Основная задача процесса хранения зерновых культур – обеспечение сохранности их количественных и качественных показателей. Перед тем, как зерно будет заложено на хранение, оно должно быть правильно подготовлено. В противном случае, его сохранность не смогут обеспечить даже зернохранилища, построенные в соответствие со всеми современными требованиями. Хранение зерна семенного назначения – один из важнейших вопросов для аграриев. Семена, которые только что убраны, ещё не обладают хорошими посевными качествами, им нужно послеуборочное дозревание, на которое может потребоваться от нескольких недель до несколько месяцев – конкретное время зависит от сорта и культуры зерна.
Озимые культуры, например, дозревают довольно быстро, а некоторые яровые наоборот имеют долгий период дозревания. Чтобы ускорить этот процесс, необходимо выполнение некоторых условий:
- температура хранения должна соответствовать диапазону +20..+30 С;
- должно быть обеспечено небольшое воздушное пространство между зернами с возможностью доступа кислорода;
- влажность зерна должна соответствовать 13-14%.
Такие условия повышают всхожесть зерновых и энергию прорастания, что позволяет улучшить посевные качества зерна.
Сушка зерна так же имеет важное значение для его качественных показателей. Во время процесса необходимо строго соблюдать технологию сушки, поэтому рекомендуется производить эту процедуру, используя специальное оборудования – зерносушилки.
Зернохранилища
Хранят зерновые в специализированных зернохранилищах, позволяющих уберечь его от негативного воздействия окружающей среды, талых вод и атмосферных осадков, проникновения грызунов и насекомых. Это позволяет свести потерю качества и массы продукта к минимальным значением. При строительстве зернохранилищ учитывают климатические особенности региона, в котором ведётся строительство, а также технологии хранения зерна и предполагаемое количество урожая. Уровень влажности в помещении должен соответствовать 60-75%.
Типы зернохранилищ
На сегодняшний день важную роль играет механизация производства в зернохранилище, позволяющая снизить трудовые затраты. К основным типам хранилищ относятся элеваторы и склады. Склады обычно строят бункерного типа в один этаж и используют для хранения зерновой массы от 100 до 1000 тонн, чаще всего семенного и фуражного зерна. Элеваторы имеют вид мощных комплексов по приёму, обработке и хранению зерновых культур и используются в основном для хранения продовольственного зерна.
Смотрите также:Очищенный и просушенный семенной материал направляется на хранение. При хранении должны быть созданы условия для прохождения послеуборочного дозревания семян и сохранения у них всех качеств, сформированных в процессе выращивания. На хранение должно поступать семенное зерно, имеющее низкую физиологическую активность, т. е. доведенное до сухого состояния. В сухих семенах до минимума доведены дыхательные и биохимические процессы, что благоприятствует хранению. Поэтому, несмотря на допустимость по ГОСТу хранить семена с влажностью до 17 %, желательно сушить семена до 14 % (табл.).
Семенное зерно нужно хранить отдельно от фуражного. Хранилища должны быть прочными, удобными для перемещения семян, в них должна быть обеспечена защита семян от порчи, просыпания, грунтовых вод и атмосферных осадков, от вредных насекомых, от птиц и грызунов.
Семенохранилища должны быть огнестойкими, сохранять постоянную температуру, стены должны быть достаточно гигроскопичны, чтобы в результате конденсации на семенах не оседала влага. В хранилище не должно быть мест, где бы накапливались остатки зерна и мусора, служащих рассадником болезней и вредителей. Бетонные и цементные полы не пригодны для семенохранилищ, так как проводят грунтовую и атмосферную влагу, сильно отпотевают, в них резко изменяется температура, что приводит к перераспределению воды в семенах. Желательно устраивать деревянные и асфальтовые полы.
Зерновые и зернобобовые культуры хранят насыпью в закромах, на полу, в бункерах, а наиболее ценные партии (суперэлита, элита, I репродукция, дефицитные и перспективные сорта любых репродукций) - в мешках. Семена следует хранить отдельно по сортам, репродукциям, категориям сортовой чистоты, классам. Поэтому в хранилище желательно иметь меньшее число партий. Нельзя объединять в одну партию семена, различающиеся хотя бы по одному показателю.
Пределы влажности различных групп семян (зерна), %
| Культура | Сухие | Средней влажности | Влажные | Сырые |
| Пшеница, рожь, ячмень | До 14,0 | 14,1-15,5 | 15,6-17,0 | Свыше 17,0 |
| Овес горох | До 14,0 | 14,1-16,0 | 16,1-18,0 | Свыше 18,0 |
Разработаны проекты семенохранилищ различной вместимости закромного и бункерного типов. Семенохранилища закромного типа, сметная стоимость которых на 1 т семян составляет в 3-4 раза дешевле хранилищ бункерного типа, но последние позволяют лучше механизировать погрузку и разгрузку семян. Толщина слоя семян в бункерах составляет 4-5 м и более, следовательно, уменьшаются площадь соприкосновения семян с наружным воздухом и колебания влажности и температуры семян.
Однако закрома дешевле, их легче построить, поэтому они широко распространены в небольших хозяйствах. Высота насыпи зерновых в закромах в сухом состоянии может составлять зимой 3 м, летом 2,5 м, а зернобобовых - соответственно 2,5 и 2,0 м. Мешки хранят штабелями высотой в 6-8 рядов.
При закромном хранении зерно загружают транспортерами (ленточным, скребковым или пневматическим). Разгрузку осуществляют шнековыми транспортерами или самотеком на ленту. Закрома в хранилище должны быть обособлены с четырех сторон. Между стенками соседних закромов и до наружной стены должно быть расстояние 30-50 см Такое отделение гарантирует со хранение чистоты семян, препятствуя механическому засорению партий.
При строительстве закромных семенохранилищ с деревянным полом желательно приподнять пол на 50-70 см над грунтом, чтобы можно было вести борьбу с грызунами. В хранилище надо иметь 1-2 свободные емкости, куда при необходимости можно перемещать семена.
В северных областях при относительно небольшой площади зерновых культур практикуется строительство деревянных каркасных семенохранилищ с асфальтовым полом. В них по периметру стен, на расстоянии 30-50 см от чих, с трех сторон делаются стенки высотой до 150 см для одного общего закрома, куда семена завозят автомашиной. Для каждой партии делается отдельное помещение с отдельными воротами Эти хранилища дешевы, просты в изготовлении, не требуют оборудования, но в дождливую погоду возможно загрязнение семян
К приему нового урожая семенохранилища готовят заблаговременно. Переходящий и страховой семенной фонд переводят в отдельное помещение, хранилище очищают, ремонтируют, еще раз очищают и обеззараживают. При влажном способе обеззараживания применяют 80 %-ный хлорофос в 1 %-ной концентрации, расходуя по 0,4 л/м² рабочего раствора
Герметически закрываемые хранилища удобно обрабатывать шашками «Гамма» из расчета по 0,5-1,0 г/м³. Во время обработки в хранилище помещают инвентарь, тару и все используемое при работе с семенами оборудование. Любую дезинсекцию заканчивают за 10 дней до загрузки семян. Территорию вокруг семенохранилища и подполье надо обработать раствором извести (4 кг на 10 л воды) Для борьбы с грызунами применяют отравленные приманки с использованием крысида <1 %-ный), зоокумарина (5 %-ный) или ратиндана (3 %-ный), раскладывая по 0,4-0,6 г/м².
В семенохранилище за семенами необходимо вести постоянное наблюдение в течение зимы. По каждой партии определяют температуру, влажность, зараженность вредителями, запах, цвет. Особенно тщательно контролируют слои на глубине от пола 30-50 см и от поверхности - на 30-75 см, где обычно наблюдается самосогревание. Зимой следует замерять температуру сухого семенного материала 2 раза в месяц, а влажного - 3 раза. При температуре выше 10°С сырое зерно контролируется ежедневно. Результаты наблюдений заносят в журнал. В случае самосогревания партию семян подвергают соответствующей обработке, удалив очаги самосогревания.
В ОПХ «Суйда» Северо-Западного НИИСХа хранение осуществляют в «сараях-сушилках», пол которых сделан из сетки на деревянной обрешетке. После загрузки помещения семенным зерном под пол нагнетается теплоноситель для сушки. После сушки семена остаются на хранении на том же месте, где сушились.
Использование новых технологий выращивания зерновых позволяет значительно улучшить урожайность последних. Только в 2016 г. пшеницы, ячменя, овса, ржи и кукурузы в России составил 116 118 млн тонн, что на 13 % больше, чем в 2015 г. Однако важно не только получить хороший урожай зерновых. Нужно еще и постараться не потерять его до следующего года. Хранение зерна должно, конечно же, производиться правильно.
Виды элеваторов
В большинстве случаев собранный урожай пшеницы, ржи, ячменя и т. д. складируется в специальных зернохранилищах. Называются такие комплексы элеваторами. Видов подобных зернохранилищ существует несколько:
заготовительные;
базисные;
перевалочные;
производственные;
фондовые;
портовые;
реализационные базы.
Заготовительные элеваторы
Такие зернохранилища по-другому называют хлебоприемными. Строят их обычно с учетом приближенности к крупным сельскохозяйственным комплексам. Делается это с целью удешевления перевозок урожая. На типа зерно не только хранится, но и подвергается первичной обработке — сушке, очистке. Держат урожай на хлебоприемных пунктах обычно не слишком долго. В скором времени его отгружают по назначению — в автомобильный, железнодорожный или водный транспорт. Помимо очистки и сушки зерна, на заготовительных элеваторах проводят и подготовку к посеву семян.
Базисные зернохранилища
Элеваторы этого типа являются основными и служат для складирования урожая, предназначенного для текущего потребления. Именно сюда пшеница, рожь, ячмень и т.д. обычно поступают из хлебоприемников. На базисных элеваторах при хранении зерно подвергается уже более тщательной обработке. Также его в таких хранилищах сортируют на однородные партии, удовлетворяющие определенным требованиям.
Емкость базисные элеваторы обычно имеют очень большую. При этом они оснащаются высокопроизводительным оборудованием. Располагают зернохранилища такого типа чаще всего на пересечениях железнодорожных и водных путей.
Производственные элеваторы
Этот тип хранилищ строят обычно рядом с мукомольными, комбикормовыми, крупяными и т. д. заводами. Их основным назначением является бесперебойное снабжение перерабатывающих предприятий пшеницей, ячменем и т.д . На таких элеваторах производится не только хранение, но и переработка зер на в соответствии с заданной рецептурой . Емкость производственных хранилищ зависит от мощностей расположенного рядом предприятия пищевой промышленности.
Фондовые элеваторы
Такие комплексы предназначены для длительного хранения зерн а — в течение 3-4 лет. Именно на элеваторах подобного типа складируют государственные зерновые резервы. Емкость такие хранилища, как и базовые, имеют очень большую. Зерно сюда привозят исключительно самое качественное. Отпускают его при этом лишь в порядке обновления запасов. Чаще всего зерно с таких элеваторов поступает в отдельные районы страны при временном его дефиците. Поэтому строят хранилища этого типа обычно рядом с протяженными железнодорожными маршрутами.
Перевалочные элеваторы
Хранилища этого типа используются в основном для перегрузки зерна с одного вида транспорта на другой. Иногда сюда привозят урожай и близлежащие фермерские хозяйства. Строятся элеваторы этого типа всегда на местах примыкания ж/д линий друг к другу или к водным маршрутам. В некоторых случаях перевалочные комплексы могут использоваться и для длительного по срокам хранения зерна.
Портовые комплексы
На элеваторы этого типа обычно привозят зерно с перевалочных или базисных хранилищ. Здесь урожай подготавливается чаще всего на экспорт. Далее зерно отгружают на морские суда. Также элеваторы этого типа могут принимать пшеницу, рожь и т. д. и из других стран. Затем такое зерно отгружается внутренним российским потребителям. Емкость портовые элеваторы имеют обычно большую. Оборудование в таких комплексах используется только высокотехнологичное.
Реализационные базы
Хранение зерна на предприятиях этого типа обычно возможно только в течение не слишком длительного времени. Такие комплексы предназначены прежде всего для снабжения потребителей зерном и продуктами его переработки. Иногда реализационные базы принимают и урожай от хлебосдатчиков.
Основные методики хранения
Складироваться урожай пшеницы, ржи, овса, кукурузы и т. д, таким образом, может на элеваторах разного типа. Неодинаковыми бывают и технологии хранения зерна. В настоящее время используются следующие режимы его складирования:
сухой;
в охлажденном состоянии;
без доступа воздуха.
В России используются при этом в основном две первых технологии складирования.
Правила хранения насыпью
Именно этот режим считается наиболее приемлемым для долгосрочного хранения урожая. Чаще всего зерно при использовании сухой технологии складируют насыпью. То есть его просто ссыпают в большие кучи. В сравнении со способом хранения зерна в ме шках и таре такая технология имеет ряд безусловных преимуществ:
более рациональное использование объемов зернохранилищ;
упрощение перемещения масс с помощью механических средств;
облегчение борьбы со возможными вредителями;
удобство организации наблюдения за массой;
экономия расходов на тару и упаковку.
Храниться зерно насыпью может как на открытых площадках, так и на зерноскладах. Тара при сухой технологии используется в основном только для посевного рассортированного материала. На открытых площадках зерно складируют в специальные бурты, накрытые брезентом.
Сухой способ
Этот режим складирования базируется прежде всего на принципе ксероанабиоза. При обезвоживании партий зерна все вредоносные микроорганизмы в нем впадают в состояние анабиоза. Поэтому в дальнейшем хранимый урожай приходится защищать лишь от насекомых. Целесообразнее всего использовать сухой режим для длительного складирования урожая. Именно эта технология поэтому чаще всего применяется на базисных и фондовых элеваторах.
Способы обработки при хранении зерна по такой методике могут реализовываться разные. Однако все методики сушки условно делят на две основные группы:
без использования тепла;
с его применением.
Наиболее распространенными способами сушки зерна при этом являются засыпка его в специальные устройства и солнечно-воздушная.
Складирование без доступа воздуха
Этот способ хорош прежде всего тем, что позволяет полностью сохранить все полезные качества зерна — мукомольные и хлебопекарские. При отсутствии воздуха, помимо всего прочего, погибают или теряют возможность размножаться разного рода вредные микроорганизмы и насекомые. При использовании такой технологии масса из-за нагромождения углекислого газа, помимо всего прочего, еще и самоконсервируется. Хранение и переработка зерна с применением подобной методики целесообразна, к примеру, на производственных элеваторах.
Складируют урожай при использовании этой технологии в специальные герметичные бункеры. В некоторых случаях для ускорения самоконсервации в такие хранилища специально вводят углекислый газ или укладывают брикеты сухого льда.
Складирование в охлажденном состоянии
Эта методика по популярности уступает лишь сухому способу хранения. В данном случае потери также сводятся к минимуму. Однако чисто экономически подобная методика хранения сухому способу несколько уступает. Поэтому применяют ее обычно только непосредственно в самих фермерских хозяйствах или же на небольших элеваторах.
При пониженной температуре в массе зерна, как и при высушивании, сильно замедляется деятельность всевозможных микроорганизмов. Охлаждают зерно при таком способе хранения до t=5-10 C либо ниже. Для создания подобных условий обычно используют пассивные методики. То есть просто обустраивают на складе приточно-вытяжную вентиляцию. В холодное время года последняя на складах работает постоянно. Летом установки включают обычно только по ночам.
Иногда зерновую массу охлаждают и с помощью транспортеров либо же отдельных вентиляторов. Также может применяться и способ перемешивания. Однако из-за трудоемкости последняя методика охлаждения используется редко.
Правила хранения в мешках
Как уже упоминалось, подобным образом обычно складируют семена пшеницы, ржи и т. д. Чаще всего при этом в таре хранят элитный посадочный материал или же первой репродукции. Обычные семена складируют насыпью. Исключение составляет лишь посадочный материал сортов с тонкой оболочкой зерна. Также в мешки в большинстве случаев складывают калиброванные семена. То есть таким образом хранят посадочный материал, имеющий особую ценность или склонный к порче.
Мешки под такое зерно положено использовать только изготовленные из плотных и грубых тканей. Чаще всего на зернохранилищах используют капроновые или полипропиленовые. Иногда зерно засыпают и в специальные бумажные мешки с тканевой подкладкой. Достаточно популярной является также карфт-тара подобной разновидности. В любом случае использование прочных мешков — одно из обязательных условий хранения зерна по этой технологии.
Собственно саму тару с семенами полагается укладывать в штабеля на либо поддонники. При этом обычно используется метод складирования тройником или пятериком. Расстояние между штабелями, согласно нормативам, не должно быть меньше 0.7 м. Такими же должны быть отступы от стен склада. Высота штабелей при ручной укладке обычно составляет 6-8 мешков, при механизированной — 10-12.
Требования к зернохранилищам
Предназначенные для складирования пшеницы, ячменя или овса комплексы, конечно же, должны быть оборудованы соответствующим образом. Кроме того, на элеваторах следует в точности соблюдать сами технологии хранения, приема и сдачи зерна.
План размещения обычно составляют на основе материалов предыдущих лет. При этом учитываются сведения о качестве и количестве зерна, подлежащего сдаче государству, а также запланированные завоз и вывоз последнего.
Емкости хранилища должны использоваться максимально рационально. При необходимости помещения элеватора и площадки перед закладкой зерна дезинфицируются. Стены и крыша хранилища, конечно же, не должны подтекать.
Технология хранения зерна: основные требования
На элеваторах основных видов зерно должно обязательно сортироваться по типам, подтипам, степени влажности, засоренности, сортам. Смешивать его запрещено. По влажности зерно обычно сортируют на:
сырое до 22%;
сырое свыше 22%.
По степени засоренности зерно распределяют на партии:
чистые;
средней чистоты;
сорные;
сорные свыше ограничительных кондиций.
Сильно засоренное зерно на элеваторах перед закладкой на хранение обычно подвергается очистке.
Отдельно на элеваторах размещают зерно головневое, морозобойное, пораженное клещом, зараженное клопом, с примесью спорыньи. Также отсортировывают массу с превышенным количеством проросших семян.
Смешивать зерно нового урожая с прошлогодним при хранении на элеваторах не допускается. Высоту насыпи устанавливают в зависимости от степени влажности массы и ее засоренности:
для сухого зерна этот показатель ограничивается только высотой потолков склада;
для влажной массы — не более 2 м;
при временном хранении (до сушки) сырого зерна с влажностью до 19% - 1.5 м, от 19% - 1 м.
Сама насыпь должна иметь или пирамидальную или прямоугольную форму. Поверхности ее должны быть ровными. С момента приема зерна и до его отгрузки за массой обязательно организуется тщательное наблюдение.
Параметры при хранении
Для наблюдения за состоянием хранимой массы поверхность каждой насыпи условно разбивается на участки площадью по 100 м 2 . За каждым из них в последующем производится контроль по разным показателям. Но основными при этом являются температура и степень зараженности вредителями. В первом случае для контроля используются специальные термоштанги. Представляют собой эти устройства обычные термометры, заключенные в металлические футляры.
В насыпях высотой более 1.5 метров измерения производят в трех слоях — в верхнем (30-50 см), среднем и нижнем. После каждого замера штангу переставляют на расстояние в 2 метра.
На степень зараженности вредителями зерно проверяют в зависимости от температуры массы:
при t выше 10 С — один раз в неделю ;
при t ниже +10 С — раз в две недели;
при t ниже 0 С — раз в месяц.
Проверку семян, хранимых в мешках, проводят один раз в месяц зимой и раз в две недели — летом.
Меры борьбы с вредителями при хранении
Повреждаться зерно на элеваторах может:
долгоносиками;
клещами;
молью;
мельничной огневкой.
Каждый вид вредителя при этом обычно занимает определенный слой зерновой массы. Зимой такие насекомые не размножаются. Вспышка активности вредителей наблюдается лишь при самосогревании зерна. В летнее время насекомые в массе могут размножаться довольно-таки бурно.
Для борьбы с вредителями при хранении зерна принимаются следующие меры:
применение химической обработки растений еще на поле — до уборки;
обработка на стадии подготовки к хранению непосредственно на элеваторе;
полная очистка помещений на небольших зернохранилищах;
использование решет для удаления мелких вредителей;
точное соблюдение режима в отношении влажности засыпаемого на
Дезинфекция зерна перед складированием может производиться несколькими способами. Чаще всего используются аэрозольная методика или газовая. Первая технология обычно применяется для обработки собственно самих складов и прилегающих к ним территорий. Проводится аэрозольная обработка с использованием чаще всего фосфорорганических или пиретроидных инсектицидов.
Аэрозольная дезинфекция может быть достаточно эффективный. Однако чаще на элеваторах применяется все же менее дорогостоящая газовая технология обработки. В качестве фумигантов в данном случае могут применяться следующие вещества: бромистый этил, таблетки с фосфидом алюминия или магния. Обе разновидности обработки могут проводить только специальные отряды, имеющие лицензию на подобный вид деятельности.
Против разного рода чешуйчатых, помимо аэрозольной или газовой, могут применяться и обычные технологии обработки. В данном случае чаще всего используются феромонные ловушки и микробиологические препараты. Для борьбы с грызунами на складах применяют ядовитые приманки (обычно на основе фосфида цинка).
Альтернативные способы
Таким образом, чаще всего зерно хранят на элеваторах. Однако существуют и другие методики складирования урожая пшеницы, ржи или ячменя. К примеру, довольно-таки часто фермеры используют для хранения зерна рукава из пластика. Основным преимуществом этой технологии является то, что она позволяет экономить на ресурсах и электроэнергии. Ведь в данном случае отсутствует необходимость в каком-либо специальном обустройстве хранилища.
Потратиться фермеру при таком способе складирования придется лишь на приобретение бейгера. Так называют особое устройство, предназначенное для наполнения мешков зерном. Сами рукава для хранения урожая пшеницы или ячменя изготавливаются из многослойного эластичного пластика. Вместимость они имеют в 200-300 тонн.
Мелким и средним фермерам целесообразно также строить амбары для хранения зерна. При желании такое сооружение можно возвести и своими руками. Строить домашнее зернохранилище лучше всего из бруса и досок. Внутреннее пространство амбара следует разделить на закрома и сусеки. Последние представляют собой некое подобие ящичков.
Строят амбары для хранения зерна чаще всего на столбчатом фундаменте. Такая конструкция обходится дешевле. К тому же в хранилище на таком фундаменте зерно в последующем будет лучше вентилироваться.
Можно построить такое сооружение и не из дерева, а из более современных материалов. Это может быть, к примеру, газобетон, пенобетон металлоконструкции с обшивкой и пр. Однако в данном случае также следует обустроить в амбаре отсеки для хранения зерна на семена, для текущего потребления, засоренного, подпорченного головней и т.д.
Убыль при хранении
Таким образом, максимальное снижение потерь урожая на элеваторе может быть достигнуто только при условии точного соблюдения технологии его хранения. Стандартами, помимо всего прочего, устанавливаются и нормы естественно й убыли зерна при хранении.
С обственно для самих расчетов используются специальные формулы. При этом учитываются сроки хранения урожая. К примеру, при складировании свыше 3 месяцев используется такая формула: х=а+б>в/г, где:
а — убыль за предыдущий срок хранения,
б — разница между нормой текущего строка хранения и предыдущей;
в — разница между средней нормой хранения и предыдущей;
г — число месяцев складирования.
Происходить естественная убыль зерна при хранении может в результате снижения влажности при сушке, из-за засоренности, оседания минеральных примесей на пол и т.д.
Хранение зерна в складах или силосах элеваторов имеет ряд особенностей.
В больших массивах особенно отчетливо проявляются физические свойства зерновой массы - ее плохая теплопроводность и температуропроводность, способность к самосогреванию и уплотнению, т. е. к уменьшению скважистости при хранении. Отдача влаги в окружающий воздух и обратный процесс - поглощение водяных паров из воздуха - в большой массе зерна протекают более медленно, чем в небольших навесках, на которых эти процессы были изучены в лабораторных условиях. Поскольку жизнедеятельность зерна в сильной степени зависит от таких факторов, как температура и влажность, скорость охлаждения и снижения влажности зерновой массы имеет самое существенное значение для обеспечения ее сохранности.
Кроме этих общих моментов, связанных со свойствами больших масс зерна, следует учитывать еще некоторые особенности хранения, обусловленные типом склада,- наличием или отсутствием подполий, материалом стен и пола, его расположением относительно стран света. При хранении в элеваторе имеет значение материал стен силоса и расположение последнего - наружное или внутреннее. Очень большую роль играет наличие в складе или силосе установок для активного вентилирования, коренным образом изменяющее ход процессов тепло — и влагообмена в зерновой массе.
Рассмотрим особенности хранения зерна в типовом складе без подполий емкостью 2500-3000 т. Зерно размещено в нем насыпью; высота ее - до 5 м в центре массива и несколько меньше по краям. 11оиерхность соприкосновения зерна с воздухом склада очень велика - около 1000-1200 м 2 , что, казалось бы, должно значительно облегчить процессы обмена тепла и влаги с окружающей атмосферой. Однако систематическое наблюдение за хранящимся зерном выявляет особенности его физических свойств, способствующие тому, что влажность и температура зерна изменяются очень медленно. Засыпанное в склад в период заготовок при высокой температуре воздуха, оно сохраняет ее в течение длительного времени. Быстро снижающаяся осенью температура наружного воздуха и воздуха в складе не сопровождается таким же быстрым снижением температуры зерновой массы. Только в самых наружных слоях насыпи на глубине 10-20 см от поверхности ход изменения температуры довольно точно повторяет ход изменения температуры окружающего воздуха, но значительно отстает от последнего. Изображен в виде графика ход процесса охлаждения зерна в осенний период; температура даже самых поверхностных слоев зерновой насыпи, в основном повторяющая ход температуры наружного воздуха, все же отличается от нее. Когда, например, температура воздуха в надзерновом пространстве достигает -7°, температура зерна на глубине 10 см от поверхности держится около нуля, а на глубине 20 см - выше нуля (5°).
Глубокие слои зерновой насыпи сохраняют в тот период более высокую температуру. Так, на глубине 0,5 м от поверхности в это время отмечается температура 10°. Отчетливо показано, как сильно отстает ход снижения температуры внутри зерновой массы от снижения температуры наружного воздуха. При отрицательной температуре снаружи зерно сохраняет положительные температуры в глубине массива. Это замедленное проникновение температурной волны вглубь зерновой насыпи, обусловленное низкой температурой и теплопроводностью последней, имеет огромное значение для хранения. От быстроты снижения температуры всей массы зависит, насколько быстро она придет в стойкое состояние н результате понижения жизнедеятельности зерна и населяющих ее микроорганизмов. Важной задачей работников заготовительных пунктов поэтому является обеспечение быстрейшего охлаждения зерновой массы с применением эффективных технических средств.
В складе, покоящемся на столбах и имеющем, следовательно, подполье, температура зерновой массы изменяется быстрее, чем и складах без подполий. Наиболее глубокие слои зерна, прилегающие к полу, подвергаясь воздействию наружного воздуха подполий, охлаждаются в большей степени, чем внутренние слои. Сопоставляя данные об изменении температуры этих слоев, с аналогичными данными, относящимися к складу без подполий, мы обнаруживаем, что в первом случае температура зерна на глубине 2,5 м от поверхности уже достигла 0°, тогда как во втором случае она равняется 10°.
Данные о ходе изменения на протяжении года температуры воздуха и зерна, хранившегося в складах с подпольем и без подполья, находящихся в одной географической точке. Различия в скорости изменения температуры и в величине наибольшего охлаждения в этих двух соседних складах весьма значительны; в складе с подпольем самая низкая температура зерна равнялась- 13°, в складе же без подполья она была не ниже +7,3°.
На скорость охлаждения зерновой массы в сильной степени влияет и быстрое снижение температуры наружного воздуха в осенне-зимний период, т. е. климатические факторы. Приведенные графики относились к зоне западносибирских степей, где уже в октябре наступает похолодание и температура воздуха опускается ниже нуля, а в ноябре морозы достигают -20°. Принятое на заготовительный пункт зерно в момент закладки имеет температуру 14-18°, и снижение ее на 5-6° в течение сентября-октября оказывает уже значительное влияние, обусловливая падение жизнедеятельности зерна и микрофлоры. Менее благоприятно складывается влияние климатических факторов в южных областях. Как видно из графика, зерно поступает на хранение с температурой в среднем не ниже 25°; в течение августа и сентября температура наружного воздуха - не ниже 15°, а в октябре средняя температура не превышает 10°. Самый холодный месяц - январь - характеризуется средней температурой лишь немного ниже нуля (2°); правда, в этом месяце в отдельные дни температура колеблется от -10 до -15°. В результате такого изменения температуры внешней среды зерно, хранящееся в складе, почти не охлаждается и своих глубинных и средних слоях. До наступления весны на глубине от 2 до 3 м от поверхности оно сохраняет температуру около 1 (и выше). Только в наружных слоях - от 0,1 до 0,5 м от поверхности - температура снижается соответственно температуре наружного воздуха. Таким образом, в основной массе зерна, имеющем высокую температуру, сохраняются условия, благоприятствующие энергичному дыханию и жизнедеятельности микроорганизмов и вредителей. Если не принимать мер для снижения температуры зерновой массы путем искусственного охлаждения (используя для этого отдельные дни с низкой температурой окружающего воздуха и ночи) или путем сушки до необходимых пределов, то в зерне может начаться процесс самосогревания и размножения вредителей, особенно долгоносика. Аналогичная картина выявляется и при рассмотрении годового хода температуры воздуха и разных слоев зерновой насыпи, хранящейся в лесостепной зоне Украины; в течение зимы нижние слои сохраняют положительную температуру (около 15°), которая не исключает возможности проявления жизнедеятельности зерна. Для сравнения приведем данные о ходе изменения температуры при хранении в Восточной Сибири, где уже н сентябре в нижних слоях зерна температура не превышает 10°.
Приведенные данные подтверждают огромное практическое значение плохой температуропроводности зерна для обеспечении его сохранности. Зерновая масса медленно охлаждается, но и то же время и медленно прогревается. Охлажденное зимой зерно сохраняет низкую температуру в средних и нижних слоях насыпи в течение всего лета.
Изображены в виде кривых данные об изменении температуры зерна в складе , охлажденного зимой пассивным способом (открывание окон и дверей) и активным (перемещение на транспортерах). Еще в мае температура его держалась на уровне ниже нуля; в июле при температуре наружного воздуха около 20° зерновая масса достигла только температуры 8-9°, при которой жизнедеятельность зерна была еще крайне низка.
Измеряя температуру зерновой массы в весенний период, можно обнаружить, что участки, прилегающие к стене склада, обращенной на юг, прогреваются значительно быстрее.
В то время как температура в насыпи, расположенной ближе к северной стороне, еще держится на уровне 5-20°, зерно, прилегающее к южной стене склада, прогрелось уже до 18-22°; так как влажность зерна в данном случае была выше критической (15,5% в среднем), то в нем при повышении температуры стала проявляться заметная жизнедеятельность. Содержание углекислого газа, выделяемого в результате дыхания зерна и его микрофлоры, поднялось до 2-5%, тогда как в холодных участках СО отсутствовал. В отдельных местах насыпи, прогревавшейся с южной стороны, появлялись даже гнезда с признаками самосогревания зерна; температура в них доходила до 35°. Период весеннего потепления, следовательно, требует особенно внимательного наблюдения за зерном, хранящимся в складах.
Для успешного хранения зерна в складах и элеваторах, а также при временном хранении на токах и площадках с наименьшими потерями в массе и качестве и затратами средств мало знать в отдельности каждое свойство зерновой массы.
Изучение свойств зерновой массы и влияние на нее условий окружающей среды показало, что интенсивность всех протекающих в ней физиологических процессов зависит от одних и тех же факторов, важнейшими из которых являются: влажность зерновой массы, температура зерновой массы, доступ воздуха к зерновой массе.
По характеру повреждений зерна при хранении его насекомые и клещи-вредители делятся на 2 группы. К первой из них относятся вредители, полное или частичное развитие протекают внутри зерна(амбарный и рисовый долгонсики, зерновой точильщик, серая зерновая софка). Это наиболее опасные вредители зерновых культур. Вредители второй группы повреждают зерно снаружи. Среди них особую подгруппу, представляющую большую опасность для семенного зерна, образуют специализированные потребители зародыша семян (мавританская козявка, южная амбарная огневка). Большинство прочих вредителей второй группы питаются преимущественно дробленым, битым зерном, поврежденным механически или другими насекомыми. К ним относятся хрущаки, мукоеды, бархатистый грибоед, притворяшки, мельничная, мучная, зерновая огневки, сеноеды, клещи. В особую группу выделяют мышевидных грызунов, полностью уничтожающих зерно в процессе питания (мыши, крысы).
В практике хранения зерна применяют три режима:
Хранение зерновых масс в сухом состоянии, т.е. масс, имеющих пониженную влажность;
Хранение зерновых масс в охлажденном состоянии, т.е. масс, температура которых понижена до пределов, оказывающих значительное тормозящее влияние на все жизненные функции зерновой массы;
Хранение зерновой массы в герметических условиях (без доступа воздуха).
Режим хранения зерновых масс в сухом состоянии основан на пониженной физиологической активности многих компонентов зерновой массы при недостатке в них воды. Так, в зернах и семенах влажностью в пределах до критической физиологические процессы проявляются лишь в форме замедленного дыхания и практически не имеют значения. Объясняется это отсутствием свободной воды, которая могла бы принимать не посредственное участие в процессе обмена веществ в клетках семян. Отсутствие свободной воды не дает возможности развиваться микроорганизмам. Известно также, что при хранении зерновой массы в сухом состоянии прекращается развитие клещей и в значительной степени сокращает жизнедеятельность некоторых насекомых.
Например, если влажность зерновой массы 12-14%, и она не заражена вредителями-насекомыми, то при правильной организации хранения зерно будет находиться в анабиотическом состоянии.
Хранение в сухом состоянии - необходимое условие для поддержания высокой жизнеспособности семян в партиях посевного материала. Режим хранения в сухом состоянии является наиболее приемлемым для долгосрочного хранения зерновых масс. Систематическое наблюдение за состоянием партий сухого зерна, их своевременное охлаждение и достаточная изоляция от окружающих внешних воздействий позволяют хранить такое зерно с минимальными потерями в течение 2-3 лет на элеваторах и 4-5 лет в складах. Обычно влагу удаляют либо с применением в качестве агента сушки нагретого воздуха - тепловой способ, либо используют сухой воздух атмосферы - метод солнечной сушки. Необходимо при этом помнить, что семена зерновых культур обладают различной термоустойчивостью, поэтому при сушке зерна пшеницы максимальная температура 50є С. Также нужно учитывать, что, проводя тепловую сушку зерна в зерносушилках, не следует его пересушивать, то есть удалять влаги больше, чем это рекомендуется для хранения, так как избыточное удаление влаги не оправдывает себя и удорожает процесс сушки.
Режим хранения в охлажденном состоянии основан на чувствительности всех живых компонентов зерновой массы к пониженным температурам.
Жизнедеятельность семян основной культуры, семян сорных растений, микроорганизмов, насекомых и клещей при пониженных температурах резко снижается или останавливается совсем. Своевременным умелым охлаждением зерновой массы различного состояния достигают ее полного консервирования на весь период хранения. Хранение в охлажденном состоянии является одним из средств, обеспечивающих сокращение потерь зерна. Даже при хранении сухого зерна его охлаждение дает заметный дополнительный эффект и увеличивает степень консервирования сухой зерновой массы.
Особое значение приобретает временное хранение в охлажденном состоянии партий сырого и влажного зерна, которые не представляется возможным высушить в короткое время. Для таких партий охлаждение является основным и почти единственным методом сохранения их от порчи. С наступлением холодной погоды хранящееся зерно должно быть охлаждено независимо от предполагаемых сроков его хранения. Необходимо охлаждать и партии зерна, предназначенные для перевозок. Это в значительной степени обеспечивает сохранение их качества на время пребывания в пути. Исключительно важно своевременное охлаждение семенных, продовольственных и кормовых фондов зерна. В системе заготовок считаются охлажденными только партии зерна, имеющие в насыпи температуру не более 10 є С. При этом зерновые массы с температурой во всех слоях насыпи от 0 до 10 є С считают охлажденными в первой степени, а с температурой ниже 0 є С - во второй. Ранее в хозяйстве было распространено мнение о целесообразности охлаждения зерновых масс до максимально возможных низких температур. Но со временем в ходе работы специалисты заметили, что избыточное охлаждение зерновых масс часто приводит к отрицательным результатам. Как правило, при значительном охлаждении (до -20 є С и более) создаются условия для очень большого перепада температуры в весенний период, что обычно и приводит к развитию процесса самосогревания в верхнем слое насыпи.
Избыточное охлаждение может быть вредным и для партий посевного материала, так как при наличии свободной воды в семенах возможна потеря ими всхожести уже при температурах -10..20 є С и ниже. Охлаждение зерновых масс до 0 є С или небольших минусовых температур обеспечивает их сохранность и облегчает спокойный переход к условиям весенне-летнего хранения.
Пассивное охлаждение. При этом способе температуру зерновых масс снижают, проветривая зернохранилища, устраивая проточно-вытяжную вентиляцию. На хлебоприемном предприятии зерно охлаждают, открывая окна и двери в складах, в башне, надсилосном и подсилосном помещениях элеватора. Такое пассивное охлаждение применяют для всех хранящихся партий зерна во всех случаях, когда температура воздуха ниже температуры зерновой массы. В летне-осенний период его проводят в ночное время, а с наступлением устойчивой холодной и сухой погоды - круглосуточно.
Наилучшие результаты при пассивном охлаждении наблюдаются в партиях зерна сухого и средней сухости. В зерновой массе с высокой влажностью и значительной положительной температурой (20 є С и более) при высоте насыпи более 1 метра охлаждение всех ее слоев не происходит и угроза самосогревания не исчезает. Хотя способ пассивного охлаждения имеет некоторые недостатки, он все же принят как обязательный во всей системе заготовок, так как при наличии огромных масс зерна он всегда приносит значительную пользу, не требуя при этом расхода механической энергии и больших затрат труда.
Потребность подавляющей части живых компонентов зерновой массы в кислороде позволяет консервировать ее путем изоляции от атмосферного воздуха или в специальной среде не содержащей кислорода. Отсутствие кислорода в межзерновых пространствах и над зерновой массой значительно сокращает интенсивность ее дыхания. Зёрна основной культуры и семена сорных растений переходят на анаэробное дыхание и постепенно снижают свою жизнеспособность. Почти полностью прекращается жизнедеятельность микроорганизмов, так как подавляющая масса их состоит из аэробов.
Исключается возможность развития клещей и насекомых, также нуждающихся в кислороде. При содержании зерновой массы влажностью в пределах до критической в условиях бескислородной среды хорошо сохраняются ее мукомольные и хлебопекарные качества, пищевая и кормовая ценность. При влажности от критической и выше хранение зерновых масс без доступа воздуха также дает положительные результаты. Однако в этом случае наблюдается некоторое понижение качества зерна (потеря блеска, потемнение, образование спиртового и кислотного запаха, рост кислотного числа жира) при сохранении хлебопекарных и кормовых свойств.
Совершенно исключается возможность хранения без доступа воздуха всех партий зерна, которые предназначены для посева, так как при этом режиме неизбежна частичная или полная потеря всхожести.
Хранение без доступа воздуха - это почти единственный способ, обеспечивающий сохранность зерна с повышенной влажностью, исключающий необходимость применения тепловой сушки в зерносушилках.
Временные хранилища для зерна (бунты и траншеи).
Под бунтами понимают партии зерна, уложенные по определенным правилам вне хранилищ, т.е. под открытым небом, в насыпи или в таре. При хранении зерновых масс в бунтах насыпям придается форма конуса, пирамиды, усеченной пирамиды, трехгранной призмы или другой конфигурации, дающей возможность легче укрыть бунт и обеспечить наибольший сток атмосферных осадков.
Доступность зерновых масс, хранящихся в бунтах, воздействию атмосферных условий делает их неустойчивыми при хранении, особенно осенью.
При хранении в бунтах трудно наблюдать за состоянием зерновой массы во внутренних частях бунта, поэтому самосогревание и развитие вредителей часто не могут быть своевременно обнаружены. Вместе с тем зерно в бунтах легко загрязняется, портится, и, в некоторых случаях, не исключается его истребление птицами и грызунами.
Несмотря на бурный рост сети зернохранилищ в нашей стране, в уборочный период в районах массового производства зерна еще применяют временное хранение зерна в бунтах. Допускается хранение в бунтах только зерна продовольственного и кормового назначения. Семенные фонды необходимо сразу размещать в хранилищах.
При необходимости организации хранения зерновых масс в бунтах для сокращения потерь и сохранения качества зерна нужно обязательно учитывать следующие положения: правильный выбор площадки для бунтов и подготовка ее для размещения зерна, подготовка зерновой массы к укладке в бунт, способ укрытия бунтов.
Площадка для бунтов должна быть устроена на ровном месте так, чтобы на ней не задерживались поверхностные воды. Она должна быть удобна для подъезда автомобилей, доставки транспортных механизмов, зерноочистительных машин, установок для активного вентилирования и т.п. Площадку асфальтируют под основание бунтов, либо утрамбовывают грунт и делают настил из дерева, сухих соломенных матов или выстилают пленками. В условиях сухой осени при наличии сухого грунта и отсутствии подстилочных материалов необходимо удалить задерненную часть и плотно укатать оголенный грунт. Площадку необходимо устраивать так, чтобы бунты на ней располагались узкой (торцевой) частью по направлению господствующих в осенне-зимний период ветров. Огромное значение в обеспечении сохранности зерна в бунтах имеет подготовка зерновой массы к ее укладке. Независимо от состояния по влажности она должна быть охлаждена до температуры 8?С и ниже. Это исключает активное развитие в ней клещей и насекомых и в значительной степени сокращает возможность возникновения процесса самосогревания.
Охлаждение зерновых масс может быть достигнуто пропуском их через конвейеры, зерноочистительные машины, применением установок для активного вентилирования. В нашем районе имеются значительные перепады температур в течение суток. Ночью часто наблюдаются не только пониженные положительные температуры, но и заморозки. Поэтому формировать бунты следует в ночные часы после охлаждения зерновых масс. Даже в этих условиях в бунт надо загружать однородную по влажности и содержанию примесей зерновую массу.
Укрывать целесообразно только бунты с предварительно охлажденным зерном.
Бунт, сформированный из зерновой массы с повышенной влажностью и неохлажденный, укрывать нельзя. В таких бунтах ускоренно развивается процесс самосогревания.
Однако хранение в бунтах следует рассматривать как крайне вынужденное мероприятие, в большинстве случаев приводящее к значительным потерям зерна в массе и качестве. В нашем хозяйстве способ хранения зерна в бунтах применяют только в период массовой уборки урожая зерновых, так как кроме вышеперечисленных недостатков это еще и дорогой способ хранения, требующий больших затрат труда и материальных средств.
Для хранения зерна без доступа воздуха применяют траншеи. Этот способ хранения зерновых масс чаще всего используется для хранения фуражного зерна, т.к. бескислородная среда создается накоплением углекислого газа и потерей кислорода. Зерно силосуется и пригодно только на кормовые цели.
Размеры траншей: ширина от 2,5 до 3м, глубина 2м, длина может быть произвольная.
Недостаток этого способа - нельзя хранить в траншеях семенное зерно.
Основные типы хранилищ для зерна (типовые зерносклады и элеваторы).
К зернохранилищам - местам организованного и рационального хранения зерновых масс - предъявляется много разносторонних требований - технических, технологических, эксплуатационных и экономических. Все они направлены на то, чтобы в зернохранилище можно было обеспечить сохранность зерновых партий с минимальными потерями в массе, без потерь в качестве и с наименьшими издержками при хранении.
Любое зернохранилище должно быть достаточно прочным и устойчивым, т.е. выдерживать давление зерновой массы на пол и стены, давление ветра и неблагоприятные воздействия атмосферы. Оно должно также предохранять зерновую массу от неблагоприятных атмосферных воздействий и грунтовых вод; для этого кровля, окна и двери должны быть устроены так, чтобы исключалась возможность проникновения в зерновую массу атмосферных осадков, а стены и пол изолированы от проникновения через них грунтовых и поверхностных вод.
Чрезвычайно важным требованием, предъявляемым к зерноскладам и элеваторам, является надежность защиты в них зерновых масс от грызунов и птиц, а также вредителей из мира насекомых и клещей. Зерносклады должны быть удобными для проведения мероприятий по обеззараживанию составляющих его конструктивных элементов, вместимостей и находящихся в них зерновых масс.
Во всех зернохранилищах должны быть предусмотрены мероприятия по борьбе с пылью.
Зернохранилища должны быть сооружены из камня, кирпича, железобетона, металла и др. Выбор строительного материала зависит от местных условий, целевого назначения хранилища (для длительного или кратковременного хранения зерна) и экономических соображений. Правильно построенные зернохранилища из кирпича и железобетона позволяют также избежать резко выраженных явлений термовлагопроводности в зерновой массе.
Преимущества хорошо построенных элеваторов перед складами состоит в следующем: достигается полная и высокопроизводительная механизация работ с зерновыми массами, облегчается проведение всех мероприятий, обеспечивающих сохранность и оздоровление зерновых масс, исключается возможность истребления зерна грызунами и птицами, упрощается борьба с насекомыми и клещами, обеспечивается значительная зерновых масс от воздействия внешней среды (колебания температуры, осадки, грунтовые воды и т.п.), для элеватора требуется значительно меньшая площадь, что позволяет более компактно на сравнительно небольшой территории, соединенной с путями сообщения, разместить все сооружения хлебоприемного или зерноперерабатывающего предприятия. Основной недостаток современных силосных элеваторов в том, что их нельзя использовать для продолжительного хранения зерновой массы любого состояния и назначения. В силосах может быть обеспечено надежное хранение партий зерна только сухого и средней сухости. Влажное и сырое зерно легко подвергается слеживанию и самосогреванию, если вовремя не принять мер для охлаждения при малейших признаках самосогревания или плесневения, обнаруженных в результате регулярного и тщательного контроля. Нельзя также в силосы элеватора загружать и зерновые массы, обладающие плохой сыпучестью. Кроме того, издержки при хранении зерновых масс (на 1т зерна) в элеваторе значительно больше, чем на складе. Поэтому элеватор как самостоятельное хранилище наиболее выгоден, когда он принимает, обрабатывает и отгружает большое количество зерна.
Элеваторы различают: заготовительные, строящиеся на хлебоприемных предприятиях; производственные - при мельничных, крупяных, комбикормовых заводах и других производствах; перевалочные - в морских и речных портах, на крупных жд станциях, необходимые для перегрузки и кратковременного хранения зерна; базисные - для накопления и хранения государственных запасов зерна.
Емкость различных типов современных элеваторов колеблется от 25 до 140-150 тысяч тонн. Емкости силосных элеваторных корпусов бывают от 7,7 до 25 тыс. т.
Партии зерна, подготовленные к хранению и не подлежащие отгрузке, размещают на хранение в склады, связанные транспортными коммуникациями с элеватором. Потребность в складах возникает также в связи с поступлением на хлебоприемные предприятия, часто одновременно, зерна и семян многих культур различного качества и состояния. В складах хранят и основную массу семенных фондов.
