Сушим кукурузу без газа

Про зимнюю уборку: страховые компании Канаде и северных штатах США снимают с себя ответственность, если кукуруза остается в поле после 10 декабря... Во многих анекдотах обыгрывается тема двух новостей – хорошей и плохой. Ситуацию, в которую попали производители кукурузы в этом году, по аналогии с анекдотом, можно описать схемой «есть четыре новости: две – хорошие и две – плохие».

Про зимнюю уборку: страховые компании Канаде и северных штатах США снимают с себя ответственность, если кукуруза остается в поле после 10 декабря…

Во многих анекдотах обыгрывается тема двух новостей – хорошей и плохой. Ситуацию, в которую попали производители кукурузы в этом году, по аналогии с анекдотом, можно описать схемой «есть четыре новости: две – хорошие и две – плохие».

Начнем с хороших новостей. Первая хорошая новость – урожайность кукурузы оказалась высокой. Средняя урожайность по стране — 7,2 т/га , валовой сбор – 40 млн.тонн.

Вторая хорошая новость – высокая цена на зерно кукурузы: от 6400 грн/т до 8250 грн/т. На юге Украины портовые элеваторы закупают кукурузу по 7900-7950 грн/т. В центральных и западных областях закупочная цена на элеваторах почти на тысячу грн/т меньше – от 6400 до 7100 грн/т (данные на 4.12.21).

А какие новости плохие? Первая плохая новость – высокая уборочная влажность зерна. В конце октября многие хозяйства центральной и западной Украины убирали кукурузу с влажностью 32-35%. И даже на юге страны на элеваторы поступало зерно с влажностью 25-28%. Это не было бы проблемой, если бы не вторая плохая новость. Очень плохая новость — осенью стремительно взлетела цена природного газа. В октябре предприятия платили за 1000 кубических метров газа 27 000 гривен, в ноябре – 35 000 гривен.

Баланс между двумя плохими и двумя хорошими новостями определить сложно. С одной стороны, высокая закупочная цена и высокая урожайность обеспечили высокую выручку с гектара. При среднестатистической урожайности 7,2 т/га и цене 7 тыс. грн/т урожай зерна с гектара стоит около 50 тысяч гривен.

С другой стороны, высокая урожайность при высокой уборочной влажности и «космических» ценах на природный газ — это разорительные затраты на сушку.

ОСЕННЯЯ ЖЕРТВА БОГУ КУКУРУЗЫ

 Мне не надо каких-то космических денег,
Дайте хотя бы один процентик.
Один процент — он ничего не значит!
Какая-то мелочь девятизначная.

Семён Слепаков

Для того чтобы уменьшить влажность 1 тонны зерна кукурузы на 1 % при сушке горячим воздухом, необходимо сжечь примерно 1,5 кубических метра природного газа. Это 1,5×35= 52,5 гривен по ценам ноября 2021 года. Для высушивания тонны зерна кукурузы с влажностью 19% до базовой (14%) влажности придется потратить на газ чуть больше 260 грн/т. Если влажность зерна 24 %, то затраты на газ вырастут до 525 грн./т, а если 29% — до 800 грн/т.

Расходы на сушку кукурузы – это не только оплата природного газа. Это затраты на транспортировку и перевалку зерна, амортизацию механизмов и т.д. Если предприятие имеет собственную сушилку и склады, дополнительные затраты будут относительно небольшими: итоговая стоимость тонно-процента определяется в пределах 70-80 грн. Затраты на сушку зерна с влажностью 29% составят не более 1000-1200 грн/т. Это 1/7 или 1/8 часть от закупочной цены.

Некоторые владельцы предприятий своевременно переоборудовали сушилки на альтернативные (в том числе — практически бесплатные) виды топлива: соломенные тюки, брикеты и пеллеты. Три килограмма соломы при сжигании дают такое же количество тепла (3,6 кВт), как 1 кубический метр газа. С грубым округлением для уменьшения влажности зерна на 1 тонно-процент требуется около 5 кг соломы (в тюках, пеллетах или брикетах). Себестоимость этих 5 кг с учетом всех затрат на транспортировку и разгрузку-погрузку как минимум в 10-15 раз меньше, чем стоимость 1,5 кубического метра газа. Соответственно, затраты на сушку зерна с использованием такого вида топлива будут на порядок меньше, чем при сжигании газа.

Но таких дальновидных хозяйственников, к сожалению, немного. Более того, многие предприятия не имеют ни собственных складов, ни сушилок, они рассчитывают на услуги элеваторов. В этом году это явно не лучшее решение.

На элеваторе стоимость сушки включает немалый «финансовый интерес» его владельца, поэтому один тонно-процент элеваторы оценили в 150-180 гривен. При влажности зерна 19 % затраты на сушку тонны зерна до базисной влажности составляют 800-900 грн/т. Но к этим затратам необходимо добавить еще стоимость «усушки»: при потере 5% влаги зерно теряет примерно 6% веса. Это, как минимум, еще 400-450 грн. О вычетах за сорность, расценках на хранение и нормах естественной убыли вспоминать не будем – эти вопросы не касаются непосредственно темы сушки. Эти затраты придется учитывать при дальнейшем хранении кукурузы.

Услуги элеватора по сушке умеренно влажного (19%) зерна «съедают» как минимум 1/7-1/8 его закупочной цены. Сушка зерна с влажностью более 30% «съест» от ¼ до 1/3 закупочной цены зерна. С этими потерями приходится смириться — влажное зерно кукурузы долго храниться не может.

Древние инки и ацтеки устраивали ежегодные жертвоприношения своим богам кукурузы. Осенью, в месяц Очпаництли (начинался 27 сентября) ацтеки благодарили бога Центеотля человеческой жертвой, с тела которой жрец сдирал кожу и надевал ее на себя как плащ. Непомерные затраты на сушку кукурузы в этом году вызывают неприятные ассоциации с этим милым ритуалом коренных мексиканцев. Производитель кукурузы, конечно, сохраняют свой кожный покров и жизнь. Нафтогаз и элеваторы «дерут шкуру» с них не буквально — аграрии расстаются всего лишь с деньгами. Но финансовая жертва «богам кукурузы» в этом году настолько велика, что выжить после нее помогает только хорошая (260-270 USD/т) закупочная цена на кукурузу. Если бы цена кукурузы была бы как в прошлом или позапрошлом году (140-170 USD/т), то значительная часть кукурузы осталась бы зимовать в поле.

Кукуруза сохнет в поле абсолютно бесплатно. Если в начале октября влажность зерна составляет 33-35%, то через месяц она может уменьшиться до 25-26 %, а через два – до 18-20%. Убранное зимой зерно придется сушить, но затраты на сушку кукурузы с влажностью 30% и 20%, «это две большие разницы», как говорили в Одесе. В финансовом выражении это экономия минимум 600 грн/т при наличии сушилки в хозяйстве, или 1800 грн/т – при сушке на элеваторе.

Вероятно, что об отложенной уборке в этом году подумали многие. «Зимняя» уборка кукурузы не является новой технологией: ее использовали еще в СССР при дефиците складских емкостей, а также в Канаде, США, РФ и Украине. Иногда – успешно, иногда – не очень.

УБОРКА ЗИМОЙ: ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ

Читаешь ли прессу, идешь ли по лесу,

Глотаешь ли в баре шартрез, —

На каждом шагу интерес интересу

Кидается наперерез.

Л.Филатов

Уборка в декабре-марте не всегда является способом уменьшить расходы на сушку зерна: ее используют при дефиците (поломке) уборочной техники, при невозможности провести уборку вовремя из-за избыточной влажности зерна или слишком влажной почвы.

Преимущества отложенной уборки кукурузы:

1.При обмолоте влажного (30-32%) зерна кукурузы значительная часть зерен травмируется. Влажность зерна кукурузы зимой уменьшается до 19-25% , при такой влажности процент «битых» зернен намного меньше.

2.Естественное высыхание зерна существенно уменьшает затраты на сушку – потеря одного тонно – процента экономит 150-180 грн/т.

3.Поздняя уборка позволяет обойтись минимум уборочной техники и складов для хранения готовой продукции. В экстремальных условиях кукурузу можно убирать до конца марта-начала апреля.

4.Уборка после промерзания поверхности почвы исключает ее переуплотнение колесами комбайнов и грузовиков. При избыточной влажности почвы в октябре-ноябре отложенная на 1-2 месяца до высыхания/ замерзания почвы уборка позволяет избежать этой проблемы.

Поздняя уборка кукурузы имеет существенные недостатки:

1.Высокие потери сухого вещества при естественной сушке. При высокой относительной влажности воздуха (более 80%) и низких положительных температурах (2-6 С) зерно кукурузы прекращает терять влагу. Иногда влажность зерна из-за абсорбции влаги из воздуха даже возрастает на 1,5-2%. При влажности более 20% зерно продолжает активно «дышать»: углеводы распадаются на воду и углекислый газ. За несколько месяцев интенсивного дыхания зерно «худеет» на 10-12%.

2.Потери зерна из-за полегания растений. Сильный ветер или обильный снегопад могут «положить» растения на землю. В регионах с большим количеством зимних осадков или частыми шквальными ветрами риск потерь очень велик.

3.Потери из-за повреждений птицами и животными. Кабаны, например, могут «помочь» с уборкой так, что комбайну на поле делать будет нечего.

  1. Риск потерь от пожара. Сухие растения неплохо горят, особенно при сильном ветре.
  2. Потеря качества из-за развития различных плесеней. Влажное зерно является удобным субстратом для плесневых грибов. Пораженное зерно, которое содержит микотоксины грибов, нельзя использовать для продовольственных или фуражных целей.
  3. При низком срезе (15-25 см) стеблей при уборке в морозную погоду стерня кукурузы пробивает передние шины комбайна. В США при уборке кукурузы зимой передние колеса комбайнов заменяют гусеницами. Или, как вариант, на жатку устанавливают специальные «лыжи» для того, чтобы «положить» стерню перед колесами комбайна. Поэтому для хозяйств, где при уборке стебли кукурузы срезают низко, уборка в мороз может принести убытки или потребовать дополнительных расходов. Каждая шина GoodYear стоит примерно 3000 евро, комплект «лыж» для жатки — 2000 евро.

7.Проблема с пожнивными остатками при обработке почвы. Если в хозяйстве практикуется классическая отвальная обработка почвы, весенняя заделка растительных остатков ухудшает качество вспашки и увеличивает потери влаги из верхнего слоя почвы. Это может негативно отразиться на последующей культуре.

Внушительный набор потенциальных проблем при уборке кукурузы зимой является причиной, по которой страховые компании Канаде и северных штатах США снимают с себя ответственность, если кукуруза остается в поле после 10 декабря.

Позиция страховых компаний является объективной: вероятность потерь зерна или ухудшения его качества зимой и весной выше, чем осенью. Время играет против агрария: чем больше времени проходит между созреванием кукурузы и ее уборкой, тем выше риск повреждения посевов ураганами, снегопадами, градом или проливными дождями. А также выше вероятность поражения зерна плесневыми грибами.

НЕЛЬЗЯ, А ХОЧЕТСЯ?

Бывают в этой жизни миги,

Когда накатит благодать,

И тут берутся в руки книги

И начинаются читать.

И. Иртеньев

Какие посевы могут дождаться поздней уборки с минимальными потерями?

Во-первых, большие шансы есть у растений с прочным стеблем и развитой корневой системой. То есть у растений, которые не сломаются под грузом снега и не будут повалены сильными порывами ветра. «Хилые» растения, нижняя часть стебля которых легко раздавливается пальцами, а корневая система выворачивается из земли при несильном рывке или толчке, для отложенной уборки не подходят.

На зиму целесообразно оставлять заведомо «стойкие» посевы. Наиболее устойчивыми к полеганию являются ремонтантные гибриды с прочным стеблем.

Во-вторых, посевы не должны быть загущенными. По мнению американских фермеров, густота «зимующих» растений не должна превышать 60 тыс./га. В таких посевах растения не вытягиваются вверх, у них достаточно толстый и прочный стебель. Не загущенные посевы хорошо «вентилируются», поэтому початки относительно быстро теряют влагу.

В-третьих, початки не должны быть поражены болезнями. Наличие плесени на верхушках початков в октябре – предвестник грядущих проблем с качеством зерна.

В-четвертых, влажность зерна перед наступлением морозов не должна превышать 25%. Зерна с высоким (28-32%) содержанием влаги может «разорвать» морозом изнутри при замерзании. Повреждение семенной оболочки открывает доступ инфекции внутрь семени, после потепления треснувшие зерна быстро заселяются плесневыми грибами.

Но даже при соблюдении всех требований потери зерна в «перестоявших» посевах кукурузы неизбежны. В идеальных условиях «перестоявшая» кукуруза теряет за 1-2 месяца от 4% до 6% урожая по сравнению с посевами, убранными в рекомендованные сроки. При неблагоприятных обстоятельствах потери превышают 30%. Некоторые американские консультанты для расчетов себестоимости и затрат средними потерями при зимней уборке считают 12%. Много это или мало?

При урожайности кукурузы 10 т/га и закупочной цене 8000 грн/т это 1,2*8000=9600 грн/га. С каждой тонны теряется 0,12*8000= 960 грн. При расценках на сушку 180 грн/ тонно-процент для компенсации потерь урожая кукуруза должна высохнуть в поле как минимум на 5,3 %: 960/180= 5,3%. Если сушилка есть в хозяйстве и расходы на сушку зерна меньше (например, 80 грн/тонно-процент) арифметика будет еще интереснее – естественным путем должно уйти минимум 12% влаги.

Сколько влаги теряет кукуруза в поле за зимние месяцы?

В 2009 году сотрудниками университета штата Висконсин (Joe Lauer, Nick Schneider) было установлено, что влажность кукурузы в декабре-январе не опускалась ниже 22% , и только в марте снизилась до 16%.

Сотрудники компании KWS определяли влажность зерна кукурузы зимой и весной 2015 года в хозяйствах Черниговской и Полтавской областей. 13.02.2015 влажность гибридов Капитан и Эмилио была чуть больше 20% — 20,4 и 20,6% соответственно. При уборке 26 .03.2015 влажность зерна была 17,7%. О потерях информации нет, но они наверняка были…

Можно утверждать, что при естественной сушке влажность зерна кукурузы в поле зимой не опускается ниже 19-20%. Поэтому при осенней уборке зерна с влажностью менее 26% и последующей сушке на элеваторе с затратами 180 грн/тонно — процент зимняя уборка не имеет смысла — расходы на сушку и потери от перестоя эквивалентны. Если стоимость сушки меньше, например, 80 грн/тонно-процент, отложенная до зимы уборка будет окупаться только тогда, когда влажность зерна осенью превышала 35%.

Кроме сравнения вполне прогнозируемых потерь и затрат, необходимо учитывать риск потерь урожая из-за экстремально неблагоприятных условий «зимовки».

В 2000-2001 гг. в опытах Dave Hooker (University of Guelph, Ontario, Canada) в штате Висконсин (США), потери урожая при зимней или весенней уборке посевов кукурузы по сравнению с уборкой осенью в «благоприятный» год были от 3,5% до 13,5%.

Но в «неблагоприятный» год потери составили от 38 до 65 процентов из-за обильного снегопада. «Зимующая» кукуруза в опытах Dave Hooker была здоровой, ее стебли – прочными, а густота — умеренной (60 тыс/га). Но это ее не спасло.

По данным Dave Hooker, зимой 2019 года потери зерна из-за полегания растений были еще больше, чем в 2001 году — 100 бушелей /акр (более 6 т/га). Комбинации поздней зимы, ранней весны, размокшей почвы и сильного ветра оказалась разрушительной. Как говорится, «трагическое стечение обстоятельств».

Поэтому не зря страховые компании в Северной Америке считают отложенную после 10 декабря уборку неоправданным риском. И не страхуют перестоявшие посевы. Американские и канадские фермеры, желающие рискнуть, рискуют всем – потерянный урожай им никто не компенсирует.

Относительно непродолжительное (до конца декабря) «затягивание» сроков уборки в некоторых обстоятельствах оправдано. Например, при избыточном увлажнении почвы осенью, когда комбайны и автомобили «тонут» на поле или оставляют глубокие колеи. Отложить уборку до тех пор, пока почва не подсохнет или не замерзнет – разумно. Также оправдано отложить уборку на месяц-два при высокой (более 30%) влажности зерна – уменьшение влажности на 5-8 % при минимальном риске потерь также оправдано. Отложенная на 1-2месяца уборка – это тактический прием, с помощью которого можно улучшить ситуацию. Но как долговременная стратегия отложенная уборка не оправдана, чем дольше кукуруза находится в поле, тем меньше ее окажется в складе.

Безопасной альтернативой сушке на корню является охлаждение/сушка собранного зерна «холодным» воздухом. Не обязательно холодным – воздух может быть и теплым – естественной «уличной» температуры. Для такого способа сушилка не нужна, но необходимо наличие зернового силоса (бункера), оборудованного мощной системой вентиляции.

    ОХЛАДИТЬ ТЕПЛОЕ ДЫХАНИЕ ВЛАЖНОГО ЗЕРНА

Я раньше и не думал, что у нас
На двоих с тобой одно лишь дыхание

«Наутилус Помпилиус»

Влажное зерно кукурузы после уборки интенсивно «дышит». В нем происходят многочисленные биохимические реакции, в том числе – расщепление сложных углеводов (крахмала) на простые углеводы (сахара), а простых углеводов – на воду и углекислый газ. В результате активного дыхания зерно ежедневно теряет примерно 0,2% своей массы. Это, на первый взгляд, несущественная цифра со временем превращается в ощутимый убыток – за месяц зерно «худеет» на 6 %, а за три – на 18%.

В определенных обстоятельствах интенсивность дыхания может многократно возрасти. В процессе расщепления углеводов высвобождается энергия в виде тепла и вода в виде водяного пара. Зерновая масса согревается и «потеет», при этом интенсивность дыхания ускоряется. Что, в свою очередь, еще сильнее разогревает зерно, которое начинает «гореть».

Самосогревание зерна не только многократно увеличивает потерю массы, но также стимулирует активность вредителей: они «просыпаются» при температуре 12-15 С и достигают пика активности при 30-35 С.

Логично, что для успешного хранения зерна кукурузы его температура и влажность должны быть минимальными: влажность в пределах 7-13 % и температура от 0 до 12 С. При таких условиях зерно крепко «спит» и очень слабо «дышит».

Партии зерна кукурузы, качественно подготовленные к хранению, отсортированные, обеззараженные и охлажденные, можно хранить без перемещения в складских емкостях 4–5 лет, а в силосах элеваторов – 2–3 года.

При отсутствии свободной воды все биохимические процессы в зерне происходят очень медленно, отсутствие доступной влаги также препятствует развитию плесневых грибов, бактерий и насекомых. Холод замедляет не только дыхание зерна, но и активность микроорганизмов. При температуре менее 10°С вредители зерновых запасов либо гибнут, либо впадают в анабиоз.

Охлаждение позволяет (кратковременно) хранить зерно с влажностью выше базисной. Поздней осенью и ранней зимой температура воздуха ночью опускается до 0-5°С, поэтому регулярная аэрация холодным воздухом быстро останавливает саморазогревание зерновой массы. При дальнейшем понижении температуры биохимические реакции в зерне замедляются, то есть уменьшается интенсивность дыхания. Зерно «засыпает». И его можно с минимальными потерями и риском хранить несколько недель или даже месяцев. Срок хранения зависит от влажности и температуры, причем влажность (вернее, сухость) имеет большее влияние, чем температура.

В таблице 1 показана взаимосвязь влажности, температуры зерна и допустимых сроков его хранения в металлических силосах (бункерах).

Таблица 1 – Максимальное время хранения зерна кукурузы (стандарт ASABE D535, 2014 год)

Температура зерна, °C Максимальная продолжительность хранения (дней) при различной влажности зерна
15% 18% 20% 22% 24% 26% 28% 30%
-1 300 300 300 190 127 94 74 61
4 300 288 142 84 56 41 32 27
10 300 128 63 37 25 18 14 12
16 225 56 28 17 11 8 7 5
21 125 31 16 9 6 5 4 3
27 87 17 9 5 4 3 2 2

 

К этой таблице прилагается внушительный перечень дополнений и разъяснений, которые важны не меньше, чем напечатанные «мелким шрифтом» пункты в юридических договорах. Те самые, которые оказываются самыми важными. Поэтому не надо с неуместным оптимизмом надеяться, что зерно с влажностью 20% при температуре 10°С будет храниться 2 месяца без дополнительных усилий, как указано в таблице.

В дополнении к таблице указаны и ограничения, и необходимые действия.

Во-первых, предполагается, что зерно кукурузы не имеет значительных повреждений, трещин или мелких частиц. Срок хранения легковесного и «битого» зерна намного (на 30-50%) меньше, чем указано в таблице.

Во-вторых, бункер для хранения кукурузы должен быть оборудован датчиками температуры и влажности. Пол бункера должен быть с полной аэрацией, а вентиляторы иметь достаточную мощность, чтобы «продавить» холодный воздух через весь слой охлаждаемого зерна. Необходимо обеспечить поступление минимум 3 л воздуха в секунду на каждую тонну зерна.

В-третьих, первая стадия охлаждения требует немалых затрат времени – примерно 40 часов после заполнения бункера. Потоки воздуха должны охладить и подсушить все зерно, в том числе – и верхний слой под крышей бункера. Воздух, который выходит из верхней части силоса, должен быть прохладным и иметь приятный запах.

В – четвертых, при хранении необходимо регулярно охлаждать зерно в ночное время. Это еженедельно минимум 24 часа работы вентиляции. Если погода теплая, а зерно влажное, зерно придется охлаждать в ночное время на протяжении нескольких суток.

Для своевременного выявления признаков порчи необходимо проводить еженедельное обследование зерна. При выявлении плесени, посторонних запахов или локальных очагов самосогревания (так называемых «горячих точек») зерно выгружают из силоса и сушат.

По истечении 60-70% допустимого времени хранения зерно необходимо выгрузить и отправить на сушку. Кукурузу низкого качества не рекомендуют хранить больше 30-40% допустимого срока хранения. То есть при хранении качественного зерна реальный срок хранения – это 0,7 срока из таблицы, а при хранении зерна «проблемного» качества — не более половины.

Если влажность зерна превышает 18 %, охлаждение позволяет выиграть дополнительное время (максимум 3-4 недели) перед тем, как отправить партию влажного зерна на сушку. Но не может использоваться как способ длительного хранения влажного зерна.

Вентилирование/охлаждение не только уменьшает температуру зерновой массы, но уменьшает ее влажность на 1-1,5 %. При закладке на хранение зерна с небольшой избыточной влажностью (в пределах 15-17%) регулярное вентилирование может уменьшить влажность кукурузы до относительно безопасного уровня в холодное время года.

А если увеличить интенсивность вентилирования в несколько раз? В этом случае зерно будет быстрее терять влагу и за 1-2 месяца его можно высушить до базисной влажности. Этот способ сушки умеренно влажного (до 22%) зерна успешно используют в Канаде и Австралии.

СУШКА «ХОЛОДНЫМ» ВОЗДУХОМ

Я сидел на полу и смотрел на экран,
И на этот экран я пошёл на таран,
Потому что услышал я в экране,
Фразу знакомую до боли мне:

Дави на газ! Дави на газ!

 

 «Сектор Газа»

Сушка воздухом естественной температуры позволяет обойтись без тепловых сушилок и топлива. Она не требует специального оборудования: достаточно обычного бункера для хранения зерна с мощным вентилятором. Сушка воздухом не пересушивает и не травмирует зерно.

Конечно, у этого метода есть и недостатки. Во-первых, при высокой уборочной влажности не всегда удается высушить зерно до базисной влажности 14%. Во-вторых, процесс сушки требует много времени и регулярного мониторинга. От чего зависит скорость сушки «холодным» воздухом?

Скорость потери влаги зависит от качественных характеристик зерна (формы, размера, плотности наружного слоя) и от интенсивности аэрации,  а также от температуры и влажности воздуха. Вернее, от их соотношения. Существуют естественные пределы температуры и влажности, при которых зерно прекращает терять влагу. Эти пределы указаны в таблицах равновесной влажности.

Равновесная влажность – это соотношение влажности воздуха и температуры, при которой влажность зерна не изменяется. То есть зерно не теряет и не поглощает влагу. В англоязычной литературе используют сокращение EMC (equilibrium moisture content).

Значение EMC соответствует теоретически достижимой влажности зерна в конкретных условиях (таблица 2). То есть при относительной влажности воздуха 80% и температуре 5°С зерно может высохнуть до влажности 17,8 %, а при такой же температуре, но меньшей влажности воздуха (60%) – до 14,4.

Таблица 2 — Равновесное содержание влаги (EMC) кукурузы при различных температурах воздуха и уровнях относительной влажности.

Температура воздуха, °C EMC (% влажности зерна) при относительной влажности воздуха
50% 60% 70% 80% 90%
0 13,7 15,1 16,6 18,4 21,3
5 13,1 14,4 15,9 17,8 20,7
10 12,5 13,8 15,4 17,3 20,2
15 11,9 13,3 14,9 16,8 19,8
20 11,5 12,8 14,4 16,4 19,4
25 11,0 12,4 14,0 16,0 19,0

 

Для быстрого достижения EMC, необходим постоянный контакт зерна и воздуха. Сушка «холодным» воздухом за счет постоянного вентилирования зерна постепенно уменьшает его влажность до значения, ограниченного ЕМС, а затем поддерживает влажность на этом уровне.

Зерно с влажностью более 22% таким способом сушить рискованно: оно может начать портиться. При низкой температуре и высокой (более 80% относительной влажности) влажность зерна кукурузы без дополнительной сушки не опустится ниже 18-19% (таблица 2), но, как уже упоминалось выше, активное вентилирование (охлаждение) позволяет временно сохранить влажное зерно без потери качества. То есть выиграть несколько недель до сушки партии зерна горячим воздухом в сушилке и уменьшить его влажность.

При закладке на хранение сырого зерна в дождливую прохладную погоду обойтись без дополнительной сушки горячим воздухом невозможно! Поэтому, кстати, технология сушки «холодным» воздухом не противопоставляется «классическим» сушилкам. В Канаде и Австралии для ускорения сушки в бункерах используют передвижные сушилки, а также устройства для дополнительного нагрева воздуха в системе вентиляции бункера (до 35°С). Нередко сушка «холодным» воздухом дополняет процесс «классической» сушки.

Успешная сушка аэрацией (вентилированием) требует:

а) высокой скорости воздушного потока: не меньше 15 л/с/ т зерна. В крыше силоса должны быть вытяжные отверстия для удаления паров воды с «отработанным» воздухом;

б) длительного вентилирования: непрерывной аэрации на протяжении нескольких суток после загрузки бункера и регулярного «проветривания» во время хранения;

в) теплой и сухой погоды.

В верхней части бункера обязательно должны быть отверстия для вытяжной вентиляции. С «отработанным» воздухом должно уходить 10 л воды на каждый процент удаленной влаги с тонны зерна. Если в верхней части бункера отверстия отсутствуют или они закрыты, влага будет конденсироваться на нижней стороне крыши и увлажнять зерно на поверхности насыпи.

Интенсивное «продувание» всего слоя зерна мощным потоком воздуха необходимо для быстрого перемещения, так называемого «фронта сушки» в зерне и для активного отвода влаги. Когда воздух проходит через зерно, он собирает влагу и образует «фронт сушки». Если поток воздуха слишком слабый, «фронт сушки» движется очень медленно. Это может создать проблемы в верхней части зерновой насыпи, в том числе – спровоцировать самосогревание зерна из-за локального увеличения его влажности.

Если воздушный поток не может быстро «пробить» толстый слой зерна, необходимо уменьшить загрузку бункера на 20-30 Верхняя часть насыпи зерна должна быть плоской и ровной – это значительно ускоряет процесс сушки. Воздух движется по пути наименьшего сопротивления, поэтому неровные поверхности насыпи (впадины и бугры) будут высыхать неравномерно.

Мелкие частицы (сорная примесь, дробленое зерно) обычно концентрируются в центральной части бункера. Этот участок насыпи создает очень большое сопротивление потоку воздуха из-за высокой плотности, поэтому после заполнения бункера «пробку» из сора и битого зерна целесообразно убрать. Для этого включают разгрузочный шнек и выгружают часть зерна до тех пор, пока на верхней части насыпи не образуется коническая впадина. Выгруженное зерно можно очистить и загрузить повторно. Впадину необходимо выровнять: несколько часов работы уменьшают время сушки на 1-2 недели на сушку.

После подготовки бункера можно приступать к вентилированию. Вентиляторы должны работать без перерыва до тех пор, пока «фронт сушки» не пройдет через всю толщину насыпи. Как это узнать? Если в поверхностном слое насыпи влажность зерна уменьшилась, значит «фронт сушки» прошел через всю насыпь.

Нельзя прекращать аэрацию, если «фронт сушки» остановился в толще зерна! Это гарантированно вызывает порчу зерна в увлажненном слое.

Если исходная влажность кукурузы была невысокой, этого может оказаться достаточно для дальнейшего хранения с периодической аэрацией. Но если влажность была высокая, вентилирование необходимо продолжать и после того, как фронт сушки прошел снизу доверху. Для эффективной сушки влажность воздуха должна быть минимальной. Поэтому вентилирование проводят с учетом погоды: в сухую теплую погоду вентиляторы работают, при высокой влажности (дождь, туман) – «отдыхают».

Для аэрации в сырую холодную погоду можно использовать нагретый до 10-12°С воздух. Повышение температуры на 5-8 °C уменьшает относительную влажность на 20-30%, это позволяет продолжать сушить зерно даже в очень влажную погоду даже в очень влажную погоду.

Если до наступления зимних холодов зерно кукурузы не успело высохнуть до базисной влажности, во время морозов процесс сушки необходимо «поставить на паузу». То есть охладить зерно до -1°С и прекратить вентиляцию до тех пор, пока не вернется теплая погода. При потеплении необходимо немедленно возобновить сушку, чтобы избежать порчи зерна.

Сушка зерна воздухом «естественной» температуры является долгим процессом. Требуется несколько недель и даже месяцев, чтобы зерно с влажностью 18-20% потеряло 4-5% влаги. Точное время зависит от погоды, воздушного потока, качества урожая и влажности зерна. Примерный график продолжительности сушки в Канаде показан на рисунке 2.

Процесс необходимо контролировать. Человеческое обоняние позволяет выявить проблему намного раньше, чем это сделает «умная» электроника. Поэтому состояние зерна хотя бы раз в неделю необходимо оценивать по виду и запаху, а не только по показаниям приборов.

Отложенную («зимнюю») уборку кукурузы, охлаждение и сушку зернам «холодным» воздухом и обычную сушку «горячим» воздухом можно комбинировать.

Отложенная до 1-2 декады декабря уборка позволяет убирать зерно кукурузы с влажностью 20-21%. Как его сушить дальше? Если быстро (и дорого) – на обычной «газовой» сушилке. Если медленно – «холодным» воздухом.

При уборке в обычные сроки тепловая сушка может «снять» 5-6% влажности, а затем зерно можно неспешно досушить в кукурузных силосах за счет интенсивной вентиляции.

Но самым лучшим решением будет переоборудовать/построить сушилку на «подножном» топливе. На соломе в тюках или пеллетах. На дровах или щепе. На топливных брикетах из мискантуса. Это существенно удешевит сушку зерна и сохранит здоровье при очередном скачке цен на природный газ.

Зерно кукурузы теряет влажность до конца ноября — начала декабря. Если растения остаются в поле зимой, влажность зерна стабилизируется в пределах 19-22%.

При благоприятных обстоятельствах растения кукурузы могут оставаться в поле до весны следующего года. Но в любой момент  ситуация может измениться.

Размокшая от дождя почва + сильный ветер = потеря 6 т/га . Эта кукуруза не дождалась уборки.

Устойчивость кукурузы к полеганию перед «зимовкой» определяют  двумя методами: сжимают стебель на высоте 10-15 см (pinch- test)  и «толкают» растение(push-test).

После поздней уборки сложно качественно подготовить почву по «классической» технологии.

Потери при зимней уборке  — это падалица в посевах  последующей культуры.

По мнению специалистов из США, оптимальная влажность зерна кукурузы при уборке – 15,5%. В этом случае затраты на его сушку минимальны. Стоимость кукурузы и природного газа в настоящий момент выше, чем на графике, но  закономерность сохраняется и при изменившихся ценах.

Интенсивная аэрация зерна ненагретым воздухом  может значительно уменьшить его влажность. Скорость сушки «холодным» воздухом зависит от его температуры и влажности. В Канаде используют график для определения примерных сроков сушки при уборке с сентября по ноябрь.

При сушке «холодным» воздухом он должен равномерно проходить через весь слой зерна. В середине бункера обачно концентрируется самое  засоренное зерно, потому ее удаляют перед сушкой с помощью выгрузного шнека.

Насыпь зерна должна иметь одинаковую толщину и не соприкасаться с крышей бункера. Ее верхняя часть должна быть плоской – это обязательное условие быстрой сушки.

Александр ГОНЧАРОВ, спациально для ИНФОИНДУСТРИИ