Механізація збирання ягоди

Ручний збір ягоди складає до 80% витрат у виробничому циклі. Настільки велика частка ручної праці була важливою перешкодою для формування великих товарних господарств. Ситуація змінилася після розробки моделей комбайнів, які збільшили швидкість збирання і це дозволило вирощувати ягоду на плантаціях площею від декількох десятків до кількох сотень гектарів. Для деяких видів, наприклад чорної смородини, вирощування на невеликих плантаціях економічно нерентабельно. Збільшення площ проводиться для зниження витрат виробництва і, як наслідок, підвищення конкурентоспроможності продукту. Поява великих плантацій тягне за собою зміни в структурі насаджень і необхідність використання спеціальних машин для високої продуктивності на кожному етапі виробництва.
Збір плодів смородини, агрусу і чорноплідної горобини
У Польщі, не один десяток років, традиційно збирають чорну і червону смородину комбайнами. Паралельно з новими конструкціями комбайнів, що використовуються для цієї мети, були виведені і нові сорти, фізико-механічні властивості яких пристосували до такого виду збору. Плантації для механізованого збирання повинні бути закладені з шириною рядів 3,5-4 м. - це дозволяє вільному виконанню всіх агротехнічних прийомів. Відстань між рослинами в ряду 0,4-0,6 м., що дозволяє правильно формувати кущі з мінімальною кількістю відгалужень, що ростуть уздовж ряду, які можуть піддаватися пошкодженню під час проходження техніки при обробках. На полях значної довжини, для забезпечення вивантаження зібраних плодів, потрібно приблизно через кожні 300 м. залишати смуги шириною 4-6 м. Ширина смуг для розвороту техніки в кінцях рядів повинна бути не менше 6-8 м., що дасть можливість вільного маневру агрегатів при в'їзді в інший ряд плантації.

Основними робочими елементами комбайнів для збирання смородини є: агрегат, який підбирає і розділяє кущ, обтрушує, а також очищує і транспортує зібрану ягоду. Комбайни випускаються в двох версіях. Перші, призначені для роботи на плантаціях, які мають площу кілька десятків гектар, збираючи весь ряд за один прохід. Залежно від характеру насаджень (ширини і довжини рядів, врожайності), протягом однієї години збору можна зібрати урожай з площі 0,3-0,4 га. Сучасні комбайни побудовані як самохідні механізми (фото 1), на яких встановлені дизельні двигуни внутрішнього згоряння потужністю більше 50 кВт. Фото 1. Автомобільний комбайн для збирання смородини. Ходова частина, механізми для собтрушування ягоди, конвеєри для транспортування ягоди і вентилятори секції очищення домішок приводяться в дію гідравлічними моторами, що працюють від гідравлічних насосів. Це дозволяє плавно регулювати робочі параметри: швидкість, частоту вібрації обтрушувача і швидкість обертання вентилятора. Розмір простору, в якому комбайн дістає до основи кущів (тобто робочий проміжок) контролюється за допомогою механізму саморегулювання для адаптації його ширини з шириною куща. Точність збору (% зібраної ягоди) становить більш ніж 95%, обслуговує такий комбайн команда з трьох чоловік. За сезон такий комбайн може зібрати ягоду з 30-50 га.

  1. На невеликих плантаціях площею до 20 га. використовуються комбайни, які збирають за один прохід половину ряду (фото 2). Самохідні машини цього типу в даний час не виробляються, через відносно високу вартість блоку приводу і шасі. Причіпні версії комбайнів працюють з тракторами класу 6 Кn, мінімальна швидкість на знижених передачах яких повинна дати можливість отримання швидкості, в межах - 0,8-1,5 км./год. Привід робочих механізмів може бути отриманий від валу відбору потужності трактора і передається механічно. Нові моделі, такі як «Arek» або «Jarek" керуються гідравлічно і мають плавне регулювання робочих параметрів механізмів. Обтрушуючий механізм складається з одного або двох пальчикових обтрушувачів, як правило, використовуються обидві версії цих механізмів. На практиці годинна продуктивністю таких комбайнів становить 0,1-0,2 га. Основним недоліком є ​​необхідність подвійного проходу по всіх рядах плантації і те, що доводиться двічі розділяти кущі. Це може привести до збільшення механічних пошкоджень, з цим пов'язане проникнення шкідливих організмів в пошкоджені тканини, що негативно впливає на здоров'я плантації.

Фото 2. Причіпний комбайн для збирання смородини на половині ряду
Якісні параметри механічного збирання смородини, агрусу і чорноплідної горобини вирішують належним чином обрані робочі параметри комбайна (табл. 1). Неправильне регулювання комбайнів і невідповідні параметри, що стосуються струшування ягоди можуть призвести до надмірного пошкодження кущів, що погано впливає на врожайність наступного року. Для аронії необхідно використовувати більшу, ніж в разі чорної смородини, амплітуду коливань пальчикового обтрушувача. Прибирання агрусу вимагає меншої амплітуди коливань, більш низького положення нижніх пальців обтрушувача і більш низької посадки механізму для підбору ягоди біля основи кущів.
 Таблиця 1. Основні параметри машинного збирання ягоди
(За даними Z. Salamona, ISK)

Параметри
Чорна смородина
Червона смородина
Агрус
Аронія
Швидкість їзди
0,8-1,8
0,8-1,5
0,8-1,2
1,0
Крок пальців для обтрушування, мм.
60-75
80
40-50
90
Частота руху пальців для обтрушування, Hz
12-18
18
16-22
15

Малина
Витрати праці для ручного прибирання малини з урожайністю 10 т./га. близько 2600 людино-годин/га. Без механізації збирання, цей вид вирощування, призначений для переробки, може бути невигідним. Найбільшою перешкодою для досягнення високої ефективності комбайнового збирання малини є необхідність повторної прибирання. Це пов'язано з поступовим дозріванням ягоди, яка має різну силу кріплення до квітколожа (табл. 2) і низькою міцністю і стійкістю до механічних пошкоджень.
Таблиця 2. Міцність на відрив пофарбованої ягоди декількох сортів малини

Сорт

Сила відриву, N, 

мінімальна

Сила відриву, N,

максимальна

Сила відриву, N,

середня

Beskid0,1
2,8
1,21
Canby0,1
2,6
1,02
Malling Seedling 1,0
2,8
1,95
Norna0,1
3,5
1,31
Veten0,8
3,0
1,49
Willamette0,6
3,0
1,53
Bristol0,1
1,2
0,43
Malling promise0,1
3,0
1,80
Zenith0,1
2,4
1,19

Необхідність збирання ягоди в декілька прийомів протягом сезону є причиною обламування латералів і молодих однорічних пагонів на рослинах. Вторгнення патогенних мікроорганізмів в місця пошкоджень знижує здоров'я плантації, і це є причиною більш низької врожайності (на 30-40%) в наступному році. Для того, щоб уникнути втрати малини на плантації необхідна шпалера, використання якої дозволить розділити плодові та однорічні пагони. Інший спосіб полягає в проведенні збору ягоди кожен другий рік і викошування плантації відразу ж після збору врожаю. Збитки від зниження врожайності компенсуються меншими витратами на вирізку пагонів (по відношенню до ручної обрізки) і зменшенням кількості препаратів для захисту рослин від хвороб. Однією з основних проблем в механічному збиранні малини є велика ширина кущів в основі, що ускладнює підбір ягоди після обтрушування. Використання в комбайнах систем герметизації не може впоратися з проблемою падіння ягоди між пагонів, що спричинить опадання частини врожаю на землю.

Вище згадані мінуси роблять поширення машинного збирання малини в Польщі досить повільним процесом, хоча робота над комбайнами проводилися з середини вісімдесятих років минулого століття. У дослідженнях ISK з сортом малини «Kanby» застосування вертикальних обтрушувачів в горизонтальній площині дозволило зібрати до 90% плодів в належній стадії зрілості. Значні втрати  11% - 14% від зібраної маси, формувалися в результаті падіння ягоди на землю. Було також багато (до 6% за вагою) зелених плодів, відірваних від пагонів. Зниження частоти коливань і стрибків пальців обтрушуючих механізмів привело до того, що вдалося зібрати лише 75% стиглої ягоди. Сучасною і, безсумнівно, більш досконалою моделлю для збору малини є причіпний комбайн з вертикальними пальцями для обтряхування з рухом у вертикальній площині (фото 3). Ця система є більш безпечною для пагонів і ягоди, що падає на конвеєр. У зв'язку з необхідністю усунення плодів незрілих або пошкоджених, часто на задній частині комбайна встановлена ​​конвеєрна стрічка, яку обслуговують до 4 осіб (в залежності від моделі), щоб вручну сортувати зібрані плоди. Збір даних за якістю комбайнів для збирання малини, що випускаються, надають можливість зібрати в одному проході від 70% до більш ніж 90% стиглої ягоди. Від 7% до 14% плодів втрачається в результаті падіння, 3-12% збираються незрілі плоди. Залежно від комбайна, пошкоджуються під час збору врожаю від 30% до 65% молодих однорічних пагонів.

Фото 3. Комбайн з вертикально розміщеним вібрації отрушувача для збору ягоди малини
Надію на можливість механічного збору, без ризику зниження здоров'я плантації, дають сорти малини з плодоношенням на однорічних пагонах. Під час щорічного скошування всієї плантації видаляються пошкоджені і заражені пагони. Важливою перевагою при вирощуванні ремонтантних сортів малини є можливість вирощування плантації без шпалери, що знижує витрати на виробництво, а також можливість спрощення механізмів комбайнів для збирання. Механізми для обтрушування, як і у комбайнів для збирання смородини, встановлені під кутом (фото 4). Ряди малини розділені на дві частини, передні підбирачі обладнані елементами для полегшення підіймання і переміщення пагонів. У задній секції вивантаження встановлений поздовжній конвеєр (фото 5), на якому будуть відсортовані зібрані ягоди.
Фото 4. Комбайн для збору ягоди малини ремонтантних сортів
З огляду на можливість поширення механічного збирання малини в Польщі слід порівняти ціну комбайна в контексті потенційної продуктивності. На плантації з шириною рядів 4 м. комбайн рухається зі швидкістю менше 1 км./год. і може зібрати приблизно 0,2га. за годину, або за день (10-12 годин роботи) зібрати ягоду з плантації площею трохи більше двох гектарів. Це означає, що комбайн, повторюючи збирання рядів кожні 4 дні, може збирати плоди на площі 8-10 га. Якщо збирання робиться частіше, ця площа буде знижена.
 Фото 5. Конвеєр для сортування ягоди на комбайні
Лохина

Кілька разів, по мірі дозрівання, збираються і ягоди лохини. Спеціалізовані комбайни для збирання цієї ягоди не виробляються в Польщі, а ягода, через високу ринкову вартість збирають вручну. Для підвищення продуктивності, в невеликих фермерських господарствах можна використовувати обтрушувачі. Під кущами встановлюються спеціальні екрани. Ягода після обтрушування, перед пакуванням може бути очищена від домішок (листя), з використанням ручних вентиляторів. Комбайни для збирання лохини виробляються в основному в США, компанії пропонують версії самохідні (фото 6), а також причіпні до тракторів потужністю 30 к.с.
Машини обладнані різними типами обтрушувачів з яких, на нашу думку, найбільш ефективною моделлю буде вже презентована модель з вертикально вібруючими пальцями. Висока ціна ягоди компенсується витратами на ручне збирання і придбання такого комбайну може бути виправдане лише на великих 15-гектарних плантаціях.
Фото 6. Автомобільний комбайн для збирання ягоди лохини
Використання комбайнів для збирання ягоди може бути єдиним способом зберегти рентабельність виробництва ягоди для переробної промисловості. Досить великий асортимент комбайнів для збирання смородини, агрусу і чорноплідної горобини тепер вирішує проблему механізованого прибирання цих ягідних культур. Коригуванням параметрів, комбайни можна пристосувати до роботи майже на кожній плантації. В багаточастотному збиранні ягоди така ймовірність гірша, наприклад малини. Збільшується ризик пошкодження пагонів і подальшого їх зараження шкідниками і хворобами, які можуть значно знизити врожайність. Механічний збір можливий на плантаціях ремонтантної малини. Підшукуються також сорти малини з слабким кріпленням ягоди до плодоложа і хорошою стійкістю ягоди до механічних пошкоджень, що дозволить значно поліпшити якість врожаю.