CC BY
19
Известия Великолукской государственной сельскохозяйственной академии. - 2022. - N 2. -С. 24-32. - ISSN 2308-8583.
Proceedings of the State Agricultural Academy of Velikie Luki. 2022;(2):24-32. ISSN 2308-8583.
Научная статья УДК 631.365.22
DOI 10.56323/23088583_2022_02_24
Инновационная технология послеуборочной доработки зерна для крупных семеноводческих предприятий
1 2 Игорь Борисович Зимин , Илларион Геннадьевич Седов ,
Даниил Алексеевич Смирнов
12 3
'' Великолукская государственная сельскохозяйственная академия, Псковская область, Великие Луки, Россия 1 igzimin@yandex.ru
л
sedv.illarin@gmail. com
"5
denya.smirnow@yandex.ru
Аннотация. В условиях нестабильной геополитической ситуации в мире, в нашей стране остается открытым вопрос обеспеченности семенами отечественной селекции, доля которых должна быть не менее 75% от общего объема. Препятствиями в этом отношении являются проводимая за последнее время агрессивная политика иностранных производителей семян по захвату отечественного рынка семенной продукции, а также кризисное состояние отечественного семеноводства. Если не принимать решительных мер по поддержке отечественного семеноводства, то при существующих темпах на весь процесс производства собственных семян уйдет минимум 15 лет. Это недопустимо, так как в настоящее время цены на импортные семена уже выросли в 1,5-2 раза.
Для устранения дефицита производства элитных семян отечественной селекции и обеспечения отечественных аграрных предприятий качественными семенами необходимо в каждой области нашей страны иметь 1-2 крупных семеноводческих предприятия. Основная задача крупных семеноводческих предприятий - доводить семенной материал до высоких кондиций. Для этого необходимо создавать эффективное оборудование отечественного производства по послеуборочной доработке семенного зерна.
Авторами предлагается технологическая схема послеуборочной доработки зерна на базе высокопроизводительного оборудования, которое может работать в составе крупного семеноводческого предприятия.
Производительность предлагаемой нами технологической линии по послеуборочной доработке семенного зерна составляет 10 т/ч. Критерии отбора качественного семенного зерна выставлены жесткие, с учетом того, что в процессе послеуборочной доработки до 50% зерновой массы отсеивается. В итоге с каждой тонны исходного сырья можно получить только 500 кг семян.
© Зимин И. Б., Седов И. Г., Смирнов Д. А., 2022
24
Предлагаемая технологическая схема, работающая на базе оборудования отечественного производства, позволяет в установленные сроки и с минимальными затратами обеспечить имеющиеся в конкретной области сельскохозяйственные предприятия качественным и полноценным семенным материалом.
Ключевые слова: зерно, семена, семеноводческие предприятия, послеуборочная доработка, технологическая схема, высокопроизводительное оборудование
Для цитирования: Зимин И. Б., Седов И. Г., Смирнов Д. А. Инновационная технология послеуборочной доработки зерна для крупных семеноводческих предприятий // Известия Великолукской государственной сельскохозяйственной академии. - 2022. - N 2. - С. 24-32. -DOI 10.56323/23088583_2022_02_24.
Original article
Innovative Technology of Post-Harvest Grain Refinement for Large Seed-Growing Enterprises
Igor B. Zimin1, Illarion G. Sedov2, Daniil A. Smirnov3
i 9 "3
,, State Agricultural Academy of Velikie Luki, Pskov region, Velikie Luki, Russia
1 igzimin@yandex.ru
л
sedv.illarin@gmail. com
"5
denya.smirnow@yandex.ru
Abstract. In the conditions of unstable world geopolitical situation, the problem of the availability of domestic selection seeds remains open in this country, the share of such seeds should be at least 75% of the total. Obstacles in this respect are the aggressive policy of foreign seed producers aiming to seize the domestic market of seeds, as well as the critical state of the domestic seed production. If we do not take decisive measures to support domestic seed production, then with the current development pace, the entire process of producing our own seeds will take at least 15 years. This is unacceptable since currently the prices of imported seeds have already increased 1.5-2 times.
In order to eliminate the shortage of production of domestic elite seed selection and to supply home agricultural enterprises with high-quality seeds, it is necessary to have 1-2 large seed-growing enterprises in each region of our country. The main task of large seed-growing enterprises is to bring the seed material to high standards. To do this, it is necessary to create effective domestic production equipment for post-harvest refinement of seed grain.
The authors propose a technology for post-harvest grain refinement based on highperformance equipment that can work as part of a large seed-growing enterprise as well.
The efficiency of the technological line that we offer for post-harvest refinement of seed grain is 10 tonnes/hr. The criteria to select high-quality seed grain are rigid, as we take into account that up to 50% of the total grain mass is screened out during the post-harvest refinement. As a result, only 500 kg of seeds can be obtained from each tonne of grains.
The proposed technology, operating on the basis of domestic production equipment, makes it possible to supply agricultural enterprises with high-quality and high-grade seed material in a at a minimal cost.
Keywords: grain, seeds, seed-growing enterprises, post-harvest finishing, technological scheme, high-performance equipment
For citation: Zimin I. B., Sedov I. G., Smirnov D. A. Innovative Technology of Post-Harvest Grain Refinement for Large Seed-Growing Enterprises. Proceedings of the State Agricultural Academy of Velikie Luki. 2022;(2):24-32. (In Russ.). DOI 10.56323/23088583_2022_02_24.
Стратегически важным направлением в развитии сельскохозяйственного производства Российской Федерации на ближайшую и долгосрочную перспективу является производство зерна, объемы которого по прогнозам Министерства сельского хозяйства РФ уже в 2022 году должны достигнуть уровня 130 млн т, а к 2035 году данный показатель должен быть увеличен до 140 млн т [1]. В настоящее время Россия занимает лидирующие позиции в нише экспорта зерновых. На дальнейшем этапе существенным резервом в наращивании производства зерновых культур и снижении импортозависимости более чем на 30% является использование семян новых отечественных сортов [2]. Это невозможно без развития собственной системы селекции и семеноводства, которая за последние 30 лет, при отсутствии государственной поддержки, находится в кризисном состоянии. В результате в условиях нестабильной геополитической ситуации в мире в нашей стране остается открытым вопрос обеспеченности семенами отечественной селекции, доля которых согласно Доктрине продовольственной безопасности РФ должна быть не менее 75% [3]. Тем не менее, рассматривая в целом ситуацию по семеноводству, реальная картина обеспеченности семенами отечественной селекции на начало 2022 года вызывает особую озабоченность:
- кукуруза - 42%;
- картофель - 15%;
- сахарная свекла - 10%;
- подсолнечник - 27%;
- рапс (яровой) - 31 %;
- зелень (петрушка, укроп, салат) - 0%.
Единственной культурой, по которой просматривается благоприятная картина по обеспеченности отечественными семенами, является пшеница (доля импортных семян не превышает 3%).
Активная «работа» иностранных производителей семян по захвату рынка семенной продукции способствовала появлению на предприятиях нашей страны семян низкого качества - несортовых и некондиционных, доля которых по отдельным культурам превышает 30% [4]. Решению проблемы подъема отечественного семеноводства препятствуют также слишком медленные темпы государственной поддержки отечественного семеноводства. В 2022 году планировалось увеличение использования семян отечественной селекции только на
10%, что снова привело к необходимости увеличения доли семян импортной селекции, заложенных под урожай 2022 года. Если не принимать решительных и кардинальных мер по поддержке отечественного семеноводства, то при существующих темпах на весь процесс производства собственных семян, начиная от стадии разработки до внедрения в производство, уйдет минимум 15 лет. Это недопустимо с учетом того, что в настоящее время цены на импортные семена уже выросли в 1,5-2 раза. Помимо этого, наметившаяся в последнее время агрессивная политика по продвижению семян импортного производства на отечественный рынок создает прямую угрозу продовольственной безопасности нашей страны ввиду неминуемого роста цен на конечную продукцию. Подтверждением этого являются данные Росстата, согласно которым с начала 2022 года мука подорожала на 13%, хлеб - на 10%, подсолнечное масло - на 8,5%.
Для устранения дефицита элитного семенного материала отечественной селекции и обеспечения отечественных аграрных предприятий собственными качественными семенами необходимо в каждой области нашей страны иметь как минимум 1-2 крупных семеноводческих предприятия (например, семенных завода), которые могут работать как отдельно, так и в составе агрохолдингов. Данные предприятия приобретают семена новых районированных сортов высших репродукций у элитно-семеноводческих предприятий, которые связаны с научно-исследовательскими учреждениями, а также с учебными заведениями аграрного профиля [5, 6]. Основная задача крупных семеноводческих предприятий - доводить семенной материал до высоких кондиций. Для этого необходимо создавать собственную базу путем разработки конструкций оборудования отечественного производства соответствующего уровня, особенно в части послеуборочной доработки семенного зерна [7]. В этой связи на этапе проектирования семенного завода или реконструкции существующих производственных мощностей нами предлагается технологическая схема послеуборочной доработки семенного зерна на базе высокопроизводительного оборудования, работа которого в условиях зоны достаточного увлажнения может быть организована следующим образом (рисунок 1 ).
Зерновой ворох от комбайнов разгружается автомобилеразгрузчиком в приемный бункер, из которого нория подает его на машину предварительной очистки СВУ-60. В воздушных каналах машины СВУ-60 из зернового вороха выделяются легкие примеси (пыль, полова, головки сорняков и т.д.), которые затем попадают в осадочную камеру, а оттуда по трубопроводу направляются в питатель пневмотранспортера. Туда же попадают крупные примеси (камешки, минеральная примесь и т.д.) и мелкие примеси (семена сорняков, песок), выделяемые на решетах машины СВУ-60.
Рисунок 1 - Технологическая схема послеуборочной доработки
семян зерновых культур
Очевидным преимуществом решетной системы машины СВУ-60 является возможность выделения из зернового вороха фуражной фракции (мелкого и щуплого зерна), которая на выходе из машины поступает в норию и направляется на отдельную линию доработки зернофуража, а затем в комбикормовый цех.
Эффективная работа машины предварительной очистки зерна позволяет повысить сыпучесть зерновой массы и снизить затраты на сушку [8].
После машины СВУ-60 очищенное зерно одной секцией двухпоточной нории загружается в один из трех бункеров временной консервации (отделение 0БВ-160), а второй секцией нории перебрасывается на конвейерную сушилку МИГ-30. Для семенного зерна зерносушильные агрегаты конвейерного типа являются идеальным техническим решением, исключающим возможность травмирования семян на этапе их сушки [9]. Помимо этого, сохранность семенного материала обеспечивается за счет «щадящих» температурных режимов сушки (температура агента сушки - не более 60 оС), небольшой высоты продуваемого зернового слоя, а также возможности переворота зернового слоя в процессе сушки, способствующего более равномерной сушке (по влажности и температуре отдельных семян в объеме слоя). При работе зерносушилки обеспечивается последовательное проведение четырех основных этапов: нагрев и предварительная просушка, досушка и охлаждение зерновой массы.
Просушенная до влажности 14% и охлажденная зерновая масса выгрузным транспортером и норией подается в компенсирующую емкость (бункер БВ-40).
После накопления необходимого объема зерна включают машины очистительного отделения линии. Из бункера БВ-40 вторым потоком нории зерновая масса подается на очистку последовательно в машины МЗС-10 и МВ0-10. Зерноочистительная машина МЗС-10 выделяет решетом верхнего стана и верхним решетом нижнего стана крупные примеси, а нижним решетом нижнего стана - мелкие примеси, щуплое и битое зерно основной культуры. Легкие примеси выделяются двумя аспирационными каналами воздушной очистки. Вторая машина МВ0-10 отделяет остатки крупных, легких и мелких примесей из потока зерна.
После машин МЗС-10 и МВ0-10 зерновая масса поступает в триерный блок СТ-12, где происходит выделение из общей массы зернового материала длинных (например, овсюг) и коротких (например, куколь) примесей, а также зерновок других культурных растений.
После триерования, для выделения наиболее полноценной фракции из уже очищенных семян производят обработку семенного материала на двух пневмостолах. Операция пневмосортирования нацелена на очистку семян зер-
новых от трудноотделимых примесей (семян редьки дикой, спорыньи, головни и т.д.). Наилучшие характеристики в этом отношении возможно получить на пневмостолах СПУ-0,5, обеспечивающих качественную сортировку по удельному весу сырья. Пневмостолы разделяют зерновую массу на фракции по удельному весу и исключают попадание в конечный продукт некачественных семян.
В качестве финишной операции, направленной на калибровку семян по цвету, в линии предусмотрен фотосепаратор Ф 15.1. В результате из общего потока семян окончательно удаляются зараженные или неполноценные зерновки.
Очищенные семена фасуются в мешки с помощью бункера с двумя меш-кодержателями, а в конце смены отвозятся через весовую в склад для хранения семян.
Зернофуражные отходы от всех машин очистительного отделения (МЗС-10, МВО-10, СТ-12, СПУ-0,5, Ф 15.1) самотеком попадают в скребковые транспортеры и через весовой автомат и систему норий загружаются в склад бункерного типа. Из этих бункеров фураж выгрузными шнеками подается на второй поток нории и отгружается автотранспортом в комбикормовый цех, расположенный в другом помещении. Часть фуража хранится в этих же бункерах и используется на корм скоту в виде дробленки.
Производительность предлагаемой нами технологической линии по послеуборочной доработке семенного зерна составляет 10 т/ч. Критерии отбора качественного семенного зерна выставлены жесткие, с учетом того, что в процессе послеуборочной доработки до 50% зерновой массы отсеивается. В итоге с каждой тонны исходного сырья возможно получить около 500 кг семенного материала.
Предлагаемая нами технологическая линия по послеуборочной доработке семенного зерна, эксплуатируемая в рамках крупного семеноводческого предприятия, способна в установленные сроки и с минимальными затратами обеспечить имеющиеся в конкретной области сельскохозяйственные предприятия качественным и полноценным семенным материалом. Помимо этого, в соответствии с политикой импортозамещения, следует принимать во внимание, что технологическая линия работает на базе оборудования отечественного производства. Это позволяет весьма эффективно, благодаря грамотно построенной схеме работы и высококлассному оборудованию, получать беспрецедентно качественный и конкурентоспособный семенной материал собственного производства.
Список источников
1. Долгосрочная стратегия развития зернового комплекса Российской Федерации до 2035 года [Электронный ресурс]: распоряжение Правительства Российской Федерации N 1796-р от 10 авг. 2019 года // СПС КонсультантПлюс.
2. Об утверждении Федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства на 2017-2025 годы [Электронный ресурс]: постановление Правительства Российской Федерации N 996 от 25 авг. 2017 года // СПС КонсультантПлюс.
3. Об утверждении Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации [Электронный ресурс] : Указ Президента России N 20 от 21 янв. 2020 года // СПС КонсультантПлюс.
4. Стимулирование развития селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур: отечественный и зарубежный опыт: аналитический обзор / А. П. Королькова [и др.]. - М. : ФГБНУ «Росинформагротех», 2020. - 124 с.
5. Совершенствование технологии послеуборочной обработки элитных семян зерновых культур / М. С. Волхонов [и др.] // Традиции и инновации в развитии АПК : материалы междунар. науч.-практ. конф. (Великие Луки, 17-19 апреля 2019 г.). - Великие Луки : Великолукская ГСХА, 2019. - С. 454-462.
6. Щепилов Н. Я. Проектирование поточных линий и зерноочистительно-сушильных комплексов. - Великие Луки, 1999. - 180 с.
7. Гольтяпин В. Я., Мишуров Н. П. Машинно-технологическое обеспечение селекции и семеноводства зерновых культур: отечественный и зарубежный опыт : аналитический обзор. - М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2020. - 96 с.
8. Волхонов М. С., Зимин И. Б., Островский Ю. Н. Анализ состояния предварительной очистки зерна в хозяйствах Северо-Западного региона Российской Федерации и перспективы совершенствования // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2020. - Т. 15, № 2(58). - С. 82-86.
9. Обоснование рациональной воздухораспределительной поверхности конвейерных зерносушилок / М. С. Волхонов [и др.] // Сельское хозяйство - драйвер развития регионов : материалы междунар. науч.-практ. конф. (Великие Луки, 21 апреля 2022 г.). - Великие Луки : Великолукская ГСХА, 2022. - С. 99-103.
References
1. Dolgosrochnaya strategiya razvitiya zernovogo kompleksa Rossijskoj Federacii do 2035 goda [E'lektronny'j resurs]: rasporyazhenie Pravitel'stva Rossijskoj Federacii N 1796-r ot 10 avg. 2019 goda // SPS Konsul'tantPlyus.
2. Ob utverzhdenii Federal'noj nauchno-texnicheskoj programmy' razvitiya sel'skogo xozyajstva na 2017-2025 gody' [E'lektronny'j resurs]: postanovlenie Pravitel'stva Rossijskoj Federacii N 996 ot 25 avg. 2017 goda // SPS Konsul'tantPlyus.
3. Ob utverzhdenii Doktriny' prodovol'stvennoj bezopasnosti Rossijskoj Federacii [E'lektronny'j resurs] : Ukaz Prezidenta Rossii N 20 ot 21 yanv. 2020 goda // SPS Konsul'tantPlyus.
4. Stimulirovanie razvitiya selekcii i semenovodstva sel'skoxozyajstvenny'x kul'tur: otechestvenny'j i zarubezhny'j opy't: analiticheskij obzor / A. P. Korol'kova [i dr.]. - M. : FGBNU «Rosinformagrotex», 2020. - 124 s.
5. Sovershenstvovanie texnologii posleuborochnoj obrabotki e'litny'x semyan zernovy'x kul'tur / M. S. Volxonov [i dr.] // Tradicii i innovacii v razvitii APK : materialy' mezhdunar. nauch.-prakt. konf. (Velikie Luki, 17-19 aprelya 2019 g.). - Velikie Luki : Velikolukskaya GSXA, 2019. - S. 454-462.
6. Shhepilov N. Ya. Proektirovanie potochny'x linij i zernoochistitel'no-sushil'ny'x kom-pleksov. - Velikie Luki, 1999. - 180 c.
7. Gol'tyapin V. Ya., Mishurov N. P. Mashinno-texnologicheskoe obespechenie selekcii i semenovodstva zernovy'x kul'tur: otechestvenny'j i zarubezhny'j opy't : analiticheskij obzor. - M.: FGBNU «Rosinformagrotex», 2020. - 96 s.
8. Volxonov M. S., Zimin I. B., Ostrovskij Yu. N. Analiz sostoyaniya predvaritel'noj ochistki zerna v xozyajstvax Severo-Zapadnogo regiona Rossijskoj Federacii i perspektivy' sovershenstvo-vaniya // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2020. - T. 15, № 2(58). - S. 82-86.
9. Obosnovanie racional'noj vozduxoraspredelitel'noj poverxnosti konvejerny'x zernosushilok / M. S. Volxonov [i dr.] // Sel'skoe xozyajstvo - drajver razvitiya regionov : materialy' mezhdunar. nauch.-prakt. konf. (Velikie Luki, 21 aprelya 2022 g.). - Velikie Luki : Velikolukskaya GSXA, 2022.- S. 99-103.
Информация об авторах
И. Б. Зимин - кандидат технических наук, доцент; И. Г. Седов - магистрант; Д. А. Смирнов - инженер.
Information about the authors
I. B. Zimin - candidate of Technical Sciences, assistant professor; I. G. Sedov - master-course student; D. A. Smirnov - engineer.
Статья поступила в редакцию 09.06.2022; одобрена после рецензирования 15.06.2022; принята к публикации 18.06.2022.
The article was submitted 09.06.2022; approved after reviewing 15.06.2022; accepted for publication 18.06.2022.
