Технология растениеводства

Введение

Зерно является основным продуктом сельского хозяйства. Из зерна вырабатывают важные продукты питания: муку, крупу, хлебные и макаронные изделия. Зерно необходимо для успешного  развития животноводства и птицеводства, что связано с увеличением производства мяса, молока, масла и других продуктов. Зерновые культуры служат сырьем для получения крахмала, патоки, спирта и других продуктов.

     Всемерное увеличение производства зерна - главная задача сельского хозяйства.

 Наряду  с увеличением производства зерна  особое внимание обращается на  улучшение качества зерна, и  прежде всего на расширение  производства твердых и сильных  пшениц, а также важнейших крупяных и фуражных культур.

 Для успешного  решения этих задач необходимо  улучшать использование агротехники,  шире внедрять высокоурожайные  сорта и гибриды, совершенствовать  структуру посевных площадей. Большое  значение придается также эффективному  использованию удобрений, расширению  посевов на мелиорированных землях  и в зонах достаточного увлажнения.

 Возделываемые зерновые культуры относят к трем ботаническим семействам - злаковых, гречишных и бобовых, зерновые хлеба относятся к устойчивому в хранении при надлежащих условиях сырью. Основное количество зерна хранят на элеваторах - крупных полностью механизированных зернохранилищах. Емкости для хранения зерна представляют собой вертикально поставленные цилиндры-силосы из железобетона диаметром 6 - 10 м и высотой 15 - 30 м. Верхняя часть оборудована отверстием для загрузки зерна, нижняя заканчивается конусом с отверстием для его выгрузки. Внутри силосов на расстоянии 1 м друг от друга по высоте смонтированы термопары для определения температуры хранящейся насыпи зерна. Провода термопар выведены на единый пульт, и оператор, наблюдающий за сохранностью продукта, в любой момент может узнать температуру зерновой массы практически в любой точке силоса. Кроме того, каждый силос оборудован установкой для проведения активного вентилирования - устройством для продувания воздуха через толщу хранящегося зерна.

Элеватор  снабжен лабораторией, которой проводится оценка качества зерна; рабочей башней, где сосредоточено зерноочистительное и сушильное оборудование, а также  установкой для приема и отпуска  зерна.

 Поступающее  на элеватор зерно после лабораторного  анализа объединяют по массе  в крупные партии, соответствующие  емкости силоса (от 300 т до 15 тыс.  т). При этом не допускается  смешивания зерна, относящегося  к разным типам и подтипам, так как они обладают разными  хлебопекарными свойствами. Нельзя  смешивать зерно, имеющее разную  влажность и засоренность. Отдельно  от здорового хранят и обрабатывают зерно, зараженное амбарными вредителями, и дефектное - морозобойное, проросшее, головневое, полынное и др.

Очистка зерновой массы от посторонних примесей производится сразу после поступления его  в зернохранилища. Семена сорняков, вегетативные органы растений имеют  более высокую влажность, запах  пахучих сорняков частично адсорбируется  зерном, и чем дольше они будут  находиться в соприкосновении, тем  больше зерна может испортиться. Кроме того, экономически нецелесообразно расходовать дополнительную энергию на сушку примесей и занимать объемы хранилищ их хранением.

Однако полной очистки зерновой массы от примесей на элеваторах не производят, это осуществляют перерабатывающие предприятия.

Сушка зерна - ответственная технологическая  операция перед закладкой на хранение. Оптимальные результаты дает сушка  зерна теплым сухим воздухом. Однако более экономичной является сушка  воздухом в смеси с топочными  газами. В этом случае качество зерна  во многом будет зависеть от вида топлива. Не рекомендуется использовать дрова, придающие зерну запах дыма. Каменный уголь, особенно содержащий много серы, при сгорании образует сернистый  ангидрид, который частично может  поглощаться зерном и ухудшать качество клейковины. Кроме того, в топочных газах, образующихся при сжигании каменного  угля, содержится повышенное количество полициклических ароматических  углеводородов, в частности бензпирена, обладающего канцерогенными свойствами. Оптимальными видами топлива, не загрязняющими зерно бензпиреном, являются нефтепродукты и газ.

Температура зерна при сушке не должна превышать 45 'С. Перегрев зерна приводит к ухудшению  качества клейковины вплоть до полной ее денатурации. Снижается также  активность ферментов.

 За один  прием сушки из очень влажного  зерна нельзя удалять более  чем 3 - 3,5% влаги, поэтому зерно  с влажностью более 17,5 - 18 % сушат  в несколько приемов. Перерывы  между этапами сушки необходимы  для перераспределения влаги  из внутренних частей зерновки  к поверхности, в противном  случае поверхностные слои зерна  растрескиваются, что приводит  к ухудшению сохраняемости, снижаются выход и качество готовой продукции. После сушки влажность зерна не должна превышать 14 %.

Условия хранения.

Семейство злаковых.

Основные хлебные культуры - пшеницу, рожь, овес, кукурузу, рис, просо, сорго относят к семейству  злаковых (Graminial), классу однодольных растений.

Пшеница является основной хлебной  культурой в России. Производимое в стране зерно этой культуры должно использоваться на продовольственные  цели: обеспечение сырьем мукомольной, хлебопекарной, крупяной, макаронной и  кондитерской промышленности.

Пищевая промышленность и  зерновой рынок в настоящее время  предъявляют довольно высокие требования к качеству зерна пшеницы. По всем показателям качества пшеница должна соответствовать ГОСТ 9353-90. Так, для  мукомолов важно, чтобы поступающие  в переработку зерна были однородными  по цвету, крупности, форме, стекловидности, имело высокие показатели натуры, необходимое количество и качество клейковины, чтобы не было проросшим  и поврежденным вредителями. В противном  случае затрудняется процесс помола зерна, снижаются выход муки и  ее качество.

Таким образом, мы пришли к  выводу, что работать с зерном довольно сложно. Чтобы с ней справиться, надо четко представлять задачи, которые  следует решать в области хранения зерна и зернопродуктов. Основные задачи таковы:

• - предотвращение потерь зерна и хлебопродуктов в массе или снижение их минимума
• - предотвращение порчи зерна и зернопродуктов;
• - повышение качества зерна;
• - сохранение семенных фондов без потерь массы и качества;
• - повышение качества семян;
• - хранение с наименьшими затратами труда и средств на единицу массы зерна и зернопродуктов.

Успешное решение этих задач невозможно без знания теории и практики хранения зерна и зернопродуктов.

Хранение  зерна

Размещение зерна в  хранилищах и наблюдение за ним при  хранении.

Зерно размещают с учетом целевого назначения (продовольственное, кормовое, посевной материал) влажности, наличия примесей, признаков зараженности вредителями хлебных запасов  и болезнями и по особо учитываемым  признакам (например, повреждение клопами-черепашками, присутствие карантинных сорняков и т.д.). Если семена хранят в таре, то мешки укладывают в штабеля, исключая возможность обвалов: “тройником”  и “пятериком” высотой 5-8 рядов.

Особенно тщательно размещают  семенные фонды: не только по сортам, но и обязательно в пределах сорта  по репродукциям, категориям сортовой чистоты согласно актам апробации  и классам, предусмотренным стандартами. Смешивание партий недопустимо. При  засыпке в закром насыпь должна быть ниже стен на 15-20см.

Правильному размещению семенного, продовольственного и кормового  зерна способствует заблаговременно  составленный план. Хорошо продуманный  план позволяет наиболее рационально  использовать вместимость хранилищ, исключить размещение зерна кучами, при котором площадь склада и  его объем используют недостаточно. Лучшие склады выделяют для хранения семенных фондов. Необходимость систематического наблюдения за зерновыми массами  вытекает из их свойств и происходящих процессов. Хорошо организованное наблюдение и правильный анализ полученных данных позволяют своевременно предупредить нежелательные явления и с  минимальными затратами довести  зерно до состояния консервации  или реализовать его без потерь.

Каждую партию зерна контролируют простыми и достаточно надежными  способами. Определяя температуру  и влажность зерновой массы, зараженность вредителями, показатели свежести (цвет и запах), получают достаточное представление  о степени консервации и качестве. В партиях семенного зерна  проверяют, кроме того, всхожесть, энергию  прорастания и жизнеспособность.

Важнейший показатель, характеризующий  состояние зерновой массы при  хранении - температура. Низкая температура  на всех участках насыпи (8-10◦С)свидетельствует о благополучном хранении. Влияние окружающей среды (атмосферного воздуха, стен хранилищ и т.д.) и физиологические процессы в зерновой массе могут изменять температуру в некоторых участках насыпи, поэтому ее определяют в различных слоях зерновой массы. Повышение температуры зерна, не соответствующее изменению температуры воздуха, сигнализирует о начале самосогревания.

Для определения температуры  зерновой массы, а также температуры  воздуха в хранилищах и вне  них используют спиртовые или  ртутные спиртометры. Последние  помещают в металлическую оправу, навинчивающуюся на деревянную или  металлическую штангу, состоящую  из двух или трех свинчивающихся колен, что позволяет вводить термометр  на всю глубину насыпи. При хранении семенных фондов необходимо иметь по одной термоштанге на каждый закром. Термоштанга постоянно находится в насыпи, в ее верхнем (20-0 см от поверхности), среднем или нижнем слое (20-30 см от пола). Периодически ее перемещают в пределы насыпи.

Температуру зерновой массы  измеряют и электрическими способами  с применением термометров сопротивления, за которыми следят с центрального пункта наблюдения.

Контроль за содержанием зараженности зерновых масс дает возможность своевременно локализовать развитие клещей и насекомых или полностью их уничтожить. Зараженность зерновой массы в складе проверяют раздельным исследованием проб по слоям насыпи (в верхнем, среднем и нижнем), так как вредители могут липпировать в различные участки. Если существует возможность контролировать и влажность зерна, то данный показатель проверяют по слоям насыпи.

Периодичность наблюдения зависит  от состояния насыпи. В свежеубранных  семенах с повышенной влажностью температуру проверяют ежедневно, в сухих - два раза в декаду. В  партиях охлажденного зерна ее определяют раз в декаду или раз в 15 дней. В зависимости от температурного фактора установлена и периодичность  проверки на зараженность вредителями  хлебных запасов. При температуре  зерновой массы ниже 0◦С - раз в 10 дней.

Всхожесть семян определяют не реже одного раза в 4 месяца и не позднее, чем за 15-20 до сева. Влажность семян  в таких партиях проверяют  один-два раза в месяц. Результаты наблюдения заносят в журнал по установленной  форме. Кроме того, ведут шнуровую книгу семя.

Послеуборочное  дозревание зерна и его значение при хранении и переработке. Условия, влияющие на ход процессов послеуборочного  дозревания.

В первый период после уборки культуры в ее зерне продолжает идти комплекс физиолого-биохимических  процессов, получивших название Послеуборочного  дозревания. Этот период совпадает  с промежутком времени между  наступлением у зерна Технической  спелости (готовности к уборке) до достижения им Физиологической спелости. Проявляется  этот процесс у семенного зерна, главным образом, в повышении  жизнеспособности семян, их всхожести  и энергии прорастания. Если в  период наступления технической  спелости эти показатели у семян  злаковых культур первой группы (пшеница, ячмень, рожь, овес) находятся на уровне 40-70 %, то после прохождения периода  послеуборочного дозревания они  повышаются до посевных кондиций (95-100 %).

У товарного зерна пшеницы  при дозревании улучшается качество клейковины. Это приводит к повышению  выхода муки при помоле и улучшению  хлебопекарных свойств. В семенах  масличных культур увеличивается  выход масла при их переработке.

Кроме изменения семенных и технологических свойств зерна  в период послеуборочного дозревания происходят физиолого-биохимические  процессы, приводящие к снижению интенсивности  дыхания и активности ферментов. Зерно становится физиологически зрелым и вступает в состояние покоя.

Таким образом, комплекс процессов, происходящих в зерне сразу после  уборки, следует охарактеризовать как  преобразование простых и нестойких  при хранении веществ (сахаров, аминокислот) в сложные и более стойкие  запасные вещества (крахмал, белки). Можно  считать доказанным, что послеуборочное дозревание происходит только в том случае, если синтетические процессы в зерне и семенах преобладают над гидролитическими.

Зерно, не прошедшее послеуборочного  дозревания, нуждается в особенно тщательном наблюдении за ним. Более  того, необходимо создать условия  для скорейшего завершения процессов  послеуборочного дозревания.

В результате наблюдений за характером изменений в зерне  при послеуборочном дозревании были установлены факторы, влияющие на этот процесс и ускоряющие его. Важнейшими из них являются Влажность И Температура Зерновой массы, Степень ее аэрации, то есть доступ теплого сухого воздуха

Для успешного завершения послеуборочного дозревания партия зерна должна иметь влажность  ниже критической или в ее пределах. Находясь только в сухом состоянии, семена достигают максимальных значений всхожести и энергии прорастания. В свежеубранном зерне с повышенной влажностью преобладание процессов гидролиза над процессами синтеза приводит не к уменьшению физиологической активности, а к ее дальнейшему росту. Семена не только не улучшают своих посевных качеств, но могут и снизить их. Послеуборочного дозревания зерна в таких партиях не происходит.