Mechanizacje zbioru owoców jagodowych

Ręczny zbiór owoców jagodowych wymaga zaangażowania do 80% nakładów ponoszonych w całym cyklu ich produkcji. Tak duża pracochłonność była zasadniczą przeszkodą w powstawaniu gospodarstw wielkotowarowych. Sytuacja zmieniła się po opracowaniu modeli kombajnów, które zwiększyły wydajność zbioru na tyle, że możliwe stało się uprawianie krzewów jagodowych na plantacjach o powierzchni od kilkudziesięciu do kilkuset hektarów. W przypadku niektórych gatunków, np. porzeczki czarnej, uprawa na małych plantacjach przestaje być ekonomicznie uzasadniona. Dalsze zwiększanie areału upraw ma na celu obniżenie kosztów produkcji, a w konsekwencji podniesienie konkurencyjności produktu. Powstanie wielkoobszarowych plantacji wiąże się ze zmianą struktury nasadzeń oraz koniecznością używania specjalistycznych maszyn o dużej wydajności na każdym etapie produkcji.

Zbiór owoców porzeczek, agrestu i aronii

W Polsce najdłuższą tradycję ma maszynowy zbiór czarnych i czerwonych porzeczek. Równolegle z nowymi konstrukcjami urządzeń służących do tego celu wprowadzano nowe odmiany, których fizyko-mechaniczne właściwości predysponowały je do tego rodzaju zbioru. Plantacje przeznaczone do zbioru mechanicznego powinny być sadzone w rozstawie rzędów co 3,5–4 m — umożliwia to swobodny przejazd maszynami podczas wszystkich zabiegów agrotechnicznych. Odległość roślin w rzędzie wynosząca 0,4–0,6 m ułatwia uzyskanie właściwego pokroju krzewu, z minimalną liczbą gałęzi rosnących wzdłuż rzędu, narażonych na uszkodzenie w czasie przejazdu kombajnu. Na polach o znacznej długości, w celu umożliwienia rozładunku zebranych owoców, należy przewidzieć co około 300 m poprzeczne uliczki przejazdowe o szerokości 4–6 m. Szerokość uwroci na końcach rzędów (6–8 m) powinna pozwolić na swobodne manewrowanie maszyną podczas wjazdu w kolejny rząd plantacji.

Podstawowymi elementami roboczymi kombajnów do zbioru porzeczek są zespoły: podbierający i rozdzielający krzewy, otrząsający oraz transportujący i czyszczący zebrane owoce. Maszyny produkowane są obecnie w dwóch wersjach. Pierwsza, przeznaczona do pracy na plantacjach kilkudziesięciohektarowych, zbiera owoce z całego rzędu podczas jednego przejazdu. W zależności od charakteru plantacji (rozstawa i długość rzędów, uzyskiwany plon), w ciągu jednej godziny możliwy jest zbiór z powierzchni 0,3–0,4 ha. Nowoczesne kombajny budowane są jako maszyny samobieżne (fot. 1), których źródłem napędu są wysokoprężne silniki spalinowe o mocy ponad 50 kW. Zespół jezdny, otrząsacze, przenośniki odbioru i transportu owoców oraz wentylatory sekcji oddzielającej zanieczyszczenia napędzane są silnikami hydraulicznymi zasilanymi z zespołu pomp hydraulicznych. Takie rozwiązanie umożliwia bezstopniową regulację parametrów pracy: prędkości jazdy, częstotliwości drgań otrząsaczy oraz prędkości obrotowej wentylatorów. Rozmiar przestrzeni, w którą podczas jazdy maszyny dostają się podstawy krzewów (tzw. szczelina robocza), regulowany jest za pomocą mechanizmu samoregulacji dostosowującego jej szerokość do szerokości krzewu. Uzyskiwana dokładność zbioru wynosi ponad 95%, obsługę maszyny stanowią trzy osoby. W sezonie kombajn może zbierać owoce z 30–50 ha.


Fot. 1. Samobieżny kombajn do zbioru porzeczek

Na mniejsze, kilkunastohektarowe plantacje przeznaczone są kombajny zbierające w jednym przejeździe owoce z połowy rzędu (fot. 2). Samobieżne maszyny tego typu nie są obecnie produkowane, ze względu na stosunkowo wysoki koszt jednostki napędowej i układu jezdnego. Wersje zaczepiane współpracują z ciągnikami klasy 6 kN, których minimalna prędkość jazdy na najniższych przełożeniach powinna umożliwić uzyskanie prędkości zalecanej dla zbioru — 0,8–1,5 km/godz. Napęd zespołów roboczych może być uzyskiwany od wału odbioru mocy ciągnika i przekazywany mechanicznie. Nowoczesne konstrukcje takich kombajnów, jak “Arek” czy “Jarek” napędzane są hydraulicznie i mają płynną regulację parametrów pracy zespołów roboczych. Zespół otrząsający stanowią jeden lub dwa otrząsacze palcowe, producenci maszyn przewidują jednak z reguły w swoich ofertach obydwie wersje. Uzyskiwana w praktyce godzinowa wydajność pracy maszyn wynosi 0,1–0,2 ha. Zasadniczym minusem kombajnów połówkowych jest konieczność dwukrotnego przejazdu przez każdy rząd plantacji i, co się z tym wiąże, dwukrotnego rozdzielania krzewów. Może to być przyczyną zwiększania się uszkodzeń mechanicznych pędów, co dodatkowo, poprzez wnikanie organizmów szkodliwych w uszkodzoną tkankę, ujemnie wpływa na zdrowotność plantacji.


Fot. 2. Ciągnikowy kombajn do zbioru porzeczek z połowy rzędu

O jakości mechanicznego zbioru porzeczek, agrestu i aronii decydują odpowiednio dobrane parametry pracy maszyn (tab. 1). Nieprawidłowe wyregulowanie kombajnów i nieodpowiednie parametry dotyczące otrząsania owoców powodują nadmierne uszkodzenia krzewów, co źle wpływa na plonowanie w roku następnym. Dla aronii konieczne jest zastosowanie większej, niż w przypadku porzeczek czarnych, amplitudy drgań palców otrząsających. Zbiór agrestu wymaga mniejszej amplitudy drgań, niżej osadzonych dolnych palców otrząsających i obniżenia zespołu wyłapującego owoce przy podstawie krzewów.

Tabela 1. Podstawowe parametry maszynowego zbioru owoców jagodowych
(wg Z. Salamona, ISK)

Przykładem modyfikacji kombajnów porzeczkowych do zbioru aronii jest kombajn “Aronic”. Został on wyposażony w otrząsacze z głowicami o zwiększonej energii, ułatwiające oddzielanie owoców od pędów, oraz w systemy odbioru umożliwiające zbiór do worków lub palet skrzyniowych. W ISK kontynuowane są prace nad modyfikacją konstrukcji kombajnów w celu poprawienia jakości zbioru aronii oraz zbioru porzeczki czarnej z niskich krzewów młodych plantacji.

Maliny

Nakłady robocizny na zbiór ręczny malin wynoszą przy plonie 10 t/ha około 2600 rbh/ha. Bez zmechanizowania zbioru uprawa tego gatunku z przeznaczeniem owoców do przetwórstwa może się okazać nieekonomiczna. Największą przeszkodą w osiągnięciu wysokiej efektywności kombajnowego zbioru malin jest konieczność kilkakrotnego zbioru owoców. Spowodowane jest to sukcesywnym dojrzewaniem i właściwościami tych owoców, które charakteryzują się dużymi i mocno zróżnicowanymi siłami wiązania z dnem kwiatowym (tab. 2) oraz małą trwałością i odpornością na uszkodzenia mechaniczne. Gdy porówna się średnie siły wiązania owocu z szypułką, wydaje się, że zbiór kombajnowy szczególnie można polecać w przypadku odmian owocujących na pędach dwuletnich, jak 'Canby' (czerwona) oraz 'Bristol' (czarna).

Tabela 2. Siła odrywania wybarwionych owoców kilku odmian maliny
 

Konieczność przeprowadzania kilku zbiorów w ciągu sezonu jest przyczyną obłamywania pędów owocujących oraz uszkadzania młodych pędów jednorocznych. Patogeny wnikające przez uszkodzenia obniżają dodatkowo zdrowotność plantacji, a wszystkie wymienione powody mogą u malin owocujących na pędach dwuletnich prowadzić do obniżenia plonu o 30–40% w roku następnym. W celu uniknięcia strat plantacje malin należałoby prowadzić w systemie rusztowań umożliwiających oddzielenie pędów owocujących od pędów jednorocznych. Innym sposobem jest przeprowadzanie zbioru co drugi rok i koszenie plantacji bezpośrednio po zbiorze. Straty wynikające z obniżenia plonu rekompensowane są niższymi kosztami cięcia (w stosunku do cięcia ręcznego) oraz ochrony roślin przed chorobami. Poważnym problemem w mechanicznym zbiorze malin jest stosunkowo duża szerokość krzewów u podstawy utrudniająca wychwytywanie otrząśniętych owoców. Wykorzystywane w kombajnach systemy “uszczelnienia” tej przestrzeni nie są w stanie odbierać owoców spadających pomiędzy pędami, co powoduje, że część ich spada na ziemię.

Wymienione powyżej względy sprawiają, że upowszechnienie zbioru maszynowego malin postępuje w Polsce dość wolno, choć prace nad kombajnami prowadzone są od połowy lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku. W badaniach ISK z odmiany 'Canby' kombajnem z pionowymi otrząsaczami o drganiach palców w płaszczyźnie poziomej zbierano do 90% owoców w odpowiedniej fazie dojrzałości. Znaczne straty, od 11% do 14% zebranej masy, powstawały jednak w wyniku opadania owoców na ziemię. Obserwowano także dużą (do 6% masy) ilość owoców zielonych oderwanych od pędów w wyniku przerwania szypułki. Obniżenie częstotliwości drgań oraz skoku palców zespołów otrząsających w celu ograniczenia strat pozwalało na zbiór tylko do 75% owoców dojrzałych. Nowocześniejszym i niewątpliwie doskonalszym modelem kombajnu do zbioru malin jest zaczepiana do ciągnika maszyna z pionowymi otrząsaczami palcowymi wykonującymi drgania pionowe (fot. 3). System ten jest bezpieczniejszy dla pędów oraz spadających na przenośniki owoców. Maszyny zbierające owoce na plantacjach malin posadzonych przy rusztowaniach mają odchylane kolumny otrząsające, co pozwala minimalizować uszkadzanie drgających palców otrząsaczy o sztywne podpory drutów. Z uwagi na konieczność usunięcia zebranych owoców niedojrzałych czy uszkodzonych, często z tyłu kombajnu montowane są taśmowe przenośniki inspekcyjne, których obsługa (do 4 osób w zależności od modelu) ręcznie sortuje zebrane owoce. Dane o jakości zbioru dotyczące produkowanych na świecie kombajnów do zbioru malin przewidują możliwość zebrania w jednym przejeździe od 70% do ponad 90% owoców dojrzałych. Od 7% do 14% owoców jest tracone w wyniku ich spadania na ziemię, 3–12% stanowią zebrane owoce niedojrzałe. W zależności od modelu kombajnu, w czasie sezonu uszkadzane jest podczas zbioru od 30% do 65% pędów jednorocznych.


Fot. 3. Kombajn z pionowym kierunkiem drgań otrząsaczy, do zbioru malin

Nadzieje na możliwość zmechanizowania zbioru, bez ryzyka obniżenia zdrowotności plantacji, niosą odmiany malin owocujące na pędach jednorocznych. Podczas corocznego koszenia całej plantacji usuwane są pędy uszkodzone i zainfekowane. Ważną zaletą malin powtarzających owocowanie jest także możliwość prowadzenia plantacji bez rusztowań, co powoduje, że niższe są koszty uprawy, a także możliwa jest uproszczona budowa maszyn do zbioru. Zespoły otrząsaczy, podobnie jak w kombajnach do zbioru porzeczek, montowane są ukośnie (fot. 4). Rzędy plantacji rozdzielane są na dwie części, przednie podbieracze wyposażono w elementy taśmowe ułatwiające podbieranie i przesuwanie pędów. W sekcji odbioru owoców zamontowano wzdłużny przenośnik, stanowiący stół inspekcyjny (fot. 5), na którym sortowane są zebrane owoce.


Fot. 4. Kombajn do zbioru malin powtarzających owocowanie


Fot. 5. Przenośnik inspekcyjny do sortowania owoców na kombajnie

Rozważając możliwości rozpowszechnienia się mechanicznego zbioru malin w Polsce należy uwzględnić cenę maszyny w kontekście potencjalnej wydajności urządzenia. Na plantacji o szerokości międzyrzędzi równej 4 m kombajn poruszający się z prędkością poniżej 1 km/godz. może zebrać owoce z około 0,2 ha w ciągu godziny, czyli dziennie (10–12 godz. pracy) obsłużyć plantację o powierzchni nieznacznie przekraczającej dwa hektary. Oznacza to, że jednym kombajnem, powtarzając zbiór w tych samych rzędach co 4 dni, udaje się zebrać owoce z plantacji o powierzchni 8–10 ha. Jeżeli zbiór odbywa się częściej, powierzchnia ta się zmniejsza.

Borówka wysoka

Wielokrotnie, w miarę dojrzewania, zbierane są owoce borówki wysokiej. Specjalistyczne kombajny do zbioru tego gatunku nie są w kraju produkowane, a owoce ze względu na wysoka cenę rynkową zbierane są ręcznie. Aby zwiększyć wydajność zbioru ręcznego, na niedużych plantacjach można wykorzystać otrząsarki. Pod krzewami ustawia się specjalne ekrany chwytne. Otrząśnięte owoce przed wsypaniem do opakowań można oczyścić z zanieczyszczeń (liści), wykorzystując ręczne wentylatory. Kombajny do borówki wysokiej produkowane są głównie w USA, w ofercie firm znajdują się wersje samojezdne (fot. 6)
oraz zaczepiane do ciągników o mocy 30 KM (klasy 6 kN).
Maszyny wyposażane są w różnego typu otrząsacze, z których najefektywniejszy wydaje się przedstawiony już model o pionowych drganiach palców. Wysoka cena owoców rekompensuje na razie koszty zbioru ręcznego i zakup kombajnu może być uzasadniony wyłącznie na dużych 15-hektarowych plantacjach.


Fot. 6. Samobieżny kombajn do zbioru owoców borówki wysokiej

Użycie maszyn do zbioru owoców jagodowych może być jedynym sposobem na zachowanie opłacalności produkcji owoców kierowanych do przemysłu. Dość duży asortyment kombajnów do zbioru porzeczek, agrestu i aronii rozwiązuje obecnie problem mechanicznego zbioru tych gatunków. Regulacje parametrów pracy dostosowują maszyny do potrzeb zbioru z prawie każdej plantacji. Zdecydowanie gorzej przedstawia się możliwość wieloetapowego zbioru owoców, np. malin. Uszkodzenia pędów zwiększają ryzyko atakowania upraw przez choroby i szkodniki, co może istotnie obniżać plony. Szansą jest uprawa malin owocujących na pędach jednorocznych. Konieczne jest również poszukiwanie odmian, których właściwości, takie jak odporność owoców na uszkodzenia czy mała siła wiązania z dnem kwiatowym, pozwolą znacznie poprawić jakość zbioru.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Wpisz treść komentarza
Wpisz swoje imię