Современные технологии получения высококачественных семян медоносных культур

Повышение эффективности сельскохозяйственного производства, его устойчивое развитие и обеспечение конкурентоспособности продукции отрасли уже много лет является предметом пристального внимания ученых и специалистов-практиков. Проблема продовольственного обеспечения страны, является первоочередной, ее решением занимаются различные сферы АПК, включая весьма значимый пчеловодческий подкомплекс. Пчеловодство неразрывно связано с ведущими отраслями растениеводства, в которых выращивается значительное количество видов энтомофильных растений, многие из которых относятся к числу медоносных культур. В современных системах севооборотов используется более 60 видов медоносных растений. Например, выращивание донника желтого способствует повышению плодородия почвы и урожайности зерновых и других культур, без применения дорогостоящих удобрений. На сегодняшний день в России имеется острый дефицит семян энтомофильных растений, используемых в промышленных севооборотах, в фермерском земледелии, в лугопастбищном, парковом, лесном хозяйстве.

В течение последних лет (2010-2020 гг.) на территории РФ, лишь в зонах интенсивного земледелия, увеличиваются площади производственных посевов энтомофильных растений, таких как подсолнечник, рапс, гречиха, овощные, плодовые и ягодные культуры, кормовые растения (эспарцет, козлятник, клевер, донник), медоносные растения (фацелия пижмолистная, шандра гребенчатая, сильфия пронзеннолистная и прочие). Кроме того, существуют предпосылки их дальнейшего распространения в целом по стране, что формирует потребность разработки более оптимальных и современных технологий их выращивания с применением достижений науки и передовой практики.

Одним из важных факторов для получения сильных, чистых от сорных растений посевов высокой урожайности и привлекательности для опылителей является качество семенного материала. Поэтому вопрос о качестве семенного материала и способах доведения его до посевных кондиций, особенно в отношении мелкосемянных культур, является актуальным для сельхозтоваропроизводителей [2, с. 11-19]. Для послеуборочной доработки и очистки наиболее широко используются решетные, аспирационно-решетные, триерные семяочистительные устройства (машины типа ОВС, Petkus и аналогичные). Рассмотрим данный тип машин на примере семяочистительной машины Petkus K531A. Это машина с комбинированным, аспирационно-решетным механизмом обработки входящего сырья, состоящая из камер предварительной и главной воздушной сепарации, а также двух решетных станов, принцип действия которых основан на отделении крупных и мелких примесей путем просеивания вороха сквозь решета с разным диаметром и формой отверстий. Достоинствами машин данного типа являются высокая скорость обработки семенного сырья, хорошее отделение семенного материала от растительных остатков после обмолота, относительная простота конструкции, влекущая за собой легкость в эксплуатации и обслуживании, отсутствие жестких ограничений по условиям эксплуатации. В то же время, данная техника имеет ряд существенных недостатков, таких как громоздкость, необходимость проведения дополнительных монтажных работ для установки машины, в закупке дополнительных комплектующих и расходных материалов (решета, щетки), потребность в большом количестве прогонов семенного материала для получения удовлетворительного результата и связанное с этим травмирование семян со снижением их всхожести, высокий процент отходов сортировки. Кроме того, на подобных машинах затруднительно очистить семенной материал от семян сорных растений, одинаковых по размеру и весу с семенами обрабатываемой культуры.

Для увеличения показателей эффективности доведения семенного материала до посевных кондиций необходим комплексный подход, а именно – использование в обработке семян более совершенных приемов сортировки. Одним из таких приемов является фотосепарация (от англ. Colour sorting – цветосортировка, сортировка по цвету) – технология сортировки любых сыпучих материалов, основанная на анализе продукта по цвету. Машина, реализующая данный прием обработки – фотоэлектронный сепаратор, принцип работы которого основан на фиксировании высокочувствительными CCD-камерами в поданном через распределительные каналы материале частиц, отличающихся по цвету от очищаемых семян, и выдуванием их потоком воздуха под давлением из пневмоклапанов (эжекторов) из потока. Одной из наиболее современных машин является фотоэлектронный сепаратор SmartSort – модель, обладающая способностью к самостоятельной, интеллектуальной надстройке заданных параметров в зависимости от оперативного изменения цветовой гаммы проходящего через камеру осмотра семенного материала. Преимущества применения данного устройства в процессе обработки семенного материала заключается в низкой отходности, более тщательном отделении сорного материала, щадящем воздействии на семена, сокращением числа обработок, легкости управления и обслуживания. Это уменьшает энерго-, трудо-, и материальные затраты на получение чистого и высококачественного семенного материала, что понижает себестоимость и повышает рентабельность производства семян [4, с. 22-23].

В Приокской природно-экономической зоне Рязанской области, в Рыбновском районе, на базе Алешинской станции медоносных культур – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр пчеловодства» (далее – Алешинская СМК – филиал ФГБНУ «ФНЦ пчеловодства») в 2019-2020 г.г. были проведены исследования по определению эффективности технологий обработки семян фацелии пижмолистной с помощью семяочистительной машины Petkus K531A в сравнении с обработкой фотоэлектронным сепаратором SmartSort 1. Контрольная обработка, в данном исследовании, осуществлялась с помощью семяочистительной машины Petkus K531A, с использованием решет диаметром 2,4; 2,2; 1,5; ПВС* 3, ГВС** 2. Дополнительная доработка была проведена с использованием семяочистительной машины Petkus K531A, с использованием решет диаметром 2,2; 2,0; 1,7; ПВС 0, ГВС 0, принята за Вариант 1. Доработка семян с помощью фотоэлектронного сепаратора SmartSort 1 (54 клапана), была принята за Вариант 2. Общий объем семенного материала опыта составляет 1000 кг. Обработка проводилась в 4 этапа, партиями по 250 кг. семян. Материалом для исследования являлись семена фацелии пижмолистной урожая 2019 г. Данные, полученные в результате исследований, обработаны с помощью Microsoft Excel 97-2003.

Сравнительный анализ эффективности технологий обработки представлен в таблице (табл. 1).

Таблица 1

Показатели очистки и доработки семенного материала с использованием различных технологий

В результате полученных исследований можно сделать предварительный вывод, что при обработке семян фотоэлектронным сепаратором выходная чистота материала выше на 4,7%, процент отхода ниже на 18,6%. Отход семенного материала по Варианту 2 в 4,2 раза ниже, чем по Варианту 1. Качественный состав обработанного по вариантам опыта материала представлен в таблице (табл. 2).

Таблица 2

Качественный состав семенного материала фацелии пижмолистной после обработки (по вариантам опыта)

Основываясь на полученных данных, можно заключить, что общая доля примеси семян сорных растений в варианте 1 и 2 по сравнению с контролем снизилась на 1,82 и 6,16% соответственно, при этом доля семян наиболее вредных сорняков, таких как подмаренник цепкий и бодяк полевой снизились на 0,27 и 0,54% соответственно. Следовательно, схема обработки варианта 2 в отношении доли примеси семян сорных растений выше на 60,32 % по сравнению с вариантом 1, а в отношении доли семян наиболее вредных сорняков – на 45,76%.

Исследовалось также трудоемкость и энергоемкость технологических процессов, исходя из фактических затрат труда и электроэнергии. Оплата труда рабочим устанавливалась исходя из установленных норм выработки и принятых в хозяйстве расценок [5, с. 212]. Данные представлены в таблице (табл. 3).

Таблица 3

Экономическая эффективность использования различных семяочистительных машин

Исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что, не смотря на увеличение количества нормосмен, при обработке фотоэлектронным сепаратором SmartSort 1 почти в два раза затраты труда увеличиваются только на 7,94 %. В связи с уменьшением штата обслуживающего персонала, снижаются издержки на оплату труда рабочим на 28 %. И при росте потребления электроэнергии в 2,5 раза общая сумма затрат снизилась на 18,65 %.

Конечным показателем сравнительной эффективности использования очистительных машин является рентабельность производства, которая в нашем случае определялась по себестоимости продукции. Расчеты представлены в таблице (табл. 4).

Таблица 4

Рентабельность производства с использованием различных семяочистительных машин

Проанализировав полученные результаты, можно сделать вывод, что рентабельность при обработке семян фацелии пижмолистной с помощью фотоэлектронного сепаратора SmartSort 1 выше на 8,54%. Повышенная степень очистки исследуемого семенного материала позволяет поставлять его на рынок, как семена более высокого класса. В связи с этим ожидается, что цена на данный продукт будет выше на 67 %. Однако, положительный эффект от увеличения цены снижается высоким порогом налоговых отчислений, заложенных в себестоимость товара (НДС, налоги на оплату труда и др.).

Проведенное исследование показало возможность и необходимость применения более совершенных машин и оборудования при работе с семенным материалом в Алешинской СМК и других хозяйствах, специализирующихся на получении семян медоносных культур.

Основываясь на полученных данных, можно утверждать, что использование в работе сельскохозяйственных предприятий новых технологий в виде фотоэлектронного сепаратора SmartSort 1, повышает качество получаемого материала, снижает издержки, влияет на увеличение цены реализации и повышает рентабельность производства.