Úvod / Informácie / Rastlinná výroba / Krmoviny

Technológie zberu a konzervovania vlhkého kukuričného zrna

10-01-2018
S použitím dostupných zdrojov spracoval: doc. Ing. Jozef Ďuďák, CSc. | jozef.dudak@uniag.sk
Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre

Plodinou, ktorá môže zásadným spôsobom ovplyvniť ekonomiku chovu hovädzieho dobytka a ošípaných, je kukurica. To, že existuje možnosť zberať, miagať, príp. šrotovať a uskladniť vlhké kukuričné ​​zrno, zaradilo kukuricu medzi najefektívnejšie plodiny. V porovnaní so sušením sú náklady na jej spracovanie zanedbateľné, pritom z osiatej plochy možno získať väčšie množstvá vysoko produkčného krmiva ako napr. z porastov pšenice či jačmeňa.

Kukurica je obľúbená plodina pre výrobu konzervovaných krmovín na kŕmenie dobytka, a v poslednej dobe aj ako čoraz významnejšia surovina pre bioplynové stanice. Predstavuje vynikajúci zdroj energie, veľmi efektívne využíva vodu, ktorá je jej k dispozícii, a nemá úplne extrémne nároky na teplotu. Rozvoj pestovania kukurice bol sprevádzaný rozširovaním informácií o tejto plodine v poľnohospodárskej praxi. Každý pestovateľ si v súčasnosti môže vyberať z veľmi rozsiahlej ponuky odrôd. Technológie pestovania a zberu úrody kukurice prešli počas pomerne krátkej doby búrlivým rozvojom.

Kukurica sa stáva v súčasnosti plodinou výrazne ovplyvňujúcou ekonomiku poľnohospodárskych podnikov. Popri kvalitnej kukuričnej siláži, ktorá zostáva základnou zložkou výživy dobytka, je to kukuričné ​​zrno, ktoré nadobúda na význame, najmä vďaka stále sa rozširujúcim možnostiam zberu a konzervácie pri vyššej vlhkosti a pri využití v chovoch hovädzieho dobytka, ošípaných a hydiny. Pritom ide predovšetkým o ekonomický tlak na zlacnenie výroby živočíšnych produktov, ktorý mnohých chovateľov vedie k využívaniu koncentrovanej energie z čistého kukuričného zrna za nižších nákladov.

Zber kukurice na zrno

Pre celý rad poľnohospodárskych podnikov je samozrejmosťou zber určitej výmery kukurice na zrno, pričom tento produkt sa využíva ako krmivo, alebo ako surovina na výrobu rôznych potravín v potravinárskom priemysle.

Zber treba začať pri vlhkosti zrna požadovanej pre uplatňovanú technológiu zberu, prípadne pozberovú úpravu. Pri zbere s výmlatom zrna sa požaduje vlhkosť zrna do 20 % (pri jeho následnom sušení môže byť vlhkosť do 30 %), pre uskladňovanie v hermetických vežiach nemá zberová vlhkosť zrna prevyšovať 30 %, pri tzv. delenom zbere kukurice môže byť vlhkosť zrna 35 až 45 %. Pri zbere treba ďalej zohľadňovať morfologické zvláštnosti hybridov, prípadne iné okolnosti.

Pred zberom treba vypracovať harmonogram zberových prác. Výkonnosť zberovej linky vrátane plynulého odvozu musí byť zladená s kapacitou pozberového spracovania. Agrotechnický termín zberu je v období od 10. septembra do 30. októbra. V rámci jedného podniku by sa zber mal ukončiť do 25, najneskôr do 30 dní.

Z hľadiska obmedzenia strát zrna pri zbere je dôležitý termín začiatku zberu. Tento termín sa odporúča posunúť tak, by sa zabezpečilo úplne dozretie zrna a zníženie jeho vlhkosti na hodnotu 18 - 20 %, čo však v mnohých prípadoch je spojené s rizikom zhoršenia poveternostných podmienok.

Výhodou neskoršieho zberu sú spravidla nižšie náklady na dosušovanie vlhkého zrna kukurice. Konkrétny termín zberu kukurice na zrno preto závisí od aktuálnych poveternostných podmienok, od rizika zhoršenia počasia ako aj od disponibilných sušiarenských a skladovacích kapacít.

Pre zber kukurice na zrno sa v našich podmienkach využíva obilný kombajn vybavený odlamovacím adaptérom. Takáto zostava obilného kombajnu umožňuje zabezpečiť dve technológie zberu odlišujúce sa výsledným získaným produktom:

  • zber neodlistených šúlkov kukurice s ich následným výmlatom v mláťacom mechanizme obilného kombajnu. Výsledným produktom v zásobníku obilného kombajnu je čisté a nepoškodené zrno kukurice,
  • zber neodlistených šúlkov kukurice s ich následným podrvením v mláťacom mechanizme obilného kombajnu. Výsledným produktom v zásobníku obilného kombajnu je zmes častíc zrna a vretien kukurice s obsahom hrubej vlákniny 4-8 % (CCM - Corn Cob Mix).

Pred zberom kukurice treba na obilnom kombajne urobiť určité úpravy, ktoré spočívajú predovšetkým vo výmene žacieho stola za kukuričný adaptér a úprave mláťacieho a separačného ústrojenstva kombajnu.

Adaptér na zber kukurice je pripojovaný ku na čelnú stranu skrine šikmého dopravníka obilného kombajnu po demontovaní žacieho stola. Výber vhodnej veľkosti adaptéra závisí predovšetkým od výkonu motora obilného kombajnu a konštrukčného riešenia jeho mláťacieho a separačného ústrojenstva. V súčasnej dobe sa najviac využívajú 4- až 12-riadkové konštrukčné prevedenia adaptérov na zber kukurice v sklopnej, alebo nesklopnej verzii. V ponuke niektorých výrobcov (napr. firma Oros, alebo Geringhoff) sú však aj 16, 18 a 24- riadkové adaptéry. Napr. kukuričné adaptéry Geringhoff sa vyrábajú v sklopnej aj pevnej verzii, najväčšie zábery až 24 riadkov sa prepravujú na transportnom vozíku a ku kombajnom sa dodáva podpora pneumatík prednej nápravy. Samozrejmosťou u väčšiny adaptérov je automatické kopírovanie terénu a možnosť montáže na všetky typy obilných kombajnov.

Princíp práce adaptéra obilného kombajnu pre zber kukurice na zrno spočíva vo vťahovaní stebla medzi odlamovacie valce resp. lišty, v oddelení šúlka od stebla s následnou dopravou kukuričných šúľkov do priestoru priebežnej závitovky. Vymlátené zrno je uložené v zásobníku. Steblá rastlín kukurice podrvené drvičom stebiel umiestneným v zadnej časti pod adaptérom. Podrvená hmota stebiel je pritom voľne rozmetaná po povrchu poľa. Iba zriedkavo sa podrvená hmota ukladá do riadku vhodného na zber. Množstvo organických zvyškov je v tomto prípade vysoké a ich zapravenie vyžaduje úsilie Optimálna pracovná rýchlosť obilného kombajnu vybaveného adaptérom pre zber kukurice je v rozmedzí 6 - 10 km.h -1, čo pri použití 12- riadkového adaptéra zodpovedá teoretickej výkonnosti viac ako 7 ha.h-1. Straty zrna u nových kombajnov by nemali presahovať hodnotu 2 %.

Konštrukčné riešenie adaptéra má výrazný vplyv na energetickú náročnosť zberu, priaznivá spotreba paliva sa pohybuje medzi 13 až 14 l.ha-1. Adaptéry vyžadujú len minimálnu údržbu, bežne sa menia len dvojice nožov a neskôr potom samoostriace kotúče. Početné verzie možno využívať zároveň aj v kombinácii s rezačkou pre zber kukurice metódou LKS.

Úprava mláťacieho ústrojenstva obilného kombajnu pre zber kukurice na zrno spočíva predovšetkým v znížení frekvencie otáčania mláťacieho bubna na 350 až 600 ot.min-1 čo zodpovedá obvodovej rýchlosti mláťacieho bubna 11 až 18 m.s-1, ďalej v demontáži resp. zakrytí lapača kameňov, vyplnení medzimlatkového priestoru mláťacieho bubna plechovými vložkami zamedzujúcimi možnosti vstupu šúlkov do mláťacieho bubna a v nastavení vstupnej a výstupnej medzery medzi košom a bubnom.

Pri úprave čistidla obilného kombajnu na zber kukurice na zrno ide predovšetkým o montáž prídavných stupňov na stupňovitú dosku čistidla, výmenu sít v čistiacom mechanizme (horné žaluziové sito sa najčastejšie nahrádza tzv. Graeplovým sitom, spodné sito sa vymení za sito s otvormi o priemere 16 mm) a frekvencia otáčania rotora ventilátora sa nastaví na hornú hranicu regulovateľného rozsahu.

Po zbere o odvoze úrody je potrebné zrno kukurice upraviť, pričom pozberová úprava spočíva v jeho vyčistení a usušení. Ide o pracovné operácie, ktoré sú energeticky aj finančne vysoko náročné, preto mnohí pestovatelia a hlavne chovatelia hospodárskych zvierat hľadajú možnosti ako znížiť výrobné náklady a pritom zachovať vysokú úžitkovú hodnotu kukuričného zrna ako kvalitného krmiva.

Metódy zberu vlhkého zrna kukurice

Dlhú dobu bolo v našich podmienkach rozšírené predovšetkým pestovanie kukurice na siláž, ktoré bolo priamo závislé na stavoch hovädzieho dobytka. K jeho veľkému oživeniu dochádza však aj v súčasnosti spolu s rozvojom bioplynových staníc. Avšak v podnikoch, v ktorých sa okrem chovu hovädzieho dobytka venujú aj výkrmu ošípaných, sa okrem silážovania celých rastlín kukurice už v predchádzajúcich rokoch začali postupne využívať aj postupy zamerané len na zber šúľkov a konzervovanie vlhkého kukuričného ​​zrna. V praxi sa postupne začali uplatňovať dve odlišné metódy zberu, ktoré sa odlišujú získaným výsledným produktom.

Ak je výsledným produktom po zbere kukurice zmes šúľkov a listeňov, ide o metódu označovanú ako LKS (z nemeckého Lieschkolbenschrot), pri ktorej uplatnení sa využívajú moderné rezačky, vybavené riadkovými odlamovacími adaptérmi, za pomoci ktorých dokážu vykonať spoľahlivé odtrhnutie šúľkov od rastliny. Zvyšok rastliny je rozdrvený a rovnomerne rozhodený po pozemku. Zberaným produktom sú drvené šúľky a listene, ktoré sa konzervujú ukladaním do síl, alebo do PE vakov. V prípade uloženia do sila je nutné venovať dostatočnú pozornosť dôkladnému utlačeniu. Zber je vhodné začať vtedy, keď vlhkosť šúľkov klesne na 45 % a obsahujú teda maximum živín. Za takýchto podmienok možno získanú drť optimálne silážovať, čo však neplatí vtedy, ak sa porast ponechá na poli dlho a obsah sušiny prekročí 60 %. Zakonzervovaný produkt je vhodný predovšetkým pre kŕmenie hovädzieho dobytka.

Ak je výsledným produktom po zbere kukurice zmes vretien a kukuričného zrna, hovoríme o metóde CCM, čo v anglickom jazyku značí „Corn Cob Mix“. V niektorej našej staršej literatúre sa môžeme stretnúť aj s označením metódy ako „delený zber kukurice“ (DZK). Vo svojej podstate ide o zber zrnovej kukurice pri vyššej vlhkosti ako pri klasickom kombajnovom zbere kukurice na zrno. Najoptimálnejšia zberová zrelosť je pri vlhkosti zrna 35 – 40 %.

V prípade, že pre zber kukurice metódou CCM bude použitý obilný kombajn, je nevyhnutné uskutočniť také úpravy, výsledkom ktorých bude získanie odlišného produktu ako pri zbere zrna a to tzv. drvenice, čo je vlastne už spomínaná zmes zrna a vretien. Pre tento účel je nevyhnutné zvýšiť frekvenciu otáčania mláťacieho bubna na hodnotu 950 - 1300 ot.min-1, úprava vstupnej a výstupnej medzery (vstup/výstup: 45/20 mm), výmena sít za sitá s väčšími otvormi, špeciálnymi pre technológiu CCM, zníženie otáčok ventilátora na ¼ maximálnych otáčok. Nakoľko pri CCM - technológii zberu kukurice je spravidla vyššia zberová vlhkosť kukurice, je potrebné výsledný zberový produkt vhodným spôsobom zakonzervovať. Spôsobov konzervácie vlhkého kukuričného zrna je viac, napríklad organickými kyselinami, lúhom sodným, alebo v atmosfére oxidu uhličitého.

Skladovanie vlhkého zrna kukurice

Vlhké zrno kukurice sa môže skladovať celé, bez akýchkoľvek fyzikálnych úprav, a to:

  1. konzerváciou preparátmi na báze kyseliny propiónovej, kde ako ochrana proti znehodnocovaniu zrna v priebehu jeho skladovania sa aplikujú špeciálne chemické prípravky, ktorých súčasťou bývajú okrem kyseliny propiónovej aj niektoré organické kyseliny, antioxidanty, prípravky znižujúce hrdzavenie a prípravky zlepšujúce mechanické vlastnosti krmiva v dôsledku rovnomerného rozloženia a viazania voľnej vody. Aplikácia chemického prípravku prebieha v závitovkovom dopravníku, v jeho vstupnej časti. Zrno sa skladuje voľne na hromadách v prístreškoch, alebo v drevených boxoch. Pred skrmovaním sa zrno musí upraviť (rozrušiť) šrotovaním a/alebo stláčaním. Táto metóda nie je úplne bezpečná z hľadiska možného výskytu pliesní,
  2. konzerváciou lúhom sodným, kedy pri zmiešaní lúhu (najlepšie sodného) so zrnom a vodou vznikne reakcia, pri ktorej obaly zŕn popraskajú, zrno napučí, zhnedne a z kukuričných zŕn sa vyzráža škrob. Zrno ošetrené lúhom sa skladuje tri, niekedy až šesť mesiacov,
  3. uložením v ochrannej atmosfére CO2 v upravených silážnych vežiach. V skladovanej hmote sa samovoľne vytvára atmosféra oxidu uhličitého, ktorá vytláča vzduch a začne prebiehať autokonzervácia znemožnením rozvoja nežiadúcich baktérií a plesní, ktoré potrebujú k svojmu životu kyslík. Nevýhodou tohto spôsobu je nutnosť mať nákladné silá, ktoré musia byť vzduchotesné, vybavené vyberacím zariadením s tesniacou klapkou. Pred skrmovaním sa však zrno musí taktiež upraviť (rozrušiť) napr. šrotovaním, alebo stláčaním.

Skladovanie vlhkého celého zrna bez mechanického narušenia sa používa v menšej miere a stále častejšie sa od neho ustupuje. Toto skladovanie sa nahrádza metódami s konzerváciou vlhkého zrna mechanicky upravovaného, kedy spravidla po zbere nasleduje úprava zrna šrotovaním, prípadne miaganím a jeho konzervácia chemickými konzervačnými prípravkami. K šrotovaniu sa využívajú kladivkové šrotovníky, stláčanie sa vykonáva pomocou miagacích strojov.

Šrotovanie, alebo stláčanie spojené s ošetrením konzervačným prípravkom možno vykonávať priamo na poli po vysypaní zrna zo zásobníka kombajnu, alebo po prevezení zrna v mieste skladovania. Na čo je potrebné v každom prípade dávať pozor, je nastavenie šrotovníka na požadovanú jemnosť šrotu, v prípade stláčania nastavenie miagacích valcov v prospech kvality stláčania, nie výkonnosti stroja. Hlavne v prípade využívania služieb sa netreba spoliehať na to, že obsluha stroja vie, čo má robiť, a preto pracuje podľa našich predstáv. Niekedy býva túžba po vyššej výkonnosti, prípadne nižšej energetickej náročnosti väčšia než docielenie požadovanej kvality práce.

Dôležitým kľúčovým momentom v tejto fáze výroby je správne dávkovanie konzervačného prípravku. V prípade, že dávka je závislá od vlhkosti zrna, ako je to napr. pri chemických konzervačných prípravkoch, vyplatí sa priebežne sledovať vlhkosť zrna. Tiež u biologických konzervačných prípravkov je potrebné pracovať podľa metodiky výrobcu a nepodceňovať napr. množstvo vody potrebnej na prípravu roztoku. Ošetrené vlhké zrno bez omeškania ďalej spracovávame.

Spracovaný materiál sa ukladá najlepšie do silážneho vaku. Samozrejme, vlhký zošrotovaný kŕmny materiál je možné skladovať aj v silážnych žľaboch. Tu sú ale nevýhodou veľké rozmery žľabov, lebo pri malom dennom odberu tohto krmiva sa neodoberá celý prierez žľabu a tak môže dochádzať k oxidácii odkrytej neodobranej vrstvy krmiva. Ďalším negatívnym faktorom u silážnych žľabov je možnosť kontaminácie nečistotami, najmä zeminou pri naskladňovaní. Preto je najistejším riešením skladovanie v už spomínanom silážnom vaku.

Pri uskladnení do vakov je potrebné dbať na optimálne nastavenie tlaku, aby došlo k maximálnemu vytesneniu vzduchu. Pri naskladňovaní vlhkého zrna do žľabu je zasa potrebné zrno priebežne rozhŕňať a po vrstvách dôsledne intenzívne utláčať.

V prípade skladovania vlhkého zrna kukurice v žľaboch je posledným technologickým krokom dokonalé zakrytie urovnanej a kvalitne utlačenej zrnovej siláže. Podľa dostupných informácií v praxi sa osvedčilo použitie tzv. transparentnej, priehľadnej fólie, ktorá sa kladie priamo na povrch a ktorá dokáže doslova priľnúť k povrchu siláže. Tým je výrazne znížené nebezpečenstvo preniknutia vzduchu k silážovanému zrnu. Na túto tenkú fóliu sa odporúča položiť klasickú čiernu, alebo bielu fóliu. Pritom je potrebné dbať na dostatočné prekrytie okrajov fólií. Dôkladné zaťaženie sa odporúča vykonať známymi spôsobmi - pneumatikami, pásmi a pod. Kto má možnosť investovať, môže sa rozhodnúť pre použitie sieťoviny a vriec s pieskom. Ak sa celý postup konzervovania vlhkého zrna kukurice vykonal technologicky správne, môžeme po šiestich týždňoch fermentácie očakávať kvalitné, stabilné, hygienicky nezávadné, vysoko hodnotné krmivo, ktoré prinesie žiadaný ekonomický efekt.

Záver

Mnoho pestovateľov kukurice možno uvíta skutočnosť, že so zberom zrna metódou LKS, prípadne CCM je možné začať približne o štrnásť dní skôr, čím sa zároveň znižuje aj riziko počasia a hlavne nie je potrebné vykonávať sušenie zrna, ktoré je inak pomerne nákladné. Pri správnej konzervácii vlhkého kukuričného zrna sa získa krmivo s veľkou koncentráciou energie, a preto je vhodné najmä pre dojnice s vysokou úžitkovosťou. Týmto spôsobom sa vyrobí väčšie množstvo energie ako pri zbere klasickým spôsobom, často ešte pri nižších nákladoch. Zošrotované vlhké kukuričné ​​zrno získané metódou CCM sa využíva tiež vo výkrme ošípaných. Určitou výhodou je aj to, že na túto produkciu nemajú vplyv výkyvy v cenách na trhu, ako je tomu pri výrobe kŕmnych zmesí zo zrna kukurice. Výhodou tejto technológie sú tiež nižšie zberové náklady, krmivo obsahuje viac energie a je lepšie stráviteľné. Výnosy by mali byť minimálne desať ton z hektára, k tomu je však potrebné tiež zvoliť správnu agrotechniku ​​a vhodný hybrid do svojich podmienok.

Z ekonomického hľadiska je táto metóda cestou k zníženiu nákladov na výrobu krmív. Najmä u poľnohospodárskych podnikov, ktoré si kŕmne zmesi nevyrábajú sami a sú nútené sušenú a šrotovanú kukuricu nakupovať. Oproti zberu kukurice na zrno je možné dosiahnuť zníženie nákladov na výrobu 1 tony krmiva, a to aj pri započítaní ceny silážneho vaku. Najdôležitejším faktorom je spracovanie zrna bez nutnosti jeho dosúšania pri zbere.