До тридцатых годов прошлого века скашивание растений производилось на стации восковой спелости, затем они связывались в снопы, в которых происходило дозревание и подсушивание зерна вместе с соломой. Данный способ был назван раздельной уборкой. Он был очень трудозатратен. Сейчас уборка зерновых культур производится прямым и раздельным комбайнированием.
Прямое комбайнирование включает в себя в себя следующие операции:
1) – срезание растений;
2) – обмолот растительной массы;
3) – выделение зерна из соломы;
4) – очистка зерна от примесей;
5) – сбор зерна, а также незерновой части урожая (солома, лёгкая мелкая часть колоса и перебитой соломы, которая называется половой).
Данные процессы выполняются комбайном одновременно в стадии полной спелости зерна.
Уборка методом прямого комбайнирования применяется только для равномерно созревшей малозасорённой хлебной массы. Перед началом уборки позднеспелых (рапс, соя, травы на семена и прочее), а также неравномерно созревающих культур проводится десикация (опыливание) либо опрыскивание растений с целью их подсушивания.
Основным отличием раздельного комбайнирования от прямого является то, что скашивание растений и их обмолот производятся раздельно. Сначала масса в фазе восковой спелости скашивается валковыми жатками и укладывается в валки на стерню для последующего подсыхания незерновой части урожая, а также дозревания зерна – первая фаза. Во второй фазе (через 3-6 дней) комбайны, снабжённые подборщиками, подбирают валки, обмолачивают и разделяют их на зерно, солому и полову. Данный способ подходит для уборки риса, зерновых и крупяных культур, когда густота составляет минимум 300 растений на 1 метр квадратный, а длина стебля от 55 см. Если стеблестой более редкий и короткий, то происходит проваливание растений в стерню, где они увлажняются при контакте с почвой и не подсыхают. Также при подборе таких валков неминуемы потери. Запрещается применение раздельного комбайнирования при затяжной дождливой погоде, так как это ведёт к порче урожая.
Раздельное комбайнирование имеет ряд преимуществ перед прямым методом комбайнирования:
1) – увеличиваются сроки уборки урожая до начала массового осыпания зерна, из-за того что работы начинаются в фазе восковой спелости;
2) – уменьшение потерь зерна комбайнами;
3) – растительная масса легче обмолачивается;
4) – снижение затрат на последующую досушку зерна, вследствие уменьшения влажности зерна при нахождении в валках на 4-6 %.
В процессе раздельного комбайнирования производится скашивание урожая и укладка его на стерню посредством валковых жаток, которые агрегатируются с комбайнами либо тракторами. К недостаткам раздельного комбайнирования можно отнести удорожание уборки и повышение энергозатрат за счёт приобретения дополнительных машин, а также увеличение числа проходов по полю, что приводит к уплотнению почвы.
Вместе с комбайновым способом уборки предусматривалась и некомбайновая уборка – часть операций по обработке урожая производится на стационаре.
Способ «невейка» включает в себя сбор зерна и навеянного вороха (половы) в поле, и его последующее разделение уже посредством стационарных машин, расположенных на токах. Этот способ отличается от комбайнового тем, что зерно и полова собираются в одну ёмкость, тем самым облегчается организация уборки.
Уборка урожая с последующей его обработкой на стационаре включает в себя выполнение в поле только следующих обязательных работ: срезание растений с измельчением стеблей либо срезание растений с последующим формированием и подбором валков и транспортировкой массы на стационар для дальнейшего обмолота, выделения зерна из соломы, а также его очищения от половы.
За счёт переноса части операций по сбору урожая с полей на тока упрощается конструкция мобильных машин, увеличивается их время работы в течение суток, расширяются возможности использования электроэнергии, а также автоматизации управления машинами. Вместе с тем, при данном способе уборке происходит неизменное увеличение количества транспортных средств, необходимое для единовременного вывоза всего собранного урожая. Чтобы придать массе поточность, необходимую для последующей обработки, её измельчают, вследствие чего возрастает объём дроблёного зерна и, как следствие, потери, вызванные распылом. К дополнительным потерям также приводят: увеличение вместимости ёмкостей транспортных средств; неравномерная подача зерновой массы к молотильно-сепарирующим машинам; наличие в зерне измельчённых стеблей и, как следствие, снижение эффективности выделения зерна.
Для обоих вышеописанных способов необходимы зерноочистительные пункты больших площадей, что приводит к усложнению противопожарных, электротехнических и пылеулавливающих устройств, а также усложняет работу комбайнов и транспортных средств в процессе уборки урожая. Однако данные способы можно использовать при уборке бобовых культур, рапса, семенников трав с предварительным подсушиванием.
Снижению потерь зерна, а также минимальным затратам энергии и труда способствует проведение уборочной кампании в строго отведённые строки. Уборка зерна производится в фазах восковой, а также полной спелости.
В период восковой спелости зерновых культур содержание питательных веществ в зерне (влажность порядка 25%) является максимальным. Такое зерно легко разрезается ногтем. Фаза восковой спелости длится 6-10 дней (большие значения соответствуют влажной и прохладной погоде, а меньшие – сухой и жаркой).
При наступлении фазы восковой спелости, возможно начало уборки путём скашивания растений, формирования из них валков и подсушивания стеблей и зерна в валках, которые уложены в поле на стерне.
Наступление фазы полной спелости происходит, когда влажность зерна достигает 14-20% и оно становиться твёрдым. К этому моменту начинает осыпаться зерно, большая часть листьев отмирает. При затяжной уборке зерна, находящегося в фазе полной спелости, велика вероятность больших потерь. Доказано, что в течение 10-12 дней уборки (от начала фазы полной спелости) потери зерна от осыпания незначительны – менее 0,005%, но после этого периода они сильно увеличиваются. Следовательно, процесс уборки урожая должен быть своевременным и быстрым. Уборка урожая в фазе полной спелости должна совмещать в себе следующие процессы:
1) – срез растений;
2) – вымолот зерна из колоса;
3) – выделение зерна из соломы;
4) – очистка зерна от примесей.
Спелость зерна определяется химическим и электронным способами.
Сущность химического способа: 10-15 соломин (длина 25 см) с колосьями погружают в 1%-й раствор динатриевой соли (эозина). В данном растворе зёрна молочной фазы спелости становятся ярко окрашенными, а зёрна восковой и полной спелости сохраняют свой естественный цвет на протяжении трёх часов нахождения в красителе. Зерна восковой фазы спелости имеют яркую окраску.
Оценка спелости зерна с помощью электронного способа производится посредством специальных приборов, в чью электрическую сеть включаются колосья (верхушечная часть стеблей). У зёрен различной спелости разные показатели влажности и удельного сопротивления, которое изменяет разность потенциалов сети, а значит и показания приборов.