Борьба с вредителями зерна на этапе транспортировке урожая посредством озонирования бункерного вороха

Аннотация. В статье рассматривается возможность проведения озонирования зернового бункерного вороха при его транспортировке. Произведён анализ исследований по влиянию обработки озоном на жизнедеятельность вредителей. Рекомендовано производителям сельскохозяйственной техники приступить к выпуску специализированных зерновозов, способных выполнить озонирование зерна непосредственно в кузове автомобиля во время его движения к месту назначения.

При уборке зерновых культур в бункер комбайна поступает не только обмолоченное зерно, но и различные примеси, а также всевозможные представители фауны, находящиеся в данный момент на поле. По данным продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН «Food and Agriculture Organization» на среднестатистический гектар земельных угодий приходится несколько сот грамм птиц, пару килограмм грызунов, десяток килограмм млекопитающих и около трёх центнеров насекомых [16]. Поэтому, попадание в бункер комбайна вредителей, это скорее норма, чем исключение. Некоторые насекомые не наносят особого вреда собранному урожаю, но существуют и очень опасные их представители. К таковым можно отнести долгоносиков, зернового точильщика, зерновую моль, малый мучной хрущак, мукоедов, клещей и т.д. Кроме того, в ворохе могут содержаться яйца вредителей. Причём как снаружи зерновки, например зерновой точильщик, так и внутри зерна, как это делают долгоносики. Наличие вредителей в любой форме их развития называют заражённостью данного вороха. При этом не учитывают мёртвых особей и живых насекомых, не повреждающих зерно. Их относят к сорной примеси. ГОСТ 13586.4-83 предусматривает три степени заражённости по наличию вредителей в 1 кг зерна. Даже одна особь, обнаруженная в пробе, очень опасна, т.к. насекомые в благоприятных условиях развиваются очень быстро. Вредители не только уничтожают часть урожая, но и ухудшают его качество, загрязняют ворох продуктами своей жизнедеятельности, повышают вероятность самосогревания зерна. По данным продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН «Food and Agriculture Organization» ежегодно насекомые уничтожают до 15% зерна в мире [16]. В России потери урожая пшеницы от деятельности вредителей составляет 9,3%. Исследования Курганского филиала Россельхозцентра установили, что заражённость семян патогенами в среднем составляет 30% [7]. Кроме того, вредители могут развиваться и в дальнейшем на этапе послеуборочной обработки или хранении зерна [1, 3, 22].

Обработка бункерного вороха озоном позволит уничтожить большую часть вредителей, предотвратит заражение зерна микрофлорой, поспособствует угнетению болезней, подавлению грибных инфекций, уменьшит содержание токсинов, сведёт до минимума вредное действие грызунов и птиц [2, 14]. Установлено [4, 17], что озонирование уничтожает амбарного и рисового долгоносика, мучного хрущака, зернового точильщика, суринамского мукоеда, малого мучного хрущака. Отмечено угнетение вредителей и в преимагинальных стадиях развития, таких как: яйцо, личинка, куколка. Причём выявлено, что полный эффект от озонирования прослеживается через несколько дней после дезинфекции, особенно при малых концентрациях. При этом случаев возврата к жизни парализованных особей не отмечено. Для гарантированного уничтожения основных вредителей зерна, необходима обработка с концентрацией озона около 1,5 г/м³ при времени экспозиции около одного часа [13]. Стоит также заметить, что выжившие после озонирования насекомые практически не дают потомства. Обработка зерна озоном влияет на снижение активности анаэробных, мезофильных и прочих микроорганизмов [17]. При этом озонирование разрушает плазму насекомых, что исключает даже теоретическую возможность возврата вредителей к жизни и продолжения репродуктивной функции. Кроме того, озон подавляет некоторые болезни, угнетает развитие грибных инфекций, снижает содержание токсинов в зерне, а также отпугивает грызунов и птиц [5, 10, 23] . 

Анализируя представленные сведения, можно прийти к выводу, что наличие вредителей в бункерном ворохе это факт, а озонирование эффективно дезинфицирует зерно. Однако на данный момент, убранный от комбайнов урожай, доставляется в хозяйство без всякой обработки. При очистке зерна на зерноочистительных агрегатах вредителей удаляют из вороха только механическим способом. При этом взрослые особи могут свободно перемещаться, тем самым заражая не только сельскохозяйственную продукцию, но и специализированные здания и оборудования. Останавливать технологический процесс на зерноочистительных агрегатах [19, 20] для дезинфекции не целесообразно, а озонировать зерно во время очистки не эффективно из-за очень маленького времени взаимодействия газа с объектом. Кроме того, необходимо учитывать, что озон ядовит [15], а сепараторы, как правило, имеют не замкнутые аспирационные системы, которые выбрасывают отработанный воздух непосредственно в рабочую зону человека. Поэтому считаем целесообразным провести озонирование зерна на этапе его транспортировки. 

Современные грузовые автотранспортные средства, используемые для перевозки зерна, нельзя назвать зерновозами, потому что они никак не приспособлены для этого. Обычно это стандартный самосвал, кузов которого сверху закрывают тентом. В тоже время, промышленность выпускает специализированные прицепы и автомобили, например рефрижераторы, молоковозы, муковозы. В сельском хозяйстве грузовые автотранспортные средства чаще всего используются при транспортировке, именно сельскохозяйственной продукции. Хотя иногда автомобили применяют при перевозке почвы, навоза, песка и т.д. Поэтому производство специализированных зерновозов, которые обладали бы неоспоримыми преимуществами перед стандартными самосвалами, имеет достаточно перспективный рынок сбыта. Тем более модернизация достаточно проста и не дорога. Во-первых, кузов необходимо выполнить с закрывающимся посредством гидравлики верхом. Это значительно ускорит процесс разгрузки, загерметизирует перевозимый продукт, предотвратит попадание в сырье посторонних предметов, воды и вредителей. Во-вторых, кузов необходимо оснастить системой аэрации. Это позволит создавать определённые условия содержания сельскохозяйственной продукции. В-третьих, кузов нужно оборудовать системой дезинфекции. На наш взгляд достаточно перспективным направлением являются озонные технологии, которые применяются во многих отраслях [2, 8, 9, 18].

Расчетное время в пути автотранспортного средства с грузом, при его движении по асфальтированной сельской дороге со средней скоростью 50 км/ч [6] до места разгрузки, находящегося на расстоянии 5…50 км, составляет 21…75 мин. Этого вполне достаточно для проведения первичной дезинфекции зерна непосредственно на ходу автомобиля. Озонирование уничтожит значительную часть вредителей, некоторую долю насекомых парализует и отпугнёт.

Современное состояние озонных технологий уже сейчас позволяет без особого труда создать озонатор, работающий от бортовой электрической сети автомобиля [11]. В качестве дополнительного оборудования потребуется преобразователь напряжения на 220В мощностью около 3 кВт.

Кузов должен быть как можно герметичнее, но полностью исключить попадание озона в атмосферу невозможно. Поэтому возможные места утечек необходимо оборудовать устройствами нейтрализации газа. С экономической точки зрения и простоты использования, наиболее эффективным является каталитическое разложение озона [14, 21]. Небольшие концентрации газа при выходе в атмосферу будут разлагаться до кислорода. Выгрузка материала из зерновозов должна осуществляться в автоматическом режиме, а зерновоз необходимо оборудовать датчиками озона с системой сигнализации предельно-допустимых концентраций газа. На данный момент во многих отраслях народного хозяйства удалось нейтрализовать данный недостаток. Поэтому отказываться от применения озонирования в агропромышленном комплексе также не стоит, поскольку процесс способствует повышению урожайности зерновых культур [12].

Анализируя представленные сведения, можно сделать вывод, что использование стандартных самосвалов при транспортировке зерна приводит и к доставке вредителей с поля. Их деятельность приводит к потере значительного объёма выращенного урожая. Озонирование позволит существенно снизить зараженность зерна. Наиболее целесообразно первичную обработку озоном бункерного вороха проводить непосредственно в кузове. На первом этапе озонировать можно в стандартных автомобилях, но при этом они будут простаивать достаточно долгий период времени. В перспективе необходимо выпускать специализированные зерновозы, оборудованные системой дезинфекции, причем и железнодорожные варианты. Для этого нужно разработать технологию обработки зерна озоном и модернизировать современное оборудование, обеспечив требуемую безопасность проведения операции. Процесс озонирования необходимо автоматизировать, минимизировать выброс опасного газа в атмосферу, установить датчики превышения предельно-допустимой концентрации вещества в рабочей зоне, в возможных местах утечек смонтировать специализированные катализаторы. 

Список литературы