Ideale Einstellungen für die maschinelle Tomatenernte

Die Tomate (Lycopersicon sculentum Mill.) ist ein Gemüse, das ursprünglich aus Südamerika in der Andenregion stammt und derzeit weltweit als Gemüse mit dem zweitgrößten Produktions- und Verbrauchsvolumen gilt.

Angesichts der wachsenden wirtschaftlichen Bedeutung dieser Kulturpflanze im Gemüseanbaubereich hat die Mechanisierung des industriellen Tomatenernteprozesses in den Anbaugebieten zu zufriedenstellenden Ergebnissen geführt, wo es zu einer größeren Reduzierung der Kosten pro Einheit kommt, die hauptsächlich auf der Reduzierung beruht der Arbeitskosten. Die maschinelle Ernte bietet eine größere Zuverlässigkeit bei der Durchführung des Vorgangs und damit ein höheres Kosten-Nutzen-Verhältnis, was sie für die meisten Produzenten attraktiv macht.

Nicht alle derzeit genutzten Flächen sind für die Durchführung dieser Art von Arbeiten geeignet, und Maßnahmen im Zusammenhang mit der Bodenvorbereitung und, falls erforderlich, dem Schwaden sind wichtig. Zu den Faktoren, die einen Einfluss auf die Verluste haben, gehören nicht nur die Topographie des Bodens, sondern auch die Klimabedingungen und die Sauberkeit des Gebiets. Auf unebenem Gelände kann die Wirkung der Sammelstangen der Plattform eine große Menge an Verunreinigungen zu den verschiedenen Mechanismen der Maschine transportieren, wo die Ausrüstung beschädigt wird und die Qualität des geernteten Produkts beeinträchtigt wird.

Beurteilungsarbeiten zu Verlusten, die durch eine Tomatenerntemaschine und ihre Mechanismen verursacht werden, sind selten, und wenn diese Verluste überwacht werden, können sie als Indikatoren für die Qualität des Ernteprozesses dienen. Da es sich um ein empfindliches Produkt handelt und hohe Maschinen- und Arbeitskosten pro Stunde anfallen, bestehen Bedenken hinsichtlich der Messung von Verlusten. Bei Erntemaschinen, die mit Raupensystemen für verschiedene landwirtschaftliche Produkte ausgestattet sind, wurde deren Anpassung hervorgehoben, um eine gute Leistung und Effizienz während des Betriebs zu gewährleisten. Bei traditionelleren Nutzpflanzen wie Sojabohnen und Mais sind Untersuchungen des Wegesystems zur Routine geworden, bei Tomatenkulturen ist dies jedoch nicht der Fall. Da nur wenige Informationen zur Beurteilung der Verluste von Früchten vorhanden waren, die sich nicht von den Zweigen lösten, wurde eine Studie über verschiedene Anpassungen im Wegesystem der Tomatenerntemaschine durchgeführt.

Die Studie wurde in der Gemeinde Morrinhos-GO in einem Gebiet durchgeführt, das über ein zentrales Pivot-Bewässerungssystem bewässert wird und in dem in der Vergangenheit Tomaten angebaut wurden. Zum Einsatz kam die Tomatensorte HEINZ 9553, umgesetzt im Direktpflanzsystem, wobei der Erntevorgang nach 125 Tagen erfolgte. Die untersuchte Region gilt als eines der größten Anbaugebiete des Bundesstaates und hat sich auf nationaler Ebene als größte Tomatenanbauregion Brasiliens hervorgetan.

Um den Verlust von Früchten zu bewerten, die nach dem Weg an den Zweigen hängengeblieben waren, wurde eine selbstfahrende Erntemaschine von GUARESI eingesetzt., Modell G-89/93 MS 40“, mit FIAT-Iveco-Motor mit 175 PS, ausgestattet mit einer schwimmenden Schneid- und Sammelplattform und ausgestattet mit einer elektronischen Auswahl für grüne Früchte und Erdklumpen auf den Trennmatten. Zum Zeitpunkt der Ernte hatte der Boden einen Wassergehalt von 18,4 %, da die Bedeutung der Aufrechterhaltung eines feuchten Bodens während der Ernte darin liegt, dass die Sammelstäbe der Schneid- und Sammelplattform etwas unterhalb der Bodenoberfläche wirken und so Feuchtigkeit ausweichen Verluste durch nicht eingesammelte Früchte. Die Erntemaschine verfügt über einen Dreschrotor, der mit Glasfaserstäben ausgestattet ist, die durch vom Rotor erzeugte Kreisbewegungen vibrieren und auf die gesammelte Masse (Äste und Früchte) schlagen und so den Dreschvorgang ausführen.

Die Studie wurde in einem randomisierten Blockdesign mit vier Wiederholungen in einem Split-Plot-Schema durchgeführt, wobei die Parzellen aus drei Drehungen des Dreschmechanismus (6; 12; 18 U/min) und die Unterplots aus drei Vibrationsfrequenzen des Dreschmechanismus bestanden Gleicher Mechanismus (0.83, 2.5 und 4.17 Hz). Es wurden 40 Parzellen mit einer Länge von 2,5 m und einer Breite von XNUMX m abgegrenzt, wobei in jeder Parzelle die Erntemaschine mit den zu bewertenden Kombinationen arbeitete.

Während des Betriebs arbeitete die Erntemaschine mit einer Motordrehzahl von 1900 U/min und einer durchschnittlichen Arbeitsgeschwindigkeit von 4,1 km/h¹. Zur Quantifizierung der Verluste wurde eine Vorlage mit einer Innenfläche von 2,5 m verwendet.², wo nach dem Passieren der Erntemaschine an jedem Punkt die notwendigen Materialien für die in der vorliegenden Studie vorgeschlagenen Bewertungen gesammelt wurden. Nachdem das Material gesammelt wurde, wurde es verpackt, identifiziert und gewogen.

Der Verlust an Zweigen bestand aus Früchten, die sich nach dem Durchqueren des Wegesystems nicht vom vegetativen Teil (Zweigen) lösten. Natürliche Verluste und Verluste an der Schneidplattform wurden dabei nicht berücksichtigt, da es sich um lose Früchte handelt, die nicht an den Zweigen haften. Die erhaltenen Daten zu Verlusten im Gleissystem wurden einer Varianzanalyse unterzogen, die Auswirkung von Vibrations- und Rotationsfaktoren auf den Gleismechanismus wurde durch Regressionsanalyse bewertet, wobei die Modelle auf der Grundlage des Bestimmtheitsmaßes und der Signifikanz der Regressionskoeffizienten ausgewählt wurden und die fehlende Anpassung der Modelle mithilfe des „T“-Tests bei 5 %.

Anhand der Ergebnisse wurde bestätigt, dass es keinen signifikanten Einfluss auf das Zusammenspiel der untersuchten Faktoren gab. Bei der Einzelisolierung konnte nachgewiesen werden, dass die Vibration des Dreschwerks den Verlust nicht von den Zweigen gelöster Früchte maßgeblich beeinflusste (P_RAM). Anhand des Modells zur Bewertung der Auswirkung der Vibrationsfrequenz des Dreschmechanismus auf Ernteverluste lässt sich erkennen, dass mit zunehmender Vibration die Verluste an nicht abgelösten Früchten linear abnahmen. Dieses Modell ergab einen Variationskoeffizienten von 43,95 % und einen Bestimmtheitskoeffizienten von 83,9 %, was auf einen großen Einfluss der Vibrationsfrequenz auf die Fruchtablösung hinweist.

Der Einsatz höherer Vibrationsfrequenzen erwies sich als effiziente Methode zur Ernte verschiedener landwirtschaftlicher Produkte wie Kaffee, Orangen, Oliven usw. In Abbildung 1 wurden die Werte in geschätzte Werte und beobachtete Werte unterteilt. Bezüglich der Verluste im Zusammenhang mit Früchten, die nicht durch die Maschine (Pram) von den Zweigen gelöst wurden, wurde festgestellt, dass die geschätzten Werte für diese Verluste größer waren, wenn die Vibrationsfrequenz 0,83 Hz betrug, wobei im Durchschnitt ein Verlust von 7,00 zu verzeichnen war Tonnen ha¹. Die beobachteten Verlustwerte lagen bei der Frequenz 0,83 Hz etwas höher und beliefen sich auf durchschnittlich 7,42 t ha¹.

Bei einer Vibrationsfrequenz von 2,5 Hz ergab sich ein geschätzter Verlust von 4,91 t ha¹Mit den beobachteten Werten waren die Werte bei gleicher Häufigkeit niedriger und beliefen sich auf durchschnittlich 4,07 t ha¹. Für die Frequenz von 4,17 Hz betrugen die geschätzten Verlustwerte 2,82 t ha¹ und die beobachteten Werte betrugen 3,24 t ha¹.

Das Entfernen der Früchte von ihren Zweigen ist ein Vorgang, der mehrere „Schläge“ mit den am Schlepprotor befestigten Stangen erfordert. Diese Anzahl von Schlägen kann jedoch mehr oder weniger groß sein und mehr oder weniger große Vibrationsamplituden haben. Diese Faktoren hängen von einigen entscheidenden Punkten ab, wie z. B. verschiedenen Sorten und dem Reifezeitpunkt der Früchte.

Es gibt Sorten, bei denen sich die Früchte leichter von den Zweigen lösen, wodurch weniger Schläge und eine geringere Vibrationsfrequenz erforderlich sind. Früchte mit einem späten Reifepunkt neigen zu stärkeren mechanischen Schäden, wenn sie starken Vibrationen des Dreschmechanismus ausgesetzt werden. Angesichts dieser Problematik ist es notwendig, die Rotation und Vibration des Dreschsystems zu bewerten.

Angesichts dieses Szenarios lässt sich der Schluss ziehen, dass durch den Einsatz höherer Vibrationsfrequenzen eine höhere Effizienz des Trail-Systems erzielt wurde, wodurch die Ablösung effizienter wurde.

Dieser Artikel wurde in Ausgabe 136 der Zeitschrift Cultivar Máquinas veröffentlicht. Klicken Sie hier, um die Ausgabe zu lesen.