MECHANIZACJA ZBIORU OWOCÓW PESTKOWYCH

Zmechanizowanie zbioru

Ręczny zbiór owoców pestkowych, a zwłaszcza wiśni, jest bardzo pracochłonny i zabiera ponad 70% wszystkich nakładów na robociznę. Wydajność jednej osoby zbierającej ręcznie wynosi przeciętnie w przypadku wiś­ni 12 kg/godz., a śliwek do 30 kg/godz., przy czym zbiory odbywają się przez krótki czas, szczególnie wiś­ni (około 10 dni). Zwiększenie wydajności pracy przy zbiorze jest możliwe przez wprowadzenie mechanicznego strząsania owoców z drzew otrząsarką, wyłapaniu ich na ramę chwytną i przekazanie do opakowań. Pozwala to zwiększyć wydajność pracy od 10 do 20 razy. Do mechanicznego zbioru można użyć prostych otrząsarek (fot. 1) z ręcznie podkładanymi ramami chwytnymi z płótna lub folii, maszyn zaczepianych lub montowanych na ciągnikach oraz samobieżnych, wyposażonych w automatyczne systemy sterowania, w których rola człowieka sprowadza się do kontroli pracy kombajnu. Maszyny i technologie zbioru mechanicznego owoców pestkowych wdrożono na większą skalę w USA i Danii, w mniejszym stopniu stosuje się je we Francji, Niemczech, na Węgrzech i w Bułgarii. Szacuje się, że w Danii i USA ponad 80%, a na Węgrzech do 50% wiśni w sadach towarowych zbierane jest mechanicznie.

Fot. 1. Ciągnikowa otrząsarka ORZO

Maszyny do zbioru owoców pestkowych i wydajność tych urządzeń możemy usystematyzować następująco:

• 
  
  otrząsarki ciągnikowe z ekranami chwytnymi podkładanymi ręcznie, obsługa 7–10 osób, wydajność do 120 drzew/godz.;


• 
  
  maszyny jednoczęściowe zaczepiane do ciągników lub z własnym napędem sterowane przez operatorów lub zautomatyzowane, obsługa od 2 do 4 osób, wydajność od 30 do 120 drzew/godz.;


• 
  
  maszyny dwuczęściowe ciągnikowe lub z własnym napędem sterowane przez obsługę lub w pełni zautomatyzowane, obsługa od 3 do 6 osób, wydajność od 40 do 240 drzew/godz.

Maszyny o ruchu ciągłym

Badania prowadzone od 1993 roku w ISK wykazały, że możliwe jest zbieranie ponad 90% owoców wiśni maszyną, której elementami roboczymi są otrząsarki wyposażone w drgające palce zagłębiające się w koronę drzewa i strząsające nimi owoce. Są to otrząsarki o drganiach skrętnych, jak na przykład w kombajnach do zbioru owoców z krzewów. W badaniach tych zastosowano zmodyfikowany kombajn do zbioru malin firmy PECO.

Dzięki dotacji z Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej dla ISK w 2004 roku firma „Weremczuk” z Lublina w ścisłej współpracy z instytutem wykonała prototyp kombajnu do zbioru wiśni (fot. 2). Maszyna ta w sezonie 2004 zebrała wiśnie z 10-hektarów w sadzie wiśniowym Dariusza Pawlaka w Lipiu w powiecie grójeckim (fot. 3 — więcej czyt. HO 9/2004). Kombajn ten przystosowany jest do zbioru owoców wiśni z drzew o wysokości do 3,0 m rosnących w rozstawie 4,0 m między rzędami, od 1,0 do 2,0 m w rzędzie. Drzewa powinny być również odpowiednio formowane (patrz HO 3/2005).

Fot. 2. Samobieżny kombajn do zbioru wiśni — Felix

Fot. 3. Zbiór wiśni kombajnem — widok z tyłu

Przy sadzeniu drzew w rzędzie co około 1,0 m i prędkości przejazdu kombajnem 1 km/godz. będzie możliwe uzyskanie wydajności zbioru na poziomie 1000 drzew na godzinę, co stanowi ponadczterokrotny wzrost wydajności w stosunku do najdroższych zautomatyzowanych maszyn zbierających owoce przez otrząsanie za pień drzewa. Przewiduje się, że koszt takiego kombajnu nie powinien przekroczyć 300 000 zł, co pozwoli na zbiór wiśni przy kosztach nieprzekraczających 20 gr/kg.

Pierwsze obserwacje produkcyjnego zbioru pokazują, że w polskich warunkach wdrożenie kombajnowego zbioru może być hamowane przez konieczność odbioru owoców do małych (10 kg) skrzynek. Próby te wykazały, że już przy plonie 5 t/ha prędkość roboczą kombajnu limituje wydajność pracy osób odbierających skrzynki z owocami. Mankament ten można wyeliminować wprowadzając odbiór i tran­sport wiśni w dużych pojemnikach ze schłodzoną wodą.

Formowanie drzew

Zastosowanie tradycyjnych maszyn do zbioru wymaga odpowiedniego uformowania drzew, a zwłaszcza wysokich pni (około 80 cm) umożliwiających dobry podjazd do drzewa. Dla maszyn drogich, znacznie zautomatyzowanych, konieczne jest zagwarantowanie odpowiednio dużego areału sadu pozwalającego na uzyskanie akceptowalnych ekonomicznie kosztów zbioru. Ceny maszyn do zbioru owoców są bardzo zróżnicowane — od kilku tysięcy euro w przypadku prostych otrząsarek do ponad 200 000 euro dla w pełni zautomatyzowanych maszyn dwuczęściowych. Wysokie ceny skomplikowanych maszyn do mechanicznego zbioru wpływają na obniżenie opłacalności produkcji wiśni, co skutkuje obserwowanym od kilku lat spadkiem tej produkcji w krajach wysoko rozwiniętych.

W ISK od ponad 25 lat prowadzone są badania nad mechanicznym zbiorem owoców pestkowych. Dominująca u nas odmiana wiśni 'Łutówka’ tworząca drzewa nis­kopien­ne, a także występowanie małych sadów towarowych mających jedynie po kilka hektarów powierzchni, skłoniły do opracowania i wdrożenia lekkiej otrząsarki ciągnikowej. Umożliwia ona zbiór wiśni z drzew o nis­kich pniach, rosnących w różnych rozstawach. W maszynach do mechanicznego zbioru owoców stosowane są otrząsarki wprowadzające w drgania całe drzewo lub trzęsące poszczególnymi konarami. Praktyka wykazała, że najefektywniejsze jest otrząsanie całego drzewa przez otrząsarki chwytające za jego pień. Znacznie łatwiejsze jest uchwycenie pnia drzewa otrząsarką, również czas otrząsania owoców jest w tym przypadku wielokrotnie krótszy. Dodatkowo otrząsanie owo­ców za poszczególne gałęzie wymaga dwukrotnie większych amplitud drgań niźli otrząsanie za pień drzewa. Uzyskane w trakcie badań wyniki pokazują, że najkorzystniejsze parametry drgań przy otrząsaniu wiśni i śliwek za pień drzewa są następujące: częstotliwość drgań 18–27 Hz dla wiśni i 12–18 Hz dla śliwek, a amplituda 12–18 mm dla wiśni i 15–25 mm dla śliwek.

Otrząsanie owoców

Przystępujemy do niego, gdy owoce są w pełni dojrzałe, a siła związania owoców z szypułką spadnie średnio poniżej 3 N dla wiśni i 8 N dla śliwek. Jeżeli w danym roku owoce wiśni dojrzewają nierównomierne, konieczne jest stosowanie preparatów zawierających etefon. W przypadku wiśni takimi preparatami są Ethrel 480 SL i Flordi­mex 420 SL. Należy ich używać na 10 dni przed przewidywanym zbiorem w stężeniu 0,05–0,07% oprys­kując drzewa cieczą roboczą w dawce 1000–1500 l/ha. Preparaty te wydzielając etylen przyspieszają dojrzewanie owoców, wyrównują ich wybarwienie i siły wiązania z szypułką. Jeżeli posiadamy duży sad wiśniowy z jedną odmianą, możemy wydłużyć okres zbioru przyspieszając termin zbioru przez zastosowanie tych preparatów w części sadu. Innym problemem związanym z maszynowym zbiorem wiśni jest ich wyjątkowa podatność na uszkodzenia mechaniczne i znaczna intensywność oddychania, podczas którego wydzielają duże ilości ciep­ła (2–2,5 raza więcej niż jabłka). Skutkuje to tym, że owoce pozostawione po zbiorze w opakowaniach w wysokiej temperaturze ulegają uszkodzeniom określanym jako zaparzanie. Objawia się to odbarwieniem o charakterystycznym kolorze od ciemnowiśniowego do różowego, a miąższ niejednokrotnie fermentuje. Aby te niekorzystne zjawiska wyeliminować, do odbioru owoców z maszyny i ich transportu do przetwórni stosuje się duże pojemniki z chłodną wodą wykonane z blachy stalowej lub tworzywa sztucznego, o wymiarach zbliżonych do skrzyniopalety na jabłka i pojemności około 1 m³. Pojemnik taki może pomieścić 400–500 kg owoców wiśni. Przed zbiorem napełnia się je w 1/4 wodą o temperaturze nieprzekraczającej 5°C lub wodą z lodem i w sadzie napełnia się zebranymi owocami wiśni. Metoda ta jest powszechna w USA. Jej stosowanie do odbioru i transportu zebranych wiśni pozwala na uniknięcie uszkodzeń i znacznie poprawia jakość przetwórczą owoców.

Odbiór owoców do chłodnej wody daje następujące korzyści:

• 
  
  obniża temperaturę owoców, spowalniając w nich niekorzystne przemiany metaboliczne;


• 
  
  owoce podczas przesypywania są delikatnie wyłapywane do wody;


• 
  
  silne schłodzenie miąższu zmienia jego strukturę hamując wyciekanie soku z uszkodzonych jagód.

Należy jednak pamiętać, by w całym okresie obrotu i przechowywania wiśni w wodzie temperatura owoców i wody nie przekraczała 12°C.

* * *

Mechaniczny zbiór owoców pestkowych pozwala na ograniczenie nakładów na robociznę i obniżenie kosztów produkcji tych owoców. Wydajność jednego zatrudnionego może wzrosnąć dla śliwek około 10-krotnie, a dla wiśni nawet ponad 30-krotnie. Taki wzrost wydajności pozwala na zwiększanie powierzchni sadów pestkowych w jednym gospodarstwie. Efektywne stosowanie mechanicznego zbioru wymaga jednoczesnego spełnienia następujących warunków:

posiadania odpowiednio dużego areału sadu gwarantującego optymalne wykorzystanie maszyn;

• 
  
  dostosowania drzew do wymagań maszyny, jaką będziemy zbierali owoce (odpowiednie rozstawy, wielkość drzew i wysokość ich pni);


• 
  
  zagwarantowania sprawnego odbioru i zagospodarowania zbieranych owoców.