Koneet vaihtoon mihin säilönnän sudenkuoppa siirtyi? Miksi säilöntäaine ei toimi?

Transkriptio

1 Koneet vaihtoon mihin säilönnän sudenkuoppa siirtyi? Miksi säilöntäaine ei toimi? Antti Suokannas Kasvintuotannon tutkimus, Kasvinviljelyteknologia Vakola, Vihti

2 Yleistä taustaa Rehua on vaikea pilata vanhoja menetelmiä käytettäessä. Miksi siirtyä käyttämään muita menetelmiä? 1990-luvulla ja sen jälkeen tuotantoympäristö on muuttunut paljon: karjakoko ja tarvittava kotoisen karkearehun korjuuala ovat kasvaneet, automaatiotekniikka niin peltokoneissa että tuotantorakennuksissa on huimasti lisääntynyt. Ensimmäisen sadon korjuujakson pituus on suunnilleen pysynyt yhtä pitkänä vuosikymmenten aikana

3 Yleistä taustaa laadusta Kolme H:ta (hygienia, hapettomuus, happamuus) asettaa vaatimuksia korjuukalustolle, työvaiheille ja tekijöille. Ongelmia voi tuoda: - lietelannan käytön yleistyminen nurmilla - työvaiheita lisää korjuussa, karhotus tullut jäädäkseen - työkoneiden työleveyksien ja korjuukoneiden painojen kasvu - huonosti mitoitettu / tai huonosti organisoitu korjuuketju kuormien tasaamiseen ja tallaamiseen liian vähän aikaa - uuden tekniikan käyttöönotto - tekniikan pettäminen: mekaaninen vika tai useimmiten sähköpuolen häiriö

4 Mikä on silpun pituuden merkitys korjuu- ja varastointivaiheessa? Korjuussa: lyhyempi ja tasaisempi silppu rehua menee enemmän perävaunuun tai paaliin korjuu tehostuu Varastoinnissa: helpompi ja nopeampi tasata tallaamisessa rehu tiivistyy hyvin rehun säilöntäedellytykset paranevat ja lisäksi varastointitilaa tarvitaan vähemmän. Ruokinnassa: säilörehu sekoittuu lyhyemmässä ajassa muihin rehukomponentteihin. Lyhyemmän ja tasamittaisen silpun määrälliset hävikit ruokintapöydällä vähenevät

5 Silpun pituus Mitattu teräväli Teoreettinen keskipituus Silpun pituus suht. mm mm tarkkuussilppuriin Pöttinger Torro ,58 Bergmann Shuttle ,65 Strautmann Giga-Vitesse I ,94 Krone 5XL ,06 Claas Quantum ,13 Noukinvaunut keskimäärin 89 2,87 JF ,00 (Suokannas & Nysand 2006)

6 Ajonopeuden vaikutus silpun pituuteen noukinvaunulla Krone 6 XL km/h mm Mitä lyhyempi teräväli ja suurempi massavirta, sitä lyhyempi silppu Pieni massavirta Roottori Suuri massavirta Terät

7 Noukinvaunussa rehun kuutiopaino

8 Ajosilputun rehun kuutiopaino (kg/m3) Kuutiopaino (kg/m3) y = -9.31x R 2 = Kuiva-aine-% Kuutiopaino (kg/m3) Kuutiopaino AS Toivakka

9 NIITTO, KARHOTUS JA ESIKUIVAUS

10

11 Niiton tehostaminen Niittomurskauksen tehostaminen: työleveyden lisääminen yleisin ratkaisu yksi leveä kone 2,8 m 4-5 m yhdistelmät 2,8 3,5 m takana, 2,8 3,0 m edessä ajonopeuden lisääminen 8-10 km km/h (18 km/h)

12 Eri ajotekniikoita niitossa

13 Taakseajoniitto leikkuupuimurimainen ajotapa ketteremmät käännökset päisteissä ja esteitä kierrättäessä parempi ajomukavuus ja ergonomia taakseajovarustuksella vaihtoehtoisia yhdistelmiä: yksi kone, kaksi tai kolme niittoyksikköä samassa rungossa

14 Kuivumisnopeus ja erot heinä- ja apilakasvustossa? Varsta- ja kumitelamurskaimia voi pitää kuivumisen osalta tasaveroisina, korjuutappioissakaan ei löydetty koneiden välillä eroja. Kumitelamurskain edisti kuivumista yhtä hyvin kuin varstamurskaimet sekä ruoho- että apilakasvustossa. Varstamurskaimen murskausvoima: 1) kulmikkaat varstat, käytä suhteellisen lievää murskausta ja 2) pyöreät varstat, ruohossa murskausvoimalla ei merkitystä. Telamurskaimen murskausvoima: ruoho: a) jos ajat hitaasti, käytä lievää murskausta b) jos ajat nopeasti, käytä voimakasta murskausta. Apila: käytä lievää murskausta. Nysand ym

15 Puna-apila Mekaaniset korjuutappiot, % Krone Flail + plate Kuhn Flail + comb Kuhn Roller Kevyt Voimakas P * * * Nysand ym

16 Tehokkaan esikuivauksen edut rehulle Pienemmät käymistappiot (1-3 % / päivä). Nopeampi uuden sadon kasvuunlähtö lyhyellä kasvukaudella jokainen päivä merkitsee Nopeampi ph aleneminen, pienemmät virhekäymisriskit - parempi laatu. Pienempi multariski pienemmät tappiot

17 Tehostetun esikuivauksen päätavoitteet ja edut Lyhentynyt esikuivausaika pienemmät sääriskit. Mahdollisuus parantaa energiasisältöä (erityisesti varhaisella kasvuasteella). Ei tarvita kuivaamista edistäviä välikäsittelyjä (pöyhintä tms.). Alhaisempi työnmenekki. Pienemmät lehtitappiot, korkeampi valkuaispitoisuus Parantaa urakointimahdollisuuksia

18 Kuivumisen tehostamisvaihtoehtojen ongelmia Lisää työleveyttä paksumpi karho korjuukapasiteetin käyttö tehostuu, mutta kuivuminen hidastuu Lisää työleveyttä akselipaino ja tehontarve kasvavat Suuret ajonopeudet: 1) epäpuhtauksia rehun joukkoon pellon epätasaisuuksissa 2) pieneläinvahingot kasvavat hygieniariskit Karhojen yhdistäminen: esikuivaus hidastuu ja karhotus voi siirtää kiviä ja multaa rehun joukkoon

19

20

21

22 Noukinvaunujen vertailutesti

23 Noukinvaunu vs. ajosilppuri Yhteistä Suurten korjuualojen korjuukoneita Suuri korjuuteho Rehun ilmatiivis säilöntä säilöntäaineella Eroja Toimintaperiaatteessa suuri ero, ajosilppuri silppuaa rehua, noukinvaunu pätkii Noukinvaunutyöketjussa tehdään limittäin kahta työvaihetta ja ajosilppiriketjussa vähintään neljää työvaihetta työvoiman ja koneiden tarve on siis vähintään kaksinkertainen Noukinvaunulla kuormatilaan tiivistyvän rehun määrään vaikuttaa korjuutraktorin teho

24 Noukinvaunu vs. ajosilppuri Kapasiteetti Noukinvaunuketjun kapasiteetti on 1,5 2 ha tunnissa, kun kuljetusmatka on alle 5 km yhteen suuntaan. Ajosilppuriketjun kapasiteetti voi nousta parhaimmillaan noin 5 6 ha tunnissa (TTS työntutkimus). Erittäin hyvissä olosuhteissa ajosilppuriketjulla voidaan päästä 8 10 ha työsaavutukseen tunnissa. Ajosilppuriketju tehokas menetelmä, kun perävaunujen määrä on riittävä suhteessa pellon ja tilan (siilojen) etäisyyteen

25 Noin 10 tonnin akselipainon vaikutus maan rakenteeseen? vai onko pahempi urista seurauksena oleva hygieniariski?

26 Noukinvaunu vs. ajosilppuri Noukinvaunuketju tuo säästöä työvoima-, polttoaine- ja konekustannuksiin ajosilppuriketjuun verrattuna. Korjuukoneiden silpun pituus on erilainen, silti hyvä ruokinnalliselta kannalta. Ajosilppurilla mahdollistetaan isot vuosittaiset korjuualat: suoraniittopäätä voidaan käyttää kokoviljasäilörehun tai maissin korjuussa, noukinpäätä voi käyttää myös energiakasvien korjuussa

27 Yhteenveto Noukinvaunu on kustannustehokas kahden työntekijän korjuumenetelmä, jonka teho riippuu vaunun tilavuudesta ja tilan olosuhteista. Ajosilppuriketju vaatii huolellista töiden organisointia ja eniten ohjausta vaatii kuljetuskaluston hallinta. Kipparina on useimmiten ajosilppurin kuljettaja. Molemmat menetelmät soveltuvat yksittäiselle tilalle, tilayhteistyöhön ja urakointiin. Molemmista menetelmistä löytyy sopivan kokoinen korjuukone, valmistajien tarjoama kirjo on laaja

28 Halk. 2,4 m makkaramuovi, 0,25 mm paksu Rehun KA % - Rehun hygieeninen laatu hyvä molemmilla koneilla tehdyissä tuubimaisissa siilorehuissa. - Säilörehu oli laadullisesti yhtä hyvää, vaikka silppu oli erimittaista ja eri lailla mekaanisesti murskautunutta. (Pauly et al. 2007)

29

30 Yksi kuljettaja ja yksi vetokone säästyy korjuuketjussa, jos ajetaan yllä olevan kuvan mukaista yhdistelmää. Niittokarho saa kuivua mahdollisimman pitkään

31 Tiivistymiseen vaikuttavat tekijät Traktorin paino Polkemisaika rehutonnia kohti Rehukerroksen paksuus Rehun kuiva-ainepitoisuus Silpun pituus Siilon korkeus

32 Yhteenveto karkearehun korjuuteknologiset haasteet Konekapasiteetin oikea mitoitus, pätevät kuskit, oikea korjuuajankohta ja olosuhteet. Rehun laatu monimutkainen yhtälö. Säilöntäaineen tasainen levitys ja oikea määrä uuden tekniikan mahdollisuudet. Riittävä rehun tiivistäminen siilossa tai aumassa tulevaisuudessa mittaaminen avuksi. Automatiikan hyödyntäminen koneissa. Tiedonhallinta, töiden hyvä dokumentointi. Fleet management. Maissi rehukasvina

33 Nurmirehun säilyvyyden perusteet Rehu Kuiva-aine-% Säilyvyyden perusteet Tuore Alle 25 Alhainen ph säilörehu Hapettomuus Esikuivattu säilörehu Säilöntäaineet Mahdollisimman alhainen ph kuiva-ainepitoisuudesta riippuen Hapettomuus Säilöntäaineet Säilöheinä Hapettomuus Korkea kuiva-ainepitoisuus Säilöntäaineet Kuiva heinä Yli 85 Korkea kuiva-ainepitoisuus Seija Jaakkola

34 Kuiva-aineen merkitys

35 Säilöntäaineen levitys noukinvaunussa Ylä- ja alapuolisten nestevirtojen säätö samansuuruisiksi palloventtiilin avulla

36 Tarkkuussilppuri 2008 Levitystapa 6 Levitystavat 2, 3, 4, 5 Levitystapa

37 Tulokset 2008 Tarkkuussilppuri Nou Levitystapa Hävikki % Säilöntäainepitoisuuden variaatiokerroin % 1. Noukin viuhkat Avokanava pienet viuhkat Avokanava isot viuhkat Avokanava reikäputki Katettu kanava reikäputki Torvi pistesuuttimet Lippa pistesuuttimet Viuhkat + reikäputki Reikäputki + reikäputki Nysand

38 Päätelmät Tarkkuussilppuri Paras levityskohta on torven alaosa. Käytä siinä kolmea tai vähintään kahta pistesuutinta. Viuhkasuuttimet, nyrkkisääntö: nimellisläpivirtaus yhteensä vähintään = pumpun tuotto, enintään = 2 x pumpun tuotto Noukinvaunu Reikäputki vähentää säilöntäainehävikkiä viuhkasuuttimiin verrattuna. Reikäputki ja viuhkasuuttimet antavat samanlaisen levitystasaisuuden. Levitys myös rehun alapuolelta parantaa levitystasaisuutta. Tarkkuussilppuri vastaan noukinvaunu Levitettäessä noukinvaunussa vain rehun päälle, sen tulos on epätasaisempi kuin tarkkuussilppurin. Hävikit ovat tarkkuussilppurissa pienemmät, jos käytetään suositeltavimpia menetelmiä Nysand

39 Säilöntäaine ajosilppurin syöttökanavaan AIV 2 Plus Levityskohta Rehun säilöntäainepitoisuuden vaihteluprosentti keskipitoisuuden ympäri 1) (parempi mitä pienempi) %-osuus rehusta joka sai vähemmän säilöntäainetta kuin 1,5 l/t 3,0 l/t Levitetty säilöntäainemäärä l/t rehua Syöttökanavan 0 0 etuaukko 20 A 5,1 Torven rehupuoli 61 B ,8 Torven ilmapuoli 49 B ,4 Torven lippa 64 B ,9 Eri kirjaimilla (A, B) merkityt levitystasaisuudet eroavat toisistaan tilastollisesti merkitsevästi. Nysand

40 Automaatio ja tiedonhallinta yleistyvät nurmirehujen korjuuprosesseissa

41 Hapottimen ja noukinvaunun toiminnan optimointi helpotusta rehunkorjuuseen? Antti Suokannas, Antti Kunnas, Matts Nysand, Raimo Linkolehto, Liisa Pesonen, Juha Backman

42 Tausta Ongelmia noukinvaunua käytettäessä syöttökoneiston ylikuormittuminen. syöttökoneiston alikuormittuminen. useiden asioiden samanaikainen havainnointi. säilöntäainetta menee vakiomäärä aikayksikössä tai säilöntäaineen määrää säädetään suhteessa ajonopeuteen. säilöntäaineen tasainen levitys rehuun.

43 Tausta Tavoite optimoitu säilörehun korjuuprosessi, jossa kehitettään älykäs ajonopeuden ja säilöntäaineen annostelun säätö. Ts. rehun massavirta noukinvaunun syöttökoneistossa pyritään pitämään vakiona karhon koosta riippumatta. Säilöntäainetta annostellaan juuri oikea suositusten mukainen määrä rehukiloa kohti.

44 Ajonopeuden ja säilöntäaineen annostelun säätö rehun estimoidun massavirran mukaan

45 Tuloksia Aika s

46 Tuloksia Säilöntäaineen annostelutarkkuus?

47 Johtopäätökset Hyödyt: Vähentää häiriöitä työturvallisuus. Käytettävyyden parantuminen ja työn helpottuminen. Optimaalinen kuormittuminen tehokkuus. Säilöntäaineen annostelu tarkentuu säästö voi olla %. Paikkatieto mukana niin ajan, paikan ja eri toimenpiteiden dokumentointi täsmäviljely. Paikkatieto ja sadon määrän mittaus panosten tarkentaminen. Kuiva-ainesato ruokintasuunnitelman teko.

48 Johtopäätökset Mikä on silpun pituuden merkitys korjuu- ja varastointivaiheessa? Korjuussa: lyhyempi ja tasaisempi silppu rehua menee enemmän perävaunuun tai paaliin korjuu tehostuu Varastoinnissa: helpompi ja nopeampi tasata tallaamisessa rehu tiivistyy hyvin rehun säilöntäedellytykset paranevat ja lisäksi varastointitilaa tarvitaan vähemmän. Ruokinnassa: säilörehu sekoittuu lyhyemmässä ajassa muihin rehukomponentteihin. Lyhyemmän ja tasamittaisen silpun määrälliset hävikit ruokintapöydällä vähenevät. Maa- ja elintarviketalouden MTT Agrifood Research tutkimuskeskus Finland

49 Tehokas yhdistelmä kokoviljasäilörehun tekoon

50 K i i t o s