(1) Determination of the main quality parameters that affect the mechanical harvest of rice
Dr.C. Alexander Miranda Caballero1, E-mail: alex@inca.edu.cu, Dr., Prof. e Inv. Titular Ciro E. Iglesias Coronel2, Ing., Prof. Erwin Herrera González3, Ing. Nathali Abraham Ferro4 e Ing., Director Santiago Castells Hernández5 .
1 Estación Experimental del Arroz "Los Palacios", Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas, Gaveta Postal 1, San José de las Lajas, La Habana, Cuba, CP: 32700.
2 Universidad Agraria de La Habana-CEMA, La Habana, CP: 32700.
3 Centro Universitario Guantánamo, Cuba.
4 Instituto de Investigaciones del Arroz, La Habana, Cuba.
5 Complejo Agroindustrial Arrocero “Los Palacios, Pinar del Río, Cuba.
RESUMEN
]]> El presente trabajo tiene como objetivo analizar la calidad de la cosecha mecanizada de la semilla de arroz, realizada por las cosechadoras de arroz New Holland L521, en las condiciones de trabajo del Complejo Agroindustrial (CAI) Arrocero “Los Palacios”. Fueron evaluados los parámetros tecnológicos de la cosechadora en función de la calidad del producto cosechado, tales como: grano entero, pelado y/o quebrado, contenido de impurezas y pérdidas totales. Los resultados obtenidos para los parámetros estudiados indican que para las cosechadoras New Holland L 521 el comportamiento del grano pelado y/o quebrado en los cinco rendimientos agrícolas diferentes observados tomó valores de 5,2-6,4% y el contenido de impurezas estuvo entre 8,3-9,6%, encontrándose ambos parámetros por encima de los límites establecidos, influyendo principalmente en este aspecto la mala regulación de los órganos de trilla, la velocidad trabajo y la mala capacitación de los operadores. La aplicación de estos resultados le permite al CAI Arrocero "Los Palacios" disminuir las pérdidas durante la cosecha se redujeron las pérdidas de 206 kg/ha hasta 85 kg/ha, lo que representa un efecto económico de $ 316 202.04 pesos cubanos y a la vez permite dejar de invertir aproximadamente por la compra del arroz cáscara para ser procesado para la alimentación de nuestra población 184 793.4 USD.Palabras clave: cosechadora de arroz, parámetro, tecnológico, impureza.
ABSTRACT
The present paper has as objective to analyze quality parameters that affect the mechanical harvest of the seed of rice, carried out by the New Holland L521 rice harvester machine, under the conditions of work of the Rice Enterprise “Los Palacios” the cropper's technological parameters were evaluated in function of the quality of the harvested product, such as: seed entirely, peeled broken and content of sludges and total losses. The results obtained for the studied parameters indicate that for the New Holland L521 rice harvester machine the behavior of the grain peeled y/o broken in the five observed different agricultural yields took values of 5,2-6,4% and the content of sludges was among 8,3-9,6%, being both parameters above the established limits, influencing mainly in this aspect the bad regulation of the organs of it thrashes, the speed work and the bad training of the operators. The application of these results allows him to the Rice Enterprise “Los Palacios to diminish the losses during the crop decreased the losses of 206 kg/ha up to 85 kg/ha, what represents an economic effect of $316 202.04 Cuban pesos and at the same time allows to stop to invest approximately for the purchase of the rice shell to be processed for our population's feeding 184 793.4 USD.
Keywords: harvester machine of rice, parameter, technological, impurity.
INTRODUCCIÓN
Dentro del proceso tecnológico en la producción arrocera la recolección es un tema de indudable interés general, no sólo porque es el intermedio entre la agricultura y la industria, sino también por el extraordinario impulso que la mecanización ha tenido en los últimos años, apareciendo sobre este tema en los trabajos de Navarro (2005); Miranda (2004); Laguna (2000); Saakian (1973). Las pérdidas, los daños mecánicos e impurezas son aspectos contemplados en las exigencias agrotécnicas para la cosecha de arroz, los mismos no deben ser superiores a 2-7%, para los granos pelados y/o quebrados y para las impurezas de 8-10% (NRAG-920: 88 y NRAG-910: 88, 2008, Directivas técnicas para la producción arrocera, 2008; Instructivo técnico del arroz, 2008).
Teniendo en cuenta lo antes expuesto, y ante la realidad actual del país, donde se han invertido cuantiosos recursos en la adquisición de equipos para el desarrollo del proceso cosecha de arroz con la mayor calidad, se desarrolló la siguiente investigación que tuvo como objetivo la evaluación de los factores que influyen en la calidad del grano de arroz cosechado en las condiciones de producción del CAI arrocero “Los Palacios”.
]]> MATERIALES Y MÉTODOSEl trabajo se realizo en CAI Arrocero “Los Palacios”, en la provincia de Pinar del Río, durante los años de campaña de cosecha 2007-2008. El trabajo de campo, la caracterización del sitio experimental y del cultivo se realizó en las condiciones de cosecha de los Sistemas Ingenieros, por ser áreas típicas, a solicitud de los directivos del CAI, en la variedad de arroz INCA LP-5, por ser la más sembrada. La evaluación tecnológica, de explotación, y de la calidad del grano cosechado, fueron llevadas a cabo con cosechadoras marca New Holland modelo L521. Para encontrar una respuesta a la problemática, se establecen las bases científicas y mecanismos de solución. Se utilizaron las normas cubanas NC 34-47 (2003) y NC 34-38 (2003).
Metodología utilizada para la determinación de la calidad de la cosecha mecanizada de arroz
Análisis de la productividad de la cosechadora de arroz New Holland L521
La productividad es una de las principales características de la máquina, que ejerce una influencia notable en los gastos de trabajo vivo, combustible, recursos financieros, utilización del metal de la máquina y otros indicadores de los procesos de mecanización en la agricultura. Como es conocido, la prolongación de los períodos agrotécnicos de siembra, atención y cosecha de los cultivos traen consigo grandes pérdidas en la cosecha. La cantidad de trabajo puede ser medida en toneladas de grano procesado por hora.
donde:
Kexp–coeficiente de explotación de la cosechadora = 0,54, en las condiciones del CAI arrocero “Los Palacios” (Miranda, 2006).
]]> La alimentación de la cosechadora
Una alimentación estable de la cosechadora se logra a partir de su ancho real de trabajo, manteniendo a un nivel constante la cantidad de masa biológica cosechada. Esto se logra si la velocidad de trabajo de la máquina está en función del rendimiento agrícola del grano [Vk=f(Ug)], es decir la velocidad de la cosechadora disminuye proporcionalmente al aumento de la masa vegetal por su rendimiento biológico e inversamente.
La alimentación de la cosechadora se puede determinar por:
donde:
KB- coeficiente de utilización del ancho de trabajo, 0,9-0,99 (NC 34-47);
Vk-velocidad de la cosechadora;
Ug-rendimiento agrícola del grano;
a-coeficiente de contenido de grano (0,25 recomendado según Miranda (2006);
A partir de la ecuación 2 se puede calcular el rango de velocidad de trabajo de la cosechadora entre los rendimientos mínimos y máximos del grano, despejando Vk:
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La entrada real Ar de masa vegetal a la cosechadora debe ser igual a la capacidad de alimentación de la misma, es decir a la cantidad que puede trillar la máquina con pérdidas de granos en los límites permisibles (Ap); según Zhalinin (1977), ésta deberá ser de 1,5-2%.
Hay que tener que tener en cuenta que la alimentación de la cosechadora a una misma velocidad y ancho de trabajo fluctuará, ya que el rendimiento agrícola en el campo es un valor promedio que va de un mínimo a un máximo.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Alimentación de la cosechadora
Durante el desarrollo de las investigaciones relacionadas con el aprovechamiento de la alimentación de la cosechadora durante la cosecha, se pudo observar que para condiciones reales de producción, esta toma valores entre 8,2-10,24 kg/s, en los rendimientos agrícolas del grano estudiados (Figura 1). Por los resultados obtenidos se puede plantear que se evidencia una subutilización de las potencialidades productivas de la máquina, en lo referido a su posible alimentación. Esto nos indica que de esta alimentación es de donde se obtendrían los valores óptimos de composición de la masa vegetal, y la máquina posee la capacidad técnica y tecnológica que hace posible trabajar con un máximo de productividad y que a valores inferiores de alimentación aumentan los daños al grano y las impurezas.
Para valores de alimentación superiores a 10,24 kg/s se producen atascamientos, debido a que no fue seleccionada la velocidad óptima de trabajo en función del rendimiento.
Como se conoce, la alimentación de la cosechadora está dada por dos parámetros fundamentales, el rendimiento biológico del grano y la velocidad de desplazamiento de la cosechadora; el rendimiento del grano en el campo es una magnitud media, que fluctúa entre un máximo y un mínimo.
]]> Partiendo de estos aspectos queda claro que es necesario determinar una relación entre el rendimiento del grano y la velocidad, que nos brinde una alimentación “estable”. El ancho constructivo de trabajo de la cosechadora (Bc) es 5,40 m y fue aprovechado en un 92%, con lo cual se obtuvo ancho real (Btr), de
5,00 m. El rendimiento medio agrícola del grano tomado para los cálculos fue de 4,12 t/ha, siendo este el valor real de producción. El coeficiente (a) contenido del grano alcanzado fue de 0,25, considerando una altura media de corte de 30 cm.
Análisis de los parámetros en relación al daño del grano cosechado (Gdp) e impurezas (Me)
En el caso particular de la semilla arroz, los impactos causados por los mecanismos de trilla, adquieren una gran importancia, ya que son la principal fuente de daños mecánicos y causantes de las disminuciones en el vigor y la germinación de la misma. Analizando la Figura 2, se observa que a medida que aumenta la alimentación de las cosechadoras, el porcentaje de granos quebrados y pelados por la máquina va aumentando, llegando a oscilar entre 5,2-6,4% (2a) y para impurezas de 8,3-9,6% (2b), siendo superior a lo establecido, respectivamente, por lo que es necesario seguir trabajando en controlar las regulaciones del sistema de trilla, principalmente la separación del cóncavo con el tambor del trillador, así como controlar que la cosecha se realice en el período agrotécnico establecido para las diferentes variedades que se cosechan. Otro factor que incide es que no se realiza una limpieza de los órganos de trilla como está estipulado, después de terminar de la jornada de trabajo, lo que trae consigo la acumulación de masa vegetal pegada en la superficie de estos órganos, lo que impide un correcto trabajo de los mismos.
Además la inadecuada regulación del cabezal supera la tolerancia de pérdidas por plataforma, donde se observan molinetes con elevada velocidad de giro (índice de molinete) y baja posición de trabajo de sus dientes en situaciones innecesarias. El mal mantenimiento de la barra de corte (puntones y cuchillas). No solo la mala regulación de la cosechadora o el uso de variedades no adaptadas explican las elevadas pérdidas totales.
La calidad de la cosecha también se vio afectada por el deficiente drenaje externo e interno del suelo, al producir un insuficiente desarrollo de la planta y por lo tanto provoco variaciones en la altura de corte y el atascamiento de los sistemas de corte de las cosechadoras.
FIGURA 2. Comportamiento de la calidad del grano cosechado por la cosechadora New Holland L521 en función de la alimentación real ; a). Grano pelado y quebrado (Gdp); b). Impurezas (Me).
Velocidad de trabajo
]]> La efectividad de la cosecha mecanizada, evaluada a partir de la reducción de pérdidas en cantidad y calidad, ha sido relacionada con la integración de factores asociados con las características técnicas de las combinadas, las condiciones del terreno y del cultivo, así como la capacitación de los principales actores de la cadena productiva y el desarrollo de tecnologías ajustadas a las condiciones específicas de cada localidad.En la Figura 3, se representa la tendencia de la velocidad de trabajo de las cosechadoras para los rendimientos estudiados, alcanzando valores de 3,9-4,8 km/h, lo cual es inferior a la velocidad de trabajo recomendada para este tipo de cosechadoras de cereales a nivel internacional, que es de 5-8 km/h.
Análisis económico de la calidad de la cosecha
Basándose en los resultados obtenidos en la investigación se propone el siguiente plan de medidas para aumentar la calidad de la cosecha mecanizada del arroz en el CAI Arrocero “Los Palacios”.
La aplicación correcta del plan de medidas obtenido durante desarrollo de esta investigación en las condiciones de cosecha mecanizada en el CAI arrocero Los Palacios permite reducir las pérdidas de 206 kg/ha hasta 85 kg/ha, equivalentes a $316 202.04 MN y reducir el gasto en la compra de arroz cáscara para ser procesado para alimentación de nuestra población mercado internacional en 184 793.4 USD.
TABLA 1. Medidas implementadas para incrementar la calidad de la cosecha mecanizada del arroz en el CAI Los Palacios
CONCLUSIONES
• Se elaboraron las bases teóricas y metodológicas para el desarrollo de las investigaciones experimentales que permiten evaluar la calidad del grano cosechado.
]]> • El comportamiento del grano pelado y/o quebrado para la cosechadora New Holland L 521, para los diferentes rendimientos agrícolas, toma valores de 5,2 y 6,4, y el grado de impurezas se encontró entre 8,3 y 9,6 %, siendo necesario obtener una alimentación “estable”, lo cual permitiría mejorar la eficiencia de la calidad de la cosecha durante el empleo de estas máquinas.• La velocidad de trabajo utilizada durante la realización de la cosecha para la cosechadora New Holland L 521, está por debajo de sus potencialidades, según lo recomendado por la bibliografía especializada, lo que no permite mantener la calidad del grano cosechado dentro de los límites permisibles.
La aplicación del plan medidas recomendado en este trabajo le permitió al CAI Los Palacios reducir los valores de pérdidas durante la cosecha de 206 kg/ha hasta 85 kg/ha.
• Se logró un efecto económico de $316 202.04 MN y a la vez se puede dejar de invertir aproximadamente por la compra de arroz cáscara en mercado internacional para la alimentación de nuestra población de 184 793.4 USD.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Instructivo técnico del arroz, Ministerio de la Agricultura, La Habana, Cuba, 2008.
2. Directivas técnicas para la producción arrocera en el año 2008, CUBA, Ministerio de la Agricultura, Unión CAI Arroz, La Habana, Cuba, 2008.
3. MIRANDA, C. A.: Estudio de la productividad de las cosechadoras New Holland L520 en función de la utilización del tiempo de turno en las condiciones del CAI arrocero “Los Palacios”, 100pp., Tesis (en opción al grado científico de Doctor en Ciencias Técnicas Agropecuarias), Universidad Agraria de La Habana, La Habana, Cuba, 2006.
4. NAVARRO, I.: Informes de prueba de las cosechadoras de granos New Holland L-517 y L-520, Impag y Cubar 90, Informes de Prueba, Instituto de Investigaciones de Mecanización Agropecuaria (IIMA), La Habana, Cuba, 2005.
5. MIRANDA, C. A.: “Estudio comparativo de la productividad y el consumo de combustible de las máquinas cosechadoras de arroz Ideal 9075 y New Holland L5117 en función de los rendimientos agrícolas”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 13(1): 31-35, 2004.
6. LAGUNA, A.: Maquinaria agrícola, 361pp., Ed. Mundi-Prensa, Madrid, España, 2000.
7. ZHALININ, E. V.: Mecanización de la cosecha de arroz, Rosseljozizdat, Moscú, URSS, 1977.
8. SAAKIAN, D. N.: Control de la calidad de los trabajos mecanizados en la agricultura, Kolos, Moscú, URSS, 1973.
9. NRAG-920: 88: Arroz cáscara húmedo, Determinación de cáscaras, pajas y granos, La Habana, Cuba, 1988.
10. NRAG-910:88: Arroz cáscara húmedo. Determinación de materias extrañas, La Habana, Cuba, 1988.
11. NC 34–47: 2003: Máquinas Agrícolas y Forestales, Metodología para la determinación de las condiciones de ensayo, Vig. Febrero 2003.
12. NC 34 –38: 2003: Máquinas agrícolas y forestales, Metodología para la evaluación económica, Vig. febrero 2003.
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Recibido 04/04/09, aprobado 21/09/10, trabajo 46/10, investigación.]]>
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