mayor daño mecánico durante al cosecha. mayor deterioro ... · momento y lugares donde se...

Proyecto Agricultura de Precisión INTA Manfredi 1

Influencia de la cosecha sobre la calidad de los granos

Ing. Agr. M.Sc. Mario BragachiniINTA Manfredi

Existe una correlación directa entre el daño mecánico producido al grano durante lacosecha y el deterioro ocurrido durante el almacenaje indistintamente si el destino seauso industrial o como semilla.

Secuencia de la pérdida de calidad de los granos, desde la cosecha.

Mayor daño mecánico durante al cosecha.

Mayor deterioro durante el almacenaje.

Menor calidad industrial o como semilla.

A mayor tiempo de exposición del grano en el campo, después de alcanzar lahumedad óptima de cosecha, el grano pierde calidad, independientemente del tipo yregulación de la cosechadora.

También es conocido que los granos durante la cosecha pueden ser dañados conmayor facilidad cuando presentan humedad excesiva por no haber completado el ciclo demadurez, requiriendo en ese caso mayor agresividad de trilla para su separación. El casoopuesto se da cuando los granos presentan reducida humedad, aumentando su fragilidadfrente al golpe mecánico de trilla como así también del resto de los movimientos dentrode la cosechadora. De allí que cada cultivo posee un rango óptimo de humedad decosecha donde presenta mayor tolerancia a los daños mecánicos.

La desuniformidad de maduración de los cultivos por factores de manejo inducidoso naturales, como por ejemplo desuniformidad de emergencia por desuniformidad desiembra, desuniformidad de disponibilidad de agua, luz y nutrientes, competencia demalezas, ataques de plagas y enfermedades, estrés hídrico, variabilidad de suelo(fertilidad) dentro del lote, cultivos antecesores diferentes, etc., etc., favorece a unamaduración desuniforme. Estos factores condicionan la regulación precisa de laagresividad de trilla de la cosechadora, dado que resulta difícil compatibilizar las pérdidaspor deficiente trilla donde el cultivo se presenta excesivamente húmedo/ verde, deaquellas zonas donde la agresividad promedio provoca daños mecánicos por presentarseel grano más seco y frágil.

Todos estos factores sumado a algunos otros no mencionados indican la necesidadde cosechar en tiempo y forma, para ello debe existir una adecuada relación entre laoferta de equipos de cosecha con la demanda. La relación ideal de oferta / demanda decosechadoras será aquella que posibilite realizar el trabajo en el momento de madurez yhumedad de grano óptima, reduciendo el período de deterioro del grano en planta y quese reduzcan las pérdidas cuali y cuantitativas, y que a su vez compense la mayorinversión en equipos de cosecha.


Frente a una situación actual de reducción acumulativa de la relaciónoferta/demanda en tiempo y forma, los problemas de deterioro de grano en planta, altaspérdidas y excesivo daño mecánico se acrecientan en forma preocupante, siendo óptimorealizar un estudio agronómico y económico al respecto.

Análisis de la evolución del mercado de cosechadoras en Argentina

Venta de Cosechadoras

Año Números de Unidades vendidas/año

1989 9501990 1.3501991 8311992 8591993 6431994 1.1801995 7801996 1.5601997 1.7061998 1.4671999 7602000 6972001 5902002 450----------------------------------

Total ........................ 13.823 máquinas % 14 años = 987 cosechadoras/ año

Promedio de los últimos 14 años 987 máquinas. Antigüedad promedio 7,87 años

Promedio de nivel de envejecimiento del parque activo 17.000 máquinas, 11,5 años.

Si las 13.823 máquinas de los últimos 14 años poseen un promedio de 7,87 año de vida,existen 3.177 máquinas en funcionamiento con un promedio de antigüedad de 27,3 años,esto compromete seriamente el futuro de la eficiencia de cosecha.

Para mantener la antigüedad del parque de cosechadora en argentina en 11,5 años,sobre 17.000 máquinas activas se necesitan reponer 625 cosechadoras/año, bajo elsupuesto que desaparezcan de circulación 625 máquinas/año de las 3.177 que poseenun promedio de antigüedad de 27 años.

N° de cosechadoras vendidas/año

950

1350

831 859

643

1180

780

1560

1706

1467

760697

590

450

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

año


Datos comparativos del parque de cosechadoras argentino

Se debe considerar que analizar el parque solamente por el número de máquinassin cuantificar la capacidad operativa por tecnología y tamaño resulta en un análisisparcial.

De allí que se buscan referencias de lo que sucede con otros países en esteaspecto y para ello se considera comparativo a Brasil y EEUU.

En el caso de EE.UU. en el año 2000 produjo unos 450 millones de toneladas degrano, siendo las ventas promedios de cosechadoras de esos años del orden de 8.000máquinas, lo que da una relación de reposición de 1 cosechadora cada 56.200 tn.producidas, se debe tener en cuenta que las cosechadoras de EE.UU. presentan mayorcapacidad promedio que las que se venden en Argentina.

Por otro lado EE.UU. presenta un parque de cosechadoras de 180.000 máquinas,repone 8.000 por año lo que da un nivel de reposición del 4,4 % del parque anualmente.

Uno de los mayores indicios de que Argentina esta muy por debajo del nivel dereposición ideal de cosechadoras, resulta de la comparación con Brasil que produjo 93millones de toneladas de grano en el año 2000 y vendió 3.890 cosechadoras/año, unacosechadora cada 24.000 tn. de grano. Argentina produjo en el año 2000, 65 millones detoneladas vendiendo en ese año 697 cosechadoras, una cosechadora cada 93.000 tn.

Las cosechadoras Brasileras son, a diferencia de años atrás, prácticamenteidénticas en tamaño a las Argentinas, por ello la relación tn/cosechadora entre Brasil yArgentina es de 3,9 a 1, resulta una clara evidencia del camino inverso seguido porambos países. Es para destacar que Argentina en el año 2001 y 2002 redujo las ventasde cosechadoras y Brasil las aumentó en forma significativa, por lo que la relación 3,9 a 1del 2000 está hoy incrementada.

Pero Argentina presenta varios aspectos evolutivos que indican que el parque decosechadoras debe mejorar, uno de ellos es que en los últimos 12 años Argentina pasade 40 a 70 millones de toneladas, que el área de siembra de cultivos cosechables seaumento en los últimos años en 2 millones de has. a expensa del área dedicada aganadería y a cultivos regionales como maní, algodón que son cosechados con otro tipode máquinas específicas no evaluadas, por otro lado la S.D requiere de mayor eficienciade cosecha y en ciertos cultivos demora las horas de cosecha durante la jornada.

El desarrollo tecnológico y la competitividad del sistema productivo argentino indicaque la producción puede aumentar a un ritmo tal capaz de alcanzar los 90 millones detoneladas en el año 2012, junto con este loable objetivo, se ve como poco viable, reponercosechadoras muy por debajo del nivel de mantenimiento del envejecido e insuficienteparque de cosechadoras actual. Argentina debería reponer 1.000 cosechadora de grupo 2 al año (220 cv depotencia promedio o sea unos 1,50 m. de ancho de cilindro), para ir mejorando elenvejecido parque de cosechadoras actual.

Solo hacen falta destinar 60 millones de dólares/año para recuperar el nivel dereposición de cosechadoras promedio de los últimos 14 años, que significan 400.000 tnde soja o sea un 18,5 % de las 2.160.000 tn que se pierden de soja todos los años porineficiencia durante la cosecha. Es decir que reduciendo las pérdidas de un cultivo comola soja en un 18,5 % se podrían reponer 500 cosechadoras más por año, esto constituyeun buen negocio para todos, a ello habría que añadirle la mejora de la calidad del granocosechado, motivo de este artículo técnico.


Cuando un equipo de cosecha llega tarde al inicio de la recolección de un lote,generalmente se presenta una situación donde el contratista esta sobre pasado dedemanda, (turnos atrasados), el propietario del cultivo esta desesperado por la existenciade elevadas pérdidas y el cultivo no soporta más tiempo el deterioro climático porque yael grano presenta deterioro, y el cultivo desgrane o vuelco. Frente a esta situación unaalternativa es elevar la capacidad de trabajo al máximo y para ello, se aumenta lavelocidad del cilindro (mayor capacidad de trilla por unidad de tiempo), ocasionando dañomecánico al grano en el proceso de trilla, elevado retorno por sobrecarga, aumento deldaño mecánico y altas pérdidas de separación y limpieza. A todo lo anterior se debeañadir el daño indirecto en un sistema de S.D. provocado por cosechar con falta de piso,ocasionando huellas y compactación que luego provocan caída de rendimiento en loscultivos siguientes.

Análisis comparativo del Parque de Cosechadoras de Argentina, Brasil y EE.UU

Datos estimados para la campaña 2000.

Resumen de la problemática

Reducida reposición del parque de cosechadoras, solo el 3,67 % anual de promedioen los últimos 4 años. 1999 – 2000 – 2001 y 2002.

Reducida oferta de equipos de cosecha, (EEUU: 1 cosechadora cada 2.500 tn degrano, Argentina: 1 cosechadora cada 3941 tn de grano). Relación 1,57 a 1grano/cosechadoras. Argentina/EE.UU.

Retraso en la cosecha (tiempo y forma). Deterioro climático del grano en planta. Susceptibilidad del grano al daño mecánico. Mayor velocidad de cosecha (mayor velocidad de cilindro), con aumento de

agresividad de trilla. Mayor daño mecánico, mayor pérdida de calidad durante el almacenaje. Mayor pérdida de grano.

Brasil EEUU Argentina Producción de grano

93 millones de tn 450 millones de tn 65 millones de tn

Parque de cosechadoras

¿? 180.000 17.000

Venta anual de cosechadoras

3.890 8.000 697

Relacion producción / venta anual

24.000 tn / cosechadora


93.000 tn/ cosechadora

Relación producción / parque

¿? 2.500 tn / cosechadora



Momento y lugares donde se producen los daños mecánicos al grano ydonde el productor debe prestar atención para mejorar el manejo.

Momento: Evolución de la madurez del cultivo, sanidad de la planta (enfermedades y plagas).

Lugares: Desgrane en el cabezal, grano desprotegido, con menor humedad y mayor fragilidad. Desgrane en el embocador, grano desprotegido con menor humedad y mayor

fragilidad. Daño mecánico durante la trilla por ingreso al cilindro de granos ya trillados de los

procesos anteriores. Daño por excesivo impacto (RPM excesivo del cilindro de trilla). Daño por excesiva fricción por mala regulación del cilindro/cóncavo ( apropiada

separación , mayor apertura adelante ; trillas progresivas). Retardo del colado del cóncavo, (granos ya trillados que continúan el proceso de

trilla) Excesivo retorno, (granos ya trillados que continúan en el proceso de trilla). Daño de sinfines y norias por mal estado (sinfines gastados filosos y cajas abolladas) Rotura por sinfín de descarga de la tolva de la cosechadora (RPM e inclinación

excesivas)

Otras causas mecánicas de rotura de grano tranqueras adentro. Rotura durante la descarga en tolvas autodescargable. Rotura por llenado de bolsas (silos bolsa). Rotura por sinfines de extractores del silo bolsa. Rotura por sinfines de descarga de silos tradicionales Rotura por sinfines de tolvas. (silo/tolva/camión) Sinfines de prelimpieza antes del destino (camión de traslado).

Existen muchos métodos para detectar el daño mecánico en laboratorio. El análisisfísico de rotura o granos partidos, cuando el mismo es destinado a industria, para la cuálexisten límites en la normas que cuantifican los niveles de tolerancias y descuentos.Cuando el grano es destinado a semilla, intervienen otros métodos biológicos deevaluación de alteraciones no visibles. Como por ejemplo el test de Tetrazolio, que tiñelos tejidos diferenciando los vivos de los muertos, y es indicativo del daño mecánicosufrido por el grano. Además existen los test de germinación y vigor, y el deenvejecimiento acelerado, pero son todos de laboratorio.Para evaluar a campo el daño mecánico y en función de ello mejorar el trabajo, existe almenos en soja uno muy utilizado que es el test de hipoclorito, que consiste en llenar unrecipiente con agua y se le agrega 5% de lavandina comercial. Se toma una muestra delgrano de soja a analizar y se separa aquel que posea daño visible (partido o granos muydañados). De la muestra de granos aparentemente sanos se eligen 100, y se colocan enla solución durante aproximadamente 10 minutos. Aquellos granos que se hidratan ohinchan son los que poseen daño mecánico, de esta manera se calcula el porcentaje.Este método tiene como potencialidad evaluar el deterioro del tegumento de la semilla desoja, lo cuál es muy indicativo del daño mecánico que presenta el grano.


Datos solo orientativos sobre el tipo de cosechadoras que puedenpresentar mayor daño mecánico al grano

Las cosechadoras que poseen una buena relación potencia del motor/capacidad deseparación y limpieza con respecto a la capacidad de trilla son las que mayor amplitud deregulación de la agresividad de trilla presentan. En resumen: ALTA POTENCIA – ALTACAPACIDAD DE SEPARACION Y LIMPIEZA Y BAJA CAPACIDAD DE TRILLASINONIMO DE COSECHADORA CON ALTA SUSCEPTIBILIDAD A TRABAJAR CONELEVADO DAÑO MECANICO.

Orden orientativo decreciente de rotura de grano por sistema de trilla.

Cilindro tradicional

La trilla resulta agresiva porque en un tercio devuelta (120° de envoltura del cóncavo) el granodebe trillarse y colar entre las rejillas delcóncavo; solo el 20% de los granos pasan alárea de separación entremezclado con la paja.El grano en éste proceso recibe una bruscaaceleración y alto impacto de las barras delcilindro, luego una brusca comprensión y fricciónentre el cilindro y el cóncavo.Para la cosecha de soja; existen Kit de

adaptación de este tipo de cilindro consistente en el reemplazo de las barras batidorastradicionales por barras tipo planchuelas con diente que disminuyen en un alto porcentajeel daño mecánico provocado al grano.

Cilindro tradicional con despajador agresivo

Éste sistema de trilla puede presentar mayoragresividad que el anterior debido a un despajador másagresivo, con mucho efecto de choque.Existen en la actualidad Kit de adaptación deespaciadores con menos agresividad, que solucionanen parte uno de los problemas de éste sistema.

Despajador


Cilindro tradicional con despajador de bajo impacto y cilindro de separacióncentrífugo con acción de retrilla.

Éste sistema siempre que esté bien reguladopuede presentar algunas ventajas conrespecto al tradicional debido a que la trillapuede resultar en cierta forma más progresivaque el tradicional.

Cilindro tradicional con acelerador yrápido colado de grano susceptible de dañomecánico.Este esquema mejora los sistemastradicionales dado que los granos más secos yfrágiles ya trillados en el cabezal y elembocador son acelerados y coladosrápidamente con mínima agresividad develocidad y sin fricción, luego los granos máshúmedos y resistentes al deterioro son trilladoscon más agresividad en forma progresiva.

.

Cilindro AxialLa trilla y separación axial resulta más progresiva dado que el material es acelerado sinfricción, luego aparece la fricción y esta es progresiva, el grano puede dar de una a sietevueltas en el sector de trilla del rotor. En ésta trilla progresiva los granos mássusceptibles y frágiles, cuelan inmediatamente y los más húmedos y resistentes siguedando vueltas hasta ser trillado. El material pasa varias veces por encima de loscóncavos y rejillas y su recorrido por el rotor, esta acción de paso múltiple asegura laminuciosa trilla y separación, y además permite una mayor apertura entre el cilindro y elcóncavo debido al paso múltiple de trillado, lo cual resulta en mejor calidad de grano.


Diferencia entre sistema de trilla convencional y axial .

Trilla axial

La trilla es progresiva recibiendo unaagresividad creciente en la medida que elmaterial es más resistente a la trilla y aldeterioro.

Trilla convencional

Resulta más agresiva dado que en unángulo de 120º del cóncavo el grano debeser trillado, en caso de no ser trilladovolverá al cilindro a través del retorno conalta posibilidad de daño mecánico. Estossistemas de trilla si bien pueden cumplircon todas las exigencias de calidadindustrial, sin embargo para semilla resultade mayor dificultad de regulación que losaxiales para evitar daño mecánico.

Orden orientativo de rotura de granos por sistema de descarga

Los sinfines de descarga depoco diámetro y con mucho ángulode inclinación resultan más agresivo,pero esto depende de lasrevoluciones, del estado de lossinfines, separación, filo pordesgaste, abolladura del tubo, etc.


Sinfines de descarga de grandiámetro y con menor ángulo detrabajo resultan de menoragresividad.

Sinfines de gran diámetro yprácticamente horizontales resultaideal en cuanto a la reducción deldaño mecánico al grano.

Dentro de los cultivos existe una gran diferencia de tolerancia de los granos al dañomecánico, para mencionar algunos, los nuevos cultivares de soja, grupo de madurezcorto, por la época del año en que maduran (mayor susceptibilidad de daño en planta) ypresentar un tegumento más débil, sumado a la característica de madurar con plantasaún verdes, suman factores que llevan a un mayor daño mecánico durante la cosecha.En el maíz se observa que cuando más amarillo es el grano mayor susceptibilidad derotura presentan. Los semidentados presentan mayor susceptibilidad al quebrado.

Si bien es cierto que existen trabajos internacionales que avalan estos datos comoorientativos, también es cierto que Argentina carece de ensayos y trabajos actualizadosque cuantifiquen estas tendencias internacionales con valores propios que son los queafirman el mensaje evolutivo de extensión, proporcionando orientación en la divulgación,adopción y mejora del sistema actual, donde se producen pérdidas cuantitativas ycualitativas que superan los 1000 millones de dólares anuales, que el país deja depercibir. Se podría recuperar anualmente mas de 200 millones de dólares, generandotrabajos de investigación, experimentación y extensión tendiente a mejorar la eficienciade manejo durante la cosecha, trabajos que requerirían una inversión de solo el 0.5% delos recursos recuperables.


Ejemplos y metodología de trabajo como el Proyecto PROPECO de INTA 1990/1995constituyen un aval de lo que se puede lograr al respecto.

Manejo sitio específico de calidad de grano

Dentro de otra línea de trabajo, pero siempre atendiendo al manejo de la calidad delos granos tranqueras adentro, donde el productor puede mejorar el precio por calidad delos granos que comercializa, figura del manejo sitio específico de los granos.

A través de las herramientas de Agricultura de Precisión se ha demostradoampliamente la variabilidad existente en los rendimientos de los diferentes cultivos y entodas las zonas productivas del país. También existen antecedentes locales sobre losbeneficios de manejar la variabilidad comparado con un sistema tradicional de manejouniforme. En estudios recientes realizados en centros de investigación en el exterior, seha determinado que así como existe una variabilidad de rendimiento también se presentafrecuentemente variabilidad de calidad comercial de los granos a nivel de lote. Enaquellos cultivos en que se obtiene precios diferenciales por calidad, el manejo de lamisma a nivel “sitio específico” puede tener un impacto económico importante encomparación a el manejo actual de clasificar la calidad producto de la mezcla de lavariabilidad presente en el lote.

Con este objetivo existen en desarrollo sensores de calidad de grano en tiemporeal, que se instalan en las cosechadoras, y van midiendo y registrando el contenido deproteína, aceite, grasa y humedad del grano a medida que es cosechado.

Dos modelos de sensores de calidad de grano en tiempo real, en desarrollo.

Una vez que el grano ingresó en la cosechadora se vuelve poco práctico separarcalidades diferentes, sin embrago estos sensores se pueden utilizar para generar mapasde cosecha, sabiendo de antemano las calidades y volúmenes que se obtendrán. Paragenerar estos mapas de calidad se puede utilizar la metodología de realizar con lacosechadora una pasada cada 50 metros aproximadamente, y posteriormente generar unmapa interpolado para determinar las zonas de diferente calidad.


Mapa de contenido de proteínacon una pasada cada 50 m, apartir del mismo se genera elmapa interpolado.

Mapa interpolado decontenido de proteínade trigo.


Una vez construido elmapa interpolado sepueden determinar zonas ypromediar la proteína enlas mismas. A partir delmismo se genera el mapade cosecha, conociendo apriori los sectores y lacantidad y calidad aobtener de cada uno.

En el caso del trigo adquiere mayor importancia dado que la Asociación Argentina deProductores de Trigo AAPROTRIGO propuso la creación de tres categorías de trigo:TDA1 Trigo Duro Argentino Superior. Variedad de grupo 1 nivel mínimo de proteínas 11.5al 12%.TDA2 Trigo Duro Argentino Especial. Variedades 1 y 2, proteína mínima 10.5 y 11%.TDA Trigo Duro Argentino Estándar. Variedades 1, 2 y 3 con menos de 10.5% deproteínas.

Si bien Argentina aún no dispone, de sensores de proteínas en tiempo real paratestear, esta campaña se realizarán ensayos de mapas de calidad de trigo en formamanual, para evaluar la real potencialidad de esta tecnología de trazabilidad a nivel delote que puede adquirir cierta adopción, frente a la posibilidad que brinda el almacenajeen silo bolsa para separar calidad de grano.

AutoresIng. Agr. M Sc. Mario BragachiniIng. Agr. Axel von MartiniIng. Agr. Andrés Méndez

Proyecto Agricultura de PrecisiónEEA INTA Manfredi, Ruta 9 Km 636 Manfredi, Córdoba.Tel: (03572) 493039e-mail [email protected] y [email protected] nuestra página web www.agriculturadeprecision.com.ar

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