Якщо ви хочете змішати, вам доведеться відокремити технологічні адаптації та інновації для змішаних культур;
Тут ви можете одразу побачити проблему: половину гороху, яку неможливо відокремити від хлібопекарської пшениці за допомогою простої технології очищення.
Змішані культури були частиною рослинництва з початку сільського господарства. Бобові та зернові культури, ймовірно, навіть були одомашнені разом у Плідному Півмісяці. Основні екологічні переваги очевидні і були багато разів науково підтверджені (Bedoussac et al. 2015). Однак наші сучасні системи рослинництва оптимізовані для монокультур по всьому ланцюжку створення вартості - від селекції, сільськогосподарських технологій посіву, збору врожаю та обробки після збору врожаю, а також переробки продуктів харчування. Для того, щоб використати переваги змішаних культур у технологічно розвиненому сільському господарстві, недостатньо просто ввести їх у цю сільськогосподарську систему без розгляду інших регулювальних гвинтів. Якщо до цієї системи слід інтегрувати змішані культури, необхідні технологічні корективи, можливо, не лише в одному, а в кількох точках ланцюжка доданої вартості. Це називається пов'язаними інноваціями (Meynard et al. 2017). Це можна добре проілюструвати на прикладі сумішей пшениці та гороху, які ми зараз тестуємо в Департаменті органічного захисту рослин (проф. Марія Р. Фінх).
Випічка пшениці: між вимогами до якості та забрудненням навколишнього середовища нітратами
Результати щодо вмісту білка в пшениці в змішаних культурах
Завдання: випікання пшениці з партій
Однак при використанні змішаних культур на практиці на практиці існує фундаментальна проблема: розділення. Якщо ви хочете отримати хлібопекарську пшеницю із змішаної пшенично-горохової культури, горох у пшениці стає проблемою. До 10% гороху можна додавати в суміш для випікання, не впливаючи на якість випічки та смак занадто сильно (Dabija et al. 2017). Напевно, більшість людей вже бачили або навіть пробували так званий білковий хліб з горохом або іншими бобовими в супермаркеті чи на пекарні. Однак частка гороху в сумішах змінюється в залежності від екологічних факторів, і треба знайти пекаря, який взагалі хоче спекти горох. У кращому випадку це ніша ринку. Крім того, горох має інші подрібнювальні властивості, ніж пшениця, що також може призвести до проблем на млині.
Технологія поділу: від вітросітка до кольорового сепаратора
Звичайно, не всі змішані культури вимагають розділення. Якщо біомаса використовується в цілому, наприклад, як зерновий корм (пшеничний горох, вівсяний горох), як зелений корм (трава конюшини), силос (зерно кукурудзи) або виловлювані культури для поліпшення ґрунту, то сепарація не потрібна. Залежно від типу змішаної культури потреба в технологічній адаптації різна.
Технологічні корективи, інновації та додана вартість для змішаних культур
Однак слід не лише мати справу зі статусом-кво, але й подумати про можливості для вдосконалення, розробити його та врешті-решт перевірити технічні рішення. Можна уявити, що багато чого можна оптимізувати при розділенні. З одного боку, завдяки вибору та налаштуванню різних технологій поділу. Візит до Пітера Хеллера у Верхній Франконії, який створив вишукану лінію для прибирання та величезний досвід, був тут дуже надихаючим. Ви можете знайти лекцію Пітера Хеллера тут. Можливо, оптична технологія (які електромагнітні довжини хвиль найкраще підходять для поділу зерна?) Або, принаймні, алгоритми оцінки можуть бути оптимізовані для змішаних культур та властивостей зерна.
З іншого боку, можливо, можна також впливати на відокремлюваність пшениці та гороху за допомогою поєднання сортів. Як у пшениці, так і в горосі спостерігається значна мінливість властивостей зерна, що впливає на сепарацію, напр. Б. щодо розміру зерна, а також кольору зерна. Наприклад, є сорти гороху зі світлою і темною шкіркою. У пшениці та гороху також спостерігаються значні відмінності у розмірі зерна. Можливо - але це припущення - є навіть горох, який менш схильний до пошкодження при обмолоті. В принципі, також можна було б вирощувати властивості зерна з метою гарної сепарації. Для таких селекційних цілей знову можна використовувати оптичні сортувальники кольорів. Цей метод був протестований, наприклад, для відбору щодо вмісту білка (Dowell et al. 2009), кольору насіння в пшениці (червоний проти світлого, Pearson 2010) або також стійкості до фузаріозу (Carmarck et al. 2019). Поділ слід розглядати не лише як фактор витрат, але також можна розглядати як цікаву сферу створення вартості та інновацій.
Технологічна оптимізація для змішаних культур можлива не тільки в сепарації, але і в інших сферах. Сюди входить технологія сівби та обмолоту. Якщо двох партнерів по рослині змішати в насіннєвому контейнері під час сівби, існує ризик сегрегації з дуже різними розмірами зерен, що ускладнює точне встановлення міцності насіння. Крім того, різні типи сільськогосподарських культур мають різні вимоги до глибини сівби. Вони тим більше різні, чим більше різниця в розмірі зерна. Зараз існують компанії, які пропонують машини з двома бункерами для насіння та можливістю одночасного сівалки на різну глибину насіння. І, звичайно, є також винахідливі фермери, які самостійно модифікують свої машини.
Якщо подивитися на це з висоти пташиного польоту, ви можете поставити перед собою таке завдання: випробування, оптимізація та розробка нових технологій для диверсифікації та екологічної переорієнтації нашого сільського господарства.
література
Бедуссак, Лоран, Етьєн-Паскаль Журне, Хенрік Хоггаард-Нільсен, Крістоф Наудін, Гвінель Корре-Хелу, Ерік Стін Дженсен, Лоїк Прір та Ерік Юстес. «Екологічні принципи, що лежать в основі підвищення продуктивності, досягнуті зернобобовими зернобобовими культурами в органічному землеробстві. Огляд. " Агрономія для сталого розвитку 35, No 3 (2015): 911-935.
Бедуссак, Лоран та Ерік Юстес. "Ефективність врожаю твердого гороху пшениці та озимого гороху для поліпшення врожайності та концентрації білка в зернах пшениці залежить від наявності азоту під час раннього росту". Рослина та ґрунт 330, No 1-2 (2010): 19-35.
Кармак, В. Джессі, Ентоні Дж. Кларк, Янхонг Донг та Девід А. Ван Санфорд. "Масовий відбір для зниженої концентрації дезоксиніваленолу за допомогою оптичного сортувача в ПШВ". Агрономія 9, No 12 (2019): 816.
Дабія, Адріана, ГЕОРГІАНА ГАБРІЕЛА КОДІНЬ та ПАТРОЦІЯ ФРАДІНГО. "Вплив додавання борошна з жовтого гороху на тісто та якість хліба з пшеничного борошна". Румунські біотехнологічні листи 22, No 5 (2017): 12888.
Доуелл, Е. Флойд, Елізабет Б. Магіранг та П. Стівен Баензігер. "Автоматизоване одноядерне сортування для вибору ознак якості в лініях розведення пшениці." Хімія злаків 86, No 5 (2009): 527-533.
Гоф-Каутц, Клавдія. "Причини вищої якості випічки озимої пшениці (Triticum Aestivum L.) у суміші з озимою польовою квасолею (Vicia Faba L.) або озимим горохом (Pisum sativum L.)". 2008 рік.
Йенсен, Ерік Стін, Георг Карлссон та Хенрік Хоггаард-Нільсен. "Взаємозбір зернових бобових та злакових культур покращує використання ресурсів ґрунту N та зменшує вимоги до синтетичних добрив N: глобальний аналіз". Агрономія для сталого розвитку 40, No 1 (2020): 5.
Ліннеманн, Люджер. «Прямі та непрямі методи визначення якості борошна органічних сортів пшениці», 2013.
Мейнар, Жан-Марк, Марі-Елен Жоффруа, Маріанна Ле Бейл, Амелі Лефевр, Марі-Бенуа Магріні та Каміль Мішон. "Розробка поєднаних інновацій для переходу до сталого розвитку агропродовольчих систем". Аграрні системи 157 (2017): 330-339.
Пірсон, Томас. "Швидкісне сортування зерен за кольором і текстурою поверхні". Прикладна техніка в сільському господарстві 26, No 3 (2010): 499-505.
Пельцер, Елізе, Матьє Базо, Девід Маковскі, Генаел Корре-Хелу, Крістоф Наудін, Мехді Аль Ріфаї, Едуар Баранже, Лоран Бедуссак, Веронік Біарнес і Патрік Бушені. "Міжкультури гороху-пшениці в умовах низького споживання поєднують високі економічні показники та низький вплив на навколишнє середовище". Європейський агрономічний журнал 40 (2012): 39-53.