Главными лесокультурными породами у нас являются хвойные, из которых доминируют мелкохвойные - сосна обыкновенная, ель сибирская. Сразу же после сбора их шишек для сохранения качественного состояния семян необходимо обеспечить предварительную подсушку шишек в течение не менее 4-х часов при температуре 25–30°С. Испаряющуюся из шишек влагу надо систематически удалять, доводя относительную влажность шишек до 20–25%. Для шишек осенних сборов срок подсушки удлиняют на 10–12 часов.

В настоящее время в качестве лучших рекомендуются к использованию, строительству и приобретению шишкосушилки стационарные стеллажного типа, разработанные специалистами Калининского управления лесного хозяйства. Строят непрерывно действующие, полностью механизированные и автоматизированные сушилки в виде настоящих фабрик семян со складами для хранения шишек, помещениями для приёмки лесосеменного сырья, размещения воздухоподогревательного оборудования и пр.

Шишкосушилка стеллажного типа является высокопроизводительной (110 кг семян сосны и 180 кг семян ели в сутки) и обеспечивает извлечение семян из шишек при оптимальных режимах. Это позволяет получать высококачественные семена. Шишкосушилка проста по устройству и в эксплуатации. Обслуживают сушилку 3–4 человека. Принцип работы и уст­ройства шишкосушилки стеллажного типа следующий. Шишки, доставленные с места заготовки, ссыпают в приёмный бункер, откуда они поступают в сортировочный вращающийся барабан. Затем отсортированные шишки поступают на весы для определения их массы и с помощью пневмотранспортёра через специальные распределители направляются в закрома типового склада (амбара) для хранения шишек. Из закромов шишки самотёком ссыпаются на ленточный транспортёр, а затем по пневмотранспортной системе подаются в бункер-накопитель, распо­ложенный над сушильной камерой. Из бункера-накопителя шишки самотёком поступают в камеру сушки, где имеются 4 стеллажа по типу решетчатого жалюзи. Последние во время сушки находятся в горизонтальном положении. При загрузке камеры сушки все стеллажи закрыты. Сначала загружают верхний (первый) стеллаж и с помощью специального автоматического устройства производят разравнивание шишек. Слой шишек на стеллаже колеблется от 25 до 40 см. После заполнения шишками первого стеллажа в процессе сушки шишек производится последовательное перемещение шишек с первого стеллажа на четвёртый путём открывания жалюзи первого, второго и третьего стеллажей. Затем закрывают жалюзи трёх (оставшихся свободными) стеллажей.

Всего в сушильной камере размещается около 6 т шишек, то есть по 1,5 т на каждый стеллаж. Для непрерывного процесса сушки используют воздухоподогреватель ВПТ-400, который непрерывно подаёт подогретый атмосферный воздух объёмом 25 тыс.куб.м/ч и тепловой мощностью до 30 тыс.ккал/ч (-34,8 Вт). Воздух подаётся в нижнюю часть сушильной камеры под давлением 60 кгс/кв.м (600 Па) и, проходя через решётчатые жалюзи стеллажей, обдувает слой шишек. Такой мощный поток воздуха, проходящий через камеру сушки, способствует относительному охлаждению шишек, так как температура влажного тела при интенсивном его обдувании ниже температуры воздуха.

Процесс сушки шишек в первые 12 часов после пуска сушилки осуществляют в 3 этапа. На первом этапе атмосферный воздух нагревается в воздухоподогревателе до 20°С, на втором – не более чем до 40°С, а на третьем – до 45°С (для ели) и 50°С (для сосны). Через 12 часов с момента начала сушки открывают жалюзи четвёртого (нижнего) стеллажа и раскрывшиеся шишки с выпавшими семенами направляются в отбивочный сетчатый вращающийся барабан, где происходит отделение выпавших семян от шишек и вытряхивание семян, оставшихся в шишках. Далее семена подвергают обескрыливанию и очистке от примесей на машине МОС-1А. Рекомендуется для очистки от пустых семян и лёгких примесей применять сепаратор СЛС-4.

После удаления шишек с нижнего стеллажа жалюзи закрывают. Так как шишки, находящиеся на первом, втором и третьем стеллажах, к этому времени полностью не раскрываются, их пересыпают соответственно на второй, третий и четвёртый стеллажи, а верхний стеллаж, освободившийся при этом, загружают свежими шишками. С этого момента воздухоподогреватель ВПТ-400 работает в постоянном режиме до полного окончания сушки имеющихся на складе шишек или до остановки шишкосушилки.

Схема шишкосушилки стелажного типа:

1 – приемный бункер;

2 – сортировочный барабан;

3 – пневмотранспортере; 

4 – распределитель;

5 – закрома для хранения шишек;

6 – ленточный транспортёр для подачи шишек из закромов;

7 – бункер сушильной камеры;

8 – сушильная камера;

9 – стеллажи жалюзийные;

10 – разравниватель шишек;

11 – воз­духоподогреватель;

12 – барабаны для отделения семян;

13 – ящики для семян.

Передвижная шишкосушилка ШП-0,06 используется в малодоступных и многолесных районах с неразвитой сетью дорог. Сушилка монтируется на шасси тракторного прицепа. Транспортируется автомобилями КАМАЗ, ЗИЛ, КРАЗ, “Урал”. В этой шишкосушилке применён тот же процесс, что и в стационарной. Агентом сушки является воздух, нагретый тепловоздушной установкой с использованием твёрдого топлива (дрова, отработанные шишки). Температурный режим для шишек сосны +55°С, для ели — до +45°С.

Производительность 20 кг семян (сосны). Обслуживает один оператор.

Перевозная шишкосушилка Ш-1,5 производительностью 1,5 т шишек (сосны) в сутки. Нагрев и подача воздуха осуществляется тепловохдушной установкой, состоящей из вентилятора ЦП 7-40 №5 и электрокалорифера СФОЦ-60 мощностью 60 кВт.

Температурный режим при сушке шишек контролируют с помощью термометров, установленных в камере подсушки и сушки; в стеллажных шишкосушилках, на верхнем и нижнем стеллажах. Запись температуры производится каждый час — на верхнем стеллаже (в камере подсушки) и каждые два часа — на нижнем стеллаже (в камере сушки). Для контроля за соблюдением температурного режима используют также автоматическую звуковую или световую сигнализацию.

При извлечении семян из небольших партий шишек пород с легко раскрывающимися шишками, например, ели аянской, сибирской, Шренка, лиственниц Гмелина и сибирской, можно ограничиться воздушно-солнечной сушкой.

Выход чистых семян определяют по формуле:

где В_с – выход семян, %;

М_с – масса семян, кг;

Мф – фактическая масса партии шишек до их сушки, кг;

B ₀ ­ – относительная влажность шишек, %.

Если шишки принимают и учитывают в объёмных показателях, то выход чистых семян определяют по их массе в граммах, полученной из единицы объёма (декалитра) шишек.

В целях обеспечения сохранения посевных качеств семян, перед массовой обработкой шишек сосны (кроме сосны кедровой), ели и лиственницы (кроме лиственницы европейской) проводится контрольная сушка шишек с целью проверки соблюдения режима работы шишкосушилки и определения фактического выхода семян.

Контрольную сушку осуществляют для одной-двух партий шишек с соблюдением технологического режима, установленного для данного типа шишкосушилки.

Контроль за температурным режимом осуществляют в камере подсушки и в камере сушки с помощью термодатчиков, термометров, установленных в камерах подсушки и сушки барабанных шишкосушилок, на верхнем и нижнем стеллажах стеллажных шишкосушилок. Регистрацию температуры производят каждый час - на верхнем стеллаже (в камере подсушки) и каждые два часа - на нижнем стеллаже (в камере сушки).

Процент шишек, раскрывшихся в процессе сушки полностью, не полностью раскрывшихся и нераскрывшихся, определяют по двум пробам по 100 штук отработанных шишек. При получении выхода семян сосны ниже одного процента, ели - ниже двух процентов, лиственницы - ниже четырех процентов от исходной массы шишек и наличии значительного количества нераскрывшихся (не полностью раскрывшихся) шишек следует провести повторную сушку шишек или увеличить ее продолжительность.

Проведение контрольной сушки оформляется актом, содержащим следующую обязательную информацию:

конструкция шишкосушилки;

используемый энергоноситель;

условия хранения шишек до сушки и проведение предварительной подсушки шишек;

наличие (отсутствие) принудительной вентиляции;

методы и агрегаты, применяемые для обескрыливания, очистки и подсушки семян;

характеристика шишек, использованных для проведения контрольной сушки: вид лесных растений, маркировку с обязательной информацией на партию семенного сырья, место заготовки, процент шишек, поврежденных вредными организмами;

масса шишек;

данные температуры на верхнем и нижнем стеллажах стеллажных шишкосушилок, в камере подсушки и в камере сушки барабанных шишкосушилок;

процент шишек, раскрывшихся полностью, не полностью раскрывшихся и нераскрывшихся;

выход семян (обескрыленных) в килограммах и в процентах от массы загруженных шишек;

продолжительность сушки;

посевные качества семян по результатам анализа соответствующих проб;

выявленные неисправности в работе шишкосушилки, агрегатов для обескрыливания, очистки и подсушки семян и меры по их устранению.

Механический способ используют для извлечения семян из труднораскрывающихся шишек (сосны кедровые, лиственница европейская и др.) путём дробления лесосеменного сырья на шиш-кодробильных машинах. Для извлечения семян из кедровых шишек применяют: малогабаритную машину МК-1М, предназначенную для эксплуатации в лесу в местах сбора шишек, а также МИС-1; МИС-0,4.

Машина для измельчения древесных плодов и извлечения из них семян (МИС-1) состоит из загрузочного бункера, наружного неподвижного и внутреннего вращающегося барабанов, решетного стана, электродвигателя, системы передач, станины. На внутренней поверхности наружного барабана расположено 11 рядов четырёхгранных конусных зубьев, а по внешней поверх­ности внутреннего барабана – 10 рядов зубьев. Расстояние между зубьями уменьшается сверху вниз. Барабан приводится в движение электродвигателем. Загруженные в машину шишки дробятся и измельчаются зубьями барабанов. Размельчённая масса поступает на решетный стан, состоящий из двух решет. Здесь семена очищаются от чешуи, стержней и прочих примесей. Окончательная очистка проводится на машинах для обескрыливания и очистки.

Обескрыливание, очистку (отвеивание) и сортировку семян хвойных пород проводят на семяочистительной машине МОС-1А, раздельно по каждой партии шишек. Допускается применение для обескрыливания и очистки семян обескрыливателя-веялки ОВС-2, для обескрыливания – обескрыливателя ОЛС-2, для очистки семян с разделением на фракции – веялки лесных семян ВЛС-2, для очистки и сортировки – машины “Пектус”, применяемой в сельском хозяйстве. Пропускать семена через обескрыливатель более двух раз не рекомендуется из-за сильного увеличения процента механически повреждённых семян.

Исключить механические повреждения семян можно, применяя при обескрыливают семян сосны обыкновенной и ели европейской водный способ. Необескрыленные семена рассыпают в тёплом помещении (t=25°C) на брезент слоем 10 см и увлажняют их опрыскиванием (100 г воды на 1 кг семян сосны и 150 г – на 1 кг ели). В течение дня семена ворошат несколько раз, а утром следующего дня отвеивают.

Обескрыливание семян, очистку их от сора и сортировку необходимо делать для того, чтобы не засорять высевающие аппараты сеялок, обеспечить равномерный высев семян, изолировать семена от различных примесей, которые могут быть источниками инфекции. В массе необескрыленных семян крылышки составляют довольно существенную примесь: у ели – 45%; сосны – 20%, лиственницы – 30%.

Процесс обескрыливания в машине МОС-1А происходит в сетчатых барабанах с вращающимися щётками. Смесь обработанного вороха проходит через сетку барабана и поступает в приёмный бункер, откуда в вертикальный канал воздушной очистки. Скорость воздушного потока устанавливается такая, чтобы полнозернистые семена и мелкие тяжёлые и крупные примеси перемеща­лись вниз навстречу потоку воздуха и попадали в сортировочный барабан. Пустые, недоразвитые семена и лёгкие примеси увлекаются потоком воздуха и оседают в осадочной камере; по мере их накопления они убираются через разгрузочный люк. Решета в сортировочном барабане подбирают так, чтобы через отверстия первого решета проходили мелкие тяжёлые примеси, через вто­рое решето – средние по размерам семена, третьего – крупные семена. Крупные тя­жёлые примеси при этом сходят с решет, не проходя через отверстия. Семена и примеси, разделённые на фракции, направляются в отдельные сборники, расположенные под решетными барабанами.

Рис. 1.11 Машина для обескрыливания, очистки и сортировки семян МОС-1А:производительность 12,7–21,0 кг в час сменного времени

Рис. 1.12. Сепаратор лесных семян СЛС-4; 1 – рама; 2 – загрузочный бункер; 3 - приёмный бункер; 4 - вибратор-дозатор; 5 — воздуховод; 6 — вентиля-          тор; 7 - электродвигатель; 8 - бункер отходов; 9 — электроаппаратура.

После обескрыливания семян сосны и ели для тонкой очистки (то есть для окончательного отделения пустых семян и легких примесей) можно использовать модернизированный сепаратор марки СЛС-4 (рис. 1.12).

Извлечение семян из серёжек берёзы, коробочек тополей и ив выполняют вручную, протирая серёжки и коробочки на металлических ситах с отверстиями соответственно 2 мм и 1-1,5х0,7-1 мм. Семена этих пород можно также извлекать на семяочистительной машине МОС-1 и семяочистительной универсальной машине СУМ-1.

Получение семян из плодов ряда видов деревьев ограничивается просушиванием плодов и удалением примесей. К таким породам относятся: ильмовые, ясени, клёны, липы, каштан, дуб. Срок подсушки от 2-3 до 10-15 дней при перемешивании несколько раз в день. Очистка от примесей вручную или с помощью веялок, грохотов.

Сочные плоды необходимо перерабатывать в кратчайшие сроки. Извлечение семян желательно производить одновременно с получением пищевых продуктов. Семена не должны подвергаться механическим повреждениям и воздействию высоких температур. Для извлечения семян из небольших партий яблонь, груш, айвы и др. используют машину МИС-1. Для косточковых пород используют косточковыбивательные машины или плодотёрки. Из образовавшейся массы семена извлекают отмывкой.

Большие партии сочных плодов перерабатывают на машинах, применяемых в плодоовощной промышленности. Одновременно с семенами получают соки или пюре. При получении сока измельчённые плоды подвергаются двухкратному прессованию. Семена отделяют от выжимки отмыванием. При заготовке пюре плоды после измельчения их на плододробилке обрабатывают на плодотёрочной машине, где семена отделяются на ситах и подвергаются промывке.

Семена рябины, боярышника, жимолости, облепихи, крушины, черёмухи и др. получают при переработке на семявыделителъной машине для мелких сочных плодов Сибирского технологического института. Семена, полученные из сочных плодов, после отмывки высушивают: мелкие семена – на рамах, обтянутых холстом, средние и крупные – на решетах из металлической сетки. Окончательную очистку от отходов и примесей проводят на сельскохозяйственных веялках, агрегатах МОС-1А; ВЛС-2; ОВС-2 с отключенным режимом обескрыливания.

Многосеменные плоды гледичии, робинии лжеакации и других пород, нераскрывающиеся после созревания семян, перед отвеиванием подвергают механической обработке на сельскохозяйственных молотилках, агрегатах очистки семян МОС-1А, СУМ-1, МИС-3 или же обмолачивают вручную цепами или палками, обтянутыми войлоком или тканью.

В целом переработка лесосеменного сырья требует значительных трудозатрат. Это становится особенно ясным, если учесть, что выход чистых семян от общей массы собранного лесосеменного сырья, как правило, очень мал. Так выход чистых семян из лесосеменного сырья характеризуется следующими средними данными (в %):