RECOLECCIÓN DE ALGODÓN

RECOLECCIÓN DE ALGODÓN
13.1.- Introducción. aspectos agronómicos
El cultivo del algodonero (Gossypium) se ha
venido tradicionalmente realizando en Andalucía,
Extremadura y Levante.
varía entre 20 y 45 mm con un calibre entre 15 y
25 micras y determinan la calidad de la fibra.
Cuando el fruto, que presenta una maduración
escalonada, está maduro, abre la cápsula y de ella
emergen las fibras.
Los aprovechamientos del algodonero son:
- Fibra textil principalmente.
- Producción de aceite comestible, ya que
la semilla contiene entre un 18 y un 20%
de grasa.
- La torta u orujo que se obtiene de la
extracción de aceite de la semilla tiene
una alta riqueza proteínica, si bien
contiene gosipol, un alcaloide tóxico que
exige su extracción antes de darla al
ganado.
- La cáscara de la semilla se usa como
combustible y para alimentación de
ganado vacuno y ovino.
- La borra tiene aplicación industrial, y se
usa para la fabricación de fieltros, hilos,
cuerdas,…
La evolución de este cultivo indica que, en la
década de los sesenta, la superficie cultivada
aunque con menores rendimientos por ha, ofrecía
producciones que cubrían la práctica totalidad de
las necesidades nacionales de fibra. A partir de la
década de los setenta la superficie cultivada fue
disminuyendo quedando tan reducida que se hizo
necesaria la importación de fibra de algodón para
cubrir las necesidades españolas, lo cual pudo ser
debido a una evolución desfavorable de los
precios del producto, a la gran competencia
extranjera, a las elevadas exigencias culturales, al
elevado precio de los salarios, al bajo nivel de
mecanización y a problemas sociales.
A partir de la década de los 80 empezó un
resurgimiento en España de este cultivo, sobre
todo porque las nuevas técnicas, como son la
siembra bajo cubierta de plástico y la introducción
del riego por goteo, ofrecen notables ventajas.
Para estudiar la recogida mecánica de esta
planta, es necesario conocer aspectos culturales
tales como, que el agodonero pertenece a la
familia de las Malvaceas, que su raíz es pivotante
y muy profunda, que sus flores son dialipétalas,
con cuatro brácteas y que su fruto contiene de 6 a
10 semillas rodeadas de unas células epidérmicas
que constituyen la fibra del algodón, cuya longitud
Es un cultivo con un elevado nivel de
exigencias. Así se sabe que:
- Su germinación es difícil, ya que no
germina por debajo de 14º C.
- El terreno tiene que tener un grado de
humedad muy adecuado, ya que si es
bajo no nace, y si es demasiado alto se
pudre la semilla.
- Una
vez
germinado,
las
bajas
temperaturas causan gran cantidad de
pérdidas en las plántulas.
- La
maduración
se
ve
afectada
negativamente con las lluvias otoñales.
- Los suelos fuertes y fértiles escalonan la
maduración, no ocurriendo así en suelos
más débiles.
- Las
lluvias
otoñales
condicionan
enormemente la recogida.
- Es una planta con elevadas necesidades
de abonado, y en términos muy
generales y para las variedades más
cultivadas en España que son Coker
201, 310 y 31, Promesa y Tabladilla 100,
el abonado aconsejable es de 75 Ud de
N, 100 de P2O5 y 150 de K2O en fondo y
75 Ud de N en cobertura distribuido en
dos aportaciones.
La siembra exige en primer lugar un laboreo
primario muy profundo, debido a su fuerte y
profunda raíz pivotante, por lo que se recomienda
incluso un subsolado de forma que las líneas de
siembra coincidan con las de las rejas del
subsolador. A continuación se realizará un laboreo
tan exigente como sea necesario para dejar un
lecho de siembra que permita un íntimo contacto
tierra-semilla que favorezca su difícil germinación.
En cuanto a la fecha de siembra, hay que tener
presente que en siembras tempranas puede haber
pérdidas de semilla, lo que implica resiembras por
exceso de humedad, y siembras tardías implican
retraso en la maduración y problemas de lluvia
durante la recolección.
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Su distribución en el terreno ha de ser muy
uniforme, por lo que requiere el uso de
sembradoras de precisión. Debe hacerse a unos
70 cm entre líneas, lo que está haciendo modificar
las máquinas recogedoras que normalmente
exigen entre 90 y 110 cm, utilizándose de 60 a 80
Kg/ha de semilla, lo que implica en densidades de
120000 a 150000 plantas/ha. Trabajos de
investigación
realizados
con
variedades
americanas aconsejan densidades de hasta
190000 plantas/ha, lo que condiciona aún más el
uso de cosechadoras de fibra.
Las binas o labores complementarias del
cultivo son muy numerosas en secano y más
escasas en regadío.
Las producciones no llegan a los 1000 Kg/ha
en secano y oscilan entre 3000 y 3500 Kg/ha en
regadío.
Tradicionalmente se ha venido regando a pie o
por aspersión, pero el microclima originado por
ambos sistemas de riego ha llevado a interesarse
a agricultores y técnicos por el riego por goteo,
pues con él, además de reducir el consumo de
agua, se aumentan las producciones y se reducen
ataques de Pulgones, Gusano rosado, Heliothis,
Araña roja, Fusariosis y Verticilium, que son las
plagas y enfermedades a las que es más sensible
el algodonero.
comercial recogedoras de cápsulas montadas
sobre tractor.
Estas máquinas recogen a hecho, o sea de una
sola pasada, todas las cápsulas de algodón,
dejando la planta casi desnuda. Al ser el
algodonero planta de maduración escalonada
recogen cápsulas abiertas y cerradas, lo que es
un problema que no presentan las cosechadoras
de fibra, pues pueden, al no causar daños
importantes a las plantas, realizar más de una
pasada recogiendo en cada ocasión sólo las
cápsulas maduras.
Según el tipo de mecanismos usados para el
arranque las recogedoras de cápsulas se pueden
clasificar en:
•
•
•
De peine fijo.
De cilindro y barra fija.
De cepillos cilíndricos.
• Las recogedoras de peine fijo llevan unos
dedos inclinados hasta 30-40º aproximadamente,
situados en la parte delantera de la máquina, que
al avanzar la máquina deslizan por debajo de las
plantas levantando las ramas bajas y al llegar las
cápsulas por su mayor tamaño quedan retenidas y
las propias ramas de las plantas las empujan
hasta el sistema de transporte.
13.2.- Evolución de la recolección mecánica
La recolección manual consiste en ir
avanzando el operario entre las líneas de cultivo,
cogiendo las fibras de las cápsulas abiertas y
metiéndolas en un saco.
Es un trabajo muy incómodo que se realiza en
períodos con una climatología agradable, que
puede suponer casi un 75% de los gastos de
cultivo, y que es necesario repetir, a causa de la
maduración escalonada del algodonero, dos o tres
veces en cada cultivo.
Los primeros avances en mecanización
lograron la recogida de cápsulas de forma masiva
o a hecho, para ello se usaron sistemas a base de
peines de púas primero y de rodillos giratorios.
Después se desarrollaron las recogedoras de
fibra, pudiendo agruparse las máquinas para
recoger este cultivo en:
•
•
Recogedoras de cápsulas.
Cosechadoras de fibra.
• Las recogedoras de cápsulas se usaron al
principio como máquinas arrastradas por caballos
y mulas, y posteriormente se desarrollaron a nivel
Figura 1.- Recogedora de cápsulas de peine fijo.
• Las recogedoras de cilindro y barra fija
paralela, la hacer pasar la planta entre ambos, las
cápsulas caen a un canal transportador,
normalmente de tornillo sin fin.
La distancia entre barra y cilindro puede
ajustarse dejando más o menos separación con lo
que se consigue una mayor limpieza en el
producto recogido.
Figura 2.- Recogedora de cápsulas de cilindro y barra.
• Las recogedoras de dos rodillos, llevan un
elevador a ambos lados de los cilindros y uno de
los rodillos está sujeto por un resorte de tensión
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regulable para ajustarse a las características de la
variedad cultivada.
•
•
•
Rodillos.
Tornillos sin fin.
Corriente de aire.
• Los de rodillos llevan una serie de dedos en
su superficie haciendo circular las cápsulas e
impurezas recogidas sobre una placa perforada
realizando una limpieza grosera del algodón.
Figura 3.- Recogedora de cápsulas de rodillos.
• Las recogedoras de cepillos cilíndricos están
formadas por dos cilindros con filas colocadas
según sus generatrices construidas de cerdas o
tiras de goma que en su giro inciden en las plantas
provocando el arranque de las cápsulas.
Para obtener la máxima limpieza los cilindros
llevan un sencillo mecanismo que permite la
regulación de la separación necesaria para
adaptarse a las condiciones del cultivo.
• Los de tornillos sin fin realizan un arrastre del
conjunto recogido sobre una placa perforada
haciendo también una limpieza grosera.
• Los de transporte a base de aire llevan un
ventilador que produce una corriente de aire en un
canal transportador dentro del cual se hacen llegar
cápsulas e impurezas recogidas. Por diferencia de
densidad y de forma pueden realizar una cierta
limpieza del producto recogido.
El mejor o peor funcionamiento de estas
máquinas de recolección masiva de algodón se ve
condicionado por diversos factores entre los que
se deben tener presentes:
• Cultivar utilizado.
• Densidad de siembra.
• Cuidados culturales.
Figura 4.- Recogedoras de cápsulas de cepillos cilíndricos.
Los rodillos y peines de las recogedoras de
cápsulas forman un ángulo con la horizontal de
unos 30º y deben tener una longitud superior a un
metro.
La velocidad lineal de la zona de contacto
rodillo planta tiene que ser de 1’25 a 1’5 veces la
velocidad lineal de la máquina.
Para contrarrestar el esfuerzo de los rodillos de
arranque sobre la planta, que tiende sacarla del
terreno, hay máquinas que colocan parejas de
rodillos con giro en sentido opuesto a los de
arranque que impiden que la planta sea
arrancada, lo que es poco necesario porque el
algodonero es una planta que, como se ha dicho,
tiene una fuerte raíz pivotante, que salvo
condiciones anómalas, se desarrolla mucho y
resiste bien la acción de los rodillos o peines de
arranque.
Una vez arrancadas las cápsulas, y elevadas
hay un sistema de transporte que las conduce a
una tolva de recepción o a un remolque arrastrado
por la propia máquina.
Las máquinas comercializadas con uno u otro
sistema de arranque de cápsulas utilizan tres
métodos diferentes de transporte:
• Cultivar utilizado: Son preferibles variedades
con ramas de entrenudos cortos, de no mucho
vigor y con fibra muy sujeta a la semilla para que
no se quede entre los restos de la planta una vez
recogidas las cápsulas. (Fibra corta mejor que
fibra larga).
• Densidad de siembra: En un cultivar
determinado se sabe que mayor densidad de
siembra
implica
plantas
más
pequeñas,
entrenudos más cortos y mayor separación de las
ramas más bajas del suelo, por ello y siempre que
sea compatible con la productividad del cultivo es
aconsejable sembrar con alta densidad.
• Cuidados culturales: Las labores deben ir
encaminadas a mantener libre de malas hierbas el
cultivo, pues al cosechar manchan la fibra y
deprecian el producto.
Las cosechadoras de cápsulas reducen las
pérdias de fibra a un 5-6% y llegan de 0’5 a 1 ha/h,
según el porte de la máquina y la cosecha.
Hoy que los nuevos cultivares y técnicas
ofrecen unas características que posibilitan
siembras que en otros tiempos eran consideradas
de muy alta densidad, se plantean problemas de
reducidas distancias entre líneas, lo que
condiciona notablemente el proyecto de las
máquinas. En este aspecto merece atención el
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modelo desarrollado por John Deere de
cosechadora de cápsulas de rodillo móvil y barra
fija con capacidad para el arranque simultáneo de
hasta 6 líneas de cultivo separadas 70 cm.
• Las cosechadoras de fibra también
denominadas cosechadoras de husillos, realizan
un trabajo similar al que manualmente ejecutan los
operarios en la recogida de algodón, pues son
capaces de recoger la fibra de las cápsulas
abiertas sin causar daños importantes a la planta,
lo que permite dar más de una pasada, al menos
en teoría, ya que económicamente no es a veces
justificable, en espera de la maduración total de
las cápsulas.
Estas máquinas se pueden clasificar:
• Según el tipo de husillos recolectores se
pueden clasificar en cosechadoras de husillos
cilíndricos y de husillos cónicos.
Figura 7.- Tipos de husillos empleados en las cosechadoras de
fibra.
El principio de funcionamiento consiste en tocar
la fibra de algodón con una pequeña barra que
gira provista de pequeños salientes en su
superficie lateral, que el algodón se enrede en ella
y salga para la cápsula que lo contiene.
• Según el sistema de accionamiento.
• Según el número de líneas que recogen.
• Según la altura de los órganos de
recogida.
• Según el tipo de husillo recolectores.
Figura 8.- Principio de funcionamiento
• Según el sistema de accionamiento se
pueden clasificar en suspendidas al tractor, muy
poco frecuentes, o autopropulsadas, las más
usuales.
Esa pequeña barra provista de salientes se le
denomina husillo.
Una vez enredado el algodón en el husillo, y
habiendo tallado en él los salientes orientados
como los de una lima o de una espiga de trigo, la
fibra se puede hacer salir quedando limpios para
actuar de nuevo.
Su inclinación permite el movimiento en un
sentido y lo hace mal cuando se mueve en sentido
contrario.
Figura 5.- Cosechadora de fibra de algodón.
• Según el número de líneas que recogen,
hasta hace poco se fabricaban de dos cuerpos, en
la actualidad han empezado a comercializarse
cosechadoras de 4 líneas de cultivo, con sistemas
de accionamiento muy simplificados y que se
adaptan a las nuevas imposiciones del cultivo en
lo que a distancia entre líneas y densidad se
refiere.
Figura 6.- Cosechadora de seis líneas.
• Según la altura de los órganos de recogida,
se clasificaban antiguamente en cosechadoras de
tambor alto o bajo, según su capacidad de
adaptación al porte de las plantas recogidas.
Lógicamente para hacer que entren en
contacto todas las cápsulas con husillos es
preciso asociarlos en barras portadoras, las cuales
pueden asociarse en tambor y en cadenas.
• El montaje y accionamiento tipo tambor
coloca las barras portadoras verticalmente según
las generatrices de un tambor. Éstas son cilindros
huecos en cuyo interior se mueve un eje provisto
de engranajes cónicos que accionan en su giro a
otro engranaje también cónico fabricado en el
extremo de cada husillo. Con este ingenioso
sistema de montaje se consigue el giro simultáneo
de todos los husillos.
Lógicamente tanto el eje de accionamiento
como husillos están provistos de rodamientos. Los
del eje son cojinetes de bolas y los de los husillos
casquillos antifricción.
La barra portahusillos está dotada de un
manubrio en su extremo superior que con un
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rodamiento en su extremo circula por una leva que
realiza su orientación, sacándolos de la masa
foliar con un movimiento perpendicular a ella y
orientándolos para la separación de la fibra y la
humidificación.
unidas a dos cadenas sin fin
paralelamente según un tambor,
presenta en la figura siguiente.
colocadas
como se
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Figura 9.- Barra recolectora de algodón de 20 husillos.
Para una mayor eficacia de la recogida los
tambores portahusillos en algunos modelos se
colocan por parejas como se presentan en la
siguiente figura.
Figura 10.- Esquema, visto desde arriba, del funcionamiento de
los husillo de una cosechadora de algodón.
Cada tambor de husillos está dotado de un
movimiento de desplazamiento tal que la velocidad
lineal de las barras portadoras es igual y opuesta a
la de avance de la máquina, con lo que la
resultante de desplazamiento planta con respecto
al tambor es nula y se evitan así daños a las
plantas. Además el conjunto lleva un sensor
gracias al cual sube y baja adaptándose al terreno.
Figura 11.- Sensor de adaptación al terreno.
Las máquinas de tambor alto llevan 20
husillos/barra y las de tambor bajo 12 tan sólo
husillos/barra.
Cada tambor contiene unos 250 husillos, lo que
implica que una máquina cosechadora de fibra
adaptada a la recolección de dos hileras de
plantas puede tener unos 1000 husillos
accionados simultáneamente, lo que da una idea
de su complejidad mecánica.
• El montaje y accionamiento de cadenas se
denomina así porque las barras portahusillos van
1.- Cadena sin fin.
2.- Peíne separador de fibra.
3.- Canal de recogida.
4.- Humedecedor-limpiador.
5.- Divisores.
6.- Sentido de avance.
Figura 12.- Esquema de funcionamiento de una
cosechadora de fibra.
El accionamiento de los husillos se realiza por
fricción y llevan en general 80 barras portadoras,
con 16 husillos/barra y un sólo tambor recogedor,
lo que implica 2560 husillos en movimiento por
cada dos líneas recogidas.
Como humedeciendo los husillos se conseguía
una mayor eficacia, ya que se origina una mayor
adherencia de la fibra, un sistema humedecedor
que realiza simultáneamente la limpieza de los
husillos, ayuda a separar la fibra y a mejorar la
limpieza del producto.
La separación del algodón de los husillos se
realiza de dos formas, una más simple que
consiste en hacerlos pasar entre peines y otra
más compleja que consiste en poner en contacto
los husillos con unos discos de caucho con
salientes que giran a una velocidad tal que
teniendo en cuenta la velocidad de los husillos, los
tetones de los discos acarician los husillos
haciendo salir el algodón enredado en ellos.
Figura 13.- Disco para limpieza de husillos.
El primer método es normal en las
cosechadoras de husillos cilíndricos y el segundo
en las de husillos cónicos.
Para mejorar la eficacia del sistema de
separación es frecuente que, en el instante de
actuación de peines o discos, el husillo se pare o
que incluso invierta el sentido de giro con lo que la
fibra, debido a la inercia, se esponja y se separa
más fácilmente.
Una vez separada la fibra de los husillos, ésta
cae a una cámara de recepción de la que, por la
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succión que por efecto Venturi provoca la corriente
de aire que origina un ventilador, y a través de
unos conductos de transporte es enviada a una
tolva de gran volumen, cerrada a base de rejilla
metálica para permitir el paso del aire y de
impurezas.
- Transportar el algodón mediante succión
provocada por un ventilador, e
introducirlo en una tolva cerrada
mediante rejilla metálica.
- Voltear la tolva para su descarga en
remolque mediante pistones.
La tolva, que para mejorar su capacidad lleva
en su interior un tornillo de Arquímedes que
produce una cierta compactación de la fibra
recogida, puede cargar hasta 500 Kg de algodón,
está provista de pistones hidráulicos que la
basculan provocando su descarga en grandes
remolques.
La siguiente figura muestra un esquema de la
circulación de la fibra de algodón en una
cosechadora.
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1.- Elevador de matas.
2.- Recogedor neumático.
3.- Conducto transportador.
4.- Tanques de lubricación.
5.- Ventilador.
6.- Tanque de agua husillos.
7.- Conducto del transportador.
8.- Rejos de escape.
9.- Cesto para el algodón.
10.- Motor.
11.- Rueda única de dirección.
12.- Rueda motriz.
13.- Recogedor neumático.
Figura 16.- Trayectoria del algodón desde
los husillos recogedores hasta la tolva.
Hay una serie de factores que condicionan el
funcionamiento de las cosechadoras de fibra de
algodón, entre ellos hay que tener presentes:
Figura 14.- Descarga de la tolva.
• Cultivar utilizado: Son preferibles variedades
de tamaño medio, con ramas no muy próximas al
suelo, con maduración uniforme, con fibra larga,
flexible y de fácil extracción de las cápsulas.
• Cuidados culturales: Es conveniente para un
mejor funcionamiento de las cosechadoras realizar
un aporcado que realce las plantas.
Figura 15.- Tornillos sin fin de compactación de la tolva.
El funcionamiento general de una máquina
cosechadora de fibra necesita de las siguientes
operaciones:
- Reunir
la
masa
de
plantas,
compactándola mediante divisores de
chapa metálica en la zona de
compactación de los husillos.
- Esta compactación permite reducir la
longitud de los husillos, lo que
evidentemente significa mejoras en el
funcionamiento dela máquina por
producirse menos roturas.
- Enredar la fibra de algodón en los
husillos en la zona de compactación
mediante el giro de los mismos.
- Sacar los husillos con la fibra enredada
en ellos de la zona de recogida,
mediante el desplazamiento de las
barras portadoras que componen el
tambor.
- Separar la fibra de los husillos mediante
peines o tambores de discos.
- Humedecer y limpiar los husillos
mediante cepillos humidificadores.
La siembra, uniforme en cuanto a distancia
entre platas, tiene, lógicamente que guardar una
separación entre líneas de cultivo acorde con las
características dimensionales de la cosechadora a
utilizar y ha de procurarse cultivar en largas
besanas y evitar los caballones transversales a la
dirección de marcha.
Para un trabajo correcto, las regulaciones
necesarias en estas máquinas son las
correspndientes a la altura sobre el suelo de los
cabezales, los cuales una vez posicionados de
forma que no toquen el terreno, llevan un sistema
de palpadores que detectan las irregularidades del
suelo y actúan sobre un circuito hidrostático que
sube o baja cada cabezal recogedor, y a la
separación de cabezales para adaptar las
máquinas a diferentes condiciones de cultivo. En
este aspecto los cabezales pueden acercarse o
separarse entre 0’9 y 1’1 metros de anchura, lo
que para las condiciones agronómicas de este
cultivo es en la actualidad un factor limitante que
está obligando a los técnicos, para conseguir la
necesaria conjunción agronomía-mecanziación, al
desarrollo de máquinas cosechadoras que
permiten menores distancias entre las líneas de
plantas y así se presentan los modelos de reciente
aparición en el mercado.
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Es importante no comenzar la cosecha a
primeras horas de la mañana y dejar de recoger a
últimas horas de la tarde, pues el exceso de
humedad
puede
provocar
peligrosas
fermentaciones en el algodón recogido.
Debido a la complejidad mecánica de estas
máquinas no debe ser olvidado es el del uso y
entretenimiento, debiendo evitarse con frecuencia
los husillos, los humedecedores y de los
separadores.
Figura 17.- Cosechadora recogiendo fibra.
El rendimiento de las máquinas de recogida de
algodón se puede cifrar en 1000 a 1300 Kg/hora
en primera pasada y en 300 a 400 Kg/hora en
segunda pasada.
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