Сельское
хозяйство / 2. Механизация сельского хозяйства
Амантаев М.А., Курач А.А.
«Казахский научно-исследовательский институт механизации и
электрификации сельского хозяйства», Костанайский филиал
г.
Костанай, Казахстан
Результаты
оценки экспериментальных образцов рабочих органов сеялки для прямого посева
Урожайность зерновых культур в Казахстане находится на низком уровне в сравнении с мировыми показателями урожайности [1, 2]. Одной из основных причин низкой урожайности зерновых является недостаточное увлажнение почвы, особенно в начальные периоды развития растений. Для получения хороших всходов в условиях недостаточного увлажнения, необходимо не только заделать и уплотнить семена на заданной глубине, но и укладывать семена во влажный слой почвы. Наиболее удовлетворяют этим требованиям австралийские сеялки централизованного дозирования «Rogro» и «Gyral» для прямого посева, имеющие в своем составе дисковые ножи, анкерные сошники и адресные (узкие) прикатывающие катки [3]. Они обеспечивают посев семян во влажный слой почвы на глубину от 7 до 18 см с шириной междурядья 30-40 см. При этом, семена заделываются на глубину до 6-8 см и прикатываются узким адресным катком. В результате посева семена находятся во влажном слое на глубине от первоначальной поверхности до 18 см, а слой почвы над семенами составляет около 6-8 см, что является оптимальной глубиной заделки семян [4, 5].
Однако эти сеялки в 1,3-1,9 раза дороже североамериканских аналогов, и в 4-5 раз дороже российских, что делает их малодоступными для большинства сельхозпроизводителей Казахстана. В условиях Северного Казахстана для эффективного применения новых влагосберегающих технологии нужны посевные машины, качественно выполняющие процесс прямого посева с минимальными затратами.
Анализ показывает, что существенно снизить затраты на прямом посеве возможно за счет применения сеялок с механическим высевом, модульной конструкции, на основе применения дисковых ножей, анкерных сошников и адресных катков. По такому пути в Костанайском филиале «КазНИИМЭСХ» разрабатывается сеялка для прямого посева зерновых культур в условиях влагосберегающих технологий.
В 2017 году на полях Костанайского района Костанайской области были проведены испытания в производственных условиях экспериментальных образцов рабочих органов разрабатываемой сеялки для прямого посева, включающих дисковые ножи, анкерные сошники и трапециевидные прикатывающие катки с обрезиненной рабочей поверхностью. Для выполнения исследований использовалась лабораторно-полевая установка на основе модуля сеялки СТС-2. Условия испытаний приведены в таблице 1, они характеризуются как типичные для зоны.
Таблица 1 – Условия проведения производственных испытаний
|
Показатели |
Слои почвы, см |
||
|
от 0 до 5 |
св. 5 до 10 |
св. 10 до 15 |
|
|
Влажность почвы, % |
17,4 |
24,1 |
26,9 |
|
Твердость почвы, МПа |
0,98 |
1,69 |
2,67 |
|
Тип почвы, механический состав |
чернозем южный, тяжелый суглинок |
||
|
Пожнивных остатков, г/м2 |
185,0 |
||
Результаты испытаний в производственных условиях экспериментальных образцов рабочих органов представлены в таблице 2. Установлено, что экспериментальные образцы рабочих органов выполняют технологический процесс посева зерновых культур с требуемым качеством. Так, при средней скорости движения 10,2 км/ч для типичных условий посева при глубине хода сошников 9,8 см средняя глубина заделки семян составила 6,3 см, а при глубине хода сошников 15,8 см (такая глубина применяется для экстремальных засушливых условий посева) – 8,1 см, что удовлетворяет требованиям нормативной документации – не более 8,0 см. При этом обеспечивается удовлетворяющее агротребованиям содержание семян в заданном слое 88,0 и 85,0% соответственно (по АТ – не менее 80%). Объемная масса в слое залегания семян составила 1,25 и 1,18 г/см3 соответственно, что удовлетворяет агротехническим требованиям (по нормативной документации – в пределах 1,1…1,3 г/см3). Средняя высота гребней после прохода экспериментальных образцов рабочих органов составила 2,8 и 3,5 см соответственно. При этом, на поверхности поля остается 80,4 и 75,2% стерни, что также соответствует агротребованиям (после прохода должно сохраняться не менее 70,0% стерни).
Таблица 2 –
Результаты испытаний в производственных
условиях экспериментальных образцов рабочих органов сеялки для прямого посева
|
Показатели |
Значения
показателей по: |
||
|
НД |
данным
испытаний |
||
|
в
типичных условиях |
в
экстремальных условиях |
||
|
Рабочая
скорость, км/ч |
8…12 |
10,3 |
10,1 |
|
Рабочая
ширина захвата, м |
- |
1 |
1 |
|
Средняя
глубина хода сошников, см |
10 |
9,8 |
15,8 |
|
Глубина
заделки семян, см |
≤8,0 |
6,3 |
8,1 |
|
Содержание
семян в заданном слое, % |
≥80,0 |
88,0 |
85,0 |
|
Гребнистость
поверхности после прохода, см |
- |
2,8 |
3,5 |
|
Сохранение
стерни, % |
≥70,0 |
80,4 |
75,2 |
|
Объемная
масса в слое залегания семян, г/см3 |
1,1…1,3 |
1,25 |
1,18 |
|
Тяговое
сопротивление рабочих органов, кН |
- |
3,1 |
5,7 |
|
Мощность, потребляемая рабочими органами, кВт |
- |
9,0 |
16,0 |
|
Удельные
энергозатраты рабочих органов, МДж/га |
- |
31,4 |
57,0 |
Энергетическая оценка показала, что при средней скорости движения 10,2 км/ч экспериментальные образцы рабочих органов устойчиво выполняют технологический процесс, как в типичных, так и в экстремальных засушливых условиях посева зерновых культур. Их тяговое сопротивление составило 3,1 и 5,7 кН, потребляемая ими мощность – 9,0 и 16,0 кВт и удельные энергозатраты – 31,4 и 57,0 МДж/га соответственно.
Работы по созданию сеялки для прямого посева продолжаются, при этом результаты исследований и испытаний в производственных условиях экспериментальных образцов рабочих органов будут учтены и использованы при разработке экспериментального образца анкерной сеялки.
Литература:
1 Программа по развитию агропромышленного комплекса в Республике Казахстан на 2013-2020 годы «Агробизнес-2020», утв. постановлением Правительства Республики Казахстан №151 от 18 февраля 2013 года
2 Агентство Республики Казахстан по статистике [Электронный ресурс] / Электрон. дан. – Режим доступа http://www.stat.gov.kz, свободный. – Загл. с экрана.
3 Астафьев В.Л., Бримжанова К.Т. Перспективные способы посева и рабочие органы для их осуществления в современных технологиях обработки почвы // Агро-Бизнес. Казахстан. – 2016. Апрель. – С.30-33.
4 Анискин В.И.,
Артюшин А.А. Исходные
требования на базовые машинные технологические операции в растениеводстве. – М:
«Росинформагротех», 2005. – 270 с.
5 Ревякин Е.Л. Антышев Н.М. Технологические требования к новым техническим средствам в растениеводстве. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2008. – 60 с.