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
Оценка влияния глубины хода и
скорости движения рабочих органов сеялки для прямого посева на качественные и
силовые показатели
Урожайность по зерновым культурам в Казахстане находится на низком уровне в сравнении с мировыми показателями урожайности [1, 2]. Зерносеющие регионы Казахстана находятся в зонах недостаточного увлажнения. Основным источником влаги являются атмосферные осадки (среднегодовое количество 300-350 мм). Недостаток влаги в почве, особенно в начальный период развития растений, является одним из основных причин низкой урожайности зерновых культур. 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. В этой связи перспективным является влагосберегающий способ прямого посева по «автралийской» технологии [3]. Указанный способ предусматривает посев семян только во влажный слой почвы на глубину от 7 до 20 см с шириной междурядья 30-50 см. При этом, семена заделываются на глубину до 6 см и прикатываюся узким адресным катком. В результате такого посева семена находятся во влажном слое на глубине от первоначальной поверхности до 20 см, а слой почвы над семенами составляет около 6 см, что является оптимальной глубиной заделки [4, 5].
Целью работы является определение зависимостей качественных и силовых показателей рабочих органов сеялки для прямого посева зерновых культур от глубины хода анкерных сошников и скорости движения.
При проведении исследовательских испытаний использовались макетные образцы рабочих органов разрабатываемой в Костанайском филиале «КазНИИМЭСХ» сеялки для влагосберегающего способа прямого посева зерновых культур, состоящие из дискового ножа (а), анкерного сошника (б) и трапециевидного прикатывающего катка с обрезиненной рабочей поверхностью (в), рисунок 1.
|
|
|
|
|
а) |
б) |
в) |
|
а – дисковый нож; б – анкерный сошник; в – трапециевидный каток Рисунок 1 – Макетные образцы рабочих органов сеялки для прямого посева |
||
Технологический процесс осуществляется следующим образом. При рабочем ходе дисковые ножи прорезают пожнивные остатки, формируя в почве узкие щели, в которых перемещаются, заглубленные на заданную глубину от 8 до 20 см, анкерные сошники, образующие посевные борозды. Это позволяет укладывать семена в слой, где гарантировано есть влага. После прохода анкерных сошников слой почвы с высеянными семенами прикатывается узким трапециевидным катком.
При проведении лабораторно-полевых исследовательских испытаний оценивалось влияние глубины хода анкерных сошников и скорости движения на глубину борозд Гб, глубину заделки семян hс, количество семян Кс, заделанных в горизонте, соответствующем средней глубине и два смежных 1 см слоя и тяговое сопротивление Rx. Исследования проводились в следующих условиях: тип почвы – чернозем южный, по механическому составу средний суглинок; влажность почвы в слое 0-5 см – 11,7%, 5-10 см – 17,0%, 10-15 см – 18,9% и в слое 15-20 см – 22,5%; твердость почвы – 0,47, 1,39, 2,60 и 3,73 МПа соответственно. При проведении исследований установочная глубина хода дисковых ножей составляла 5 см, анкерных сошников – 8, 12, 16 и 20 см, скорость движения – 8,2, 10,5 и 12,1 км/ч, ширина междурядья – 30 см.
Анализ результатов показывает, рисунок 2,а, что при увеличении глубины хода анкерных сошников от 8 до 16 см глубина борозды возрастает в 1,8-2,0 раза. Это связано с тем, что увеличивается высота гребней, образуемых из вытесненного из борозды и отбрасываемого в стороны объема почвы, рисунок 3. При этом глубина заделки семян возрастает в среднем с 5,6 до 8,1 см или в 1,3-1,5 раза, рисунок 2,б. Дальнейшее увеличение глубины хода анкерных сошников до 20 см приводит к небольшому снижению глубины борозды в 1,1-1,2 раза, рисунок 2,а. Это объясняется тем, что извлеченная и отброшенная в стороны почва начинает осыпаться вовнутрь борозды, что свою очередь приводит к чрезмерному увеличению глубины заделки семян в среднем от 8,1 до 13,5 см (в 1,6-1,7 раза), рисунок 2,б. Во избежание этого необходимо увеличивать ширину междурядья. Как показали исследования, с повышением скорости движения увеличивается отброс почвенных частиц. Так, изменение скорости движения от 8,2 до 12,1 км/ч вызывает уменьшение глубины борозды в 1,1-1,3 раза. При этом глубина заделки семян растет незначительно, рисунок 2,б.
Таким образом, проведенные исследования показывают, что при междурядье 30 см глубина хода анкерных сошников не должна превышать 16 см, так как в противном случае глубина заделки семян превышает оптимальную, из-за чего резко снижается их полевая всхожесть и, в дальнейшем, снижается урожайность.
|
|
|
|
а) |
б) |
|
1 – V=8,2 км/ч;
2 – V=10,5 км/ч; 3
– V=12,1 км/ч |
|
|
Рисунок – 2 –
Влияние глубины хода анкерных сошников hа и скорости движения V на глубину борозды Гб (а) и глубину заделки
семян hс (б) |
|
Рисунок 3 – Параметры борозды
С увеличением глубины хода анкерных сошников от 8 до 20 см количество семян Кс, заделанных в горизонте, соответствующем средней глубине и два смежных 1 см слоя, уменьшается в 1,1-1,2 раза, рисунок 4. Увеличение скорости движения V от 8,2 до 12,1 км/ч приводит к снижению количества семян Кс, заделанных в горизонте, соответствующем средней глубине и два смежных 1 см слоя, на 5-7%. При этом, во всех вариантах глубины хода анкерных сошников hа и скорости движения V обеспечивается удовлетворяющее агротребованиям количество семян Кс, заделанных в горизонте, соответствующем средней глубине и два смежных 1 см слоя (не менее 80%).
1 – V=8,2 км/ч; 2 – V=10,5 км/ч; 3 – V=12,1 км/ч
Рисунок 4 – Влияние глубины хода анкерных сошников hа и скорости движения V на количество семян Кс заделанных в горизонте, соответствующем средней глубине и два смежных 1 см слоя
Удельное тяговое сопротивление RХуд рабочих органов с увеличением глубины хода анкерных сошников hа от 8 до 20 см повышается в 2,6-2,9 раза, рисунок 5. При увеличении скорости движения V от 8,2 до 12,1 км/с удельное тяговое сопротивление RХуд рабочих органов сеялки также возрастает в среднем в 1,3-1,5 раза.
1 – V=8,2 км/ч; 2 – V=10,5 км/ч; 3 – V=12,1 км/ч
Рисунок
5 – Влияние глубины хода анкерных сошников hа и скорости движения V на удельное тяговое сопротивление RХуд рабочих органов
Таким образом, при ширине междурядья 30 см глубина хода анкерных сошников не должна превышать 16 см, в противном случае глубина заделки семян превышает оптимальную, из-за чего резко снижается их полевая всхожесть и снижается урожайность. При глубине хода анкерных сошников 8-16 см и скорости движения 8,2-12,1 км/ч обеспечивается: глубина заделки семян 5,6-8,1 см и количество семян, заделанных в горизонте, соответствующем средней глубине и два смежных 1 см слоя – 82,0-93,9%, что удовлетворяет агротехническим требованиям. При этом тяговое сопротивление рабочих органов составляет 2,5-5,5 кН/м.
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 Агенство 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.