Агрегат для обработки подсолнечника
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 19.09.2024
Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Шафоростов В. Д., Перетягин Е. А.
Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур 2007, вып. 1 (136)
доктор технических наук Е. А. Перетягин,
ГНУ ВНИИ масличных культур
СТРУКТУРНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ СЕМЯОЧИСТИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА
Структурно-параметрический синтез ставит и решает задачи по обоснованию и разработке много-операционных воздействий на материалы, среды, по разработке перспективных структур и образов техники и комплекса машин, дает анализ взаимодействия Различного оборудования и комплексов при реализации технологических процессов с окружающей средой, используя методы моделирования.
Целью структурного синтеза является выявление новых закономерностей функционирования рассматриваемых вариантов подсистем частных технологических операций отделений очистки се-мяочистительных агрегатов и обоснование его рациональной подсистемы технологических операций, структуру и основные параметры технического оборудования, обеспечивающие одно-этапную качественную очистку семян подсолнечника с максимальной прибылью за агросрок эксплуатации агрегата.
1. На основании результатов собственных исследований, априорной информации предложить варианты функциональных схем отделений очистки агрегатов как замкнутых систем взаимосвязанных частных технологических операций.
2. Используя построенные математические модели системы операций оценить основные показатели функционирования рассматриваемых вариантов структур отделений очистки семяочис-тительных агрегатов при поточной очистке семян подсолнечника.
Используя результаты экспериментальных исследований, определены основные аргументы вектора входных воздействий. Аргументы вектора управляющих воздействий определены экспериментально.
Технологические показатели процессов очистки семян подсолнечника для различных структур семяочистительных агрегатов:
№4-МВУ-1500 -> МВУ-1500 просчитаны для условий прямоточной очистки с использованием построенных уравнений регрессии и математической модели пневмосортировального стола, описывающих выход ] -ых компонентов (у = 1,2. 5) вороха в различные выходные фракции
пневмосортировального стола МОС-9Н.
Результаты моделирования представлены в таблице и на рисунке.
Установлено, что на рассмотренном интервале подач вороха в агрегат выход семенной фракции семян сортов 1-го класса (чистота более 99 %) обеспечили агрегаты с функциональными схемами № 2 и № 3. Семена сортов второго класса получены при работе агрегата по схеме № 1 и для ограниченного диапазона подач вороха (0,26-0,33 кг/с) - схема № 4.). При этом доля выхода семян 1-го класса выше при работе агрегата по схеме № 2 (61,4-62,5 %), чем при работе агрегата по схеме № 3 (61,8%).
При обработке семян гибридов первого поколения на рассматриваемом интервале подач, выход семян 1 класса (чистота более 98,00 %) обеспечивают первые три технологические схемы, а схема № 4 только на ограниченном диапазоне подач.
Таким образом, результаты структурно-параметрического анализа свидетельствуют, что структурная схема № 2 обеспечивает наибольший выход кондиционных семян.
Таблица - Выходы очищенных семян и фуражных отходов при очистке вороха семян подсолнечника в различных агрегатах при различных подачах вороха
Номер схемы агрегата Подана вороха в агрегат, кг/с т/ч Выход семенной фракции Чистота семян, % Выход фуражных отходов
На сегодняшний день подсолнечник является одной из самых рентабельных, высокодоходных сельскохозяйственных культур в России. По данным Росстата, за последние 30 лет площадь посевов подсолнечника в России выросла в три раза и достигла 8,5 млн га. Согласно научным данным, дальнейшее наращивание посевных площадей будет только возрастать. На сегодняшний день увеличение производства семян подсолнечника возможно только за счет соблюдения технологической дисциплины его выращивания.
Технология выращивания подсолнечника предусматривает широкий спектр элементов, основными из них являются: севооборот, обработка почвы, минеральное питание, уход за посевами.
Эксперт кратко остановилась на основных выводах, полученных в институте при изучении элементов технологии возделывания подсолнечника.
В сравнении с другими полевыми культурами подсолнечник наиболее требователен к соблюдению правильного севооборота.
Эта особенность характеризуется двумя основными факторами: запасами остаточной влаги и наличием инфекционного начала в почве.
- наиболее эффективное использование влаги подсолнечником наблюдается при возврате его на прежнее место не ранее, чем через 6 лет. Непродуктивное использование влаги в короткоротационных чередованиях обусловлено ухудшением факторов жизни растений подсолнечника;
- при размещении подсолнечника в севооборотах с короткой ротацией содержание нитратного азота в почве снижается в сравнении с восьмипольным чередованием на 29-48%, подвижного фосфора на 12,1-17,6%;
- выращивание подсолнечника в севооборотах с короткой ротацией приводит к увеличению количества цветоносов заразихи: у пятипольном чередовании — на 107%, четырехпольном — на 338%, в шестипольном с двумя полями подсолнечника более чем в 10 раз по сравнению с восьмипольным севооборотом. Тенденция к снижению численности цветоносов заразихи на одном растении и ослаблению ее вредоносного влияния начинается с семипольного чередования;
- стабилизация урожайности подсолнечника начинается при возврате его на прежнее место не ранее, чем через 6 лет.
Требования к внесению удобрений
Подсолнечник достаточно требователен к наличию в почве питательных веществ. За счет проведенных исследований было установлено, что на черноземах ЦЧЗ эффективность применения минеральных удобрений под подсолнечник зависит в основном от содержания в почве подвижного фосфора в начальные периоды органогенеза. Между урожайностью подсолнечника и концентрацией этого элемента в почве наблюдается прямая корреляционная связь г = 0,77+/-0,15.
Исходя из этого, дозу основного внесения минерального удобрения было принято устанавливать в зависимости от содержания в почве подвижного фосфора. При средней и низкой обеспеченности целесообразно вносить минеральные удобрения в дозах, указанных в таблице.
При высокой и очень высокой обеспеченности почв подвижным фосфором подсолнечник практически не реагирует на удобрение, следовательно, вносить их нецелесообразно.
Отношение подсолнечника к обработке почвы
Проведенные исследования показали, что подсолнечник достаточно толерантен к различным приемам обработки почвы. Наиболее эффективным приемом обработки почвы под подсолнечник на черноземе обыкновенном является вспашка на глубину 20-22 см.
При применении энергосберегающих способов обработки почвы хоть и отмечается некоторое снижение его урожайности, однако доходность производства семян при этом ухудшается.
Наиболее слабым звеном в технологии возделывания подсолнечника считается защита его посевов от сорняков.
При малолетнем типе засоренности возможно применение ресурсосберегающих приемов обработки почвы. Но при этом следует понимать, что снижение интенсивности обработки может сопровождаться не только увеличением численности сорняков, но и сменой доминантной их группы.
При малолетне-корнеотпрысковом типе рекомендуется вспашка на глубину 23-25 см, а при большом распространении корнеотпрысковых сорняков — улучшенная система обработки почвы.
Широкорядный способ посева и медленный рост культур в начале вегетации делают его посевы наиболее уязвимыми со стороны сорных растений.
Наибольший вред сорняков отмечается на ранних этапах развития культуры, особенно в фазе 3-5 пар настоящих листьев, поскольку в это время идет формирование зачатков корзинки и цветков.
В связи с этим очень важно содержать посевы подсолнечника в чистом от сорняков виде вплоть до фазы шести настоящих листьев культуры или же смыкания рядков, примерно на протяжении 40 дней после посева.
При таком уровне засоренности урожайность подсолнечника может снижаться на 20-30 и более процентов. Наибольшая конкурентоспособность в посевах подсолнечника характеризуется двудольными видами сорняков: в зоне ЦЧР — это горчица полевая, марь белая, щирица запрокинутая. На их долю приходится, как правило, порядка 60-75% всех сорняков в посевах подсолнечника.
Злаковые сорняки относятся к поздним видам, поэтому появляются позже и, как правило, не представляют реальную угрозу урожаю подсолнечника.
В настоящее время на посевах участилось появление наиболее злостного сорняка — заразихи.
Системы защиты посевов подсолнечника от сорняков
- классическая, основанная в основном на механических способах борьбы с сорняками;
- система Clearfield, основу которой составляют гибриды подсолнечника, устойчивые к препаратам класса имидазолинонов;
- система ExpressSun, основанная на гибридах, устойчивых к действию гербицидов на основе трибенурон-метила.
В последние годы учеными отмечается снижение площадей под возделыванием подсолнечника по классической технологии.
в пользу технологий выращивания подсолнечника, устойчивого к имидазолинонам и трибенурон-метилу.
Ниже представлены основные элементы технологии защиты посевов подсолнечника от сорняков.
Классическая технология возделывания подсолнечника достаточно сложна, громоздка и затратна. Схема защиты подсолнечника предполагает использование довсходовых гербицидов и от 3 до 5 механических обработок. Необходимо заметить, что эффективность почвенных препаратов зависит от влажности почвы. Как правило, в зоне центрального Черноземья эффективность редко превышает 50%-й уровень.
Из почвенных препаратов в нашей зоне наиболее хорошую эффективность показывают препараты на основе С-Метолахлор в норме 1,5 л/га. Гербициды обеспечивают эффективность против злаковых и против однолетних двудольных сорняков на уровне 50%.
В настоящее время в качестве альтернативы традиционной системы защиты посевов подсолнечника от сорняков предлагаются новые производственные системы, представляющие собой комбинацию высокоэффективного гербицида и гибрида подсолнечника, устойчивого к его действию: Clearfield и ExpressSun.
Основное различие данных систем обусловлено воздействием действующих веществ гербицидов на основе их и соответствующим ему устойчивым гибридом подсолнечника.
В отличие от многоэтапной классической системы защиты посевов подсолнечника от сорняков технология Clearfield и Express решает вопрос засоренности в один этап. Система обработки посевов устойчивых гибридов гербицидами из класса и имидазолинонов при выборе технологии Clearfield или на основе трибенурон-метила в случае технологии Express.
Особенности производственных систем защиты посевов подсолнечника от сорняков
Основным действующим веществом системы Clearfield является класс имидазолинонов. Гербициды на основе данного д.в. обладают избирательным действием и способны контролировать как однолетние двудольные, так и злаковые сорняки. Для достижения лучших результатов препараты необходимо использовать в фазу активного роста сорняков. При этом двудольные сорняки не должны перерастать фазу 6 листьев, злаковые — 4-х листьев. Растения подсолнечника в этот период, как правило, находятся в стадии 1-3 пар настоящих листьев. Гербициды не рекомендуется применять до наступления фазы 2 листьев у культуры.
В соответствии с механизмом действия гербициды системы Clearfield обладают не только листовым, но и почвенным действием, образуя высокоэффективную защиту.
Гербициды способствуют не только гибели взошедших сорняков, но и проростков. Благодаря такому механизму действия гербициды данной группы обеспечивают надежный контроль сорняков в посевах подсолнечника на протяжении всего периода вегетации.
Также необходимо отметить, что фирма-изготовитель не рекомендует применять препараты из группы имидазолинонов в смеси с фосфороорганическими инсектицидами из-за возможного сильного повреждения растений подсолнечника. Интервал применения препаратов должен составлять не менее 14 дней.
Препарат из группы имидазолинонов длительно сохраняет свою активность в почве и обладает эффектом последействия на целый ряд культур. Поэтому при их применении необходимо соблюдать ограничения посевов в севообороте и выдерживать безопасный интервал для посевов чувствительных культур.
Следует заметить, что гербициды на основе трибенурон-метила контролируют только двудольные виды сорных растений и уничтожают лишь взошедшие на момент обработки экземпляры, но при этом, помимо однолетних сорняков, гербициды данной системы способны контролировать и некоторые многолетние виды, такие как осот полевой и бодяк полевой.
Однолетние сорняки наиболее эффективно подавляются обработкой в фазе 2-6 листьев, многолетние — в фазе розетки.
Преимуществом данной системы является ее полная безопасность для последующих культур. Участвующие в севообороте гербициды на основе трибенурон-метила имеют кратковременное остаточное действие и быстро разлагаются в почве. Поэтому использование препаратов на его основе не имеет ограничений для чередования культур в севообороте.
Также необходимо отметить, что гербициды на основе трибенурон-метила не рекомендуется применять в баковых смесях с противозлаковыми гербицидами, фосфороорганическими препаратами, микроудобрениями. В случае необходимости, противозлаковые гербициды или фосфороорганические удобрения следует вносить за 7-10 дней до обработки трибенурон-метилом либо через 7-10 дней после применения гербицидов на основе трибенурон-метила.
Внекорневая подкормка микроудобрениями будет наиболее эффективна через 5-7 дней после применения гербицидов группы трибенурон-метил.
В рамках изучения эффективности данных систем защиты подсолнечника от сорняков в условиях ЦЧР была выполнена серия опытов, в которых оценивалось действие различных гербицидов, используемых в технологии Clearfield и Express. Гербициды из класса имидазолинонов различались как по концентрации д.в., а также препаративными формами.
Современные системы защиты посевов подсолнечника от сорняков позволяют решить большинство проблем, связанных с засоренностью. При выборе стратегии защиты необходимо в первую очередь отталкиваться от фитосанитарного состояния полей, видового состава сорняков, наличия проблемных видов, уровня засоренности и т.д. Для этого в каждом хозяйстве должна быть и ежегодно регистрироваться карта засоренности полей. Опираясь на нее, можно прогнозировать не только видовой состав сорняков, но и количественный. Это позволит заранее и более точно определиться с технологией возделывания и системой защиты подсолнечника.
В России подавляющее большинство растительного масла производится из семечек подсолнуха. В общей сложности для его выращивания отведено около 70% посевных площадей масличных культур (рапс, лён, арахис и др). Наши линии переработки семян подсолнечника позволяют наиболее эффективно использовать полученный урожай.
Плоды подсолнуха собраны в корзинке. Подобно ореху, у них есть твердая оболочка, которую после шелушения также называют лузгой, и тонкая пленка. Наибольшую ценность представляют заключенные внутри две белковые семядоли. Содержание ядер составляет от 50 до 80%.
При переработке выполняются следующие технологические операции:
- подготовка подсолнечника к хранению (сушка и очистка);
- деление семян на фракции по крупности;
- шелушение подсолнечника;
- очистка ядра подсолнечника от примесей и целых семян;
- снятие пленки с ядра;
- мойка ядра;
- сушка ядра;
- окончательная очистка ядра (сортирование по цвету);
- очистка ядра перед упаковкой;
- транспортные операции.
Особенности производства специального оборудования для очистки ядра подсолнечника
Подсолнечник – одна из важных сельскохозяйственных культур, его являются основным источником растительного масла на территории России. Подсолнечное масло используется не только в пищевой промышленности и потребляется в быту, оно также является ресурсом для других видов промышленности. Остатки от переработки семечек в масло – жмых и шрот – являются ценным и высокопитательным кормом для сельскохозяйственных животных, а из лузги можно выпускать топливные брикеты. Также посадки подсолнечника можно использовать в качестве медоносных полей. Нередко различные виды этого растения высаживают в декоративных целях.
Требования к почве
Подсолнечник лучше всего растёт на чернозёмах с нейтральной или слабощелочной реакцией. По механическому составу желательно чтобы почва была суглинистой или супесчаной. Несмотря на сильно развитую корневую систему, способную извлекать воду из более глубоких по сравнению с другими культурными растениями слоёв, подсолнечнику требуется хорошее обеспечение влагой в течении всего сезона, чтобы добиться хорошего урожая.
Место в севообороте
Подсолнечник является пропашной культурой и его место в севообороте соотносят с этим. Лучшими предшественниками считаются различные зерновые при условии достаточной чистоты земли от сорняков. Рекомендуют не сеять подсолнечник после люцерны и сахарной свёклы – эти культуры сильно обезвоживают почву и поэтому после них очень трубно получить хороший урожай. Также плохими предшественниками считают: рапс, горох, сою, фасоль – эти растения подвержены болезням, часть из которых может поражать и подсолнечник.
Повторный высев подсолнечника на том же поле следует делать не ранее чем через семь или восемь лет – при более коротком периоде в почве будут сохраняться инфекционные заболевания и повышаться количество семян заразихи, значительно поражающих посадки.
Обработка почвы
Большой вред подсолнечнику наносят многолетние сорняки – они должны быть полностью подавлены в почве перед его посадкой. Также поле должно быть качественно выровнено и содержать достаточное количество влаги.
Если на поле много однолетних сорняков рекомендуют полупаровую обработку зяби [Плуги][Культиваторы универсальные]. При наличии многолетних сорняков (осот, бодяк, вьюнок и др.), используют послойную (улучшенную) систему обработки почвы. Она начинается с лущения глубиной 6-8 см с помощью дисковых орудий [Бороны дисковые], затем дожидаются отрастания многолетних сорняков и тогда уже культивируют почву на 10-12 см плугами-лущильниками [Плуги] или культиваторами-плоскорезами [Культиваторы плоскорезы]. Когда сорняки отрастут во второй раз землю пашут [Плуги] под зябь на 25-27 см глубины, по времени данная операция должна приходиться на сентябрь или октябрь.
Предпосевная обработка почвы
Для формирования посевного ложа предпосевную культивацию делают на туже глубину что и сеют семена, то есть 6-8 см или для мелких сортов 5-6 см. Для данной работы подходит практически любой культиватор, но наиболее эффективны культиваторы-плоскорезы [Культиваторы плоскорезы] в агрегате с боронами и шлейфами.
Система удобрения
Подсолнечник очень хорошо реагирует на внесение любых видов удобрений. Наибольшего эффекта удаётся достичь при внесении навоза [Разбрасыватели навоза] под основную обработку или под предшественника.
В степных зонах советуют вносить минеральные удобрения [Роторные разбрасыватели], норму внесения вычисляют по данным содержания требуемых веществ в почве. Как правило это происходит перед зяблевой обработкой или вместе с посевом семян подсолнечника [Сеялки пропашные].
Посев
Густоту посева выбирают по результатам влагообеспеченности каждого отдельного поля. Так в достаточно увлажнённых почвах 40-50 тысяч растений на каждый гектар, а в полузасушливых 30-40 тысяч. Кроме того учитывая различные факторы гибели растений, качество семян и их всхожесть и другие вредные влияния – обычно прибавка составляет от 20 до 35 %. В итоге норма высева составляет от 6 до 10 кг семян подсолнечника на гектар.
Наиболее распространенным способом посева считается пунктирный с междурядьями в 70 см, его производят пневматическими сеялками [Сеялки пропашные пневматические] с различными шлейфами приспособлений и борон.
Обычно глубина заделки семян большинства сортов 6-8 см, а при недостатке влаги больше на пару сантиметров. В случае тяжёлых почв и холодной погоды глубину посева снижают до 5-6 см.
Уход за посевами
После посева выполняют операцию задержания влаги - прикатывают кольчато-шпоровыми катками [Катки кольчато-шпоровые]. Это увеличивает дружность прорастания семян, благодаря большему контакту семян с почвой и подъёму влаги из нижних слоёв.
Для механической борьбы с сорняками применяют боронование [Бороны пружинные] и обработку междурядий культиваторами [Культиваторы для междурядной обработки]. Также в зависимости от возможностей хозяйства можно применять химическую прополку с помощью гербицидов, которые вносят с помощью опрыскивателей [Опрыскиватели штанговые].
В течении вегетационного периода производят обработку междурядий культиваторами [Культиваторы для междурядной обработки] – это позволяет уничтожить сорняки и порыхлить почву, чем значительно водно-воздушных режим почвы.
Защита от болезней и вредителей.
Подсолнечник требуется фитосанитарная обработка для предотвращения заражения болезнями и размножения на нём вредителей. Наиболее часто встречаются следующие болезни: пепельная, белая и серая гнили, ржавчина, фомоз и другие. Поражение любой из этих болезней значительно снижает или полностью губит урожай. Различные вредители хоть и уступают болезням по степени урона, могут также значительно снизить урожай.
Самыми распространёнными мерами предотвращения появления болезней и вредителей на сегодняшний день являются протравливание семян [Протравливатели] и обработка растений различными химическими препаратами [Опрыскиватели].
Также к перечню мер по защите подсолнечника стоит приписать: соблюдение севооборота, соблюдение чистоты семян, культивирование в хозяйстве нескольких сортов, которые отличаются по показателям поражаемости различными болезнями и заразихой.
Уборка
Начало уборки подсолнечника должно происходить после побурения 85-90% корзинок [при этом влажность семян 12-14%]. После этого момента у аграриев есть 5-6 дней до начала массового осыпания семян.
Уборку проводят обычными зерноуборочными комбайнами [Комбайны зерноуборочные] оборудованными специальными приспособлениями, позволяющими обмолачивать корзинки и соответствующими жатками [Жатки для подсолнечника].
Вымолоченные семена требуется очистить [Оборудование для очистки зерна] и быстро просушить [Зерносушилки] до влажность менее 8%. Семена с более высокой влажностью быстро теряют всхожесть и вкусовые качества. Комбайн довольно высоко срезает корзинки оставляя стебли в поле, их надо как можно быстрее измельчить и заделать в почву, иначе они могут препятствовать посеву следующей культуры, что делают с помощью дисковых лущильников [Бороны дисковые].
Читайте также: