Особенности уборки урожая в неблагоприятных погодных условиях

Обновлено: 04.07.2024

Для уборки зерновых возможно 2 способа уборки:

Прямое комбайнирование (однофазная уборка);
Раздельная уборка (двухфазная уборка): жатва с укладкой в валки, подбор и обмолот валков.

Прямое или раздельное комбайнирование?

Особое преимущество прямое комбайнирование имеет при неблагоприятных погодных условиях. Стеблестой после дождей быстрее сохнет, чем в валках. Зерно, которое предназначено для посевного материала, и пивоваренный ячмень следует убирать прямым комбайнированием.

Раздельная уборка оправдана только при большой засоренности посева, неравномерном созревании и сильном развитии подгонов, а также при обильном развитии подпокровных культур. Более раннее начало уборки, удлинение срока уборки и более длительное использование комбайнов при двухфазной уборке сопровождаются большими затратами, потерями и снижением качества зерна.

При раздельной уборке скашивают в валок зерновые в фазу молочно-восковой спелости.

Оптимальные сроки уборки

Для оптимальной обмолачиваемости зерновых необходимо руководствоваться следующими показателями:

Влажность зерна – не более 14%. Перед уборкой должна спасть роса.

Уборку комбайнами следует организовать так, чтобы по возможности обойти техническую сушку. Финансовые затраты на сушку, как правило, значительно выше, чем финансовая выручка при использовании комбайнов в неоптимальных условиях.

зерно должно иметь для данного вида типичную окраску и нормальную величину, поверхность – слегка морщинистая;
зерно твердое и трещит при надкусывании;
зерна можно полностью вытирать из колосьев, но они еще настолько крепко сидят в колосьях, что без внешней силы не выпадают;
желтый цвет зрелой соломы переходит в грязно-серую окраску;
узлы стеблестоя бурого цвета и твердые;
солома ячменя легко ломается в верхней части стебля;
солома ржи распадается при вращении на мелкие части;
стебли пшеницы часто легче ломаются в своем основании.

При правильном выборе срока уборки потери будут минимальные.

Особенности уборки отдельных видов зерновых

Озимый ячмень – трудно убираемая культура. Комбайновая уборка усложняется ломкой колосьев, склонностью к полеганию, коротким оптимальным сроком молотьбы и жесткими остями. Посевы созревают, как правило, очень неравномерно. Началом срока уборки считают стадию, когда ломкость колосьев еще слабая, ости находятся уже в зрелом состоянии, но ломаются только при молотьбе.

Яровой ячмень – идеальная культура для уборки комбайном. Сроки уборки позволяют реализовывать большую производительность комбайнов. Пивоваренный ячмень требует полного созревания. Убирают его, когда появляются первые обломанные колосья. Важна щадящая молотьба.

Пшеница тоже очень хорошо пригодна для однофазной комбайновой уборки. Созревание происходит более равномерно, чем у ячменя. Пшеница более чувствительна к обмолоту, чем ячмень.

Рожь достаточно сложно убрать комбайном. При определении срока уборки необходимо учитывать зрелость соломы. При более высокой влажности соломы и большой длине стеблей особенно важна правильная регулировка комбайна. Длинная, незрелая, влажная солома заворачивается вокруг барабана и усложняет молотьбу. Если нет полегания, и погода позволяет, то ее можно убрать и в перезрелом состоянии.

Тритикале по своей пригодности к комбайновой уборке ближе ко ржи. При полегании, как и у ржи, необходима немедленная уборка.

Овес из-за своего короткого срока уборки, неравномерного созревания соломы и большой склонности к падалице – сложно убираемая культура. При необходимости разноспелые части посевов следует убирать дифференцированно.

Контроль за потерями зерна

При работе комбайна различают потери до жатвы, при молотьбе, за соломотрясом и при очистке.

Потери при молотьбе можно оценивать по необмолоченным колосьям за комбайном.

Зерна, падающие на почву за комбайном – потери соломотряса, так как более высокой частотой вращения барабана и снижением расстояния между барабаном и подбарабаньем можно снизить потери при обмолоте, но при этом и солома больше дробится. Измельченная солома ухудшает отделение зерен на соломотрясе и очистительной установке.

Общие потери зависят и от пропускной способности. При увеличении последней повышением скорости движения комбайна, увеличиваются и общие потери зерна, особенно потери за соломотрясом.

Чем больше отношение массы соломы к массе зерна, тем медленнее должен двигаться комбайн при равной урожайности зерна.

Максимальная пропускная способность для соломы растет с шириной захвата комбайна. Поэтому при среднем стеблестое, независимо от величины комбайна, при рабочей скорости комбайна 4 км/ч, квота потерь зерна получается равной 1,5%. Чем выше урожайность соломы и чем влажнее зерно, тем ниже должна быть скорость движения комбайна, чтобы не увеличить потери, и наоборот.

НАСТРОЙКИ ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА

Скорость движения комбайна

Скорость движения комбайна и скорость мотовила должны быть синхронизированы так, чтобы не было протяжки или преждевременного удара мотовила.

Скорость комбайна будет зависеть от:

Мощности комбайна.
Полеглости. На полеглых хлебах скорость комбайна может быть и 1 км/ч.
Ширины жатки.
Урожайности культуры.
Густоты стояния растений на 1 м2.
Засоренности поля сорняками, наличия полегания.
Спелости зерна и его влажности.

Исследования указывают на то, что скорость движения современных зерноуборочных комбайнов, при которой механизатор способен длительно работать, находится в диапазоне от 6,5- 8 км/ч.

В зависимости от уменьшения или увеличения влажности зерна можно изменять рабочую скорость комбайна и его основных узлов, чтобы достигать наивысшей производительности при наименьших потерях. Следует каждые 2-4 часа изменять рабочую скорость и число оборотов барабана.

Обороты барабана

Барабан - 700-800 об/мин
Ветер - 650-750 об/мин
Зазор подбарабанья на выходе 3-6 мм
Скорость при 30 ц/га 4,5-6,4 км/ч

Барабан - 650-750 об/мин
Ветер - 550-700 об/мин
Зазор подбарабанья на выходе 3-6 мм
Скорость при 30 ц/га 3-4,5 км/ч

Верхнее 12-16 мм
Нижнее 7-12 мм
Удлинитель 10-12 мм

Нюансы по настройке.

Обязательно смотрим качество обмолота в бункере и за комбайном (желательно без измельчителя, так как если в соломе недомолот, то после размельчения ничего не увидишь). Не допускать дробленки, но и не оставлять колоски и большое количество половы. Отталкиваясь от этого, осуществлять настройку:

– Если за комбайном щуплое и мелкое зерно, то сбавить обороты ветра.

– Если в соломе недомолот - нужно увеличить обороты барабана или поджать подбарабанье.

– Если потери зерна в полове, то уменьшить обороты ветра или приоткрыть решета и удлинитель.

– Сорное зерно в бункере – увеличить обороты ветра или прикрыть верхнее решето.

– При дроблении уменьшить обороты барабана, приоткрыть нижнее решето, увеличить зазор деки. Зерно может дробиться и изношенными шнеками и транспортёрами наклонных камер.

– Чем меньше расстояние и выше частота вращения барабана, тем лучше вымолот зерна, но при этом растет и его дробление. Поэтому требуется компромиссное решение при выборе частоты вращения барабана от 25…33 м/с.

– Чем влажнее солома, тем меньше должно быть расстояние между барабаном и подбарабаньем, и тем выше должна быть частота вращения барабана.

– Высота среза зависит от густоты стеблестоя, высоты растения и т д. Но в среднем это 10-20 см. Если объемы большие, а уборку нужно провести скорее, то можно выше срезать, т.к. чем меньше соломы проходит, тем выше производительность обмолота (1 см =1,5-2%) но не выше 20-30 см.

– Скорость мотовила регулировать, чтобы активно подавало массу в жатку, но не обивало колосья, высота чтобы планки касались 2/3 высоты растения. Если полегшее, то концы грабли касаются земли.

– На больших площадях и в зависимости от грунта стоит отдать предпочтение широкозахватным жаткам.

Тэги: пшеница рожь пшеница озимая пшеница яровая ячмень прямое комбайнирование раздельное комбайнирование ячмень яровой ячмень озимый овёс уборка урожая агрономия

При выборе сроков и способов уборки зерновых культур необходимо учитывать биологические особенности культуры при созревании. Озимая и яровая пшеницы созревают равномерно, осыпание зерна начинается при перестое на корню; озимая рожь и ячмень созревают дружно, с наступлением полной спелости озимая рожь склонна к осыпанию, а у ячменя колос поникает и становится ломким; овес созревает неравномерно, при перестое осыпаются крупные зерна.

Зерновые культуры убирают двумя способами: однофазным (прямое комбайнирование) и двухфазным (раздельная уборка).

Способ уборки зависит от климатических условий, состояния стеблестоя и засоренности.

Однофазный способ уборки применяется для низкорослых, изреженных хлебов, находящихся в фазе полной спелости, а также в районах с повышенной влажностью в период уборки. Высота среза устанавливается в пределах 10-15 см.

Двухфазная уборка применяется для высокостебельных, неравномерно созревающих посевов и при их значительной засоренности. Применение двухфазного способа уборки дает возможность начать уборочные работы на 4-5 дней раньше и получить сухое зерно. Скашивание начинают в фазе восковой спелости при влажности зерна 36-40%, высота среза устанавливается в пределах 15-25 см, с тем, чтобы образовавшийся валок прочно держался на стерне и хорошо продувался.

Несмотря на значительные преимущества двухфазной уборки, она должна рационально сочетаться с однофазной. Например, при ненастной, неустойчивой погоде в период уборки более предпочтительна однофазная уборка, так как в этих условиях колосья на корню просыхают быстрее, чем в валках.

В каждом хозяйстве в зависимости от хлебостоя, состояния поля, погодных условий должен использоваться тот способ уборки, который наиболее приемлем, с тем, чтобы не допустить потерь и убрать урожай в сжатые сроки (не более 7-10 дней).

Сразу после уборки зерно очищают, если необходимо, подсушивают до 13-14% влажности, продают или засыпают на хранение. В ходе уборки или сразу после нее поля освобождают от соломы для обработки под следующие культуры.

В настоящее время на уборке зерновых культур хорошо зарекомендовали себя уборочно-транспортные комплексы, которые включают звенья: по подготовке полей к уборке, комбайнотранспортные, по техническому обслуживанию, по уборке соломы и по обработке почвы. Применение уборочно-транспортных комплексов позволяет рационально организовать весь технологический процесс и провести уборку в наиболее сжатые сроки.

20.. Технология подготовки семян корнеплодов и посев. Уход за посевами корнеплодов и защита растений. Технология уборки корнеплодов.

Подготовка семян. Важнейшее условие получения высоких урожаев корнеплодов — высокое качество районированных семян с хорошей предпосевной подготовкой. При этом посевные качества семян должны отвечать требованиям первого класса государственного стандарта. Общими операциями подготовки семян корнеплодов к посеву являются: калибровка путем разделения на отдельные фракции по размеру; протравливание; дражирование путем накатывания оболочки из специальной массы; обработка различными стимуляторами роста и др.

Семена сахарной свеклы подготавливают на специальных заводах, включая очистку, калибровку на две фракции с размерами

3.5.. .4.5 и 4,5. 5,5 мм, шлифовку.

Последние две операции существенно повышают равномерность распределения семян по полю. Лабораторная всхожесть семян свеклы должна быть не менее 85 % и одноростковость не менее 95 %.

Для повышения всхожести семян корнеплодов применяют также прогревание на открытом воздухе или в хранилищах.

Для защиты семян от болезней и вредителей их перед посевом протравливают соответствующими химикатами.

Семена моркови перед посевом сеялкой следует протереть на терке для улучшения сыпучести. Нормы высева семян в зависимости от сорта и почвенно-климатических условий составляют, кг/га: 6. 8 — для односемянной сахарной свеклы; 9. 15 —для кормовой свеклы;

3.. .4 — для турнепса; 2. 4 — для брюквы; 4. 8 — для моркови.

Равномерность высева семян брюквы и турнепса увеличивают,

добавляя к семенам балласт из сухих просеянных опилок дозой

Семена моркови для этой же цели смешивают перед посевом с гранулированным суперфосфатом (10. 15 кг/га) или с невсхожими семенами льна дозой 6. 8 кг/га.

Технология посева. Семена корнеплодов по аналогии с другими сельскохозяйственными работами высевают в соответствии с общими принципами операционной технологии, изложенными в разделе 2.1, включая агротехнические требования, подготовку агрегатов, подготовку поля, организацию работы агрегатов, контроль качества работы и охрану труда.

Основные агротехнические требования предусматривают: посев семян в оптимальные сроки при температуре 5. 6°С на глубине 10 см для сахарной свеклы и 6. 8 °С — для кормовой свеклы; глубина заделки семян 2,5. 5 см с допустимыми отклонением до 0,5 см; отклонение от заданной нормы высева до 14 %. Глубина заделки семян турнепса, брюквы и моркови: 2. 3 см — на легких почвах и

1.. .2 см — на тяжелых почвах.

Общие задачи подготовки поля и организации работы агрегатов решают по аналогии с ранее рассмотренными операциями посева зерновых культур и посадки картофеля. Семена всех рассматриваемых культур высевают при челночном способе движения агрегатов, поэтому разбивать поле на загоны не требуется. Для прямолинейности рядков первый проход агрегаты делают по вешкам, установленным на всей длине гона с расстоянием между ними 80. 100 м.

Длину гона согласовывают с вместимостью семенных бункеров в соответствии с формулами (8.5). (8.7). Общее требуемое число посевных агрегатов и транспортных средств для доставки семян рассчитывают по формулам (8.8) и (8.10). При групповой работе агрегатов численный состав звеньев рассчитывают по формулам (8.17) и (8.18).

Качество посева семян контролируют рассмотренным ранее способом в баллах по следующим основным показателям: отклонение от заданных значений глубины заделки семян; норма высева семян и удобрений; ширина стыкового междурядья и прямолинейность посева.

Требования по охране труда должны обеспечивать безопасную работу всех механизаторов и других рабочих, связанных с посевными работами.

УХОД ЗА ПОСЕВАМИ И ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ

Качественный уход за посевами, включая защиту растений от вредителей и болезней, является одним из важнейших условий получения высоких урожаев корнеплодов. Во время ухода создают благоприятные условия для развития растений с учетом местных почвенно-климатических условий; формируют оптимальную густоту растений; накапливают и сохраняют в почве влагу и питательные вещества; уничтожают сорняки; проводят мероприятия по защите от вредителей и болезней; обеспечивают доступ воздуха к корням растений. При этом в различных сочетаниях в зависимости от почвенно-климатических условий проводят следующие операции: сплошное рыхление почвы (до и после всходов); механизированное прореживание растений; рыхление почвы в междурядьях; обработку почвы и растений соответствующими химикатами для уничтожения вредителей и болезней.

На четвертый-пятый день после посева до всходов проводят сплошное рыхление почвы легкими зубовыми боронами типа 30P-0,7, которые уничтожают до 80 % проросших сорняков и улучшают аэрацию почвы. Для уменьшения уплотнения почвы и повышения производительности труда целесообразно комплектовать широкозахватные агрегаты.

Для рыхления посевов сахарной и кормовой свеклы используют также культиваторы УСМК-5,4А, оборудованные ротационными рабочими органами РБ-5,4. Агрегатируют машины с тракторами типа МТЗ-80/82 и Т-70СМ.

Рыхление до всходов проводят поперек направления рядков со скоростью 5. 6 км/ч.

Первое мелкое рыхление почвы в междурядьях (шаровку) осуществляют сразу после обозначения рядков. Цель этой операции — рыхление почвы и уничтожение сорняков в междурядьях.

Первое междурядное рыхление проводят на глубину 6. 8 см, а последующее — на 8. 10 см. За период вегетации в зависимости от условий возделывания кормовых культур необходимы 3. 4 продольных и 1. 2 поперечных рыхления почвы.

Требуемая густота растений формируется высевом соответствующего количества семян, а также прореживанием поперечным и вдоль рядов. Поперечное прореживание (букетировку) рекомендуют на засоренных полях, когда на 1 м рядка приходится не менее 20 равномерно размещенных растений.

Для этой операции используют культиваторы типа 2КРН-2,8 по следующим основным схемам. На посевах сахарной свеклы при густоте растений 25. 30 на 1 м рядка — вырез 30 см, длина букета 15 см, а при меньшей густоте всходов (18. 20) — вырез 27 см, длина букета 18 см при двух растениях в букете в обоих случаях.

В условиях орошаемого земледелия важнейшая операция по уходу за корнеплодами — полив при оросительной норме 3000. 4000 м 3 /га.

Защищают растения корнеплодов от вредителей и болезней в соответствии с общими методами защиты сельскохозяйственных культур (см. главу 9).

Предпочтение при этом отдают интегрированной схеме защиты растений, включающей все виды борьбы с вредителями и болезнями: агротехнические, биологические, физические, химические и организационно-хозяйственные.

ТЕХНОЛОГИЯ УБОРКИ КОРНЕПЛОДОВ

Уборка — важнейшая завершающая операция по производству корнеплодов, от своевременного и качественного выполнения которой зависит общий результат всех полевых работ. Высокая напряженность уборочных работ обусловлена сжатыми сроками их проведения.

Все корнеплоды должны быть убраны до наступления заморозков, так как подмороженные корнеплоды плохо хранятся, поражаются болезнями и загнивают. Убирают корнеплоды с учетом изложенных особенностей в такой последовательности: в первую оче-

редь — турнепс, кормовую свеклу и брюкву; во вторую очередь — сахарную свеклу и морковь.

У всех корнеплодов сначала скашивают ботву, а затем убирают корни. При определении сроков уборки сахарной свеклы учитывают как биологические, так и хозяйственные факторы, связанные с работой сахарных заводов.

Оптимальные сроки уборки в каждом хозяйстве устанавливают с учетом получения наибольшего количества сахара, а также побочных продуктов для скармливания животным.

При этом учитывают также наличие средств механизации и установленный график поставки корней на сахарные заводы.

Далее уборочные работы проводят в соответствии с операционной технологией механизированных работ.

Агротехнические требования. Для сахарной свеклы общие потери ботвы не должны превышать 10 % урожая при загрязненности землей до 1 %; полнота выкапывания корнеплодов не менее 98,5 %; потери корнеплодов и их частей (оставшихся в почве и на ее поверхности) — до 1,5%; повреждение корнеплодов — до 20%; загрязненность убранных корнеплодов — общая до 10%, включая 3 % зеленой массы. Агротехнические требования аналогичны и для уборки других корнеплодов.

По статистике Европа ежегодно во время уборочной кампании теряет в среднем от 10% до 15% урожая сельскохозяйственных культур. Кроме того, есть существенные потери качества выращенной продукции. Одной из самых больших причин таких потерь является несвоевременная уборка зерновых культур. Ведь за каждый день перестоя урожайность ранних зерновых может снижаться на 1-2%, а при неблагоприятных погодных условиях этот показатель возрастает в разы. Зато ранняя уборка приводит к согреванию продукции, в результате чего приходится применять систему сушки зерна, в результате чего существенно возрастает себестоимость его производства.

С целью обеспечения эффективного и рационального использования уровня естественного плодородия почвы, полей после отдельных предшественников, удобрений и интенсивных технологий в наше время многие ведущие хозяйств страны переходят на выращивание 3-4 сортов каждой зерновой культуры, которые отличаются по агроэкологической пластичности.

По результатам исследований Института растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН и других научных учреждений, выращивание различных по агроэкологической пластичности сортов зерновых культур является очень эффективным, но едва ли не главным условием при этом является учет особенностей их уборки. Игнорирование сортовой специфики налива и созревания зерна у сортов с разной агроэкологической пластичностью приводит к большим потерям урожая и качества зерна, причем такие потери нередко превышают те надбавки, которые получают за счет применения эффективных приемов агротехники.

Среди рекомендованных сортов зерновых культур выделено три основных агротипа по наливу зерна, которые характеризуются тем, что накопление сухих веществ в зерне прекращается при разном уровне влажности:

І агротип – накопление сухих веществ в зерне прекращается в фазе начала восковой спелости при влажности зерна около 45-40%;

ІІ агротип – накопление сухих веществ в зерне прекращается в фазе середины восковой спелости при влажности зерна около 40-35%;

ІІІ агротип – накопление сухих веществ в зерне прекращается в фазе конца восковой спелости при влажности зерна около 30-25%.

С целью контроля хода созревания и выборе оптимального срока уборки отдельных агротипов сортов зерновых культур необходимо руководствоваться следующими их хозяйственно-биологическими особенностями:

ІІ агротип сортов. Сорта со вторым типом налива зерна биологически приспособлены как к раздельному, так и к прямому способу уборки. При наступлении фазы середины восковой спелости их рекомендуется собирать раздельным способом, а при полной зрелости – прямым комбайнированием, но при условии, что общий период уборки как первым так и вторым способом не превышает 6-8 дней.

Учитывая, что одни сорта прекращают налив зерна при высокой влажности, а другие по низкой, вследствие чего определение оптимального срока уборки усложняется, специалистами Института растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН рекомендуется применять специальный экспресс-метод:

Экспресс-метод определения времени прекращения налива зерна

Для определения начала уборки зерновых культур на конкретном поле полагаться на традиционные визуальные и органолептические способы оценки созревания зерна довольно рискованно, поскольку можно ошибочно начать уборку на 2-3 дня раньше или наоборот, – позже оптимального срока, что приведет к существенным потерям урожайности и качества зерна. Во избежание таких ошибок мы предлагаем более простой и удобный способ, который учитывает сортовые особенности налива и созревания зерновых культур – метод красителей, что позволяет определить сроки прекращения налива зерна у разных типов сортов. Наиболее распространенным синтетическим красителем, который используется при этой методике является эозин, который к тому же хорошо растворяется в воде. Эозин окрашивает растения, в том числе колосья в красный цвет. С целью определения времени прекращения передвижения пластических веществ в зерне готовят 1-% раствор (1 г эозина на 99 г воды) в количестве 200-300 мл. В день проведения такого анализа можно быстрее, за короткое время объезжают поля зерновых и с каждого поля по диагонали отбирают не менее 20 растений каждого сорта с корнем. На снопы привязывают этикетки, которые следует заготовить заранее, еще перед выездом в поля. На каждой этикетке указывают точные идентификационные данные: номер севооборота, номер и площадь поля (га), предшественник, сорт, дату отбора. Собранные снопы осторожно, чтобы не надломить соломинку, транспортируют во влажной конопляной или льняной мешковине для предотвращения их высушиванию в кабинет агронома или другое приспособленное для анализов помещение. Вся операция по отбору снопиков не должна превышать 1,5-2,0 часов, иначе результаты исследований будут необъективными. В случае невозможности отобрать образцы за отведенное время нужно распределить отбор снопов на несколько этапов (осуществить несколько выездов каждый по 1,5-2,0 часа). В кабинете агронома быстро срезают колосья с соломинкой длиной 15-20 см и немедленно опускают их в раствор эозина. К колосьям привязывают этикетку, которой был завязан сноп. Через 2-3 часа в снопах, которые простояли в эозиновом растворе, если не прекратилось движение пластических веществ в зерно, происходит окраска колосовых чешуек в красный цвет. Если 85-90% колосьев через 3 часа не окрасилось, то в поле, где был отобран образец, можно начинать уборку зерновых раздельным способом, начиная с сортов с первым типом налива.

В этом плане выращивание различных по агроэкологическим свойствам и типом налива зерна сортов злаковых культур является эффективным средством борьбы с потерями урожая и его качества. Это мероприятие особенно эффективно в хозяйствах, где зерновые культуры выращиваются на больших площадях, в результате чего собрать урожай в сжатые 5-6 дневные сроки технически невозможно. В таком случае, как показывает практика выращивания разнотипных по наливу зерна сортов зерновых культур в опытных хозяйствах Института растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН и других ведущих научных учреждениях страны, удается более рационально сочетать раздельный способ уборки с прямым комбайнированием, не допуская потерь урожайности и качества от перестоя растений.

Работа посвящена математическому моделированию технологических операций уборочного процесса зерновых культур с помощью регулярной Марковской цепи, позволяющей выбирать рациональные варианты решений о предполагаемых темпах выполнения уборочных работ по выбранным технологиям с учетом вероятности неблагоприятных погодных условий. Предложены четыре схемы работы комплексов технических средств для сельскохозяйственных организаций молочного направления Северо-Западного региона, позволяющие заготовить: зерносенаж; фуражное зерно плющением и внесением консерванта с закладкой его на хранение; фуражное зерно с сушкой и последующим дроблением; семенное зерно.

1. Перекопский А.Н. Развитие механизации послеуборочной обработки зерна в Северо-Западном регионе России // А.Н. Перекопский, В.М. Могильницкий / Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2012. – № 3. – С. 7-9.

2. Перекопский А.Н. Заготовка зерносенажа с применением доизмельчающего устройства зерен // А.Н. Перекопский, А.И. Сухопаров / Кормопроизводство, 2012. – № 1. – С. 45-47.

4. Перекопский А.Н., Кузовников М.М., Чугунов С.В., Боярчук Ю.И. Карусельная сушилка // Патент России № 2456518.2012. Бюл. № 17.

5. Раскин Л.Г. Анализ сложных систем и элементы теории оптимального управления. – М.: Сов. Радио, 1976. – 344 с.

6. Перекопский А.Н. Вероятностная модель уборки зерновых культур в Северо-Западном регионе // А.Н. Перекопский, А.М. Валге / Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук, 2012. – № 4. – С. 5-6.

7. Валге А.М. Обработка данных в EXCEL на примерах: Методическое пособие. – СПб: ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии, 2010. – 104 с.

Сроки уборки зерновых культур и ее продолжительность обусловлены в основном природно-климатическими и биологическими условиями (степенью созревания и готовности к уборке). Метеорологические условия Северо-Западного региона для уборки зерновых в течение сезона постоянно ухудшаются. Более благоприятные погодные условия для уборки зерновых культур – июль и август. Уборочный сезон целесообразно начинать как можно раньше исходя из фазы созревания зерновой культуры. В период массовой уборки зерновых культур (август-сентябрь) в Северо-Западном регионе выпадает значительное количество осадков (150-170 мм), а относительная влажность воздуха составляет 70-85 % при сравнительно низкой температуре (+10-+15 °С). Каждый шестой год уборка в регионе проходит в ранние сроки, в каждый второй – в средние и каждый третий – поздние, т.е. из шести лет один год будет с ранними сроками уборки, три года – со средними и два с поздними [1].

Увеличения периода уборки можно достигнуть за счет внедрения технологий заготовки зерносенажа [2] и уборки зерна на плющение с последующим консервированием [3], которые проводятся в период молочно-восковой и восковой спелости. Несмотря на то, что технологии заготовки зерносенажа и плющеного и консервированного зерна дают максимальный валовой сбор фуражного зерна, вся площадь, занятая под зерновыми, не может быть убрана по данным технологиям. Часть площади должна быть убрана в фазу полной спелости для формирования семенного фонда путем сушки [4] и очистки зерна.

Рассмотрим модель технологического процесса уборки при вероятностном характере изменения погодных условий. Представим ее в виде регулярной Марковской цепи [5, 6] с пятью поглощающими состояниями (рис. 1).

Пять возвратных состояний системы, характеризующих состояние спелости зерновых: молочная; молочно-восковая; восковая; полная восковая и полная. Пять поглощающих состояний, характеризующих технологию уборки зерновых: заготовка зерносенажа; уборка и послеуборочная доработка плющеного зерна; уборка и послеуборочная доработка фуражного зерна сушкой; уборка и послеуборочная доработка семенного материала; потери неубранного урожая. Переход системы из одного состояния в другое зависит от вероятности благоприятных погодных условий Р1. Через Р1 выражают вероятности уборки зерновых Р2…8 по определенной технологии в определенную фазу спелости.

Рис. 1. Общая вероятностная модель уборки зерновых культур в зависимости от погодных условий: 0…4 – состояние спелости зерновых (0 – молочная; 1 – молочно-восковая; 2 – восковая; 3 – полная восковая; 4 – полная); 5…8 – технология уборки зерновых; 5 – заготовка зерносенажа; 6 – заготовка плющеного зерна; 7 – заготовка фуражного зерна; 8 – заготовка семенного материала); 9 – потери; Р1 – вероятность перехода неубранной части площади посева зерновых культур в следующую фазу развития; Р2…8 – вероятность уборки части площадей зерновых по фазам развития на различные виды кормов

Площадь уборки зерна на семена не должна жестко зависеть от вероятности погодных условий и с учетом урожайности обеспечить необходимое количество семян. При выращивании зерновых культур на корма основной задачей является получение кормов с максимальным содержанием питательных веществ.

Для животноводства в условиях типичных сельскохозяйственных организаций Северо-Западного региона наиболее ценным кормом является зерносенаж с выходом до 4945 к.ед./га. При уборке на плющеное зерно корм содержит 3434 к.ед./га. Высушенное фуражное зерно дает 2156 к.ед./га основной продукции [1, 6]. Вследствие большой вероятности неблагоприятных погодных условий Северо-Западного региона увеличивается вероятность поступления зерна повышенной влажности. Зерно высокой влажности, предназначенное для семенных целей, невозможно сохранить без искусственной сушки [1, 4].

Максимальное количество семенного зерна должно соответствовать объему, высеваемому на площади, запланированной на следующий год с учетом перспективы развития. Общее количество площадей, убранных на корма различного вида, должно быть равно общей площади посевов S0.

Оптимальное распределение площадей уборки по видам кормов зависит от вероятности погодных условий и должно обеспечивать получение максимального количества питательных веществ в корме. При этом количество семян должно быть не меньше заданного, а потери зерна во всех случаях должны быть минимальными.

Возможные вероятности переходов P3…8 могут быть определены только на основе многолетних данных. При модельных расчетах желательно выразить вероятности P3…8 через вероятность P1, так как в этих условиях можно будет проследить влияние погодных условий уборки на распределение площадей уборки по видам кормов из зерна. На вероятности возможных переходов накладываются условия существования Марковской цепи, в соответствии с которой сумма выходящих из узла вероятностей должна равняться единице.

Для оценки влияния благоприятных погодных условий на показатели уборки зерновых выполнены расчеты для вероятностей погодных условий в интервале 0…1,0 с шагом 0,1. Алгоритм реализован в системе Excel 2003 в виде задачи математического программирования и позволяет выполнить анализ разработанного метода при различных значениях вероятности [7].

Расчет показал, что средние вероятности благоприятных условий для каждого из месяцев составили: июль – 0,6; август – 0,55; сентябрь – 0,4. Выполненные расчеты для различных значений вероятностей благоприятных погодных условий и планируемых длительностей заготовки кормов в условиях Ленинградской области показывают, что при сроке уборки до 15 дней количество благоприятных дней в среднем составляет в сентябре месяце 7 дней, и 10 дней в августе.

Вероятность неблагоприятных погодных условий оказывает существенное влияние на качество уборки (рис. 2).

Рис. 2. Соотношение площадей, убранных по разным технологиям в зависимости от вероятности неблагоприятных погодных условий

Так, при вероятности неблагоприятных погодных условий Р=0,6 зерновые культуры будут убраны: на зерносенаж 52 %; на плющеное зерно – 19,2 %; на фураж – 15,8 %, на семена – 13 %; потери составят 0 %. Также видно, что при Р>0,6 значительно возрастают потери.

В результате проектирования технологических схем уборки и послеуборочной доработки семян и кормов из зерновых культур были выбраны четыре схемы работы комплексов технических средств в сельскохозяйственных предприятиях Ленинградской области молочного направления с поголовьем 1000 дойных коров: технологическая схема уборки зерносенажа до 5000 т в сезон; технологическая схема уборки и послеуборочной доработки фуражного зерна плющением и внесением консерванта с закладкой его на хранение до 1000 т в сезон; технологическая схема уборки и послеуборочной доработки фуражного зерна с сушкой и последующим дроблением до 500 т в сезон; технологическая схема уборки и послеуборочной доработки семенного зерна до 500 т в сезон.

1. Предложен математический метод исследования технологических операций уборочного процесса с помощью регулярной Марковской цепи, позволяющий выбирать рациональные варианты решений о предполагаемых темпах выполнения уборочных работ по выбранным технологиям с учетом вероятности неблагоприятных погодных условий. Для оценки влияния погодных условий на показатели уборки зерновых выполнены расчеты для вероятностей погодных условий в интервале 0…1,0 с шагом 0,1, которые показали, что при вероятности неблагоприятных погодных условий более 0,6 значительно возрастают потери урожая.

2. Сравнительный статистический анализ влияния погодных условий показал, что при уборке зерновых культур в более ранние сроки вероятность благоприятных погодных условий значительно выше, что положительно сказывается на проведении уборочных работ. Средние вероятности благоприятных условий для каждого из месяцев: июль – 0,6; август – 0,55; сентябрь – 0,4.

3. Предложены четыре схемы работы комплексов технических средств для сельскохозяйственных организаций Ленинградской области, позволяющие заготовить: 1) зерносенаж (до 5000 т в сезон; 43-62 % убираемой площади); 2) фуражное зерно плющением и внесением консерванта с закладкой его на хранение (до 1000 т в сезон; 15-20 % убираемой площади); 3) фуражное зерно с сушкой и последующим дроблением (до 500 т в сезон; 15-27 % убираемой площади); 4) семенное зерно (до 500 т в сезон; 13-19 % убираемой площади).

Читайте также: