Повышение сбора урожая за счет увеличения размера полей при сохранении традиционных технологий

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 19.09.2024

Технология возделывания культур как искусство представляет собой комплекс приемов ,направленных на создание наиболее благоприятных условии для роста и развития растений. Технологический комплекс включает приемы, выполняемые с момента освобождения поля предшественником до уборки урожая включительно. К ним относятся основная и предпосевная обра­ботки почвы, внесение удобрений, подготовка семян к посеву, по­сев, уход за посевами, связанный с поддержанием оптимального агрофизического состояния почвы (пропашные культуры) и защитой растений от сорных растений, вредителей и болезней, уборкой урожая.

Исходной позицией при разработке технологии возделывания культур являются агроэкологические требования культуры и сорта к условиям произрастания. Последовательное преодоление факто­ров, снижающих урожайность культуры и качество продукции, позволяет сформировать наиболее оптимальную технологию возде­лывания для конкретных условий хозяйства.

Создание наиболее благоприятных условий для произрастания растений основывается на материально-технических ресурсах хо­зяйства, его экономической эффективности и опыте производства.

Все технологические приемы по возделыванию культур должны тесно увязываться с другими звеньями системы земледелия: обра­ботка почвы, внесение удобрений, защита растений и т. д., которые разрабатывают с учетом требований культуры и воспроизводства плодородия почвы.

Для разной обеспеченности хозяйства производственными ре­сурсами (сельскохозяйственная техника, удобрения, пестициды, семена и др.) должны разрабатываться различные варианты техно­логий.

Интенсивные технологии принципиально отличаются от тради­ционных по набору технических, агрохимических, биологических средств. Эти технологии предполагают не только обеспечение оп­тимального уровня минерального питания растений и соответству­ющую защиту от сорняков, болезней и вредителей, но и качествен­но отличные способы предпосевной обработки почвы с помощью специальных машин, посева на одинаковую глубину сеялками точ­ного высева, ухода за посевами с использованием опрыскивателей, уборки урожая высокопроизводительными техническими сред­ствами.

При многоукладной экономике необходим дифференцирован­ный подход к технологиям возделывания сельскохозяйственных культур в зависимости от различных форм организации труда. Осо­бенности этих технологий — подбор сортов со сроками посева и уборки урожая, уменьшающими напряженность полевых работ, со­вмещение технологических приемов по обработке почвы, внесе­нию удобрений, пестицидов, посеву и т. д.

ТРАДИЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

Традиционная (отвальная) технология возделывания сельскохозяйственных культур предполагает ежегодную или периодическую вспашку почвы с оборотом пласта, многократные проходы сельскохозяйственной техники по полю.

Это вызывает уплотнение почвы, разрушение ее механической структуры, уменьшение плодородного слоя в результате водной и воздушной эрозией, нарастание отрицательного баланса гумуса, фосфора и калия в почве, неэффективное использования минеральных удобрений, пестицидов и биологических препаратов, но самое главное - нарушает природные экосистемы и загрязняет среду обитания человека, флоры и фауны.

Наряду с ростом валовой продукции важна и стабилизация качества продукции, отвечающего требованиям рынка по параметрам технических условий перерабатывающих предприятий и соответствия сертификатам по потребительским качествам.

Несмотря на появление новых технологий обработки почвы (минимальная, нулевая и др.), отвальная пахота по-прежнему остается актуальной и важной операцией, так как она обеспечивает качественную подготовку почвы под посев и посадку сельскохозяйственных культур на самых разнообразных фонах и типах почв. В последние годы в целях защиты окружающей среды от загрязнения химикатами наметилась тенденция к сокращению применения химических средств для борьбы с вредителями и сорными растениями. Отвальные плуги являются незаменимыми орудиями, способными глубоко заделывать пожнивные остатки, что способствует уничтожению сорняков, личинок вредителей и болезней сельхозкультур без применения гербицидов, поэтому переход на без гербицидную технологию возделывания сельскохозяйственных культур невозможен без применения отвально-лемешных орудий.




Совершенствование современных отвально-лемешных плугов в значительной мере направлено на устранение перечисленных выше недостатков.

Технологическая карта традиционной технологии:

1. Обработка почвы:

- посев и посадка

- посев зерновых культур в районах с почвами, подверженными ветровой эрозии

- посев зерновых и зернобобовых комбинированными агрегатами

- посев пшеницы, ржи, овса, риса, гороха, чечевицы, льна, люпина, вики, нута

- посев кукурузы, подсолнечника

- посев сахарной свеклы

2. Уход за посевами:

-боронование посевов до всходов

- боронование посевов по всходам

- междурядная обработка широкорядных посевов зерновых и зернобобовых культур

- междурядная обработка кукурузы и подсолнечника

- боронование посевов сахарной свеклы

- прореживание всходов сахарной свеклы вдоль рядов

- междурядная обработка сахарной свеклы

- уборка зерновых колосовых культур

- кошение зерновых колосовых культур в валки

- подбор валков зерновых колосовых культур

- кошение гороха в валки

- подбор валков гороха

- уборка кукурузы на зерно

- уборка семенников трав

- подбор и обмолот семенников клевера

- подбор и обмолот семенников бобовых трав

- подбор и обмолот семенников злаковых трав

- уборка сахарной свеклы

МИНИМАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

В последние годы во всех развитых странах мира ведутся интенсивные поиски новых технологических приемов обработки почвы, направленные на защиту ее от эрозионных процессов, сохранение и повышение плодородия почвы, а также на сокращение трудовых, денежных и энергетических затрат.

Апробированы и широко внедряются различные приемы минимальной обработки почвы и частичной замены отвальной вспашки безотвальным рыхлением и бесплужной обработки.

В современной отечественной и мировой практике к наиболее перспективным почвозащитным, ресурсосберегающим технологиям относятся минимальная (безотвальная) и нулевая технология обработки почвы.

Минимальная обработка позволяет обеспечить уменьшение механического воздействия почвообрабатывающих машин на почву и уплотняющего действия их ходовых систем, сокращение количества проходов агрегатов по полю. В последние годы минимальная обработка почвы получила распространение во многих регионах страны. Технологические и экономические преимущества минимальной обработки почвы подтверждены опытом работы сельхозпредприятий в разных областях страны. В условиях дефицита удобрений и средств защиты растении, мелиорантов, других cредств повышения плодородия почвы особое внимание должно быть уделено совершенствованию структуры посевных площадей, освоению научно-обоснованных севооборотов, посеву и запашке сидератов. Для снижения переуплотнения почв энергонасыщенной техникой при возделывании сельскохозяйственных культур промышленностью разработано новое семейство комбинированных агрегатов. На основе накопленного исследовательского и производственного опыта в различных агроклиматических зонах показано, что минимальная обработка почвы в соответствующих условиях обеспечивает практически равный урожай зерновых в сопоставлении с традиционной вспашкой на 20-22 см, в 2 раза менее энергоемка и на 10-15 кг снижает расход горючего на 1 га обрабатываемой площади. По оценкам ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии, энергетические затраты на проведение отвальной обработки под озимые составляют 1813 МДж/га, а поверхностной обработки дисковой бороной в два следа с последующим боронованием - только 673 МДж/га.

Характерной особенностью применения минимальной технологии под озимые культуры является устойчивое повышение урожайности в засушливые годы в пределах 1,3 - 5,4 ц/ra, а в среднем по стране - на 1,5 ц/га по сравнению со вспашкой на 20-22 см, и, наоборот, снижение в годы достаточного увлажнения. Ограниченное по срокам использования применение минимальных обработок под яровые зерновые и однолетние травы также не снижает их продуктивности, хотя, как правило, и не повышает. Основной их недостаток - существенное повышение засоренности посевов, причем увеличивающееся по мере роста срока использования. По усредненным оценкам ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии, при систематическом применении минимальных обработок засоренность сорняками первой культуры возрастает на 30-150%, второй и третьей культуры - в два и более раз и в целом за ротацию севооборота - в 4-8 и более раз. Причем, весьма нежелательным аспектом является то, что в видовом составе сорняков резко возрастает количество зимующих злаковых и однодольных многолетников.

Отмеченные негативные стороны минимальных обработок разрешаются при строгом соблюдении необходимых условий их применения на основе рекомендаций зональных научных учреждений.

НУЛЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

Нулевая (No Till) технология - предусматривает прямой посев семян в почву, предварительно обработанную гербицидами.

В отношении нулевой обработки необходимо отметить, что решающим фактором, определяющим успех ее применения, является необходимость учитывать основные особенности и свойства почв (устойчивость к уплотнению, дренированность, содержание гумуса и подвижных форм питательных веществ). Без научно обоснованной оценки пригодности почв для нулевой обработки ее применение может представлять определенный риск и дать отрицательные агрономические, экономические и экологические результаты.

Преимущества технологии без обработки почвы (No Till):

- исключение водной и ветровой эрозий

- накопление питательной среды для биоты почвы

- уменьшение применения минеральных удобрений и ядохимикатов

- уменьшение уплотнения почвы

- более полное впитывание в почву и экономное расходование влаги

- совмещение полосного посева, внесения удобрений и прикатывания за один проход

- сокращение расходов топлива до 60%

- сокращение до 50% затрат на приобретение техники

- уменьшение затрат на лесо- и гидромелиорацию

На основе имеющегося отечественного и мирового опыта по применению нулевой обработки почвы необходимо учитывать следующие ее основные особенности:

- более высокие затраты на химические средства защиты растений от сорной растительности, вредителей и болезней

- дополнительные затраты на специальную технику при сохранении традиционной, поскольку обычно не все участки пашни пригодны для нулевой обработки, а повторять ее следует каждые 3-4 года

- факт, что не все сельскохозяйственные культуры дают высокий урожай при нулевой обработке

- необходимость соблюдения более строгих требований, особенно в отношении применения химических средств защиты растений, минеральных удобрений, мелиорантов почв

- трудности с использованием органических удобрений, эффективность которых без заделки в почву низкая

Другим важным фактором, определяющим развитие почвообрабатывающей и посевной техники, является рост энерговооруженности сельского хозяйства, в том числе путем увеличения единичной мощности тракторов.

Рациональная реализация повышенной мощности энергонасыщенных тракторов на современном этапе осуществляется путем создания широкозахватных почвообрабатывающих машин и посевных агрегатов.

Есть ли отрицательные моменты при переходе к энергосберегающим технологиям? Чрезмерное уплотнение, ухудшение водопроницаемости тяжелых бесструктурных и малогумусированных почв, когда равновесная плотность почвы значительно больше оптимальной для роста растений плотности. Поэтому переход на сберегающие технологии с безплужной обработкой почвы надо начинать в севооборотах без пропашных культур на структурных, не заплывающих почвах, с содержанием гумуса более 3-3,5%. Необходимость глубоких периодических безотвальных рыхлений (чизелевание), их частота, глубина требуют дальнейшего изучения.

Растительные остатки. При большом количестве растительных остатков, недостаточном измельчении соломы и неравномерном ее распределении по поверхности почвы могут возникнуть проблемы с заделкой семян на оптимальную глубину. Здесь больше подойдут сеялки с дисковыми сошниками. Дисковые сошники легче прорезают поверхность и меньше забиваются соломой.

Система защиты растений. Среди наиболее острых проблем, связанных с внедрением ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур, особое место занимают вопросы организации системы защиты растений. Многолетние исследования отечественных и зарубежных ученых позволили выявить характерные этапы в динамике фитосанитарной ситуации при внедрении технологий безотвальной основной обработки почвы:

I этап - ухудшение фитосанитарной обстановки, за счет роста засоренности (особенно многолетними сорными растениями), повышения вредоносности вредителей и болезней (продолжительность 4-5 лет)

II этап - стабилизация фитосанитарной ситуации (продолжительность 3-4 года)

III этап - за счет активизации естественных механизмов регуляции почвы, численность вредных организмов существенно снижается в сравнении с уровнем на момент начала внедрения таких технологий.

Затраты на пестициды. Среди аргументов противников широкого использования ресурсосберегающих технологий обработки почвы, наиболее часто используется тезис о высоких затратах, связанных с применением пестицидов в таких системах, которые полностью перекрывают стоимость сэкономленного топлива и других ресурсов. Действительно, одним из непременных условий применения минимальной и нулевой обработки почвы большинство отечественных и зарубежных специалистов считают применение гербицидов сплошного действия на основе глифосата (Раундап, Торнадо, Глисол, Глифос и др.) против многолетних сорняков. Затраты, связанные с их применением доходят до 200-300 грн/га. Кроме того, на первом этапе ухудшения фитосанитарной обстановки, может возрасти засоренность яровых зерновых культур овсюгом, что предполагает применение специальных противоовсюжных гербицидов, стоимость которых достигает 200 грн/га. Вместе с тем, данные расчеты не учитывают того, что рост затрат на защиту растений в ре­сурсосберегающем земледелии наблюдается только на первом этапе внедрения таких систем, в дальнейшем потребность в пестицидах значительно уменьшается. Только знание реальной ситуации на каждом поле позволяет эффек­тивно бороться с вредителями, болезнями и сорными растениями, тем самым сни­зить и уровень затрат на защиту растений.

Целью данной работы является ознакомление с новой и перспективной технологией уборки урожая зерновых культур методом обмолота растений на корню двухбарабанной жаткой очесывающего типа . В работе рассмотрены такие аспекты данной технологии, как её возникновение, возможности, преимущества и ограничения в сравнении с классической технологией уборки урожая.

Также представлена информация о конструкции очесывающей жатки и её технических характеристиках, рассмотрены экономические аспекты эксплуатации жаток и данные по использованию этой технологии в реальных условиях.

1. Классическая технология уборки зерновых культур и техника для её реализации.

Основные недостатки.

Уборка урожая - завершающая технологическая операция в растениеводстве. От того, насколько эффективно она будет осуществлена, зависят результаты всего технологического процесса продолжительностью в год. В связи с этим одними из основных агротехнических требований, предъявляемых к зерноуборочной технике, являются:

  1. максимальная скорость уборки в период оптимальных агротехнических сроков;
  2. минимальные потери убираемого урожая;
  3. минимальные затраты ресурсов (топлива, запасных частей и т.д.) на период уборочной;
  4. надежность и долговечность зерноуборочной техники.


2. Технология уборки урожая колосовых культур методом обмолота растений на корню.

Эволюция конструкции очёсывающих жаток.


Суть технологии выражена в названии и заключается в отделении зерновок от стебля растения рабочим органом жатки без срезания самого стебля.
Таким образом, практически все стебли растений остаются на корню, а хлебная масса, состоящая из свободного зерна, оборванных колосьев, половы и незначительного количества оборванных стеблей, попадает в комбайн для дальнейшего обмолота и сепарации.
История метода уходит в древность в первый век нашей эры во времена Римской империи и связана с так называемой галльской жаткой, описанной древнеримским писателем Палладием. Истории галльской жатки и её возрождения хорошо описаны в работах П.И. Чуксина. Здесь будет проанализировано только развитие жаток очёсывающего типа, чтобы глубже понять устройство таких жаток сегодняшнего дня.
Впервые в качестве орудия для обмолота колосовых культур на корню был использован гребень - пластина с заостренными зубьями. В силу того, что гребень широко использовался для чесания пряжи, льна, расчесывания волос, тип жатки, в которой рабочим органом был гребень, назывался очёсывающим. Соответственно, способ отделения зерна от стебля основывается на очёсывании (расправлении, выравнивании) стеблей с помощью гребня.
Жатка (рис.1) представляла собой короб на колесах, сзади которого был впряжен вол, толкающий короб вперед. На передней стенке был закреплен гребень с заостренными боковыми гранями зубьев. При движении короба гребень внедрялся в стеблестой, а идущий сбоку человек с т-образным толкателем в виде длинной палки с поперечиной на конце пятился назад и воздействовал на колосья, которые при соприкосновении с острыми кромками гребня обламывались и падали в короб. Конечно, целью этого процесса было отделить колоски от стебля, но поскольку в чистом виде без вымолачивания зерна из колоса сделать это было невозможно, то в первом приближении рассматриваемый способ можно назвать прообразом метода обмолота растений на корню.

Галльская жатка


В галльской жатке гребень являлся пассивным рабочим органом, а т-образный толкатель был активным рабочим органом. В австралийской жатке Джона Ридли, созданной в 1843г, гребень также оставался пассивным рабочим органом, а функцию человека с толкателем выполнял расположенный над гребнем лопастный битер. Как и в случае с галльской жаткой, целью процесса являлся сбор колосков. Благо, что это сделать было легко, так как в Австралии сухой климат и стебли растений легко ломались от механического воздействия лопастей битера, при этом не было необходимости делать грани на зубьях гребня заостренными. При воздействии лопастей битера на колосья из них вымолачивалась сравнительно большая часть зерна, чем в галльской жатке, поэтому и эту машину можно отнести к орудиям для обмолота растений на корню.
Из сказанного об очёсывающих жатках видно, что в целом это были колосоуборочные машины и к технологии обмолота растений на корню их можно отнести только как прообразы будущих машин. Однако заслуга этих устройств в развитии зерноуборочной техники состоит в том, что это были реальные образцы, которые убирали только зерновую часть урожая, оставляя солому в поле.
Австралийская жатка, даже превратившись в комбайн, который собирал колоски, обмолачивал, отвеивал зерно, наполнял им мешки и автоматически выгружал их, оставалась простой, имела небольшие габариты, массу и позволяла убирать за световой день до 40га. При этом энергетические затраты на получение одного килограмма зерна по сей день остаются непревзойденными и это еще раз подтверждает справедливость приведенных ранее расчетов и выводов, что недостатки современной традиционной технологии уборки урожая связаны со срезанием и переработкой соломы.
Колосоуборочные комбайны хорошо работали в условиях сухого климата Австралии и Южной Америки, но использование их на территориях с влажным климатом не увенчалось успехом. Влажный эластичный стебель растения, взаимодействуя с пассивным гребнем, плохо обламывался, и уборка сопровождалась большими потерями в виде пропущенных колосьев. Это обстоятельство, наряду с другими условиями, не позволили колосоуборочным машинам с пассивным гребнем найти свое место в растениеводстве стран Северного полушария.
Законы развития технических систем устанавливают, что совершенствование устройств происходит в строго определенном направлении: с макроуровня на микроуровень, от статики к динамике, от пассивного к активному. Поэтому не удивительно, что в начале 70-х годов прошлого столетия начался новый этап в разработке жаток очёсывающего типа, способных работать при любом климате. Первыми этим вопросом занялись ученые из научно-исследовательской лаборатории при Мелитопольском институте механизации сельского хозяйства под руководством Шабанова Петра Антоновича. Многочисленные исследования и эксперименты в области очеса колоса привели к заключению, что основной рабочий орган жатки (гребенка) должен быть активный и в основу его работы должно быть положено также физическое явление, как удар гребенки о зерновку (рис. 2).

 Модель взаимодействия гребенки и колоса.

Рис.2. Модель взаимодействия гребенки и колоса


Из теоретической механики известно, что среднее значение ударной силы можно определить из соотношения (1)



где: mз - масса зерна, равная m = 0,04*10-3кг;
τ- время воздействия гребенки на зерновку τ = 6*10-5с;
V – скорость гребенки V = 17 м/с.
Подставив эти значения, определим силу Fср.



Экспериментальным путем было определено, что для отделения зерновки от колоса необходимо усилие F=3H.
Следовательно, при взаимодействии гребенки с зерновками они должны отделяться от колоса. В случае прочной связи зерновок с колосом, когда усилие отрыва колоса меньше, чем усилие, необходимое для отделения зерновок, будет отрываться колос.
Замечательным в явлении удара есть и то обстоятельство, что перемещение точки за время удара стремиться к нулю. Другими словами, если скорость гребенки подобрана правильно, стебель при взаимодействии гребенки с колосом не перемещается, т.е. остается в земле. Отсюда первая научная задача состояла в подборе скорости движения гребенок. Эта скорость должна была отвечать двум противоречивым условиям. С одной стороны, она должна быть максимально большой, чтобы стебель не вырывался из земли, с другой — как можно меньше, чтобы при ударе не повреждалась зерновка. Как выяснилось, оптимальная скорость движения гребенок должна составлять V ≈ 17м/с.
На основании выбранного учеными ударного принципа действия гребенок была создана конструкция жатки (рис.3), основным рабочим органом которой является очесывающий барабан 1, на котором вдоль его образующих были расположены ряды гребенок.
После взаимодействия с гребенками вращающегося барабана очесанные зерна и колосья летели вперед и вверх. При этом для зерна, летящего вверх, был установлен верхний кожух, который формировал и направлял поток в зону сбора очесанной массы, а для летящего вперед зерна был установлен битер-отражатель 2 с гребенками, основной функцией которого было направление этого зерна обратно в основной поток.
Сбор очесанной массы происходил позади очесывающего барабана в желобообразной емкости, в которой был расположен шнековый транспортер 3, необходимый для перемещения очесанной массы в комбайн.

Схема двухбарабанной жатки очёсывающего типа


1- барабан очесывающий; 2 - битер-отражатель; 3 - шнековый транспортер; 4 - передний кожух.


Рис.3. Схема двухбарабанной жатки очёсывающего типа


Для исключения воздействия гребенок битера-отражателя на стеблестой в нижней части он был огражден передним кожухом 4. При вращении барабана и битера-отражателя навстречу друг другу возникающий воздушный поток способствовал транспортированию очёсанной массы в зону шнека. Для отведения воздуха за пределы жатки заднюю часть верхнего кожуха сделали перфорированной. Добавив в устройство адаптер для соединения с комбайном, агрегат стал жаткой с активными рабочими органами, способной очёсывать стеблестой в районах с влажным климатом.
Рассматривая конструктивную схему жатки очёсывающего типа с активными гребенками, следует отметить, что она отличается от ранних колосоуборочных машин не только конструкцией, но и принципом действия, который состоит в следующем.
При поступательном движении жатки, она своим передним кожухом наклоняет стеблестой, пропуская его под собой. Далее со стеблестоем взаимодействуют гребенки очёсывающего барабана. Стебли растений проходят сквозь щели гребенок, освобождаясь от колосьев и зерна в соответствии с тем физическим явлением, которое описывалось ранее.
Следует отметить, что наиболее оптимальная зона очёса лежит в пределах φ=70о, расположенных в IV квадранте очёсывающего барабана (см. рис.4). Чтобы выдерживать этот диапазон, жатку погружают в стеблестой на глубину приблизительно 0.4м. Если колос будет очёсан ниже этой зоны, возникает вероятность выброса очёсанной массы вперед, если выше - часть очёсанной массы может быть увлечена гребенками и сброшена на землю. В обоих случаях уборка будет сопровождаться потерями зерна.
После очёса хлебная масса по инерции и под воздействием воздушного потока движется вдоль верхнего кожуха в шнековую емкость, а оттуда транспортируется шнеком в наклонную камеру комбайна и далее в молотильный аппарат.
Как видно из описания конструкции и работы жатки, её отличительной особенностью в сравнении с колосоуборочными машинами является наличие одного основного рабочего органа (активного очесывающего барабана) вместо двух (пассивного гребня и активного лопастного битера) рабочих органов у австралийской жатки. Это отличие позволило сделать жатку более совершенной и создало возможность убирать хлеба с влажным стеблестоем. Поскольку при взаимодействии гребенок с колосом высвобождается до 80% зерна, то на сегодняшний день такая жатка является наиболее совершенным орудием для технологии уборки урожая методом обмолота растений на корню.
Рассматривая эволюцию жаток очёсывающего типа, целесообразно заглянуть и в перспективу их развития. Исходя из законов развития техники, видится три взаимосвязанных направления совершенствования жаток.
Первое направление будет связано с совершенствованием функций, которые присущи существующим жаткам. Прежде всего, это касается качества очёсывания хлебов с разноуровневым стеблестоем, хлебов со слабой связью зерновок с колосом, влажных хлебов, сильно полегших и спутанных стеблестоев.
Второе направление совершенствования жаток будет представлять из себя расширение их специализации в части ассортимента убираемых культур. Речь идет об уборке сои, гороха, рапса, которые очесывающие жатки хотя и могут убирать, но с недопустимо высокими потерями (более 7÷10 %).
И, наконец, третье направление будет посвящено насыщению жатки дополнительными функциями, такими как домолот, сепарация и сбор очищенного зерна. В этом случае при агрегатировании на соответствующее энергосредство, например трактор, жатка превращается в комбайн. Другими словами, завершив спираль развития, может произойти возвращение на качественно новом уровне к австралийским комбайнам очёсывающего типа.

Назначение, технические характеристики, устройство.

Жатка предназначена для уборки урожая колосовых культур, таких как: пшеница, ячмень, рожь, овес, тритикале, а также семенников трав прямым комбайнированием методом обмолота растений на корню и подачи очёсанной массы в зерноуборочный комбайн. Модельный ряд включает жатки с шириной захвата 5,6 и 7 метров.


Жатки имеют следующие технические характеристики:

Рассмотрим более детально конструкцию жатки.
Жатка (рис.4) включает в себя раму, на которой смонтированы в подшипниковых опорах барабан, битер-отражатель и шнек. Сверху и спереди рама закрывается верхним и передним кожухами, организовывая тем самым замкнутый объем для перемещения хлебной массы. Вращение битера, барабана и шнека осуществляется посредством привода, состоящего из двух цепных передач, контрпривода, фрикционных муфт и карданного вала. На раме жатки закреплен адаптер, соединяющий жатку с различными моделями комбайнов.


4. Возможности, преимущества и ограничения жаток очёсывающего типа.


4.1 Возможности и преимущества.


против при использовании традиционной жатки.



В относительном измерении экономия составляет .

4.2 Ограничения.

Прежде всего, следует отметить, что уборка урожая методом обмолота на корню, а вместе с ней и жатки очёсывающего типа, не являются универсальными зерноуборочными устройствами и используются при уборке, преимущественно, колосовых и метелочных зерновых культур и некоторых видов семенников трав. Поэтому и технология, и жатки не исключают традиционной технологии уборки урожая.
Жатки очёсывающего типа не могут использоваться при раздельном комбайнировании и убирают урожай только прямым комбайнированием.
В отличие от традиционных жаток, очёсывающие жатки более чувствительны к сортовым особенностям растений и их физико-механическому состоянию (влажность, связь зерна с колосом, ломкость стебля и т.д.). Прежде всего, это отражается на потерях, и в меньшей степени — на других функциях жатки (транспортирование, повреждаемость).
При правильной эксплуатации жатки и нормальном состоянии хлебов потери за жаткой будут составлять менее 1%, что сопоставимо с показателями работы хорошо отрегулированной классической жатки. Однако, даже столь малые потери визуально более заметны при очесывающей технологии, т.к. в прямостоячей очёсанной стерне легче увидеть один неочесанный стебель с колосом, чем сотни укрытых половой зерен при традиционном способе уборки. Такая субъективная оценка потерь встречается часто, но после инструментальных замеров снимается полностью.
Однако встречаются случаи, когда потери объективно высокие. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся из них.
а) потери свободным зерном, осыпанным на почву.
Такие потери возникают в тех случаях, когда хлеб перестоял, зерно слабо держится в колосе и склонно к самоосыпанию. При движении жатка воздействует своей передней частью на стеблестой и от механического взаимодействия колоса с металлическими поверхностями жатки зерна осыпаются на землю. Кроме этого, гребенки, вытягивая переплетенные стебли из уплотненного передним кожухом стеблестоя, протаскивают колос сквозь стебли, что приводит к явлению самоочёса, при котором слабодержащиеся зерна осыпаются на землю. Величина таких потерь превышает допустимые нормы. При традиционной технологии в таких случаях уборка также сопровождается большими потерями, но меньшими, чем при очесывающей технологии. Из этого следует, что жатки очёсывающего типа следует использовать в ранние сроки уборки. Описанные потери являются принципиальным ограничением использования очесывающих жаток.
б) потери прямостоящим стеблестоем с колосом.
Эти потери возникают в тех случаях, когда стеблестой имеет существенную разноуровневость в расположении соцветий из-за неравномерной всхожести. Ранее рассматривалось, что для качественного очесывания стеблей жатку необходимо погрузить в стеблестой приблизительно на 0.4м, тем самым настроится на очесывание основного яруса колосьев. Если часть колосьев расположена значительно ниже основного яруса, то они могут остаться неочёсанным или очёсанным наземь. Настройка жатки относительно нижнего яруса приводит к поломке более высоких стеблей и они падают на землю неочёсанными. При традиционной технологии такие потери присутствуют в меньшей мере, т.к. жатка отстраивается относительно уровня земли достаточно низко. Хотя и при этой технологии в этом случае возникают потери срезанным колосом. Для жаток очёсывающего типа такого рода потери не являются принципиальным ограничением. Это недостатки в конструкции жатки, которые со временем могут быть устранены при совершенствовании жаток.
в) потери оборванными колосками.
Как правило, эти потери минимальны и возникают при уборке перестоявшего ячменя, как следствие слабой связи колоса со стеблем. Природа потери такая же, как и при самоочёсе.
Ограничение носит принципиальный характер. Следует отметить, что при уборке ячменя традиционной жаткой в фазе, когда колос поник, потери срезанным колосом на порядок выше, чем те, которые остаются после очёсывающей жатки. Несмотря на незначительные потери колосом, очёсывающая жатка считается лучшей жаткой для уборки ячменя.

4.3 Неопределенности.


М.Е. Шварцман А.В. Тимченко

Технология возделывания культур как искусство представляет собой комплекс приемов ,направленных на создание наиболее благоприятных условии для роста и развития растений. Технологический комплекс включает приемы, выполняемые с момента освобождения поля предшественником до уборки урожая включительно. К ним относятся основная и предпосевная обра­ботки почвы, внесение удобрений, подготовка семян к посеву, по­сев, уход за посевами, связанный с поддержанием оптимального агрофизического состояния почвы (пропашные культуры) и защитой растений от сорных растений, вредителей и болезней, уборкой урожая.

Исходной позицией при разработке технологии возделывания культур являются агроэкологические требования культуры и сорта к условиям произрастания. Последовательное преодоление факто­ров, снижающих урожайность культуры и качество продукции, позволяет сформировать наиболее оптимальную технологию возде­лывания для конкретных условий хозяйства.

Создание наиболее благоприятных условий для произрастания растений основывается на материально-технических ресурсах хо­зяйства, его экономической эффективности и опыте производства.

Все технологические приемы по возделыванию культур должны тесно увязываться с другими звеньями системы земледелия: обра­ботка почвы, внесение удобрений, защита растений и т. д., которые разрабатывают с учетом требований культуры и воспроизводства плодородия почвы.

Для разной обеспеченности хозяйства производственными ре­сурсами (сельскохозяйственная техника, удобрения, пестициды, семена и др.) должны разрабатываться различные варианты техно­логий.

Интенсивные технологии принципиально отличаются от тради­ционных по набору технических, агрохимических, биологических средств. Эти технологии предполагают не только обеспечение оп­тимального уровня минерального питания растений и соответству­ющую защиту от сорняков, болезней и вредителей, но и качествен­но отличные способы предпосевной обработки почвы с помощью специальных машин, посева на одинаковую глубину сеялками точ­ного высева, ухода за посевами с использованием опрыскивателей, уборки урожая высокопроизводительными техническими сред­ствами.

При многоукладной экономике необходим дифференцирован­ный подход к технологиям возделывания сельскохозяйственных культур в зависимости от различных форм организации труда. Осо­бенности этих технологий — подбор сортов со сроками посева и уборки урожая, уменьшающими напряженность полевых работ, со­вмещение технологических приемов по обработке почвы, внесе­нию удобрений, пестицидов, посеву и т. д.

ТРАДИЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

Традиционная (отвальная) технология возделывания сельскохозяйственных культур предполагает ежегодную или периодическую вспашку почвы с оборотом пласта, многократные проходы сельскохозяйственной техники по полю.

Это вызывает уплотнение почвы, разрушение ее механической структуры, уменьшение плодородного слоя в результате водной и воздушной эрозией, нарастание отрицательного баланса гумуса, фосфора и калия в почве, неэффективное использования минеральных удобрений, пестицидов и биологических препаратов, но самое главное - нарушает природные экосистемы и загрязняет среду обитания человека, флоры и фауны.

Наряду с ростом валовой продукции важна и стабилизация качества продукции, отвечающего требованиям рынка по параметрам технических условий перерабатывающих предприятий и соответствия сертификатам по потребительским качествам.

Несмотря на появление новых технологий обработки почвы (минимальная, нулевая и др.), отвальная пахота по-прежнему остается актуальной и важной операцией, так как она обеспечивает качественную подготовку почвы под посев и посадку сельскохозяйственных культур на самых разнообразных фонах и типах почв. В последние годы в целях защиты окружающей среды от загрязнения химикатами наметилась тенденция к сокращению применения химических средств для борьбы с вредителями и сорными растениями. Отвальные плуги являются незаменимыми орудиями, способными глубоко заделывать пожнивные остатки, что способствует уничтожению сорняков, личинок вредителей и болезней сельхозкультур без применения гербицидов, поэтому переход на без гербицидную технологию возделывания сельскохозяйственных культур невозможен без применения отвально-лемешных орудий.




Совершенствование современных отвально-лемешных плугов в значительной мере направлено на устранение перечисленных выше недостатков.

Технологическая карта традиционной технологии:

1. Обработка почвы:

- посев и посадка

- посев зерновых культур в районах с почвами, подверженными ветровой эрозии

- посев зерновых и зернобобовых комбинированными агрегатами

- посев пшеницы, ржи, овса, риса, гороха, чечевицы, льна, люпина, вики, нута

- посев кукурузы, подсолнечника

- посев сахарной свеклы

2. Уход за посевами:

-боронование посевов до всходов

- боронование посевов по всходам

- междурядная обработка широкорядных посевов зерновых и зернобобовых культур

- междурядная обработка кукурузы и подсолнечника

- боронование посевов сахарной свеклы

- прореживание всходов сахарной свеклы вдоль рядов

- междурядная обработка сахарной свеклы

- уборка зерновых колосовых культур

- кошение зерновых колосовых культур в валки

- подбор валков зерновых колосовых культур

- кошение гороха в валки

- подбор валков гороха

- уборка кукурузы на зерно

- уборка семенников трав

- подбор и обмолот семенников клевера

- подбор и обмолот семенников бобовых трав

- подбор и обмолот семенников злаковых трав

- уборка сахарной свеклы

МИНИМАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

В последние годы во всех развитых странах мира ведутся интенсивные поиски новых технологических приемов обработки почвы, направленные на защиту ее от эрозионных процессов, сохранение и повышение плодородия почвы, а также на сокращение трудовых, денежных и энергетических затрат.

Апробированы и широко внедряются различные приемы минимальной обработки почвы и частичной замены отвальной вспашки безотвальным рыхлением и бесплужной обработки.

В современной отечественной и мировой практике к наиболее перспективным почвозащитным, ресурсосберегающим технологиям относятся минимальная (безотвальная) и нулевая технология обработки почвы.

Минимальная обработка позволяет обеспечить уменьшение механического воздействия почвообрабатывающих машин на почву и уплотняющего действия их ходовых систем, сокращение количества проходов агрегатов по полю. В последние годы минимальная обработка почвы получила распространение во многих регионах страны. Технологические и экономические преимущества минимальной обработки почвы подтверждены опытом работы сельхозпредприятий в разных областях страны. В условиях дефицита удобрений и средств защиты растении, мелиорантов, других cредств повышения плодородия почвы особое внимание должно быть уделено совершенствованию структуры посевных площадей, освоению научно-обоснованных севооборотов, посеву и запашке сидератов. Для снижения переуплотнения почв энергонасыщенной техникой при возделывании сельскохозяйственных культур промышленностью разработано новое семейство комбинированных агрегатов. На основе накопленного исследовательского и производственного опыта в различных агроклиматических зонах показано, что минимальная обработка почвы в соответствующих условиях обеспечивает практически равный урожай зерновых в сопоставлении с традиционной вспашкой на 20-22 см, в 2 раза менее энергоемка и на 10-15 кг снижает расход горючего на 1 га обрабатываемой площади. По оценкам ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии, энергетические затраты на проведение отвальной обработки под озимые составляют 1813 МДж/га, а поверхностной обработки дисковой бороной в два следа с последующим боронованием - только 673 МДж/га.

Характерной особенностью применения минимальной технологии под озимые культуры является устойчивое повышение урожайности в засушливые годы в пределах 1,3 - 5,4 ц/ra, а в среднем по стране - на 1,5 ц/га по сравнению со вспашкой на 20-22 см, и, наоборот, снижение в годы достаточного увлажнения. Ограниченное по срокам использования применение минимальных обработок под яровые зерновые и однолетние травы также не снижает их продуктивности, хотя, как правило, и не повышает. Основной их недостаток - существенное повышение засоренности посевов, причем увеличивающееся по мере роста срока использования. По усредненным оценкам ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии, при систематическом применении минимальных обработок засоренность сорняками первой культуры возрастает на 30-150%, второй и третьей культуры - в два и более раз и в целом за ротацию севооборота - в 4-8 и более раз. Причем, весьма нежелательным аспектом является то, что в видовом составе сорняков резко возрастает количество зимующих злаковых и однодольных многолетников.

Отмеченные негативные стороны минимальных обработок разрешаются при строгом соблюдении необходимых условий их применения на основе рекомендаций зональных научных учреждений.

НУЛЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

Нулевая (No Till) технология - предусматривает прямой посев семян в почву, предварительно обработанную гербицидами.

В отношении нулевой обработки необходимо отметить, что решающим фактором, определяющим успех ее применения, является необходимость учитывать основные особенности и свойства почв (устойчивость к уплотнению, дренированность, содержание гумуса и подвижных форм питательных веществ). Без научно обоснованной оценки пригодности почв для нулевой обработки ее применение может представлять определенный риск и дать отрицательные агрономические, экономические и экологические результаты.

Преимущества технологии без обработки почвы (No Till):

- исключение водной и ветровой эрозий

- накопление питательной среды для биоты почвы

- уменьшение применения минеральных удобрений и ядохимикатов

- уменьшение уплотнения почвы

- более полное впитывание в почву и экономное расходование влаги

- совмещение полосного посева, внесения удобрений и прикатывания за один проход

- сокращение расходов топлива до 60%

- сокращение до 50% затрат на приобретение техники

- уменьшение затрат на лесо- и гидромелиорацию

На основе имеющегося отечественного и мирового опыта по применению нулевой обработки почвы необходимо учитывать следующие ее основные особенности:

- более высокие затраты на химические средства защиты растений от сорной растительности, вредителей и болезней

- дополнительные затраты на специальную технику при сохранении традиционной, поскольку обычно не все участки пашни пригодны для нулевой обработки, а повторять ее следует каждые 3-4 года

- факт, что не все сельскохозяйственные культуры дают высокий урожай при нулевой обработке

- необходимость соблюдения более строгих требований, особенно в отношении применения химических средств защиты растений, минеральных удобрений, мелиорантов почв

- трудности с использованием органических удобрений, эффективность которых без заделки в почву низкая

Другим важным фактором, определяющим развитие почвообрабатывающей и посевной техники, является рост энерговооруженности сельского хозяйства, в том числе путем увеличения единичной мощности тракторов.

Рациональная реализация повышенной мощности энергонасыщенных тракторов на современном этапе осуществляется путем создания широкозахватных почвообрабатывающих машин и посевных агрегатов.

Есть ли отрицательные моменты при переходе к энергосберегающим технологиям? Чрезмерное уплотнение, ухудшение водопроницаемости тяжелых бесструктурных и малогумусированных почв, когда равновесная плотность почвы значительно больше оптимальной для роста растений плотности. Поэтому переход на сберегающие технологии с безплужной обработкой почвы надо начинать в севооборотах без пропашных культур на структурных, не заплывающих почвах, с содержанием гумуса более 3-3,5%. Необходимость глубоких периодических безотвальных рыхлений (чизелевание), их частота, глубина требуют дальнейшего изучения.

Растительные остатки. При большом количестве растительных остатков, недостаточном измельчении соломы и неравномерном ее распределении по поверхности почвы могут возникнуть проблемы с заделкой семян на оптимальную глубину. Здесь больше подойдут сеялки с дисковыми сошниками. Дисковые сошники легче прорезают поверхность и меньше забиваются соломой.

Система защиты растений. Среди наиболее острых проблем, связанных с внедрением ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур, особое место занимают вопросы организации системы защиты растений. Многолетние исследования отечественных и зарубежных ученых позволили выявить характерные этапы в динамике фитосанитарной ситуации при внедрении технологий безотвальной основной обработки почвы:

I этап - ухудшение фитосанитарной обстановки, за счет роста засоренности (особенно многолетними сорными растениями), повышения вредоносности вредителей и болезней (продолжительность 4-5 лет)

II этап - стабилизация фитосанитарной ситуации (продолжительность 3-4 года)

III этап - за счет активизации естественных механизмов регуляции почвы, численность вредных организмов существенно снижается в сравнении с уровнем на момент начала внедрения таких технологий.

Затраты на пестициды. Среди аргументов противников широкого использования ресурсосберегающих технологий обработки почвы, наиболее часто используется тезис о высоких затратах, связанных с применением пестицидов в таких системах, которые полностью перекрывают стоимость сэкономленного топлива и других ресурсов. Действительно, одним из непременных условий применения минимальной и нулевой обработки почвы большинство отечественных и зарубежных специалистов считают применение гербицидов сплошного действия на основе глифосата (Раундап, Торнадо, Глисол, Глифос и др.) против многолетних сорняков. Затраты, связанные с их применением доходят до 200-300 грн/га. Кроме того, на первом этапе ухудшения фитосанитарной обстановки, может возрасти засоренность яровых зерновых культур овсюгом, что предполагает применение специальных противоовсюжных гербицидов, стоимость которых достигает 200 грн/га. Вместе с тем, данные расчеты не учитывают того, что рост затрат на защиту растений в ре­сурсосберегающем земледелии наблюдается только на первом этапе внедрения таких систем, в дальнейшем потребность в пестицидах значительно уменьшается. Только знание реальной ситуации на каждом поле позволяет эффек­тивно бороться с вредителями, болезнями и сорными растениями, тем самым сни­зить и уровень затрат на защиту растений.

Нужен ли переходный этап

Затраты и результаты

* Проникнуть через пожнивные остатки и опустить семя в землю
* Правильно измельчить пожнивные остатки и распределить их на поле
* Подобрать правильный севооборот
* Вести борьбу с сорняками
* Обеспечить ровный уровень почвы
* Разумно использовать удобрения

Экономические
* Сокращение парка техники
* Экономия топлива
* Экономия ГСМ
* Экономия трудозатрат
* Снижение производственных затрат
* Сокращение количества удобрений
* Меньший износ техники
* Экономия времени

Читайте также: