CC BY
16
rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. № 3 (96). S. 66-73. (In Russian)
17 Seyalka HARVEST 3600 [HARVEST 3600 drill]. Available at: http://alpha-agri.ru/content/211/mehanicheskie/1/ (accessed 21.10.2019). (In Russian)
18 Ustroistvo, tekhnologicheskii protsess i nastroika universal'noi pnevmaticheskoi seyalki SPU - 6 [Device, technological process and tuning of the universal pneumatic seeder SPU -6]. Available at: https://agri-tech.ru/info/cat1/page 15. html (accessed 23.10.2019) (In Russian)
19 Ustroistvo, tekhnologicheskii protsess i nastroika MVU - 0,5 [Device, technological process and adjustment of MVU - 0.5]. Available at: https://sinref.ru. (accessed 23.10.2019). (In Russian)
20 Pnevmaticheskie vysevayushchie ustroistva [Pneumatic seeding devices] Available at:https://www.apv-russia.ru/produktsiya /obrabotka-pochvy-i posev/pnevmaticheskie-vysevayushchie-ustrojstva (accessed 28.10.2019). (In Russian)
УДК 631.343 Б01 10.24411/0131-5226-2019-10209
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАПРАВЛЯЮЩЕЙ ЩЕЛИ
ПРИ МЕЖДУРЯДНЫХ ОБРАБОТКАХ
Н.В. Романовский
Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия
В статье приведены способы ориентации энергетического средства при проведении междурядных обработок. Отмечено, что на точность движения рабочих органов по междурядью оказывает влияние физиологические возможности человека. Наибольшая точность обеспечивается при ориентации сельхозмашины по ориентиру, увязанному с междурядьями, - «направляющей щели».Для этого разработан модуль-адаптер, являющийся промежуточным звеном между энергетическим средством и сельхозмашиной. Проведенные исследования показали, что образованная направляющая щель сохраняет свои параметры в течение проведенных междурядных обработок и может служить ориентиром при проведении междурядных обработок. При этом точность вождения составляет 1,2 см.
Ключевые слова: защитная зона, точность вождения, модуль - адаптер, щелерез, направляющая щель, междурядная обработка.
Для цитирования. Романовский Н.В. Исследование эффективности использования направляющей щели при междурядных обработках // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019. № 4(101). С 33-39.
ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал. _ИАЭП. 19. Вып. 4 (101)_
EFFECTIVENESS STUDY OF THE GUIDING SLOT IN THE BETWEEN-ROW SOIL
TILLING
N.V. Romanovsky
Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia
The article describes the ways of orienting a power device in the between-row soil tillage. It is noted that the travelling accuracy the working tools between the rows is affected by the physiological capabilities of an operator. The greatest accuracy is ensured when the landmark associated with the row spacing - the "guiding slot", orients the agricultural machine. For this purpose, a special tool (adapter-slot maker) was designed, which is installed between the tractor and the agricultural machine. The studies have shown that the formed guiding slot retains its parameters during several inter-row tilling and can serve as a landmark in these operations, proving 1.2 to 1.5 cm plant protective zone.
Key words: protective zone, driving accuracy, adapter- slot maker, guiding slot, inter-row soil tilling.
For citation: Romanovsky N.V. Effectiveness study of the guiding slot in the between-row soil tilling.
Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2019. 4(101): 33-39. (In Russian)
Введение
При возделывании столовых
корнеплодов в системе органического севооборота самая трудоемкая операция -это проведение прополок посевов вручную, так как для удаления сорных растений применение гербицидов не допускается [1,2].
При междурядных обработках производится удаление сорняков в междурядьях. Зона роста растения и защитная полоса обрабатываются вручную. До достижения развитой ботвы, например у столовой свеклы, обычно производится две-три прополки [3]. Площадь прополки зависит от точности вождения сельскохозяйственных агрегатов по междурядьям. На наиболее распространенной, при возделывании корнеплодов, гребневой поверхности при междурядных обработках используется направляющая борозда. Исследованиями установлено, что при ориентации агрегата по направляющей борозде защитная зона должна быть не менее 6 см. В результате ширина полосы зоны расположения
растений при ширине строки 6...7 см, необработанная механически, может достигать 18.20 см или около 30% поверхности гребня [4]. При прополке вручную производительность составляет 36 м /ч или 320 чел/ч на гектар.
При уровне оплаты труда привлеченных рабочих на прополке 1000 рублей в смену, затраты на данную операцию могут составлять 40,0.80,0 тысяч рублей на гектар. Снижение трудозатрат повышает эффективность производства овощей.
Для повышения качества вождения сельхозагрегата в нашей стране и за рубежом выпускаются культиваторы, управляемые оператором [5,6]. Недостатком обоих вышеуказанных способов является то, что точность движения культиватора зависит от физиологических способностей человека.
Вождение агрегатов с помощью навигационных систем требует больших затрат по подготовке работ и приобретению дорогостоящего оборудования [7] и при
небольших объемах производства экономически нецелесообразно.
Наиболее точное вождение
сельхозмашины по междурядьям возможно при создании ориентира на поле, увязанного с междурядьями. Подобная работа проводилась Всесоюзным институтом оросительного овощеводства и бахчеводства (ВНИИОБ). Технологии возделывании овощных культур предусматривали нарезку при посеве технологического углубления (направляющей щели), которое
впоследствии ориентировало
сельхозмашины при междурядной обработке. Данная технология получила название «Астраханская» [8].
Нарезка углубления (технологической щели) производилась приспособлениями, снабженными ножами - щелерезами, которые монтировались на раме сельхозмашины и при последующих обработках ориентировали
сельскохозяйственные машины по направляющим щелям.
Ориентация сельхозмашин по направляющей щели дало возможность существенно снизить защитную зону при междурядной обработке, но вследствие трудоемкости монтажа и регулировки приспособлений, технология
распространения не получила. Кроме того, рамные конструкции сельхозмашин не рассчитаны на дополнительную нагрузку, возникающую при нарезке щели.
Создание ориентира на поле, увязанного с междурядьями, является наиболее перспективным способом повышения точности вождения сельхозмашин при междурядной обработке. Исследования в данном направлении проводятся как в нашей стране [9,10,11], так и за рубежом, в основном они направлены на разработку рабочих органов, формирующих
направляющую щель.
Для устранения недостатков, присущих «Астраханской технологии», связанных с установкой и регулировкой приспособлений для нарезки щелей на сельскохозяйственной машине, в ИАЭП - филиале ФГБНУ ФНАЦ ВИМ был разработан модуль - адаптер (рис.1) [4]. Адаптер является промежуточным звеном между
энергетическим средством и
сельскохозяйственной машиной.
Лабораторные испытания показали, что с помощью адаптера возможно осуществлять ориентирование сельхозмашины по ранее сформированной щели [4].
Рис.1 Модуль - адаптер
Целью настоящей работы являлось повышение эффективности междурядных обработок по уничтожению сорных растений на поверхности гребня путем уменьшения защитной зоны вдоль строки растений свеклы. Для этого необходимо определить изменение направляющей щели в зависимости от количества проходов агрегата и времени ее использования в течение всего периода ухода за растениями. Материалы и методы.
Исследования проводились на посевах столовой свеклы, посеянной по однострочной схеме посева на гребневой поверхности с междурядьями 70 см. Тип почвы по механическому составу - дерново-подзолистая, суглинистая. Глубина
предшествующей обработки (весновспашка) - 18 см.
Предшествующая обработка почвы перед нарезкой гребней - весновспашка на глубину 18 см. Формирование гребневой поверхности и посев проводились на следующий день. Влажность почвы по слоям составила 0-10 см - 26,35 %; 10-20 см -25,8%; 20-30 см - 26,72% . Твердость почвы на глубине 10 см -
1,6 кг/см2, 20 см - 2,5
2 2 кг/см , 30 см - 4,85 кг/см .
В качестве элемента, формирующего направляющую щель, использовался модуль - адаптер. Для обеспечения заданной глубины хода ножа, не зависимо от конструкции рамы, агрегатируемой сельскохозяйственной машины, нож регулируется относительно рамы адаптера.
Исследования проводились
непосредственно на посевах столовой свеклы и на специально выделенном участке с гребневой поверхностью для определения точности вождения.
Определения профиля направляющей щели, ее изменение в течение времени и влияние ее состояния на точность вождения проводилось в соответствии с методикой измерений.
Профиль образованной щели определялся с помощью щупа диаметром 6 мм. Щуп внедрялся в почву вдоль линейки, уложенной перпендикулярно направлению движения агрегата, с интервалом 1 см, под действием груза 3 кг, который обеспечивал давление на почву около 10 кг/см2, равное твердости обработанного слоя почвы. Замеры производились в зоне образования щели. При внедрении определялась глубина проникновения щупа. Ширина образованной щели определялась расстоянием между наиболее глубокими проникновениями щупа. Замеры проводились после выполнения каждого технологического процесса при ориентировании
сельхозмашины по направляющей щели. Определение сохранения формы щели определялось твердостью почвы,
заполнившей ее в течение времени, и при проведении технологических операций. Определение твердости проводилось непосредственно в направляющей щели, предварительно определив ее расположение щупом.
Точность вождения оценивалась с помощью агрегата, состоящего из трактора, адаптера - щелереза и сеялки. Оценка точности вождения проводилась по величине смещения следоуказателя при повторном прохождении агрегата, с соблюдением направления движения и рядности. В качестве следоуказателя использовались следы прикатывающих колес сошников сеялки. Определение производилось на специально выделенном участке без посева свеклы. Первоначально на участке осуществлялся проход посевного агрегата. В пяти местах, равномерно расположенных по длине гона, определялась ширина следа прикатывающих колес а, за всеми сошниками при повторном проходе также определялась ширина следа а'. Разница средних значений а' и а определяет точность вождения а3.
Результаты.
Формирование направляющей щели производилось при нарезке гребней. Глубина хода ножа- щелереза превышала слой почвы, обработанной при вспашке, на 10 см и составила 30 см относительно поверхности поля. Ширина образованной щели составила в1 = 2,4 см; де =0,5. При повторном
использовании направляющей щели в качестве ориентира при посеве параметры ее практически не изменялись в2 = 2,6 см; 8в
=0,5.
При выполнении технологических операций направляющая щель подвергалась воздействию рабочих органов
сельхозмашин. При обработке междурядий также происходило заполнение
образованной щели почвой. Оценка
состояния щели проводилась определением в ней твердости почвы. На рис.2 показано изменение твердости по слоям после нарезки гребней и посева.
Рис. 2 График изменения твердости почвы в направляющей щели
Р - твердость почвы, кг/ см2; Ь - глубина определения твердости, см;
............твердость почвы в направляющей
щели после посева;
------- - твердость почвы в направляющей щели
после формирования гребня.
Междурядные обработки проводились по мере отрастания сорняков в междурядьях.
Перед проведением первой
междурядной обработки на участке без посева свеклы было определено изменение направляющей щели после ориентации культиватора при первой междурядной обработке. Оно составило в3 = 2,9 см; 5е
0,4. Одновременно, с соблюдением направления и колейности с использование посевного агрегата была определена точность вождения, которая составила а3 = 1,2 см; 5вз =0,4.
Первая междурядная обработка проводилась 16 июля 2019 года. Для обработки поверхности гребня с
обеспечением указанной защитной зоны использовались боронки БРГ-0,7 с дополнительными вставками для увеличения их рабочей поверхности. При обработке боронами конструктивно обеспечивалась зона роста растений 10 см, повреждений растений после обработки не наблюдалось.
Перед проведением междурядной обработки проводился замер твердости почвы в щели и в смежном междурядье за пределами колес трактора. После проведения междурядной обработки определяли параметры направляющей щели.
Вторая междурядная обработка была проведена 16 августа 2019 года. Перед проведением междурядной обработки аналогично проводилось определение твердости почвы в направляющей щели и смежных междурядьях. В таблице 1 приведены данные по твердости почвы в направляющей щели и смежных междурядьях при первой и второй междурядных обработках.
Таблица 1
Твердость почвы в элементах поверхности поля в период вегетации растений свеклы
Твердость по слоям, мм Первая междурядная обработка 16.07.19, кгс/см2 Вторая междурядная обработка 16.08.19, кгс/см2
направляющая щель междурядья направляющая щель междурядья
76,2 4,2 3,5 4,48 4,9
152,4 4,48 7,0 4,34 15,4
228,6 2,76 14,0 3,01 15,4
304,8 3,41 15,4 2,31 17,5
381,0 12,6 17,5 15,4 15,4
Направляющая щель, частично сформированная в подпахотном горизонте, сохраняет свои параметры в течение вегетационного периода растений и может служить ориентиром для
сельскохозяйственных машин при междурядной обработке.
Выводы
При проведении междурядных обработок параметры направляющей щели изменяются в пределах от 2,4 до 2,9 см. Твердость почвы в щели увеличивается в течение времени на глубине обработанной почвы в подпахотном слое практически не изменяется и составляет от 2,3 до 3,5 кг/см2.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Masiunas J. Mechanical Weed Management in Organic Crops [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://studylib.net/doc/15437835/mechanical-weed-management-in-organic-crops (дата обращения 12.02.2019)
2. Gallandt E. Weed Management in Organic Farming [Электронный ресурс]. Режим доступа:
https://link. springer. com/chapter/10.1007%2F97 8-1-4939-1019-9_4 (дата обращения 12.02.2019)
3. Романовский Н.В. Возделывание столовой свеклы в органическом севообороте // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2017. № 93. С. 48-53.
4. Романовский Н.В., Перекопский А.Н. Повышение эффективности механической обработки междурядий в органическом земледелии // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019. № 1(98). С.101-107.
5. Семичев Ч.В., Смирнов И.Г., Мосяков М.А. Повышение курсовой устойчивости орудия при возделывании пропашных сельскохозяйственных культур // Вестник ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина». 2019. №3 (91). С.4-8.
6. Колчина Л.М. Современные технологии, машины и оборудование для возделывания овощных культур. Справочник. М.: ФГБНУ «Росинформагротех». 2015. С.147.
7. Якушев В.В. Точное земледелие: теория и практика. СПб: ФГБНУ АФИ. 2016. С. 57-67.
8. Руденко НЕ., Гисцев В.Ф., Орехов В.А., Сухов Ю.И. Астраханская технология возделывания овощных, бахчевых и других пропашных культур. М.: «Агропромиздат». 1986. 10 с.
9. Полушкин А.В. и др. Устройство для нарезания направляющих щелей и вождения по ним сельскохозяйственных машин. Авторское свидетельство SU № 1794336. 1990.
10.Устроев А.А., Калинин А.Б., Кудрявцев П.П. Исследование пропашного культиватора-глубокорыхлителя для обработки посадок картофеля в органическом земледелии // Техника и оборудование для села. 2018. №6. С.22-24.
11. Устроев А.А., Калинин А.Б., Мурзаев Е.А. Оценка эффективности технологических операций в процессах основной обработки почвы и ухода за посадками в органической технологии возделывания картофеля // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.2018.№3(96). С.66-73.
REFERENCES
1 Masiunas J. Mechanical Weed Management in Organic Crops. Available at https://studylib.net/doc/15437835/mechanical-weed-management-in-organic-crops (accessed 12.02.2019)
2 Gallandt E. Weed Management in Organic Farming. Available at https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F97 8-1-4939-1019-9_4 (accessed 12.02.2019)
3 Romanovskii N.V. Vozdelyvanie stolovoi svekly v organicheskom sevooborote [Cultivation of table beet in organic crop rotation]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2017. N 93. 48-53. (In Russian)
4. Romanovskii N.V., Perekopskii A.N. Povyshenie effektivnosti mekhanicheskoi obrabotki mezhduryadii v organicheskom zemledelii [Improving the efficiency of between-row mechanical soil tilling in organic farming]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2019. N 1(98). 101-107. (In Russian)
5. Semichev Ch.V., Smirnov I.G., Mosyakov M.A. Povyshenie kursovoi ustoichivosti orudiya pri vozdelyvanii propashnykh sel'skokhozyaistvennykh kul'tur [Inproving directional stability of tools used for cultivating row crops]. Vestnik FGOU VPO "Moskovskii gosudarstvennyi agroinzhenernyi universitet imeni V.P. Goryachkina". 2019. N3 (91). 4-8. (In Russian)
6. Kolchina L.M. Sovremennye tekhnologii, mashiny i oborudovanie dlya vozdelyvaniya ovoshchnykh kul'tur. Spravochnik [Modern technologies, machinery and equipment for vegetables cultivation. Reference book].
Moscow: FGBNU "Rosinformagrotekh". 2015. 147. (In Russian)
7. Yakushev V.V. Tochnoe zemledelie: teoriya i praktika [Precision farming: theory and practice]. Saint Petersburg: FGBNU AFI. 2016. 57-67. (In Russian)
8. Rudenko N.E., Gistsev V.F., Orekhov V.A., Sukhov Yu.I. Astrakhanskaya tekhnologiya vozdelyvaniya ovoshchnykh, bakhchevykh i drugikh propashnykh kul'tur [Astrakhan technology for cultivation of vegetables, melons and other row crops]. Moscow: "Agropromizdat". 1986. 10. (In Russian)
9 Polushkin A.V. et al. Ustrojstvo dlya narezaniya napravlyayushchih shchelej i vo-zhdeniya po nim sel'skohozyajstvennyh mashin [Device for cutting the guiding slots and driving the agricultural machines along them]. Inventor's certificate SU 1794336. 1990. (In Russian)
10 Ustroev A.A., Kalinin A.B., Kudryavtsev P.P. Issledovanie propashnogo kul'tivatora -glubokorykhlitelya dlya obrabotki posadok kartofelya v organicheskom zemledelii [Investigation of a row-crop deep tillage cultivator for processing potato plantations in organic farming]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2018. N 6. 22-24. (In Russian)
11 Ustroev A.A., Kalinin A.B., Murzaev E.A. Otsenka effektivnosti tekhnologicheskikh operatsii v protsessakh osnovnoi obrabotki pochvy i ukhoda za posadkami v organicheskoi tekhnologii vozdelyvaniya kartofelya // Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. N 3 (96). 66-73. (In Russian)
