CC BY
36
УДК 630.232.33
МЕТОДЫ УЛУЧШЕНИЯ РАВНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЛЕСНЫХ СЕМЯН
ПРИ ВЫСЕВЕ В ПИТОМНИКАХ Ф. В. Пошарников, В. С. Попов
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
1о1р @уцка. угп. ги
Выход и качество посадочного материала в лесных питомниках существенно зависит от благоприятных условий, которые создаются высеваемым семенам и, в частности, от достаточной площади питания каждому растению, вырастающему из семени. Такие условия можно создать в том случае, когда семена равномерно распределяются в посевной борозде на строго заданной глубине.
Проведенными исследованиями и практикой был определен оптимальный способ посева семян в лесных питомниках, при котором обеспечивается хорошая равномерность распределения семян. К такому способу относится широкострочный посев.
В широких бороздах при равномерном распределении семян увеличивается энергия прорастания, т.к. всходы равномерно поднимают верхний слой почвы над ними, который хорошо смачивается и оседает между всходами. Сеянцам создаются условия густого стояния, свойственные лесу, при которых уменьшается вредное воздействие солнца, сеянцы оттеняют друг друга, быстрее смыкаются, защищая почву от выдувания и зарастания сорняками. По сравнению с узкострочным посевом в широких строках 2...2,5 раза увеличивается площадь питания и, следовательно, создаются лучшие условия для использования
светового потока и плодородия почвы. По указанным причинам в широкострочных посевах выход посадочного материала увеличивается в 1,5.2 раза, уменьшается количество нестандартных сеянцев, освобождается до 30 % полезной площади для выращивания дополнительного посадочного материала, сокращаются затраты труда на прополку и выкопку посадочного материала [6].
Для реализации широкострочного посева нами был разработан новый способ механизированного посева [1], при выполнении которого увязывался процесс высева, образования борозд и заделки семян с применением конкретных рабочих органов сеялки, наиболее соответствующих лесо-водственным требованиям к посеву лесных семян.
Строгое выдерживание заданной глубины заделки семян можно получить, обеспечивая устойчивую работу сошника и засыпку семян слоем одинаковой толщины. Для этого на посевной ленте образуется ровная базовая поверхность с помощью планировщика. При его перемещении сглаживаются имеющиеся после предпосевной обработки неровности поверхности поля и сдвигаются в стороны верхние подсушенные слои почвы вместе с комками и растительными остатаками. У сошника должны быть опорные ограничители глу-
бины, которые, перемещаясь по выглаженной планировщиком поверхности, обеспечивают работу сошника с минимальными колебаниями. Установленный относительно ограничительных опор на определенную глубину коробчатый сошник с плоскими вертикальными стенками и горизонтальным нижним обрезом образует прямоугольной в поперечном сечении форму борозды одинаковой глубины. Почва в объеме, равном объему образуемой борозды, выдвинутая сошником на поверхность в виде двух боковых почвенных валиков, удерживается длинными щеками сошника от преждевременного осыпания [7]. Это дает возможность высеянным семенам равномерно разместиться по ровному плоскому дну посевной борозды (рис.
1, а).
После прохода сошника семена частично засыпаются из боковых почвенных валиков, которые больше не удерживаются щеками сошника (рис. 1, б).
Размещенные позади сошника пластинчатые загортачи устанавливают так, чтобы их нижние обрезы перемещались на уровне образованной планировщиком базовой поверхности. В этом случае в бороздку засыпается только тот объем почвы, который был выдвинут сошником на поверхность при бороздообразовании. Оставшиеся после самозасыпания в боковых почвенных валиках почва сдвигается за-гортачами в бороздку и окончательно засыпает семена (рис. 1, в).
в г
Рис. 1. Схема нового механизированного способа посева семян: а - процесс бороздообразования и высева в момент прохода сошника; б, в, г - стадии процесса постепенной заделки семян и выравнивания посевной ленты
Более равномерному распределению семян в широких бороздах можно добиться, если длину рабочей части высевающего аппарата сделать равной ширине борозды. Нами был разработан такой высевающий аппарат, на который был получен патент на полезную модель [2].
По установленной методике [3] были проведены лабораторные исследования при высеве семян дуба (желудей) и было установлено, как влияют на равномерность распределения семян норма высева, определяемая частотой вращения вала высевающего аппарата, длина рабочей части
катушки и скорость движения сеялки. Пределы варьирования указанных показателей следующие: норма высева - от 100 до 200 г/пог.м; длина рабочей части катушки - от 6 до 10 см и скорость сеялки -от 1 до 2 м/с. Влияние указанных факторов на равномерность распределения семян, выражаемая через коэффициент вариации, представлена в виде зависимости на графиках (рис. 2). Исследования проводились при верхнем и нижнем высеве семян.
На основе полученных экспериментальных данных были проведены расчеты по определению коэффициента вариации для каждого возможного случая взаимодействия данных трех факторов между собой и составлены графические зависимости, учитывающие: 1) влияние скорости
движения сеялки на равномерность распределения семян при различной норме высева; 2) влияние нормы высева на равномерность при различной ширине высевающего окна; 3) влияние скорости движения сеялки на равномерность высева при различной ширине высевающего окна
[4, 5].
При ширине высевающего окна 6см, как при верхнем высеве, так и при нижнем значения коэффициентов вариации оказались достаточно высокими (от 20 до 35 %), что свидетельствует о низкой равномерности распределения семян по дну бороздки и при разных скоростях сеялки с увеличением нормы высева коэффициент вариации постепенно увеличивается.
-»^=1м/с
-«^=1,5м/с
-*^=2м/с
Ширина окна - 10см
100 150 200
Норма высева, г/м
50
-»^=1м/с
-«^=1,5м/с
-*^=2м/с
а б
Рис. 2. Влияние скорости движения сеялки на равномерность при различной норме высева, при ширине окна 10 см: а - нижний высев; б - верхний высев
При ширине высевающего окна - 8 см ситуация наблюдается схожая, но коэффициент вариации колеблется уже в пределах 10... 29 %, что говорит о лучшем распределении семян. Здесь также наблюдается увеличение коэффициента вариации с увеличением нормы высева, однако при
верхнем высеве возрастание идет более резко, чем при нижнем. Также при нижнем высеве наименьший коэффициент вариации наблюдается при максимальной скорости (2 м/с) для всех норм высева (10.12 %).
Если рассматривать зависимость при
ширине окна 10 см, то мы увидим, что именно здесь коэффициент вариации составляет минимальные значения для всех данных параметров (рис. 2). Он колеблется в диапазоне 8... 14 %. Это свидетельствует о наилучшем распределении семян по дну бороздки.
Подытоживая все вышесказанное, можно сделать вывод о том, что при увеличении ширины высевающего окна коэффициент вариации уменьшается: с 35 % при 6 см до 8 % при 10см, а, следовательно, равномерность распределения семян по дну бороздки увеличивается. При этом скорость движения сеялки и норма высева семян оказывает наименьшее влияние на эту зависимость.
Библиографический список
1. А.с. 820695 СССР, МКИ А 01 С 7/20. Способ посева семян / Ф.В. Пошарн-нков (СССР). № 2841930/30-15; заявл. 23.11.79; опубл. 15.04.81, Бюл № 14.-3 с.
2. Пат. 105116 РФ И1 РФ, МПК А01С 7/12. Универсальный высевающий аппарат / Ф.В. Пошарников, В.С. Попов; заявитель
и патентообладатель ВГЛТА. № 2010153023/21; заявл. 23.12.2010; опубл. 10.06.2011. Бюл. №16. 3с.
3. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / М.: Наука, 1976. 279 с.
4. Ларюхин Н.А. Исследование работы высевающих аппаратов сеялок для лесных питомников: сб. науч. тр. / М.: 1958. С. 3-24.
5. Мельников С.В., Алешкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / Л.: Колос, 1980. 168 с.
6. Пошарников Ф.В. Лесные сеялки (теория, расчет, исследования и испытания): моногр. / Фед. агентство по образованию, ГОУ ВПО «ВГЛТА». Воронеж, 2007. 440 с.
7. Пошарников Ф.В. Новые способы и технологические средства для высокоэффективного посева лесных семян в питомнике // Вестник Московского государственного университета леса. Лесной вестник. 2000. № 3. С. 105-112.
