CC BY
20УДК 631.354.23:631.171
НЕКОТОРЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ АКТУАЛИЗАЦИИ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ К СОЛОМОИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯМ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ
М.Ю. Ягельский, С.А. Родимцев ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет»
Аннотация. Обоснована необходимость актуализации агротехнических требований, предъявляемых к технологическому процессу измельчения и разбрасывания незерновой части урожая, при комбайновой уборке. На основании показателей, полученных в производственной эксплуатации зерноуборочной техники и данных экспериментальных исследований (в том числе - оригинальных), предложено учитывать неравномерность степени распределения и средних размеров соломистых частиц по ширине захвата жатки комбайна.
Ключевые слова: зерноуборочный комбайн,
соломоизмельчитель, агротехтребования
Введение. Современные агромашинные технологии в России и за рубежом ориентированы на решение сразу нескольких взаимосвязанных задач:
- увеличение производительности труда;
- повышение эффективности производства;
- снижение себестоимости работ;
- уменьшение негативного воздействия на окружающую среду;
- получение экологически чистой продукции.
Одним из резервов снижения материальных затрат и обеспечения экологизации производства продукции растениеводства традиционно считается использование в качестве органического удобрения соломы.
Известно [1], что ежегодное внесение в почву измельченной соломы позволяет в течение пяти лет повысить среднее содержание гумуса на полях на 0,2%. При аэробном процессе разложения соломы, в течение 3 месяцев из 1000 г органического вещества образуется 46,7 г гуминовых веществ, улучшаются баланс питательных элементов, структура и водный режим почвы [2]. При использовании соломы в качестве удобрения, уже на следующий год урожайность зерна сои повышается на 2,9%, ячменя - на 2,4%, пшеницы, в последствии, - на
7% [3].
Использование соломы в качестве удобрения предусматривает применение одной из двух основных технологий: измельчение и разбрасывание зерноуборочным комбайном во время уборки, а также формирование на поле валков соломы при проходе комбайна, с последующим измельчением и распределением соломистых частиц соответствующими машинно-тракторными агрегатами. На сегодняшний день практиками предпочтение отдается первому способу - как наиболее простому и экономичному.
При механизированном способе использования соломы в качестве удобрения, следует уделять особое внимание качеству ее подготовки и распределения по площади поля. Так, например, от величины размерной фракции зависит интенсивность разложения растительных частиц. Увеличение средневзвешенного размера частиц увеличивает срок гумификации соломистой массы. Чрезмерное измельчение стеблей способствует боковому сносу частиц при разбрасывании. Неравномерное распределение соломы (особенно сгруживание массы по центру прохода, локальные скопления соломы), ведет к забиванию рабочих органов почвообрабатывающих машин, увеличению токсичности почвы, угнетению растений в первые месяцы разложения соломистых частиц [4].
В последние годы многими авторами [5-10] отмечается положительное влияние на процесс разложения соломы продольного расщепления стеблей при измельчении. Расщепление соломин вдоль волокон, наличие "размочаленных" концов ускоряет процесс минерализации измельченных частиц до полного разложения в 7...8 раз [9, 10].
Основная часть. Условия функционирования, критерии оценки и допустимые показатели качества работы соломоизмельчителей-разбрасывателей зерноуборочных комбайнов определяются агротехническими требованиями. Учитывая неуклонное развитие агромашинных технологий, совершенствование технических средств выполнения технологических операций, регулярная актуализация агротехтребований представляется вполне обоснованной необходимостью.
Качество выполнения технологических операций по измельчению и распределению соломистых частиц по поверхности поля регламентируется несколькими основными нормативными документами.
Так, требования к качеству выполнения технологической операции "Прямая комбайновая уборка зерновых культур с измельчением и разбрасыванием незерновой части урожая по поверхности поля" Исходных требований на базовые машинные
технологические операции в растениеводстве [11], устанавливают содержание измельченных частиц соломы длинной менее 12 см в количестве, не менее 85%, равномерное разбрасывание измельченной соломы на ширину не менее, чем ширина захвата жатки комбайна, при степени неравномерности распределения по поверхности поля - не более 20%.
Агротребованиями к измельчителям соломы [4] регламентировано содержание фракций соломистых частиц длинной 100 мм - не менее 70%, при коэффициенте вариации равномерности разбрасывания измельченной соломы по ширине захвата жатки - не более ±25%.
В исходных требованиях к зональной системе технологий и машин для производства продуктов растениеводства [12] указывается, что при немедленном использовании соломы, измельчители следует настраивать на мелкое измельчение - 5...100 мм, при содержании фракций до 70. 80% в общей массе.
Агротехническими требованиями к основным технологическим операциям при адаптивных технологиях возделывания озимых колосовых культур и кукурузы [13] установлены размеры фракций измельченных частиц - 5.10 см; неравномерность разбрасывания - не более 30%.
Используя материалы, предложенные специалистами Новокубанского филиала ФГБНУ "Росинформагротех" [7], основные показатели качества выполнения технологической операции по измельчению и разбрасыванию соломы сведены нами в таблицу 1.
Очевидно, что в существующих требованиях по допустимым численным значениям размерного спектра и равномерности распределения измельченной соломы имеются существенные отличия. Кроме того, в ранее опубликованных материалах [14-16] отмечалось, что результаты многочисленных полевых исследований демонстрируют высокую степень отличия фракционного состава измельченных частиц по ширине распределяемой полосы (рис. 1). Установлено, что размеры частиц в центральной части полосы и ее периферийных зонах отличаются по модальному классу и характеру распределения вариационных рядов. Неравномерность показателей размерных фракций соломистых частиц в пределах ширины зоны разбрасывания может достигать 20% и более. Учитывая близкий к нормальному закону распределения характер разброса частиц, легко предположить перенасыщение центральной части зоны разбрасывания преимущественно крупной фракцией измельченной соломы. Именно такая картина, в большинстве случаев, наблюдается в реальных полевых условиях. Это не способствует повышению интенсивности разложения соломы в почве, затрудняет последующую работу
почвообрабатывающих и посевных машин, нарушает однородность почвенных условий и выравненность биологического состояния растений при созревании.
Таблица 1. Агротехнические требования к равномерности
распределения и размерам частиц измельченной соломы
Наименование агротехнологий, агротребований Требование к неравномерности разбрасывания Требования к размерам измельченных частиц Источник информации, год издания
Внесение измельченной соломы Не более 30% 5-10 см [13] 2001
Внесение соломы в качестве удобрения Не более 25% 5-10 см [1] 2002
Мульчирование почвы соломой Не более 25% 25-30 см -
Уборка озимых зерновых культур с измельчением и разбрасыванием соломы Не более 20% До 12 см 85% [11] 2005
Уборка зерновых культур с измельчением и разбрасыванием соломы в Краснодарском крае Не более 25% 100 мм не менее 70% [4] 1996
Агротребования к внесению измельченной соломы при комбайновой уборке в Дальневосточном регионе России - 5-100 мм до 70-80% [12] 2007
Агротребования ВНИИПТИМЭСХ на почвообрабатывающий удобрительный посевной агрегат - До 7 см не менее 80% [17] 2008
Технологии сберегающего земледелия - В среднем 5-10 см с возможным содержанием частиц 15-25 см [18] 2006
Нашими исследованиями установлено, что при уборке различных по сортам и состоянию культур, как правило, вариабельность среднего значения размерных фракций соломистых частиц в пределах ширины зоны распределения находится в пределах 4.10%. Следовательно, целесообразно установить ограничение неравномерность фракционного спектра среднего размера соломистых частиц по ширине прохода жатки - не более 10%.
Заключение. На основании изложенного, руководствуясь фактическими показателями качества измельчения и разбрасывания соломы в условиях производственной эксплуатации зерноуборочных комбайнов [8], а также учитывая изученные ранее характеристики зонального распределения частиц по ширине захвата [14-16], можно сформулировать следующие требования к качеству выполнения технологической операции по измельчению и распределению соломы по поверхности поля:
- при оценке качества работы зерноуборочных комбайнов на комбайновой уборке с измельчением и разбрасыванием незерновой части урожая по поверхности поля, следует учитывать степень неравномерности разбрасывания и величин размерных фракций измельченных частиц по ширине зоны распределения;
- соломоизмельчители зерноуборочных комбайнов должны обеспечивать фракционный состав измельченных частиц до 100 мм - в количестве, не менее 90%; частиц более 150 мм - не более 3%;
- равномерное разбрасывание измельченной соломы на ширину, не менее чем ширина захвата жатки комбайна;
60 I 1
12 3 4 5
Зоныраспрадепениясоломыпоишрине захвата жатки ко мбайна
Рисунок 1 - Распределение фракционного спектра средних размеров соломистых частиц, в пределах ширины зоны разбрасывания
- неравномерность распределения измельченной соломы по ширине прохода жатки - не более 30%;
- неравномерность значений средних размеров измельченных частиц соломы по ширине захвата жатки - не более 10%.[17-27]
Список литературы:
1. Прямоточная технология внесения соломы на удобрение [Текст] // Земледелие. - 2002. - № 1. - С. 16-18.
2. Маслов, Г.Г. Природозащитная технология использования соломы на удобрение [Текст] / Г.Г. Маслов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1994. - N8. - С. 13-16.
3. Присяжная, С.П. Перемещение и разбрасывание измельченной соломы при комбайновой уборке сои [Текст] / С.П. Присяжная, М.М. Присяжный, И.М. Присяжная // Достижения науки и техники в АПК. - 2010. - №7. - С. 62-64.
4. Трубилин, В.И. Об использовании незерновой части урожая [Текст] / В.И. Трубилин // Техника в сельском хозяйстве. - 1996. - № 1. - С. 22-23.
5. Шаповалов, В.И. Анализ и пути совершенствования конструкций соломоизмельчителей к зерноуборочным комбайнам [Текст] / В.И. Шаповалов, Н.В. Филатов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1968. - № 10. - С. 12-14.
6. Присяжная, И.М. Обоснование технологических и конструктивных параметров измельчителя соевой соломы [Текст] / И.М. Присяжная, С.П. Присяжная, М.М. Присяжный // Дальневосточный аграрный вестник. - 2011. - №2. - С. 20-23.
7. Скорляков, В.И. Качество измельчения и разбрасывания соломы при уборке зерновых культур: анализ требований и достижений [Текст] / В.И. Скорляков, Т.А. Юрина, О.Н. Негреба // Агроснабфорум. - №2. - 2013. - С. 23-28.
8. Скорляков, В.И. Показатели качества измельчения и разбрасывания соломы зерноуборочными комбайнами ведущих фирм / В.И. Скорляков, В.В. Сердюк, О.Н. Негреба // Техника и оборудование для села. - 2013. - № 3. - С. 30-33.
9. Спирин, А.П. Минимальная мульчирующая обработка почвы [Текст] / А.П. Спирин, А.Ю. Измайлов, О.А. Сизов // Техника в сельском хозяйстве. - 2008. - N1. - С. 27 - 32.
10. Мохнаткин, В.Г. Результаты испытаний модернизированной косилки-измельчителя [Текст] / В.Г. Мохнаткин, В.Н. Шулятьев, Л.В. Тючкалов, Д.Ю. Красиков // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2004. - № 7. - С. 13-14.
11. Исходные требования на базовые машинные технологические операции в растениеводстве / М-во сел. хоз-ва РФ, Федер. агентство по сел. хоз-ву; [отв. за вып. И. В. Крюков]. - М. : [б.и.], 2005. - 270 с.
12. Исходные требования к Зональной системе технологий и машин для производства продуктов растениеводства в Дальневосточном регионе России: [сб.] / РАСХН, ДНМЦ,
ДальНИПТИМЭСХ, ФГОУ ВПО «Дальневост. Гос. Аграрный ун-т». -Благовещенск : Изд-во ДальГАУ, 2007. - 166 с.
13. Агротехнические требования к основным технологическим операциям при адаптивных технологиях возделывания озимых колосовых и кукурузы и новые технические средства для их выполнения в Краснодарском крае. Краснодар. - 2011. - 271 с.
14. Ягельский, М.Ю. Оценка качества работы соломоизмельчителя зерноуборочного комбайна [Текст] / М.Ю. Ягельский, С.А. Родимцев // Тракторы и сельхозмашины. - 2013. - № 6. - С. 47-49;
15. Родимцев, С.А. Оценка качества работы измельчителей зерноуборочных комбайнов [Текст] / С.А. Родимцев, М.Ю. Ягельский // Вестник аграрной науки Дона. - 2013. - №1(21). - С. 24-27;
16. Ягельский, М.Ю. Оценка качественных показателей работы соломоизмельчителей-разбрасывателей зерноуборочных комбайнов [Текст] / М.Ю. Ягельский, С.А. Родимцев, Д.И. Коношин // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2014. - № 2. - С. 5-8;
17. Таранин В.И., Шевченко Н.В., Горячев В.О. Комплексная оценка почвообрабатывающего удобрительно-посевного комплекса. / В.И. Таранин, Н.В. Шевченко, В.О. Горячев // Техника и оборудование для села. - № 10. - 2008.
18. Научно-практическое руководство по освоению и применению технологий сберегающего земледелия/Под общей редакцией Л.В. Орловой. - 2007. - 162 с.
19. Модернизация измельчителя-мульчировщика [Текст] / Н.В. Бышов, К.Н. Дрожжин, А.Н. Бачурин, И.Ю. Богданчиков // Сельский механизатор. - 2013. - №5. - С. 8-9.
20. Качество измельчения и разбрасывания соломы комбайнами [Текст] / Д.Н. Бышов, А.Н. Бачурин, И.Ю. Богданчиков, А.И. Мартышов // Сельский механизатор. - 2014. - №5. - С. 10-11.
21. Богданчиков, И.Ю. Влияние температуры ножей измельчающего аппарата зерноуборочного комбайна на качество измельчения незерновой части урожая [Текст] / И.Ю. Богданчиков, А.Н. Бачурин, Н.В. Бышов // Известия оренбургского государственного аграрного университета. - 2015. - №1. - С. 60-61.
22. Богданчиков, И.Ю. Совершенствование технологического процесса подготовки к использованию незерновой части урожая в качестве удобрения : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Богданчиков Илья Юрьевич; [Место защиты: Морд. гос. ун-т им. Н.П. Огарева].- Рязань, 2013.- 167 с.: ил. РГБ ОД, 61 13-5/1621.
23. Богданчикова, А.Ю. Оценка экономической эффективности технологий с использованием незерновой части урожая в качестве
удобрения [Текст] / А.Ю. Богданчикова, И.Ю. Богданчиков, Т.М. Богданчикова // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета имени П.А. Костычева. - 2014. -№3. - С. 57-61.
24. Результаты полевого эксперимента применения незерновой части урожая в качестве удобрения под озимые культуры [Текст] / Н.В. Бышов, А.Н. Бачурин, И.Ю. Богданчиков, А.И. Мартышов // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета имени П.А. Костычева. - 2014. - №1. - С. 80-84.
25. Бышов, Н.В. Теоретические исследования и полевые испытания устройства для утилизации незерновой части урожая [Текст] / Н.В. Бышов, А.Н. Бачурин, И.Ю. Богданчиков // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета имени П.А. Костычева. - 2013. - №1. - С. 44-48.
26. К вопросу об измельчении и заделке растительных остатков при внедрении ресурсосберегающих технологий [Текст] / Н.В. Бышов, А.М. Лопатин, К.Н. Дрожжин, А.Н. Бачурин // Ваш сельский консультант. - 2008. - №1. - С. 24-27.
27. Левин В.И., Костин Я.В., Крючков М.М. Инновационные элементы современных систем земледелия в АПК Рязанской области// Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2010. № 3. С. 8-11.
НЕКОТОРЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ АКТУАЛИЗАЦИИ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ К СОЛОМОИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯМ ЗЕРНОУБОРОЧНЫХ КОМБАЙНОВ
Ягельский Михаил Юрьевич, аспирант, Россия, Орел, Орловский Государственный Аграрный Университет, улица Генерала Родина, д. 69
Родимцев Сергей Александрович, доктор технических наук, доцент, [email protected]. Россия, Орел, Орловский Государственный Аграрный Университет, улица Генерала Родина, д. 69
SOME PREREQUISITES FOR THE ACTUALIZATION OF
AGRONOMIC REQUIREMENTS STRAW HARVESTERS
Jagielski M.Y.
Rodimtsev S.A.
Abstract. The necessity of updating the agronomic requirements of the technological process of crushing and scattering grain part of the harvest, with a combine harvesting is substantiated. On the basis of figures obtained in industrial operation harvesting equipment and data of experimental studies (including - the original), it is proposed to take into account the degree of non-uniformity of distribution and the average particle size of straw particles combine harvester.
Keywords: combine harvester, straw, agro-technical requirements
Jagielski M. Y., a graduate student,
Rodimtsev S.A., Ph.D., Associate Professor, [email protected]. Russia, Orel, Orel State Agrarian University, the street Gen. homeland, d. 69
