CC BY
247
Производительность линии послеуборочной обработки картофеля
ел =
о
Пytсм
(7)
Рис. 3. Номограмма для определения параметров линии и устройства послеуборочной обработки картофеля
где tсм — продолжительность рабочей смены, ч.
Пропускную способность се-парирующе-сортирующего устройства находят из условия
еу > бл, (8)
где бу — производительность устройства, кг/с.
Порядок пользования номограммой показан на рис. 3 стрелками.
Список литературы
1. Колчин, Н.Н. Комплексы машин и оборудования для послеуборочной обработки картофеля и овощей. — М.: Машиностроение, 1982. — 267 с.
2. Петров, Г.Д. Картофелеуборочные машины. — М.: Машиностроение, 1984. — 320 с.
УДК 631.3; 633.15
В.А. Шевченко, доктор с.-х. наук,
А.В. Загинайлов, аспирант
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина»
ОСОБЕННОСТИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КУКУРУЗЫ В НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЕ РОССИИ
Ни одна из сельскохозяйственных культур не получила столь широкого распространения на кормовые цели как кукуруза. В СССР она стала привлекать свое внимание, как кормовая культура, начиная с 50-х годов прошлого столетия. История небольшая, но кукуруза стала неотъемлемой частью рациона сельскохозяйственных животных в Нечерноземной зоне. Ее назвали королевой полей.
Следует отметить, что в истории человечества кукурузу на силос стали использовать в нестоль отдаленные времена. Первое силосохранилище было построено в США в 1875 г., а к 1880 г. только в штате Висконсин их было 2500. С этого времени кукурузный силос стал основным зимним кормом для жвачных животных [3].
Быстрому и широкому распространению гибридов кукурузы, обладающих эффектом гетерози-
48
са (повышенной урожайностью) способствовали селекционеры США. В 1930 г. они передали в производство первые гибриды кукурузы. В Европу американские гибриды были завезены в 1948 г. Интродукция американских гибридов и селекционного материала послужила стимулом исследований кукурузы в Европе [3].
В 1988 г. в СССР площадь посева кукурузы, возделываемой на силос и зеленый корм (зерно молочной и до молочно-восковой спелости) составляла 16,4 млн га [4]. Необходимо отметить высокую кормовую ценность кукурузы: зерно ее применяют для кормления всех видов животных, 1 кг сухого зерна содержит 1,34 к.е. (пшеница — 1,2 к.е.). При силосовании всей массы с початками в молочновосковой спелости она содержит 0,20...0,25 к.е. в 1 кг корма. В условиях Нечерноземной зоны при
интенсивной технологии возделывания кукурузы можно получать до 80 ц к.е. с 1 га.
Урожайность кукурузы в северных районах страны зависит и от погоды. Могут быть годы, когда урожай небольшой, но за счет урожайных годов можно создать переходящие запасы силоса, что, в конечном счете, определит стабильность возделывания этой культуры.
Следует отметить удивительные успехи отечественной селекции кукурузы на скороспелость.
Если в 1959 г. кукурузу, убираемую в молочновосковой и полной спелости, возделывали не севернее Курска, Липецка, Тамбова, Пензы и Ульяновска, то в 70-е годы уже стали высевать в Центральном регионе (Брянская, Владимирская, Ивановская, Калужская, Московская, Рязанская, Смоленская, Тульская области) среднеранние гибриды Днепровский 247, Буковинский 3Т, среднепоздний сорт Стерлинг и позднеспелый сорт Одесская 10 [7]. В те годы не возделывали раннеспелые гибриды, от которых можно получать початки кукурузы молочновосковой и даже восковой спелости [5]. К1977 г. было районировано 453 гибрида и 11 сортов кукурузы [6], в то время как общее число районированных сортов озимой и яровой пшеницы и ячменя — самых распространенных зерновых культур — составляло 460 сортов, т. е. практически одинаковое количество.
За последние годы селекционеры добились значительных успехов в выведении именно раннеспелых гибридов кукурузы. Выведено много раннеспелых гибридов с вегетационным периодом (от всходов до созревания) 80.90 дней, что свидетельствует о продвижении культуры из главных центров производства в районы климатически менее подходящие. Так, для Северо-Западного региона страны (Вологодская, Калининградская, Костромская, Ленинградская, Новгородская, Псковская, Тверская, Ярославская области), выведено 9 раннеспелых гибридов: Немо 216 МВ, Обский 150 СВ, Одесский силосный 190 МВ, Порумбель 171 СВ, Порумбель 253 МВ, Росс 142 МВ, Росс 147 АМВ, Росс 199 МВ, СТК 189 МВ.
За период 2004-07 гг. в России районировано 173 гибрида, из них только в 2007 г. — 66. Лидерами в создании новых ранне- и среднеспелых гибридов, которые районированы на территории России и используются в северных районах страны являются ГНУ Краснодарский НИИСХ им. П.П. Лукъяненко, ГНУ ВНИИ кукурузы Ставропольского края, Воронежская опытная станция ВНИИК, ГНУ ВНИИ орошаемого земледелия (г. Волгоград). Заслуженной славой из ближнего зарубежья пользуются гибриды НИИ селекции кукурузы и сорго Республики Молдова (7 гибридов). Лидерами среди зарубежных стран, чьи гибриды районированы в северных районах России, явля-
ются Германия (12 гибридов), Югославия (4 гибрида), Венгрия (4 гибрида).
При возделывании кукурузы в Нечерноземной зоне нужно учитывать следующие обстоятельства: кукуруза — теплолюбивое растение, семена прорастают при 8.10 °С, а всходы при температуре 10.12 °С; всходы кукурузы переносят небольшие заморозки 2.3 °С; при среднесуточной температуре ниже 15 °С рост кукурузы замедляется, листья желтеют. Для роста и развития кукурузы наиболее благоприятна температура 20 °С. У кукурузы есть замечательная особенность — до образования 6-7 листа верхушечная точка (конус нарастания) находится в почве, которая хорошо защищает ее от заморозков. В случае заморозков и гибели надземной массы в последующие 7 дней обычно растения восстанавливаются. Это нужно учитывать при запашке поврежденных морозом посевов кукурузы.
На фоне успешной работы селекционеров в создании раннеспелых и высокоурожайных гибридов необходимо отметить, что нужны и новые технологии возделывания кукурузы.
В 80-х годах прошлого столетия технология раннего посева одновременно с посевом яровых успешно развивалась и внедрялась на больших площадях нашей страны сотрудниками Тимирязевской сельскохозяйственной академии под руководством
С.В. Крылова. Такая технология, называемая гид-рофобизацией семян, предохраняла их от загнивания. При этом на гектарную норму посева кукурузы использовали 0,1 кг фентиурама, 0,25 кг поли-стерола, обладающего гидрофобными свойствами (способностью пропускать воду), и 0,55 л хлороформа. Хлороформ служил растворителем для по-листерола. Семена высевали овощными сеялками с одновременным посевом ранних яровых на глубину 2.3 см. Сигналом для прорастания семян служило достаточное накопление теплоты. Однако эту технологию нужно было доводить до промышленного масштаба на заводах, где были бы решены следующие вопросы: улавливание хлороформа, а не его испарение (это не отвечает требованиям охраны окружающей среды); равномерное нанесении пленки на поверхность зерна. К настоящему времени эта технология не получила широкого распространения.
Возможности для получения кукурузы с початками молочно-восковой и восковой спелости в условиях Нечерноземной зоны России открывают ранние посевы на гребнях [1, 2]. Возделывание кукурузы на гребнях возможно на почвах, хорошо дренируемых и достаточно быстро прогреваемых в весенние дни.
Экспериментальные исследования по возделыванию кукурузы на гребнях проводили на опытной станции Российского государственного аграрного университета — Московской сельскохозяйствен-
49
ной академии им. К.А. Тимирязева. Почва опытного участка была дерново-подзолистой, среднесуглинистой, мощность пахотного слоя составила 20.22 см, содержание гумуса 2,0...2,2 % (по Тюрину), подвижного фосфора 20.25 мг/100 г почвы, обменного калия 25.30 мг/100 г почвы (по Кирсанову), рН(сол) 5,6.5,8 (по Алямовскому).
В эксперименте использовали семена среднераннего гибрида Краснодарский-194МВ, районированного в Центральном регионе Российской Федерации, куда входит и Московская область. В ходе исследований изучены: технология возделывания кукурузы на гребнях по сравнению с посевом по гладкой поверхности; разные нормы высева и сроки посева семян кукурузы. Гребни формировали культиватором-гребнеобразователем КГВ-4,2. Высота гребней достигала 15.20 см.
Посев проводили вручную на глубину 4.5 см в два срока: 1) по мере созревания почвы (25 апреля — 5 мая); 2) при прогревании верхнего слоя почвы (10 см) до 10.12 °С. Повторность опыта четырехкратная, площадь делянки (учетная) 40 м2. Норму посева рассчитывали на 70 % полевой всхожести. После появления всходов формировали вручную следующую густоту стояния: 80, 120, 160 тыс. растений на 1 га.
При выполнении работы определяли динамику температурного режима почвы. Температуру почвы измеряли специальными ртутными термометрами на глубине 10 см в посевах на гребнях и по гладкой поверхности. Замеры выполняли 3 раза в день, начиная в 8 ч утра и заканчивая в 17 ч.
После посева отмечалась разница в температуре почвы в пользу гребневого способа на 0,5.2,0 °С. Наиболее благоприятные условия сложились в 2006 г., когда разница в температуре почвы достигла 2 °С во второй декаде мая и второй декаде июня, т. е. в критические периоды, когда активно накапливалась зеленая масса кукурузы.
Установлено, что растения кукурузы, возделываемые на гребневой поверхности, опережали в развитии посевы, полученные на гладкой поверхности (традиционном посеве) в фазе цветения початка на 5-10 дней, что приводит к сокращению вегетационного периода на 6-11 дней.
Согласно проведенным исследованиям, изменение биологических процессов, проходящих в почве в течение вегетационного периода, в значительной степени зависит от густоты стояния посевов кукурузы и технологических приемов возделывания. В среднем за годы исследований наиболее высокая биологическая активность целлюлозоразлагающих микроорганизмов (табл. 1) отмечена в варианте с гребневым способом посева и густоте стояния 80 тыс. растений на 1 га, где льняное полотно в слое 0.20 см разложилось на 72,8 % в 2005 г. И на 85,6 % в 2006 г., а наименьшая — при традиционном способе посева (соответственно 37,9 и 32,9 %).
Разложение целлюлозы в основном осуществляется аэробными микроорганизмами. Снижение микробиологической активности почвы при традиционном способе посева объясняется затруднением доступа кислорода к льняной ткани, поскольку в гребнях почва находится в более рыхлом состоянии, а также в связи с изменением температурного режима почвы.
Увеличение густоты стояния растений уменьшает процент разложения льняной ткани. На посевах по гребням при густоте стояния 80 тыс. растений на 1 га она была равна 79,2 %, при 120 тыс. растений на 1 га — 59,5 %, при 160 тыс. растений на 1 га — 46,6 %, в то время как при традиционном способе посева соответственно 35,4, 29,0 и 24,8 % (см. табл. 1).
Таким образом, применение гребневой технологии на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве приводит к усилению целлюлозолитической активности пахотного слоя, о чем свидетельствует усиление темпов разложения льняной ткани во всех вариантах опыта, где формировали гребни.
Продуктивность сельскохозяйственных культур в значительной степени определяется биометрическими и физиологическими характеристиками корневой системы и находится в сложной зависимости от факторов внешней среды и почвенных условий. В проведенных исследованиях изменение агрофизических показателей плодородия дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы при возделывании кукурузы на гребнях влияло на характер формирования корневой системы растений.
Таблица 1
Активность целлюлозоразлагающих микроорганизмов (% разложения льняной ткани) в слое почвы 0-20 см при разных технологиях возделывания кукурузы
Технология возделывания Густота стояния, тыс. растений на 1 га 2005 г. 2006 г. В среднем за 2005-06 гг.
Посев на гребнях 80 72,8 85,6 79,2
120 71,5 47,5 59,5
160 53,3 39,9 46,6
Посев по гладкой 80 37,9 32,9 35,4
поверхности 120 31,3 26,7 29,0
160 26,3 23,2 24,8
НСР05 4,3 3,8 4,1
Примечание. Срок экспозиции ткани 60 дней.
50 ----------------------------------------- Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 2'2008
Таблица 2
Объем корней (см3) кукурузы (2007 г.)
Технология возделывания Густота стояния, тыс. растений на 1 га Фаза развития
9-й лист Выметыва- ние Молочная спелость Начало восковой спелости
Посев 80 95 38,8 115,6 92,4
на гребнях 7,5 25,4 105,1 71,2
120 80 35,0 95,7 78,8
7,0 20,1 80,9 44,4
160 65 38,6 55,8 36,3
6,0 22,6 45,0 40,0
Традиционная 80 28 27,3 90,4 84,8
2,0 22,5 95,8 79,2
120 21 25,7 55,5 64,6
1,5 15,0 70,9 56,9
160 25 24,6 45,6 30,1
2,0 18,2 30,3 22,4
НСР05 0,43 2,64 6,46 5,48
0,38 1,72 6,02 4,42
Примечание. В числителе указан объем корней при раннем сроке посева (25 апреля — 5 мая); в знаменателе — при температуре почвы 10.12 °С (10-20 мая).
Увеличение за счет гребней плодородного слоя почвы, изменение теплового режима и других агрофизических показателей способствовало накоплению большей массы корней при возделывании кукурузы на гребнях (табл. 2).
Из табл. 2 видно, что при посеве на гребнях и густоте стояния 80, 120 и 160 тыс. растений на 1 га объем корней в фазе 9-го листа больше в 3,4, 3,3 и 2,6 раза по сравнению с традиционной технологией, а в фазе выметывания — соответственно в 1,4, 1,4 и 1,5 раза.
Следовательно, технологические приемы посева кукурузы влияют на формирование корневой системы растений. При посеве на гребнях у растений формируется более мощная корневая система, чем при посеве по гладкой поверхности.
Урожайность сельскохозяйственных культур — конечный и наиболее существенные критерии оценки того или иного изучаемого агротехнического приема. Анализ урожайности позволяет заключить, что технологии возделывания неодинаково влияют на продуктивность кукурузы (табл. 3). В среднем за годы исследований урожайность выше на посевах по гребневой поверхности. Так, при раннем сроке посева (25 апреля — 5 мая) и густоте стояния 80 тыс. растений на 1 га урожайность выше на 6,9 т/га, при 120 тыс. растений на 1 га —
5,1 т/га, при 160 тыс. растений на 1 га — 2,5 т/га, по сравнению с посевами по гладкой поверхности.
При посеве кукурузы по гребневой поверхности почвы, прогретой до 10.12 °С (10-20 мая), урожайность выше соответственно на 6,1, 6,3 и 5,7 т/га, чем при посеве по гладкой поверхности.
Урожайность початков кукурузы в фазе восковой спелости также выше в вариантах с посевом на гребнях по сравнению с посевом по гладкой поверхности (табл. 4): в 2005 г. — на 0,9.2,8 т/га, в 2006 г. — на 3,1_4,8 т/га.
Таким образом, посев кукурузы на гребнях при возделывании ее в условиях Центрального района Нечерноземной зоны — эффек-
тивный агротехнический прием, обеспечивающий стабильное и достоверное увеличение урожайности общей массы и початков кукурузы по сравнению с традиционной технологией.
Выводы
1. Формирование гребней в весенний период обеспечивает более высокий температурный режим почвы (на 0,5.2 °С) по сравнению с гладкой по-
Таблица 3
Урожайность (т/га) общей массы кукурузы в зависимости от технологии возделывания и густоты стояния посевов
Срок посева Густота стояния, тыс. растений на 1 га Год исследования В среднем за 20052007 гг.
2005 2006 2007
Посев по гладкой поверхности
Посев в почву, прогретую 80 34,2 23,8 29,8 29,3
до 10.12 °С 120 41,0 23,1 31,7 31,9
(10.20 мая) 160 39,8 27,0 35,3 34,0
Ранний посев 80 29,7 31,3 21,6 27,5
(25 апреля — 5 мая) 120 38,6 31,9 25,1 31,9
160 39,2 39,9 25,9 35,0
Посев по гребневой поверхности
Посев в почву, прогретую 80 31,7 36,7 37,7 35,4
до 10.12 °С 120 36,6 35,9 42,0 38,2
(10-20 мая) 160 40,4 37,4 41,3 39,7
Ранний посев 80 39,2 40,9 23,0 34,4
(25 апреля — 5 мая) 120 43,4 45,0 22,6 37,0
160 43,2 43,6 25,8 37,5
НСР05 3,4 3,1 2,7 3,1
Таблица 4
Урожайность (т/га) початков кукурузы в начале восковой спелости при ранних сроках посевах (25 апреля — 5 мая)
Густо- 2GGS г. 2GG6 г.
та стоя- Посев Посев Посев Посев
ния, тыс. растений на га по гребневой поверхности по гладкой поверхности Н^5 по гребневой поверхности по гладкой поверхности Н^5
80 16,8 14,0 2,6 19,2 14,4 4,2
120 17,7 15,6 0,9 20,3 16,0 3,2
160 18,1 17,2 4,5 19,9 16,8 2,7
верхностью, что способствует дружному появлению всходов кукурузы.
2. На гребнях усиливается целлюлозолитиче-ская активность почвы, о чем свидетельствует усиление темпов разложения льняной ткани. Увеличение нормы высева кукурузы снижает биологическую активность почвы.
3. Разные приемы возделывания и густота посева кукурузы влияют на формирование корневой системы растений. При возделывании кукурузы на гребнях как в ранние сроки посева (25 апреля — 5 мая), так и при прогревании почвы до 10.12 °С (10-20 мая) растения формируют более мощную корневую систему по сравнению с посевом на гладкой поверхности. Накопление корневой массы также зависит от густоты стояния посевов. Чем ниже норма высева растений, тем больше объем корней кукурузы.
4. Растения кукурузы, выращенные на гребнях, опережают в развитии растения, выращенные на гладкой поверхности (традиционном способе посева). В фазе цветения початка опережение в раз-
витии составляет 5-10 дней; вегетационный период сокращается на 6-11 дней.
5. Прибавка урожая общей массы кукурузы при посеве на гребнях естественно больше, чем при посевах по гладкой поверхности. При раннем сроке посева (25 апреля — 5 мая) и густоте стояния 80 тыс. растений на 1 га урожайность выше на 6,9 т/га, при 120 тыс. растений на 1 га — на 5,1 т/га, при 160 тыс. растений на 1 га — на 2,5 т/га. В вариантах с посевом кукурузы в почву, прогретую до 10.12 °С (10-20 мая) при норме высева 80, 120 и 160 тыс. растений на 1 га прибавка составила соответственно 6,1, 6,3 и 5,7 т/га.
Список литературы
1. Сохт, К.А. Исследование новых технологий возделывания кукурузы / К.А. Сохт, П.А. Щербина // Кукуруза и сорго. 1999. — № 6. — С. 11-15.
2. Сотченко, В.С. Состояние и перспективы производства зерна кукурузы в Российской Федерации / В.С. Сотченко. — 2002. — 48 с.
3. Кукуруза на корм. Производство и использование. — М.: Колос, 1983. — 17 с.
4. Народное хозяйство СССР в 1989 г. — М.: Финансы и статистика, 1989. — 452 с.
5. Каталог районированных сортов сельскохозяйственных культур. — М.: Колос, 1974. — 479 с.
6. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Т. 1. — М.: Министерство сельского хозяйства РФ, 2007. — С. 24-32.
7. Атлас сельского хозяйства СССР. — М.: Главное управление геодезии и картографии Министерства геологии и охраны недр СССР, 1960. — 125 с.
УДК 621.85:629.114.2.02
И.А. Спицын, доктор техн. наук, профессор А.А. Орехов, канд. техн. наук, доцент М.В. Чушкин, аспирант
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия»
тепловой аккумулятор фазового перехода
В настоящее время в нашей стране и за рубежом начат выпуск тепловых аккумуляторов фазового перехода (ТАФП), предназначенных для предпускового разогрева двигателей и отопления салона (кабины) транспортного средства при неработающем двигателе в условиях низких температур окружающего воздуха. Такие ТАФП под названием «устройство облегчения пуска автомобильного двигателя» не-
52
большими партиями производит российская компания «АвтоПлюсМади» (г. Москва) для бензиновых и дизельных двигателей с рабочим объемом до 4 л. Известны также ТАФП объемом 4,6, 5, 7,5 и 9 л, выпускаемые по лицензии канадской фирмой «CENNAUR Thermal Systems Ine».
Анализ конструкций ТАФП показал, что они используются только для разогрева жидкости в систе-
