CC BY
39
5. Ustroev A.A., Kalinin A.BLoginov., G.A., Kudryavtsev P.P. Otsenka effektivnosti operatsii glubokogo rykhleniya mezhduryadii pri vozdelyvanii kartofelya v organicheskom zemledelii [Assessment of operational effectiveness of inter-row soil loosening in organic potato cultivation]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2017. No.4 (93): 43-47. (In Russian)
6. Valge A.M. Ispol'zovanie sistem Excel i Mathcad pri provedenii issledovanii po mekhanizatsii sel'skokhozyaistvennogo proizvodstva (Metodicheskoe posobie) [Use of Excel and Mathcad systems in the studies associated with mechanisation of agricultural production (Textbook). Saint Petersburg: GNU SZNIIMESH Rossel'khozakademii, 2013: 200. (In Russian)
7. 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 [Efficiency assessment of technological operations of primary soil tillage and crop care in organic potato cultivation]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produktsii rastenievodstva i
zhivotnovodstva. 2018. No. 3 (96): 66-73. (In Russian)
8. Ustroev A.A., Kalinin A.B., Kudriavtsev P.P. Issledovanie propashnogo kul'tivatora -glubokorykhlitelya dlya obrabotki posadok kartofelya v organicheskom zemledelii [Study of interrow cultivator - deep soil loosener for potato caring in organic farming]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2018. No. 6: 22-24. (In Russian)
9 Kalinin A.B., Teplinskij I.Z., Ustroev A.A., Kudriavtsev P.P. Sektsiya rabochikh organov propashnogo kul'tivatora-grebneobrazovatelya [Section of the working tools of a row cultivator-ridger]. Patent RF on utility model №169780. 2017. (In Russian) 10. Starovoitov V.I., Minin V.B., Ustroev A.A., Loginov G.A., Voronov N.V. Tekhnicheskie voprosy obespecheniya organicheskogo zemledeliya v Rossii [Technical issues of organic farming in Russia]. Kartofelevodstvo: Materialy mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii «Innovatsionnye tekhnologii selektsii i semenovodstva kartofelya» pod red. S.V. Zhevory [Potato farming: Proc. Int. Sci. Prac. Conf. "Innovative technologies of potato breeding and seed production". S.V. Zhevor (ed.)]. Moscow: FGBNU VNIIKKh. 2017: 130-133. (In Russian)
УДК 631.343 Б01 10.24411/0131-5226-2019-10126
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕЖДУРЯДИЙ В
ОРГАНИЧЕСКОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ
Н.В. Романовский; А.Н. Перекопский, канд. техн. наук
Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) -филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия
В статье приведены результаты оценки эффективности стандартных рабочих органов для междурядной обработки посевов столовых корнеплодов в зависимости от способа ориентации
101
ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практическийский журнал.
_ИАЭП. 19 Вып. 98_
сельскохозяйственной машины относительно расположения растений. Изложены результаты исследований по точности вождения сельхозагрегатов при ориентации энергетического средства по «направляющей борозде». Для точности вождения предлагается создание ориентира, увязанного с междурядьями, а именно «направляющей щели», которая формируется при образовании профильной поверхности и используется в дальнейшем при посеве и междурядной обработке. Для этой цели разработан адаптер-щелерез, устанавливаемый между между трактором и сельхозмашиной. Точность вождения посевного агрегата оценивалась смещением рабочих органов при повторном проходе. По величине смещения определялась необходимая защитная зона, при которой обеспечивается сохранность растений. Экспериментами установлено, что при ориентации агрегата по «направляющей борозде» величина смещения может достигать 6 см, соответственно величина зоны роста растений с учетом ширины строки, может достигать 16-18 см или около 30% поверхности гребня. Смещение рабочих органов при ориентации сельскохозяйственной машины по «направляющей щели» достигает 1,5 см. Защитная зона роста растений уменьшается до 8 - 10 см. Установлено, что при повторном проходе агрегата величина щели увеличивается на 1,5 см и при последующих проходах остается постоянной. Смещение трактора при повторном проходе на величину 5 см относительно первого прохода, при возможности поперечного перемещения сельхозмашины относительно трактора, на точность движения сельхозмашины не влияет.
Уменьшение зоны роста растений в два раза снижает трудозатраты при ручной прополке, что также снижает затраты на заработную плату на 40,0 тыс. руб./га (при уровне оплаты труда 1,0 тыс. руб. в смену).
Ключевые слова, направляющая борозда, направляющая щель, междурядная обработка, защитная зона.
Для цитирования: Романовский В.Н., 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
IMPROVING THE EFFICIENCY OF BETWEEN-ROW MECHANICAL SOIL TILLING IN
ORGANIC FARMING
N.V. Romanovsky; A.N. Perekopskiy, Cand. Sc. (Engineering)
Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia
The article deals with the efficiency estimation of standard working tools for between-row weeding of root vegetable plantations depending on the plant-relative orientation of the agricultural machine. The article presents the study results of the tractor/implement unit driving accuracy along the "guiding furrow". To improve the driving accuracy, a landmark is proposed associated with the row spacing, namely a "guiding slot", which is formed together with ridge building and is used later in sowing and between-row cultivation. For this purpose, a special tool (adapter-slot maker) was designed, which is installed between the tractor and the agricultural machine. The driving accuracy of the sowing tractor/implement unit was estimated by the deviation of the working tools during the second pass. The required zone of plant protection from injury was determined by the deviation degree. The experiments showed that when the unit moved along the "guiding furrow", the deviation could reach 6 cm. Correspondingly, the size of the plant growth zone, with due account for the planting line width, could reach 16-18 cm or about 30% of the ridge surface. When the agricultural machine moved along the "guiding slot", the deviation of the working tools was 1.5 cm. The
102
Технологии и технические средства механизированного производства продукции _растениеводства и животноводства_
zone of plant growth protection decreased to 8-10 cm. It was established that during the second pass of the tractor/implement unit, the "guiding slot" increased by 1.5 cm and remained constant during the subsequent passes. The deviation of the tractor during the second pass by 5 cm against the first pass did not affect the travelling accuracy of the agricultural machine if it could move transversally in respect to the tractor. Smaller plant growth zone halved the labor costs for subsequent manual weeding that also reduced the wage costs by 40.0 thousand roubles / ha, with the wage level being 1.0 thousand roubles per shift.
Key words, guiding furrow, guiding slot, inter-row cultivation, protective zone.
For citation: Romanovsky N.V., Perekopskiy A.N. Improving the efficiency of between-row mechanical soil tilling in organic farming. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstvaprodukcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2019. 1(98): 101-107. (In Russian)
Введение
В настоящее время население придает большое значение здоровому питанию. Стратегией устойчивого развития сельских территорий РФ до 2030 года ставится задача - к 2020 году полное продовольственное обеспечение и переход к производству здоровой качественной экологически чистой продукции. Реализация данной задачи возможно в системе органического земледелия, подразумевающего
возделывание сельскохозяйственных
культур без применения сложных синтезированных химических веществ (удобрения, пестициды, гербициды) [1, 2, 3]. Требования к возделыванию органической продукции изложено в ГОСТ Р 56508-2014 «Продукция органического производства».
Адаптация современных
механизированных технологий
возделывания сельскохозяйственной
продукции с соблюдение требований к органической продукции заключается в исключении технологических операций, связанных с применением химических веществ [4, 5, 6].
Существенное влияние на себестоимость органической продукции оказывает
исключение обработки посевов гербицидами (химической прополки) и замена ее на ручную прополку, особенно при возделывании столовых корнеплодов [1, 7, 8].
Точность вождения сельскохозяйственных агрегатов зависит от опыта механизатора и его физиологических возможностей. Для повышения точности необходимо создать ориентир, увязанный с междурядьями, который даст возможность максимально исключить человеческий фактор при проведении междурядных обработок.
В качестве ориентира предлагается использовать «направляющую щель», формируемую при образовании
профилированной поверхности и
используемую в дальнейшем при выполнении последующих операций (посеве и междурядных обработках) [9, 10].
Целью настоящей работы является повышение эффективности возделывания столовой свеклы в системе органического земледелия, за счет внедрения технологических приемов, снижающих затраты ручного труда. Материалы и методы Исследование технологических приемов, связанных с точностью вождения сельхозмашин при междурядной обработке посевов столовой свеклы проводилось на экспериментальной базе «Красная Славянка» Института агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного
производства - филиала ФГБНУ ФНАЦ ВИМ.
Точность вождения агрегата по направляющей борозде оценивалась по движению посевного агрегата, состоящего из трактора и экспериментальной сеялки. При прохождении агрегата на поверхности гребня остается след от прикатывающих колес посевной секции. Ширину следа а измеряли за всеми сошниками в пяти равноудаленных точках по длине гона.
Для определения точности вождения посевной агрегат повторно проходил по своему следу с соблюдением направления движения. Аналогично проводились замеры общей ширины следа а/ от прикатывающего колеса при повторном проходе. На рис.1 изображена схема проведения замеров при определении точности вождения.
защитной зоны а.
аз a
/
ср
(1)
При проведении исследований использовали активный и пассивный эксперимент. Обработка полученных результатов проводилась методами математической статистики. Результаты исследований Для формирования щели разработан адаптер-щелерез, формирующий щель (рис. 2).
Рис. 1. Схема замеров для определения точности вождения:
1 - след первого прохода;
2 - след второго прохода.
Используя средние значения, по ф. (1) определялась необходимая величина
Рис. 2. Адаптер - щелерез
Формирование щели производится при нарезке гребней на глубину 20см. При выполнении последующих операций (посев, междурядная обработка) глубина хода ножа увеличивается на 2 - 3 см.
Исследования точности движения сельхозмашин относительно междурядья проводилось на агрегате, состоящем из трактора, адаптера-щелереза и
экспериментальной сеялки (рис.3).
где аср - среднее значение ширины следа при повторном проходе; аср - среднее значение ширины следа прикатывающего колеса.
Зона роста растений А определялась по выражению:
А = Ьстр + 2 аз , (2)
где Ьстр - ширина строки расположения растений.
Ширина строки расположения растений определялась как расстояние между крайними в ряду растениями на метровой длине строки.
Рис. 3. Посевной агрегат с адаптером ■ щелерезом
Адаптер - щелерез навешивается на трактор таким образом, чтобы обеспечивалось перемещение в поперечной плоскости относительно трактора. Оценка точности вождения и определение зоны роста растений проводились аналогичным образом.
Период использования «направляющей щели» составляет (в зависимости от погодных условий) 20 - 25 дней. По сформированной щели производится посев и с интервалом 7 - 10 дней проводится междурядная обработка.
Для определения влияния
«направляющей щели» на ориентацию сельхозмашины определяли точность движения при смещении трактора от первоначального прохода. Величина смещения устанавливалась 5 и 10 см. При этом возможность перемещения адаптера относительно навески трактора составило 7 см.
Проведенные замеры ширины следа прикатывающего колеса высевающей секции показали, что она составила аср = 6,8 см ,
8а = 0,2 см. При движении агрегата по «направляющей борозде» ширина следа а'СР составила 12,5 см, 8а = 2,9 см. Ширина строки расположения растения при посеве экспериментальной сеялкой, оборудованной однострочным сошником Ь = 2,95 см,
8Ь = 0,25 см. Величина защитной зоны составила: а, = 12,5—6,8=5,7см .
Соответственно, ширина расположения растений составит: А=2,95 + 2-5,7=14,35 см
При ориентировании сельскохозяйственной машины по «направляющей щели» при повторном прохождении сеялки ширина следа составила: аср = 8,2см, 8=0,5 см;
а, =1,4 см. Зона растений
зоны
ширина защитной зоны а
расположения А=2,95 + 2-1,4=5,75 см.
Учитывая возможность расширения щели при последующем проходе на величину а^ =1,5 см , зона расположения растений составит А = 7,25 см.
Выводы
1. Существенное влияние на себестоимость органической продукции оказывает исключение обработки посевов гербицидами и замена ее на ручную прополку, особенно при возделывании столовых корнеплодов. Для повышения точности вождения сельскохозяйственного агрегата на междурядной механической обработке предлагается использовать «направляющую щель», формируемую при образовании профилированной поверхности.
2. Использование комбинированного способа ориентации сельскохозяйственного агрегата при междурядной обработке посевов столовой свеклы: ориентация агрегата по «направляющей борозде» и ориентация сельхозмашин по «направляющей щели» дает возможность снизить необрабатываемую зону роста растений с 14,35 до 7,25 см.
3. Уменьшение защитной зоны в два раза снижает трудозатраты при ручной прополке, что также снижает материальные затраты на 40,0 тысяч рублей (при уровне оплаты труда 1,0 тысяч рублей в смену).
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК
1. Попов В.Д., Минин В.Б., Максимов Д.А., растениеводстве / Технологии и технические Папушин Э.А. Обоснование средства механизированного производства
интеллектуальной системы управления продукции растениеводства и органическим производством в животноводства. 2018. № 4 (97). С. 28-41.
2. Masiunas J. Mechanical Weed Management in Organic Crops I https:IIstudylib.netIdocI 15437835Imechanical-weed-management-in-organic-crops (дата обращения 12.G2.2G19n)
3. Попов B^., Максимов Д.А., Морозов Ю.Л. и др. Технологическая модернизация отраслей растениеводства АПК СевероЗападного федерального округа. СПб.: ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии, 2014. 288 с.
4. Gallandt E. Weed Management in Organic Farming Ihttps:IIlink.springer.comIchapterI 1G.1GG7%2F978-1 -4939-1G19-9 4 (дата обращения 12.G2.2G19n)
5. Романовский KB., Шамонин B.K, Сергеев АЗ. Инновационные технологии производства экологически безопасной ранней овощной продукции АПК -стратегический ресурс экономического развития государства. XXI международная агропромышленная выставка "АгроРусь", материалы международного конгресса. 2015. С. 2G9-21G.
6. Smith R., Lanini W., Gaskell M., Mitchell J., Koike S., Fouche C. Weed management for organic crops I https :IIarchive. org detailsI
Weed Management for Organic Crops/page/n 1 (дата обращения 12.02.2019г.)
7. 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.
8. Романовский Н.В. Возделывание столовой свеклы в органическом севообороте Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2017. № 93. С. 48-53.
9. Полушкин А.В. и др. А.С. SU 1794336 Устройство для нарезания направляющих щелей и вождения по ним сельскохозяйственных машин
10. Салдаев А.М., Пожилов В.И. Патент RU 2121253 Способ щелевания почвы и устройство для его осуществления
REFERENCES
1.Popov V.D., Minin V.B., Maksimov D.A., Papushin EH.A. Obosnovanie intellektual'noj sistemy upravleniya organicheskim proizvodstvom v rastenievodstve [Substantiation of intellectual management system of organic crop production]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. No. 4 (97): 28-41. (In Russian)
2.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)
3.Popov V.D., Maksimov D.A., Morozov Yu.L. et al. Tekhnologicheskaya modernizatsiya otraslei rastenievodstva APK Severo-Zapadnogo federal'nogo okruga [Technological modernisation of crop production branches of agro-industrial complex of the North-Western Federal District]. Saint Petersburg: GNU SZNIIMESH Rossel'khozakademii. 2014: 288. (In Russian)
4.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)
5.Romanovskiy N.V., Shamonin V.I., Sergeev A.V. Innovatsionnye tekhnologii proizvodstva ekologicheski bezopasnoi rannei ovoshchnoi
produktsii [Innovative technologies of ecologically safe early vegetables production]. Materialy mezhdunarodnogo kongressa "APK -strategicheskii resurs ekonomicheskogo razvitiya gosudarstva". [Proc. Int. Agro-Ind. Cong. "Agroindustrial complex is a strategic resource of economic development of the state]. Saint Petersburg. 2015: 209-210. (In Russian) 6.Smith R., Lanini W., Gaskell M., Mitchell J., Koike S., Fouche C. Weed management for organic crops. Available at:
https://archive.org/details/Weed Management f or Organic Crops/page/nl (accessed
12.02.2019)
7.Ustroev A.A., Kalinin A.B., Murzaev E.A. Ocenka ehffektivnosti tekhno-logicheskih operacij v processah osnovnoj obrabotki pochvy i uhoda za posadkami v organicheskoj tekhnologii vozdelyvaniya kartofelya [Efficiency assessment of technological operations of primary soil tillage and crop care in organic potato cultivation]. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo
proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. No. 3(96): 66-73. (In Russian)
8.Romanovskiy N.V. Vozdelyvanie stolovoj svekly v organicheskom sevooborote [Cultivation of table beet in organic crop rotation].. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2017. No. 93: 48-53. (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. Saldaev A.M., Pozhilov V.I. Sposob shchelevaniya pochvy i ustrojstvo dlya ego osu-shchestvleniya [Method for soil slotting and device for its implementation]. Patent RU 2121253. 1996. (In Russian)
УДК 631.95:631.31. Б01 10.24411/0131-5226-2019-10127
ПОВЫШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ ПУТЁМ УЛУЧШЕНИЯ АДАПТИВНЫХ СВОЙСТВ РАБОЧИХ ОРГАНОВ
Н.И. Джабборов, д-р техн. наук; Г.А.Семенова
А.В. Сергеев, канд. техн. наук;
Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства (ИАЭП) -филиал ФНАЦ ВИМ, Санкт-Петербург, Россия
В статье приведены результаты краткого анализа исследований по энергетической и экологической оценке технологий и технических средств в растениеводстве. Изложены результаты экспериментальных исследований по оценке топливной экономичности и повышения экологической безопасности почвообрабатывающего агрегата МТЗ-82+УКПА-2,4 ИАЭП-КалмГУ. Цель исследований - получение экспериментальных данных по оценке топливной экономичности и экологической безопасности почвообрабатывающего агрегата МТЗ-82+УКПА-2,4 ИАЭП - КалмГУ с динамичными рабочими органами, путем снижения выбросов в атмосферу токсичных компонентов двигателем трактора. Экспериментальные исследования почвообрабатывающего агрегата были
