CC BY
24
62
Научный журнал
Вестник Курганской ГСХА
УДК 631.331
О. А. Пономарева
РАВНОМЕРНОСТЬ РАЗМЕЩЕНИЯ СЕМЯН ПО ПЛОЩАДИ ПОСЕВА АКТИВНЫМ СОШНИКОМ
ФГБОУ ВПО «КУРГАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ Т. С. МАЛЬЦЕВА»
O. A. Ponomareva UNIFORMITY OF SEEDS PLACEMENT BY ACTIVE COLTER ON SOWING SQUARE FEDERAL STATE BUDGETARY EDUCATIONAL INSTITUTION OF HIGHER PROFESSIONAL EDUCATION «KURGAN STATE AGRICULTURAL ACADEMY BY T. S. MALTSEV»
Аннотация. Рассмотрены разные методы оценки равномерности распределения семян при посеве. Для оценки равномерности измеряли расстояния между семенами с последующей статистической обработкой. Разброс семян выполнялся за счет колебаний горизонтальной трубы с отверстиями. Определены значения кинематических параметров колебаний, обеспечивающих наилучшую равномерность посева.
Ключевые слова: равномерность распределения семян, подпочвенно-разбросной способ, колебания, коэффициент вариации.
^K^^^tojí Ольга Анатольевна Пономарева
Olga Anatolyevna Ponomareva V кандидат технических наук
E-mail: rectorat(a!mail.ksaa.zaural.ru
Введение. Основным качественным показателем процесса высева зерновых культур считается равномерность распределения семян по площади поля. Продольная равномерность в большей степени обеспечивается высевающими аппаратами, поперечная равномерность зависит от распределительного устройства сошников. Серийно выпускаемые высевающие аппараты и сошники сеялок не обеспечивают равномерности высева семян, при которой культурные растения получают максимально возможные площади питания и освещения. Поэтому совершенствование посевных машин идет в направлении более равномерного распределения семян по площади поля и глубине заделки. Равномерное распределение семян ведет к увеличению площади питания культурных растений и уменьшению осветленных площадей для роста сорной растительности, следствием чего является повышение урожайности культурных растений. Одним из перспективных направлений создания новых посевных машин является использование активных рабочих органов. По некоторым лите-
Summary. Different methods of assessment of seeds distribution uniformity durng sowing are considered. For an assessment of uniformity distances be-tween seeds were measured with the subsequent statistical processing. The dispersion of seeds was carried out due to fluctuations of a horizontal pipe with openings. Values of kinematic parameters of the fluctuations providing the best uniformity of crops are defined.
Keywords: uniformity of distribution of seeds, fluctuations, variation coefficient.
ратурным данным и нашим наблюдениям во время проведения экспериментальных исследований активные рабочие органы, обеспечивающие подпочвенно-рабросной способ посева, необходимо разрабатывать на базе стрельчатых сошников, причем ширина засеваемой полосы должна быть не менее 2/3 ширины захвата сошника. Применение активных рабочих органов при подпочвенно-разбросном способе посева озимой пшеницы позволяет повысить урожайность зерна на 8,3-11,4 % [1].
Методика. Разработано вибрационное распределительное устройство, выполненное в виде горизонтальной трубы с продольной высевающей щелью по всей ее длине. Данное устройство установлено в подлаповом пространстве сошника. Экспериментальные исследования проведены для определения влияния конструктивно-кинематических параметров вибрационного распределительного устройства сошника и скорости его поступательного движения на норму высева и равномерность распределения семян по площади посева по ОСТ 70.5.1-83. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины посевные и ОСТ 10.5.1-2000. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины посевные. Методы оценки функциональных показателей [2, 3].
Оценка равномерности проведена по методике Г. И. Хееге, согласно которой равномерность распределения семян по полю определяется в результате анализа расстояний между соседними зернами [4]. Если при рядовом посеве это расстояние может быть измерено только вдоль рядка, то при разбросном по-
Вестник Курганской ГСХА № 2, 2014
Инженерно-техническое обеспечение
сельского хозяйства
63
севе - в любом направлении. И чем больше расстояния между соседними зернами при одинаковой норме высева при низком коэффициенте вариации, тем равномернее посев и тем меньше конкурентное давление в будущем стеблестое.
По мнению А. А. Будагова зерновые культуры по своей биологии кустятся в зависимости от густоты посева и других причин. Редко размещенные стебли кустятся сильнее и этим пополняют общее число стеблей, поэтому относительно неравномерные по распределению семян в почве посевы после кущения выравниваются по густоте стояния растений. Поэтому, согласно его методике, для рядовых, перекрестных, ленточных и подпочвенно-разбросных способов посева зерновых культур только число семян на 1 м длины рядка или на 1 м2 площади с учетом допустимого агротехнического отклонения может слу-
жить оценкой качества работы сеялки по равномерности распределения семян по площади и обеспечению заданной нормы высева [5].
В работе оценку равномерности проводили с помощью рамки, обклеенной миллиметровой бумагой длиной 1м и шириной, равной ширине засеваемой полосы, которая накладывается на площадь с высеянными семенами или всходами. Результаты фотографируются цифровым фотоаппаратом с указанием даты проведения эксперимента (рисунок 1). Затем изображение поверхности поля обрабатывается в графическом редакторе, делается выборка семян или растений. Далее проводятся окружности до ближайших зерновок или растений и замеряются радиусы этих окружностей. Для определения нормы высева считается количество семян или растений на 1 м длины засеваемой полосы (рисунок 2).
Рисунок 1 - Рамка, наложенная на площадь с высеянными семенами
Результаты измерений обрабатываются с помощью статистических показателей: дисперсии, сред-неквадратического отклонения и коэффициента вариации. Обработка выполняется на персональном компьютере по общеизвестной методике в Ехсе1 [6, 7].
Полученные зависимости в виде графиков аппроксимируются методом наименьшего квадрата с установлением уравнения регрессии и выводом достоверности расчетов (показатель Я2). Результаты математической обработки измеренных величин радиусов окружностей и построенные графики показывают, отвечает ли сеялка условиям агротехнических требований, включенных в ГОСТ 26711-89. Сеялки тракторные [8].
Результаты. Для выбора оптимальных значений угловой частоты ю и амплитуды колебаний А вибрационного распределительного устройства построены зависимости влияния этих кинематических показателей на качество распределения семян (рисунок 3). За критерии равномерности распределения семян по площади посева принимается коэффициент вариации и.
Рисунок 2 - Схема расположения зерновок в рамке
Видно, что изменение амплитуды колебаний от 3 до 9 мм при изменении угловой частоты колебаний от 52 до 64 с-1 не влияет на равномерность распределения семян по поверхности поля (вариационные коэффициенты в данном интервале частот для каждого значения амплитуды практически одинаковы). Но при амплитуде колебаний 3 мм и угловой частоте меньше 64 с-1 не обеспечивается норма высева 3-6 млн шт./га, рекомендуемая в почвенно-климатической зоне Зауралья. Для районов России с более низкой нормой высева может быть использована амплитуда колебаний 3 мм. Самый низкий коэффициент вариации для амплитуды колебаний 3 мм, 6 и 9 мм обеспечивается при угловой частоте колебаний ю = 64 с-1. Вариационные коэффициенты при данных значениях амплитуды практически одинаковы (и = 48 %, 41% и 47 % соответственно). При амплитуде колебаний 9 мм увеличение угловой частоты колебаний оказывает меньшее влияние на равномерность распределения семян (процесс посева более устойчив).
64
Научный журнал
Вестник Курганской ГСХА
0,%
60 55 50 45 40 35
52
у = 0,1385х2 - 17,154х + 577,73 0,9764 У
R2 =
3 /у
к У = 0,1569х2 - 19,812х + 668,25
R2 = 0,9897 2
\ А X
■ V = 0 0826х2 м - 10,892х + 403,49
R2 = 0,9315
58
64
70
G), С
-1
1 - А = 9 мм; 2 - А = 6 мм; 3 - А = 3 мм скорость движения сошника V = 2 м/с Рисунок 3 - Зависимость коэффициента вариации значений расстояния между зернами от угловой частоты
колебаний для разных значений амплитуды колебаний
На основании проведенных исследований можно заключить, что максимальная равномерность распределения семян (наименьший коэффициент вариации) по поверхности посева при скорости поступательного движения сошника V = 2 м/с и норме высева N = 3-6 млн шт./га обеспечивается следующими кинематическими параметрами: угловой частотой коле -баний ю = 64 с-1 и амплитудой колебаний А = 6-9 мм.
Выводы и перспективы. Перспективный под-почвенно-разбросной способ посева, отвечающий биологическим требованиям зерновых культур, требует дальнейших исследований.
Изменение угловой частоты в пределах ю = 52...76 с-1 при амплитудах колебаний 3мм, 6 и 9 мм и скорости поступательного движения сошника V = 2 м/с влияет на равномерность распределение семян. Для скорости поступательного движения сошника V = 2 м/с и норме высева N = 3-6 млн шт./га наилучшие результаты достигнуты при угловой частоте колебаний ю = 64 с-1 для всех трех исследованных значений амплитуды ко -лебаний.
Использование активных сошников при условии применения надежных и недорогих вибровозбудителей позволит широко использовать подпочвенно-разбросной способ посева зерновых культур.
Литература:
1 Ворожеин Ю. М. Исследование активного рабочего органа для безрядкового посева семян хлебных злаков I группы: автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Ростов-на-Дону, 1972. - 24 с.
2 ОСТ 70.5.1-83. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины посевные.
3 ОСТ 10.5.1-2000. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины посевные. Методы оценки функциональных показателей.
4 Новые технологии в защите растений / Голо -щапов А. П. [и др.]. - Курган, 2005. - С. 308-315.
5 Будагов А. А. О размещении семян по площади при рядовых посевах // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1980. - № 9.
- С. 10.
6 Доспехов Б. А. Методика полевого опыта.
- М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
7 Капов С. Н., Пахомов А. Л. Обработка статистической информации в MS EXCEL. Методические указания. - Челябинск, 2004. - 40 с.
8 ГОСТ 26711-89. Сеялки тракторные.
