CC BY
36УДК.631.316.578.3
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ УБОРКИ СЕМЕННЫХ ПОСЕВОВ ЗЕРНОВЫХ
(КОЛОСОВЫХ) КУЛЬТУР
Беренштейн И. Б., доктор технических наук, профессор; Воложанинов С. С., кандидат технических наук, доцент; Машков А. М., кандидат технических наук, доцент; Коровина В. А., старший лаборант; Воложанинова В. С., обучающаяся; Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского» Павлова Н. К., магистр, агроном-семеновод, ООО «Борис-Агро»
В статье представлены исследования технико-эксплуатационных и экономических показателей комбайновой уборки семенных посевов пшеницы и ячменя ускоренными технологиями, при которых в молотилку комбайна поступает хлебная масса с соотношением зерно/солома- 1:0,5 и проводится их сравнение с показателями традиционных способов уборки- прямое ком-байнирование и двухфазная (раздельная) уборка (с соотношением зерно/ солома 1:1,5/1:2). Показатель, что применение технологии с операциями: срезание колосьев (очес зерна), обмолот, очистка зерна комбайном Акрос 550, транспортировка зерна на ток (5 км) автомобилем КАМАЗ 5511 в сравнении с традиционным прямым комбинированием обеспечивает повышение производительности комбайна на 24-
RESOURCE-SAVING TECHNOLOGIES FOR HARVESTING SEED CROPS
OF GRAIN (SPIKE) CROPS
Berenstein I. B., Doctor of Technical Sciences, Professor;
Volozhaninov S. S., Candidate of Technical Sciences, Associate Professor; Mashkov A. M., Candidate of Technical Sciences, Associate Professor; Korovina V. A., Senior Laboratory; Volojaninova V. S., 3rd year student; Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University» Pavlova N. K., Мaster, agronomist-seed producer, LLC «Boris-Agro»
The article presents the study of technical, operational and economic indicators of the combine harvesting of seed crops of wheat and barley using accelerated technologies, in which the grain mass goes to the combine thresher with a grain / straw ratio of 1:0.5 and they are compared with indicators of traditional methods of harvesting - direct combine harvesting and two-phase (separate) harvesting (with a grain / straw ratio of 1:1.5 /1:2). An indicator that the application of technology with operations: cutting ears (grain tow), threshing, cleaning the grain with an Akros 550 combine, transporting grain for a current (5 km) with a KAMAZ 5511 car in comparison with traditional direct combination provides an increase in combine productivity by 24-29%, with a ratio of grain to straw weight of 1-1.5 and
85
29 %, при соотношении масса зерно/ 47-60% with a strawiness of 1: 2. The
солома - 1-1,5 и на 47-60 % при соло- above costs are accordingly reduced by
мистости 1:2. Приведенные затраты 200 and 400 rubles/t. When applying
соответственно сокращаются на 200 the Neveika technology, in which the thre-
и 400 руб./т. При применении техно- shed, but unrefined grain heap is trans-
логии «Невейка», при которой обмо- ported for current by tractor trailers,
лоченный, но неочищенный зерновой the productivity of the combine increa-
ворох перевозят на ток тракторными ses with straw strawiness 1:1.5 by 65-
прицепами производительность ком- 70 %, and with 1:2 productivity increa-
байна возрастает при соломистости ses by 2 times. 1:1,5 на 65-70 %, а при 1:2- производительность увеличивается в 2 раза.
Ключевые слова: семена, уборка, Key words: seeds, harvesting, reso-
ресурсосберегающие технологии. urce-saving technologies.
Введение. Обеспечить сельскохозяйственные предприятия высококачественными семенами - важная и ответственная задача, от решения которой зависит урожайность будущих посевов зерновых. Крупные хозяйства и холдинги, как правило, выращивают семена на специальных участках по технологии принятой в регионе.
Уборка семенного зерна занимает особое место в технологии производства посевного материала и имеет свои особенности. Прежде всего это правильный выбор способов уборки, определение оптимальных сроков начала уборки и минимальной продолжительности проведения уборочных операций, не допуская механического смешивания культур и сортов, травмирования семян при обмолоте, технологических потерь зерна и от самоосыпания при перестое урожая на корню.
В настоящее время в большинстве сельскохозяйственных предприятий для уборки семенных посевов применяют две технологии:
- раздельная (двухфазная) технология;
- прямое комбайнирование.
При раздельной уборке в момент полной восковой спелости зерна выполняется 1 фаза - срез стеблей и укладка в валок для дозревания зерна. Через 2-3 дня, в зависимости от погодных условий, проводят подбор и обмолот валков (2 фаза). Применение раздельной уборки позволяет получить семена хорошего качества, менее травмированные, с повышенной энергией прорастания. Недостаток такой технологии - повышение расхода топлива и затрат труда, но, главное, результаты зависят от погодных условий, которые могут повлиять на продолжительность уборочного процесса и привести к большим потерям зерна.
Прямое комбайнирование сокращает продолжительность уборочных работ, но повышает травмируемость семян, особенно крупного размера, обмолот которых проводится при их полной спелости [1-5].
На кафедре «Технических систем в агробизнесе» Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет
им. В. И. Вернадского» проводится разработка ускоренных, ресурсосберегающих технологий уборки зерновых (колосовых) культур, направленных на сокращение продолжительности уборочных работ за счет увеличения производительности комбайнов, уменьшения потерь зерна: технологических и от самоосыпания при перестое урожая на корню, уменьшения травмирования зерна, переноса ряда операций с поля под «крышу» зернотока и сокращения расхода дизельного топлива за счёт применения электроэнергии.
Для уборки семенных посевов зерновых культур возможно применение (в зависимости от погодных условий) четырех ускоренных технологий уборки урожая, обеспечивающих сбор и доставку зерна или зернового вороха с поля под «крышу» зернового тока в сжатые сроки, где проводится послеуборочная обработка семян зерноочистительными и зерносортировальными машинами с электроприводом:
1 - технология уборки колосьев на высоком срезе стеблей с обмолотом биологической массы и очисткой зерна комбайном, перевозка зерна на ток автомобильным транспортом;
2 - технология-уборка колосьев «Невейка», при которой в поле комбайном выполняются операции скашивания, обмолота колосьев с погрузкой обмолоченного вороха, а трактором осуществляется перевозка обмолоченного (неочищенного) вороха в прицепе на зерноток;
3 - технология очёса семян очёсывающей жаткой с домолотом очёсанного вороха и очисткой зерна комбайном, перевозка зерна автотранспортом на ток;
4 - технология очёса семян очёсывающей жаткой с домолотом биологической массы комбайном, перевозкой вороха тракторными прицепами на зерноток - «Невейка».
Высокая стерня - солома, скашивается, измельчается и разбрасывается по полю косилками-измельчителями после уборки зерновой части урожая:
Цель наших исследований - обосновать технико-экономическую целесообразность применения ускоренных технологий уборки семенных участков.
Задача исследования - дать технико-экономическое обоснование предлагаемых технологий в сравнении с традиционными, при условии применения в технологиях современных машин, находящихся в серийном производстве.
Исследования проведены с использованием данных и материалов полученных в предприятии ООО «Борис-Агро», опорном хозяйстве кафедры «Технических систем в агробизнесе» Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В. И. Вернадского».
Сельскохозяйственное предприятие ООО «Борис-Агро» одно из ведущих хозяйств Республики Крым, арендует 12 тыс. га обрабатываемых земель в Красногвардейском и Джанкойском районах, на которых выращивает зерновые, бобовые и технические культуры: озимый и яровой ячмень, озимую пшеницу, рожь, подсолнечник, сою, рапс, нут, чечевицу, кукурузу. Хозяйство оснащено современными тракторами, комбайнами, сельскохозяйственными
87
машинами, автотранспортом. Земли предприятия расположены в трёх отделениях: Зерновое (Красногвардейский район), Луговское и Колоски (Джанкойский район). На каждом отделении имеется крытый зерноток, общей площадью 11,5 тыс. кв.м, оснащенный зерноочистительными и сортировальными машинами, ангары и склады для хранения техники, зерна, удобрений.
Зерновые культуры размещены на площади 4586,6 га, в том числе пшеница озимая занимает 2274 га, рожь озимая - 842 га, ячмень озимый - 716 га, яровой -755 га. Для обеспечения собственным посевным материалом хозяйство выращивает семена на площади 348 га, на которых производится 950 тонн семян.
В предприятии для выращивания семян используются участки после пара и пропашных культур- подсолнечника, кукурузы, нута, сои. Посев элитных семян выполняют сеялками СЗ-5,4 Астра,Papid-600 с трактором Джон Дир 8430.
Обработку посевов против болезней проводят фунгицидом «Доктор Кроп, а против сорняков гербицидом «Мартира»(20 кг/га) с прилипателем «Окса-нел-агро» (100 л/га) проводят 2-3 обработки самоходным опрыскивателем -Челенжер Спрей-КУП, подвоз воды- автомобилем ЗИЛ-131 и трактором Т-150 в агрегате с разбрасывателем РЖТ-10.
В мае месяце проводятся сортовые прополки, выявление и удаление в посевах видовых и сортовых примесей, трудноотделимых сорняков. В фазе - начало восковой спелости специалисты семеноводческой инспекции, в присутствии представителя хозяйства, проводят апробирование семенных посевов и выдают акты апробации на право использования и продажи семян.
На уборке семенных посевов в ООО «Борис Агро» применяют комбайны Клаас (Германия) оснащенные двухбарабанными молотильными аппаратами. Первый барабан работает на сниженных оборотах, с большим зазором и вымолачивает крупные зерна, а второй барабан домолачивает колосья, выделяя полностью зерно из колоса. На время уборки предприятие арендует российские комбайны Акрос 550.
Для проведения уборки семенных посевов в предприятии проводится большая организационная работа. Организовываются уборочно-транспортные звенья, за каждым комбайном закрепляется транспорт для перевозки зерна, подготавливаются семенные участки к уборке. Проводится подготовка комбайнов: тщательная очистка (промывка и продувка) от остатков зерна, половы и соломы. Тщательно регулируются обороты и зазоры молотильных барабанов. Устанавливают последовательность уборки семенных участков и маршруты движения транспорта, места разгрузки.
Материал и методы исследований. Технико-эксплуатационная и экономическая оценка четырёх ускоренных технологий уборки семенных посевов пшеницы и ячменя проводились путем сравнения эксплуатационных и приведенных затрат на выполнение всех технологических операций, уборки и транспортировки в сравнении с традиционными технологиями - прямое комбайни-рование и раздельная уборка.
88
Расчет затрат выполняли по общепринятой методике по материалам (нормы выработки, расход топлива, заработная плата) применяемым в сельхозпредприятии ООО «Борис-Агро» при уборке семенных участков пшеницы и ячменя с урожайностью зерна 40 ц/га и соотношением массы зерна к соломе - 1:1,5.
Стоимость тракторов, комбайнов, автомашин, сельскохозяйственных машин взяты из каталогов «Техноторга»:
- зерноуборочный комбайн «Акрос 550» - 7,5 млн руб.;
- зерноуборочный комбайн СК-5-М «Нива» - 2 млн руб.;
- жатка серийная ЖВН-6 - 720 тыс. руб.;
- очёсывающая жатка «Славянка» - 1,5 млн руб.;
- косилка-мульчировщик КЗП-2 - 350 тыс. руб.;
- трактор Т-150К - 1 млн. руб.;
- трактор МТЗ-80 - 900 тыс. руб.;
- трактор «Беларусь 1221.2» - 2,1 млн руб.;
- прицеп тракторный ПТС-40 - 2,0 млн руб.;
- автомашина «КАМАЗ-5511» - 5 млн руб.
Срок амортизации зерноуборочных комбайнов (отечественных) - 10 лет, комбайнов фирмы «Клаас» (Германия) - 15 лет, годовые отчисления на текущий ремонт и техническое обслуживание - 5 %; банковский процент по депозиту - 10 %; социальные начисления на зарплату - 1,42. Годовая наработка комбайнов - 500 ч; годовая наработка очёсывающей жатки «Славянка» - 300 ч; годовая наработка жатки ЖВН-6 - 300 ч; годовая наработка зерноочистительных машин - 500 ч; годовая наработка косилки-измельчителя - 300 ч; годовой пробег автомобиля -40 тыс. км; годовая наработка тракторов МТЗ-80 и «Беларусь-1221» - 1600 ч.
Производительность комбайна зависит от пропускной способности молотилки комбайна и урожайности зерна и соломы, которая характеризуется соотношением массы зерна к массе соломы. При традиционных технологиях уборки зерновых культур - это соотношение составляет 1:1 - короткостебель-ные сорта; 1:1,5 - среднестебельные; 1:2 - высокостебельные сорта. При технологии срезания и обмолота колосьев с оставлением высокой стерни соотношение массы зерна к массе соломы - 1:0,5, а при очёсе зерна соотношение равно 1:0,2-0,3. В этих технологиях скорость комбайна и его производительность ограничиваются пропускной способностью системы решетной очистки комбайна, которая в современных комбайнах равна 0,5 пропускной способности молотилки при уборке пшеницы и 0,4 при очистке ячменя. Применение технологий «Невейка», при которой очистка зерна проводится на зернотоке на стационарных зерноочистительных машинах с электроприводом, позволяет применять максимальную скорость комбайна и его производительность по пропускной способности молотилки комбайна, но требует дополнительных транспортных средств из-за перевозки зернового вороха.
Рабочая скорость комбайна определялась из отношения: пропускная способность молотилки (кг/с) к количеству хлебной массы с одного квадратного
89
метра (кг/м2) и ширины захвата жатки при уборке с очисткой комбайном, для участков с соотношением массы зерна к массе соломы не менее 1:1, а при использовании технологии с соотношением 1:0,5 и 1:0,3 по пропускной способности системы решетной очистки (кг/с) зерна комбайна «Акрос 550».
При традиционных технологиях уборки семенных посевов применяют однофазную уборку - прямое комбайнирование или раздельную уборку двухфазную. Первая фаза - скашивание и укладка в валок хлебной массы, вторая фаза - подбор валка, обмолот, очистка зерна, погрузка зерна в транспортное средство, измельчение соломы.
При прямом комбайнировании скашивание стеблей проводят на низком срезе, поэтому в молотилку комбайна поступает большой объём биологической массы, зависящий от урожайности зерна и соломы. Скорость комбайна (производительность) зависит от пропускной способности молотилки и количества биологической массы, подаваемой в молотилку в единицу времени. Пропускная способность молотилки комбайна «Акрос 550» 10 кг/с биологической массы. При урожайности зерна 40 ц/га и соломистости 1:1,5 биологическая масса с 1 га состоит из 4000 кг зерна и 6000 кг соломы. При ширине захвата жатки комбайна 6 м максимальная скорость комбайна - 6 км/ч, производительность (теоретическая) 3,6 га/ч. За 1 час работы будет намолочено 14,4 тонн зерна, которое поступит в систему очистки, пропускная способность которой при уборке пшеницы 18,36 т/ч, то есть очистка будет загружена на 78 %.
При применении технологий, где соотношение массы зерна к массе соломы 1:0,5 масса зерна в 2 раза больше, чем соломы. Поэтому для разной урожайности зерна и соломы требуется определить максимальную часовую производительность комбайна по пропускной способности молотилки и по пропускной способности системы очистки. Результаты расчётов показаны в таблице 3.
Анализируя показатели таблицы 1 можно отметить, что применение технологий, при которых показатель соломистости 1:0,5 позволяет повысить на уборке пшеницы рабочую скорость комбайна до 20 км/ч и обеспечить производительность до 12 га/ч, в то время, как система очистки комбайна допускает развивать скорость только до 15 км/ч (производительность - 9га/ч), что на 25 % меньше, чем позволяет молотилка. С увеличением урожайности зерна до 50 ц/га на 33 % меньше.
Следовательно, максимальную производительность по пропускной способности молотилки можно обеспечить при применении технологии «Невейка», при которой очистка зерна проводится на стационарном зернотоку. Повышение производительности комбайна Акрос 550 при применении ускоренных технологий уборки в сравнении с традиционной технологией представлены в таблице 2.
Анализируя данные таблицы 2 следует отметить, что в сравнении с традиционной технологией уборки семенных посевов пшеницы - прямое комбайни-рование с высотой стерни 7-10 см, соломистости 1:1,5, применение технологий ускоренной уборки, при которых соотношение массы зерна к массе соломы 1:0,5, наблюдается существенное повышение производительности комбайна
90
25-29 %. На полях, где соотношение зерна к соломе 1:2 - производительность повышается на 43-60 % и зависит от урожайности зерна.
При уборке семенных участков ячменя - технология срез колосьев и обмолот с очисткой зерна комбайном - повышение производительности на 17-43 % имеет место только на полях с соломистостью 1:2. Это объясняется тем, что пропускная способность системы решетной очистки комбайна на обработке ячменя на 20 % меньше, чем при очистке зерна пшеницы.
Применение технологии «Невейка», при которой очистка зерна проводится на току производительность комбайна «Акрос 550» возрастает в сравнении с традиционной технологией на полях с соломистостью 1:1 на 33-36 %; 1:1,5 на 65-73 %, при соотношении 1:2 - в два раза. Технология «Невейка» требует дополнительного транспорта для перевозки зернового вороха от комбайна на ток, увеличение площади тока и значительных затрат на организацию послеуборочной обработки зернового вороха на току.
Технико-эксплуатационные и экономические показатели технологий уборки семенных посевов пшеницы комбайном «Акрос 550» и транспортирования зерна и зернового вороха на расстояние 5 км приведены в таблице 3.
Анализ данных процессов уборки (без транспортирования зерна) показывает, что применение традиционной технологии - прямое комбайнирование полей с урожайностью зерна 40 ц/га и соломистостью 1:1,5 комбайном «Акрос 550» в сравнении с традиционной двухфазной уборкой обеспечивает снижение (на 1 т зерна): затрат труда - на 0,06 чел.-ч., расхода топлива - 1,4 л., эксплуатационных затрат - на 154 руб., приведенных затрат на 205 руб. Ожидаемое улучшение посевных качеств семян зависит от погодных условий в период сбора урожая.
Применение технологии - срезание и обмолот колосьев с очисткой зерна пшеницы комбайном в сравнении с традиционной однофазной уборкой пшеницы сокращает затраты труда - на 0,09 чел.-ч., дизельного топлива на 1,4 л/т., эксплуатационные на 132 руб/т., приведенные на 200 руб/т. В сравнении с традиционной (двухфазной уборкой) экономия расходов составляет: затраты труда - 0,15 чел.-ч/т, дизельного топлива - 2,8 л/т, эксплуатационные затраты -286 руб./т, приведенные затраты - 405 руб/т.
Применение технологии очес зерна жаткой «Славянка» с погрузкой в автотранспорт комбайном «Акрос 550», обеспечивает в сравнении с традиционной (однофазной) уборкой комбайном «Акрос 550» экономию затрат труда - 0,06 чел-ч/т, дизельного топлива - 1,5 л/т, эксплуатационных затрат - 106 руб/т, приведенных затрат - 167 руб/т. В сравнении с традиционной (двухфазной) технологией уборки экономия составляет: затрат труда - 0,08 чел-ч/т, дизельного топлива - 2,9 л/т, эксплуатационных затрат - 372 руб/т.
Применение технологии - очёс зерна, обмолот колосьев без очистки зерна «Невейка» комбайном «Акрос 550» в сравнении с традиционной (однофазной) уборкой обеспечивает снижение затрат: затрат труда - 0,1 чел-ч/т, топлива - 1,5 л - 1,3 л/т (очёс), эксплуатационных расходов - 136 руб - 162 руб/т (очёс), приведенных затрат - 202 руб/т (срез колосьев) и 251 руб/т (очёс).
91
Таблица 1. Максимальная (теоретическая) производительность (га/ч) и скорость (км/ч) в зависимости от урожайности зерна пшеницы, ячменя, соломистости, пропускной способности молотилки и системы решетной очистки комбайна «Акрос 550»
Урожайность зерна, ц/га Соотношение массы зерна к массе соломы - максимальная скорость V (км/ч) и га/ч по пропускной способности молотилки комбайна - максимальная скорость V (км/ч) и га/ч по пропускной способности молотилки комбайна
Соотношение массы зерна к массе соломы пшеница ячмень
1:0,5 1:1 1:1,5 1:2 1:0,5 1:1 1:1,5 1:2 1:0,5 1:0,5
Биологическая масса (кг/м2) W V W V W V W V W V W V
20 0,3 0,4 0,50 0,60 12,0 20,0 9,0 15,0 7,2 12,0 6,0 10,0 9,0 15,0 7,0 11,7
30 0,45 0,6 0,75 0,90 8,0 13,35 6,0 10,0 4,8 8,0 4,0 6,7 6,0 10,0 4,6 7,8
40 0,60 0,8 1,0 1,20 6,0 10,0 4,5 7,5 3,6 6,6 3,0 5,0 4,5 7,5 3,5 5,8
50 0,75 1,0 1,25 1,50 4,8 8,0 3,6 6,0 2,9 4,8 2,4 4,0 3,6 6,0 2,8 4,7
60 0,90 1,2 1,50 1,80 4,0 6,65 3,0 5,0 2,4 4,0 2,0 3,35 3,0 5,0 2,35 3,9
70 1,05 1,4 1,75 2,10 3,5 5,80 2,6 4,3 2,0 3,45 1,7 2,9 2,6 4,3 2,0 3,35
80 1,2 1,6 2,0 2,40 3,0 5,0 2,25 3,75 1,8 3,0 1,5 2,5 2,25 3,75 1,75 2,9
90 1,35 1,8 2,25 2,70 2,65 4,45 2,0 3,35 1,6 2,7 1,35 2,2 2,0 3,35 1,55 2,6
100 1,50 2,0 2,5 3,00 2,4 4,00 1,8 3,0 1,45 24 1,2 2,0 1,8 3,0 1,4 2,35
Таблица 2. Повышение производительности комбайна «Акрос 550» на уборке семенных посевов пшеницы и ячменя при применении технологий - срезание и обмолот колосьев; очёс зерна, обмолот с очисткой зерна в сравнении с традиционной технологией
Урожайность зерна ц/га Технология традиционная Технология срезание колосьев, очес зерна, обмолот, домолот, очистка зерна, измельчение соломы Повышение производительности в сравнении с традиционной технологией, % Технология срезание колосьев, обмолот, очес+ домолот «Невейка» Повышение производительности в сравнении с традиционной технологией, %
Соотношение массы зерна к массе соломы Соотношение массы зерна к массе соломы пшеница ячмень
А1:1 Б1:1,5 1:2 1:0,5 пшеница 1:0,5 ячмень А В С А В С 1:0,5 А в С
20 6,3 5,0 4,2 7,2 4,9 - 44 67 - - 17 7,2 33 68 100
30 4,2 3,35 2,8 4,2 3,2 - 25 43 - - 14 4,8 33 67 100
40 3,15 2,5 2,1 3,15 2,5 - 25 50 - - 19 3,6 33 68 100
50 2,5 2,0 1,7 2,5 2,0 - 24 47 - - 18 3,0 33 68 100
60 2,1 1,7 1,4 2,1 1,6 - 29 50 - - 14 2,4 33 65 100
70 1,8 1,4 1,2 1,8 1,4 - 28 50 - - 11 2,4 33 71 100
80 1,6 1,25 1,0 1,6 1,25 - 27 60 - - 12 1,8 33 70 100
90 1,4 1,1 0,95 1,4 1,1 - 25 58 - - 16 1,6 36 73 100
100 1,25 1,0 0,85 1,25 1,0 - 25 4 - - 18 1,45 34 68 100
В сравнении с традиционной (двухфазной) уборкой экономия составляет: затрат труда - 0,16 чел-ч/т, дизельного топлива - 2,7 л/т, эксплуатационных расходов - 290 - 316 руб./т (очёс), приведенных затрат - 407 - 456 руб/т.
Применение ускоренных технологий уборки семенных участков с перевозкой и очисткой зернового вороха на току «Невейка» при срезании и обмолоте колосьев комбайном позволяет в сравнении с традиционной уборкой комбайном «Акрос 550» (при урожайности зерна 40 ц/га и соломистости 1:1,5) сократить продолжительность уборки зерновой части урожая с поля под «крышу» с поля в 2 раза, за счёт высокой производительности комбайна с отключенной системой очистки зерна. Однако, перевозка зернового вороха от комбайна на ток большегрузным прицепом ПТС-40 в агрегате с тракторами Т-150К или «Беларусь2112» приводят к значительному перерасходу дизельного топлива, если автомобиль «КАМАЗ-5511» на одну тонну зерна расходует 0,7 л/т (на расстоянии 5 км), то трактор Т-150К - 4,25 л/т - в шесть раз больше, эксплуатационные затраты - 71 руб/т, то Т-150К+ ПТС - 316 руб/т в 4,5 раза больше.
Применение технологии «Невейка» при уборке пшеницы и ячменя очёсывающей жаткой «Славянка» требует значительного переоборудования комбайна «Акрос 550». Переоборудование заключается в установке в системе очистки комбайна транспортёра для подачи вороха в большегрузный прицеп типа ПТС-40, прицепленного к уборочной машине. Сбор зернового вороха в бункер комбайна приводит к большим потерям времени из-за простоев, связанных с выгрузкой вороха в транспортное средство. Затраты времени на отсоединение от комбайна полного прицепа и присоединения порожнего занимает около 4 мин. Время заполнения прицепа 28-29 мин, поэтому коэффициент использования рабочего времени при транспортировке прицепа ПТС-40 трактором Т-150К составляет 0,6.
При работе комбайна «Акрос 550» с очёсывающей жаткой «Славянка» в технологии «Очёс - Невейка» не удаётся полностью использовать технические возможности современных комбайнов. Для применения технологии очёс, домолот колосьев, очистка зерна требуется комбайн с новой технологической схемой работы его механизмов. В новом комбайне должны быть 2 системы: первичной и вторичной очистки. Первичная очистка отделяет очёсанное зерно (60-70%) и направляет его на вторичную очистку, оставшаяся масса направляется в молотильный аппарат, где домолачивается. Продукты домолота направляются на вторичную очистку. Такая схема позволит повторно не молотить очёсанное зерно, уменьшить дробление и травмирование зерна, что очень важно при уборке семенных посевов.
Анализируя данные таблицы 3 отметим, что в сравнении с прямым комбай-нированием семенных посевов пшеницы с урожайностью зерна 40 ц/га и со-ломистостью 1:1,5 по традиционной технологии комбайном «Акрос 550» технология срез колосьев на высоком срезе, обмолот, очистка зерна комбайном с транспортировкой зерна на расстояние 5 км автомобилем «КАМАЗ-5511» обеспечивает сокращение затрат труда на 1 тонну зерна 0,09 чел-ч/т (30 %), расход ГСМ - на 1,4 л/т (33 %), эксплуатационные затраты на 132,0 руб./т (на 29 %), приведенные - на 200 рублей за тонну (31,7 %).
94
Таблица 3. Технико-эксплуатационные и экономические показатели технологий уборки семенных посевов и транспортировки зерна на расстояние 5 км
Технологии традиционные Технологии ускоренной уборки
Однофазная соломистость 1:1,5 Двухфазная соломистость 1:1,5 Колосьев с обмолотом и очисткой зерна Колосьев обмолот «Невейка» Очес и обмолот с очисткой зерна Очес и обмолот «Невейка»
производительность, га/ч (т/ч) затраты труда, чел-ч/т расход ГСМ, л/т, кВт-ч/т эксплуатационные затраты, руб/т приведенные затраты, руб/т производительность, га/ч (т/ч) затраты труда, чел-ч/т расход ГСМ, л/т, кВт-ч/т эксплуатационные затраты, руб/т приведенные затраты, руб/т производительность, га/ч (т/ч) затраты труда, чел-ч/т расход энергии, л/т, кВт-ч/т эксплуатационные затраты, руб/т приведенные затраты, руб/т производительность, га/ч (т/ч) затраты труда, чел-ч/т расход энергии, л/т, кВт-ч/т эксплуатационные затраты, руб/т приведенные затраты, руб/т производительность, га/ч (т/ч) затраты труда, чел-ч/т расход энергии, л/т, кВт-ч/т эксплуатационные затраты, руб/т приведенные затраты, руб/т производительность, га/ч (т/ч) затраты труда, чел-ч/т расход энергии, л/т, кВт-ч/т эксплуатационные затраты, руб/т приведенные затраты, руб/т
уборка урожая «Акрос-550» уборка урожая 1 фаза СК-5-М «Нива»+ЖВН-6 уборка урожая «Акрос-550» уборка урожая «Акрос-550» уборка урожая «Акрос-550» уборка урожая «Акрос-550»
2,3/9,2 0,22 3,5 382 543 4,5 0,06 1,6 154 205 4,0/16 0,13 2,1 250 343 4,2/16,8 0,12 2,2 246 341 3,2/12,8 0,16 2,0 276 376 4,2/16,8 0,12 2,2 220 292
2 фаза «Акрос 550»
г-с с*' н") п' 0,28 4,9 536 748
Транспортировка зерна вороха зерна вороха
«КАМАЗ-5511» «КАМАЗ-5511» «КАМАЗ-5511» Т-150К+ПТС-40 «КАМАЗ-5511» Т-150К+ПТС-40
12,8 0,08 0,70 71,0 87,0 12,8 0,08 0,70 71,0 87,0 12,8 0,08 0,70 71,0 87,0 6,0 0,17 4,25 316,0 393,0 12,8 0,08 0,70 71,0 87,0 6,0 0,17 4,25 316,0 393,0
0,3 4,2 453,6 630,0 0,36 5,6 607,0 835,0 0,21 2,8 321,0 430,0 0,29 6,25 562,0 734,0 0,24 2,7 347,0 463,0 0,29 6,45 536,0 685,0
Всего на уборку и перевозку зерна и вороха
15,1/22,0 40 о 00 906,6 1260,0 19,6/27,0 0,78 00 п' 1368,0 1875,0 16,8/28,8 0,42 40 'Г, 642,0 860,0 10,2/22,8 0,58 г-с п' 1124,0 1468,0 16/25,6 0,48 'Г, 694,0 926,0 10,2/22,8 0,58 п' 1072,0 1370,0
В сравнении с традиционной технологией двухфазной уборки семенных посевов, технология срез и обмолот колосьев с очисткой зерна комбайном и перевозкой зерна снижение затрат составляет на 1 тонну зерна: труда - 0,15 чел-ч (41,7 %), ГСМ - 2,8 л (50 %), эксплуатационных расходов на 285 рублей (47 %), приведенных - 405 рублей (48,5 %).
Применение технологии срез и обмолот колосьев с перевозкой зернового вороха трактором Т-150К с прицепом ПТС-40 на расстояние 5 км в сравнении с традиционной уборкой прямым комбайнированием снижение затрат на тонну зерна: труда - 0,01 чел-ч (3,3 %), но увеличился расход ГСМ - на 2 л (47 %), эксплуатационные расходы возросли на 109 рублей (24 %), приведенные затраты возросли на 104 рубля (16,5 %).
В сравнении с традиционной двухфазной уборкой пшеницы технология «Невейка» обеспечит снижение затрат труда на 0,07 чел-ч/т (19,4 %), эксплуатационные расходы уменьшились на 45 руб./т (7,4 %), приведенные затраты сократились на 101,0 руб./т (12 %), но расход ГСМ возрастает на 0,65 л/т (11,6 %).
Технология - очёс, домолот, очистка зерна комбайном «Акрос 550» с жаткой «Славянка» при традиционной однофазной уборке семенной пшеницы обеспечивает снижение: затрат труда - 0,06 чел-ч (20 %), расхода ГСМ - 1,5 л/т (35,7 %), эксплуатационных расходов - 106,0 руб/т (23,4 %), приведенных затрат - на 167 руб./т (26,5 %). В сравнении с традиционной двухфазной технологией снижение затрат на 1 тонну зерна: труда - 0,12 чел-ч (33,3 %), расхода ГСМ - 2,9 л (51,7 %), эксплуатационные издержки - 260 рублей (42,8 %), приведенные затраты на 372 рубля (44,6 %).
Технология - очёс, домолот, «Невейка» комбайном «Акрос 550» с очёсывающей жаткой «Славянка» в сравнении с традиционной однофазной сборкой обеспечивает снижение затрат труда на 0,03 чел-ч/т (10 %), повышение эксплуатационных расходов на 83 рубля (18,3 %), расхода ГСМ - 2,25л/т (53,6 %), приведенные затраты возросли на 55 рублей за тонну (8,7 %). В сравнении с двухфазной традиционной технологией технология очёс - «Невейка» позволяет снизить затраты труда на 0,07 чел-ч. на тонну (19,4 %), эксплуатационные расходы на 71 руб./т (11,7 %), приведенные затраты на 150 руб./т (18 %), но расход ГСМ возрастает на 0,85 л/т (15,2 %) за счёт повышенного расхода топлива трактором Т-150К в сравнении с автомобилем «КАМАЗ-5511».
Анализируя технико-экономические показатели технологии уборки зерновой части урожая (зерно или зерновой ворох) с поля от комбайна под «крышу» тока (таблица 5), можно отметить, что в сравнении с традиционной однофазной и двухфазной технологиями уборки наибольшую эффективность обеспечивает (по снижению приведенных затрат на тонну семенного зерна) ускоренная технология: с операциями выполняемыми комбайном «Акрос 550» срезание колосьев на высоком срезе стеблей, обмолот и очистка зерна с перевозкой зерна на расстояние 5 км автомобилем «КАМАЗ-5511». При применении такой технологии в сравнении с традиционной однофазной технологией, обеспечивает-
96
ся снижение приведенных затрат (на уборке семенных участков пшеницы с урожайностью зерна 40 ц/га и соломистостью 1:1,5) и составляет 200 руб./т (31,7 %), в сравнении с традиционной двухфазной уборкой - 405 руб./т (48,5 %).
Технология - очёс зерна, домолот и очистка зерна пшеницы комбайном обеспечивает снижение приведенных затрат по сравнению с традиционной однофазной уборкой на 167 руб./т (26,5 %), а в сравнении с двухфазной традиционной технологией сокращение приведенных затрат на 260 руб./т (42,8 %).
Технологии: срезание колосьев, обмолот - «Невейка» и очёс зерна, домолот - «Невейка» значительно уступают в эффективности технологиям с очисткой зерна комбайном из-за больших затрат на транспортировку зернового вороха тракторными транспортными средствами.
Окончательную оценку эффективности ускоренных технологий следует определять с учётом приведенных затрат на послеуборочную обработку семян на току и утилизацию высокой стерни(соломы), с учётом потерь зерна от самоосыпания при перестое урожая на корню при увеличении продолжительности уборки семенных посевов.
Выводы. 1. Для обеспечения семенами сельскохозяйственного предприятия специализирующегося на выращивании зерновых колосовых культур на площади 4,5-5 тыс/га, необходимо организовать собственное производство семян в объёме 950-1000 т/год на площади 350-400 га.
2. Технологии производства семян на семенных участках требуют прежде всего выбора правильного способа уборки, который обеспечивает минимальную продолжительность уборочных операций, малое травмирование посевного материала, сокращение потерь зерна от самоосыпания при перестое урожая на корню.
3. Применение традиционных способов уборки семенных посевов (прямое комбайнирование и раздельное) из-за относительно низкой производительности зерноуборочной техники приводит к увеличению продолжительности уборочных работ, что может привести к возрастанию потерь зерна (технологических и от самоосыпания), особенно при неблагоприятных погодных условиях.
4. Для сокращения продолжительности уборочных операций при выращивании семян зерновых культур предлагаются технологии, в которых достигается увеличение производительности комбайнов за счёт сокращения массы соломы, поступающей в молотилку (при очёсе зерна, скашивании и обмолоте колосьев), а также при переносе операции - очистка и сортировка зерна в стационарные условия зернотока - технология «Невейка».
5. Сравнение четырёх технологий уборки семенных посевов пшеницы и ячменя, в которых в молотилку комбайна подается биологическая масса с соотношением зерна к соломе 1:0,5 в сравнении с традиционной технологией прямое комбайнирование с соотношениями зерна к соломе: 1:1, 1:1,5, и 1:2 и урожайностью зерна от 20 до 80 ц/га показали, что существенное повышение производительности (24-29 %) обеспечивает технология скашивание колосьев, обмолот, (очес зерна, домолот), очистка зерна комбайном при уборке пшеницы
97
на полях, где соотношение массы зерна к массе соломы 1:1,5. На полях с соло-мистостью 1:2 производительность возрастает на 47-60 %. На уборке семенных посевов ячменя на 1-19 % имеет место только на полях, где соломистость 1:2, т.е. фактически применение технологии нецелесообразно.
6. При применении технологии - срезание колосьев (очес), обмолот «Невейка» повышение производительности комбайна «Акрос 550» в сравнении с традиционной технологией имеет место прямое комбайнирование при соломи-стости 1:1 - 33 %, 1:1,5 - 65-70 %, при 1:2 - 100 %.
7. Сравнение экономических показателей процесса уборки и транспортировки урожая (на расстояние 5 км) показало, что наибольшую экономическую эффективность снижения приведенных затрат на тонну зерна обеспечивает применение технологий - срезание колосьев на высоком срезе стеблей, обмолот и очистка зерна комбайном «Акрос 550», перевозка зерна автомобилем «КАМАЗ-5511» на расстояние 5 км в сравнении с традиционной однофазной уборкой семенных участков пшеницы с урожайностью 40 ц/га и соломисто-стью 1:1,5 - экономия затрат - 200 руб./т (31,7 %), а в сравнении с традиционной уборкой - 405 руб./т (48,5 %).
8. Окончательную оценку эффективности ускоренных технологий уборки следует определить с учетом затрат на послеуборочную обработку (очистку и сортировку) зерна на току и утилизацию соломы.
Список использованных источников:
1. Электронный ресурс: Особенности уборки семенных посевов studfles/ net>preview/382773/page7/.
2. Беренштейн И. Б., Шабанов Н. П. Ресурсосберегающие технологии при уборке зерновых (колосовых) культур // Известия сельскохозяйственной науки Таврида. Вып. 17 (173), 2017, - С. 62-73.
3. Беренштейн И. Б., Воложани-нов С. С., Высоцкая Н. Д. Технология трехфазной уборки пшеницы и ячменя с послеуборочной обработкой зерна и соломы // Известия сельскохозяйственной науки Таврида. Вып. 15 (178), С. 83-96.
4. Беренштейн И. Б., Шабанов Н. П. Новые возможности технологии «Невейка» при уборке зерновых культур // Известия сельскохозяйственной науки Таврида. Вып. 16 (179), 2018, С. 52-66.
References:
1. Electronic resource: Features of harvesting seed crops studfles/net> previ ew/382773/page7/.
2. Berenshtein I. B., Shabanov N. P. Resource-saving technologies for harvesting grain (spike) crops // Bulletin of Agricultural Science of Tauris. Vol. 17 (173) 2017, - P. 62-73.
3. Berenshtein I. B., Volojaninov S. S., Vysotskaya N. D. The technology of three-phase harvesting of wheat and barley with post-harvest processing of grain and straw // Bulletin of Agricultural Science Tauris. Vol. 15 (178), - P. 83-96.
4. Berenshtein I. B., Shabanov N. P. New possibilities of the Neveika technology when harvesting grain crops // Bulletin of the agricultural science of Tauris. Vol. 16 (179) 2018, - P. 52-66.
98
5. Бурак П. И., Пронин В. М., Прокопенко Б. А. Сравнительные испытания сельскохозяйственной техники: научное издание - Москва: ФГБНУ «Росинформагротех», 2013. - 416 с.
Сведения об авторах:
Беренштейн Исаак Борисович -доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники АРК, академик Крымской академии наук. Профессор кафедры технических систем в агробизнесе Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского», е-mail: [email protected]. Республика Крым, г. Симферополь, п. Аграрное, Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского».
Воложанинов Сергей Сергеевич -кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры общетехнических дисциплин Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского», e-mail: s.volozhaninov@ mail.ru, Республика Крым, г. Симферополь, п. Аграрное, Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского».
Машков Александр Михайлович -кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой технических систем в агробизнесе Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского», e-mail: [email protected], Республика Крым, г. Симферополь, п. Аграрное, Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского».
Коровина Виктория Александровна - старший лаборант кафедры техни-
5. Burak P. I., Pronin V. M., Proko-penko B. A. Comparative tests of agricultural machinery: a scientific publication -Moscow: Federal State Budgetary - institution Rosinformagroteh, 2013. - 416 p.
Information about the authors:
Berenstein Isaak Borisovich - Doctor of Technical Sciences, Professor, honored worker of science and technology of ARC, Academician of Crimean Academy of Sciences. Professor of the Department of technical systems in agribusiness, the Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Ver-nadsky Crimean Feseral University», e-mail: [email protected], Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I.Vernadsky Crimean Federal University» Republic of Crimea, Simferopol, Agrarnoe.
Volozhaninov Sergey Sergeyevich -Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of «All-technical disciplines» of Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V.I. Vernadsky Crimean Federal University», e-mail: s.volozha [email protected], Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I.Vernadsky Crimean Federal Uni-versity» Republic of Crimea, Simferopol, Agrarnoe.
Mashkov Alexander Mikhailovich -Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, head of the department of technical systems in agribusiness of Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V.I. Vernadsky Crimean Federal University», e-mail: [email protected], Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI
99
ческих систем в агробизнесе Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского», e-mail: mashkova-korovina@mail. ru, Республика Крым, г. Симферополь, п. Аграрное, Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского».
Воложанинова Валерия Сергеевна -обучающаяся 3-го курса Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского», e-mail: [email protected], Республика Крым, г. Симферополь, п. Аграрное, Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского».
Павлова Наталья Константиновна -магистр, агроном-семеновод, ООО Бо-рис-Агро», e-mail: zernovoe2014@yandex. ua, Республика Крым, Симферопольский р-н, с. Перово.
HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal University» Republic of Crimea, Simferopol, Agrarnoe.
Korovina Victoria Aleksandrovna -Senior Laboratory Assistant at the department of technical systems in agribusiness of Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Ver-nadsky Crimean Federal University», e-mail: [email protected], Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V.I.Vernadsky Crimean Federal University» Republic of Crimea, Simferopol, Agrarnoe.
Volojaninova Valeria Sergeevna -3rd year student of the Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Federal Uni-versity», e-mail: [email protected], Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V.I.Vernadsky Crimean Federal University» Republic of Crimea, Simferopol, Agrarnoe.
Pavlova Natalya Konstantinovna -Master, agronomist-seed producer, LLC «Boris-Agro», e-mail: zernovoe2014@ yandex.ua, Republic of Crimea, Simferopol district, s. Perovo.
100
