CC BY
36
Международный научно-исследовательский журнал ■ № 1 (43) ■ Часть 3 • Январь
DOI: 10.18454/IRJ.2016.43.089
Левченко Г.В.1, Макаров С.А.2, Тюрин И.Ю.3, Дугин Ю.А.4
1,2,3Кандидат технических наук, ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 4 кандидат технических наук,
ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный аграрный университет»
СОСТОЯНИЕ ПОГРУЗКИ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Аннотация
В системе мер по повышению плодородия почвы важнейшее место отводится органическим удобрениям. Для повышения конкурентоспособности своей продукции, производитель неизбежно сталкивается с необходимостью модернизации имеющегося оборудования для погрузки органических удобрений.
Ключевые слова: плодородие, почва, органические удобрения, навоз, способ, хранение, накопление, погрузка, транспортное средство, стационарные, мобильные.
Levchenko G.V.1, Makarov SA.2, Tyurin I.Y.3, Dugin Y.A.4
1,2,3PhD in Engineering, FSBEI HPE «Saratov SAU», 4PhD in Engineering,
FSBEI HPE «Volgograd State Agricultural University»
THE STATE OF LOADING OF ORGANIC FERTILIZERS IN AGRICULTURE
Abstract
Organic fertilizers fill important place in the system of measures to improve soil fertility. To enhance the competitiveness of their products, the manufacturer is faced with the necessity of upgrading existing equipment for loading of organic fertilizers.
Keywords: fertility, soil, organic fertilizer, manure, method, storage, accumulation, collection, vehicle, stationary, mobile.
Важное место в мероприятиях по восстановлению и поддержанию плодородия почвы занимает внесение органических удобрений. Основным источником органических удобрений являются пожнивные остатки и отходы производства, прежде всего навоз. Образование навоза происходит непосредственно на территории и в помещениях ферм и комплексов, и поэтому способ содержания животных оказывает большое влияние на свойства получаемого навоза. Следствие этого в сельскохозяйственном производстве получили распространение различные схемы удаления, накопления и внесения навоза и органических удобрений [1, 2].
Производство продукции растениеводства характеризуется сезонностью и цикличностью выполнения работ, которые подлежат модернизации [3-12]. Однако образование органических удобрений происходит непрерывно, что обуславливает необходимость их накопления и хранения. Период оптимального внесения имеет ограниченные сроки -осенью под зябь или весной - под вспашку. В этот период и протекает основная нагрузка по грузопотокам, связанным с внесением органических удобрений. Рекомендуемые нормы внесения определяются типом почв, видом возделываемых растений, но в целом могут достигать 10 - 40 т/га [1].
Все технологические схемы внесения навоза предусматривают погрузку в транспортное средство, разбрасыватель. Существует много вариантов механизации уборки и погрузки навоза. Преимущественно на фермах КРС для погрузки навоза используются механические стационарные и мобильные устройства.
Стационарные машины используются, как правило, в оборудованных навозохранилищах, где происходит созревание навоза. При уборке навоза шнековыми транспортерами с дальнейшим компостированием с торфом в специальном хранилище, органические удобрения грузят погрузчиком- перегружателем ПОУ- 40; козловым краном ККС - Ф-2 [1]. Выгрузку навоза из подпольных навозохранилищ осуществляют стационарной установкой УВН - 800-
01. В качестве примеров других стационарных установок могут служить насосы УТН - 10, НЖН - 200А и стационарный ковшовый погрузчик НПК - 30 [1].Все перечисленные машины относятся к серийным. Основным недостатком стационарных машин является невозможность погрузки вне зоны их действия: на выгульных площадках, прифермерской территории, в полевых буртах.
Выгрузка навоза непосредственно из помещений ферм может осуществляться наклонными транспортерами стационарных установок ТСН - 160А, ТСН - 3Б. Для погрузки навоза в транспортное средство за пределами фермы используют бульдозеры и эстакады [1].
Основное преимущество мобильных погрузчиков обусловлено возможностью применения практически в любом месте, где необходима погрузка. Анализ производственного опыта и литературных источников показывает, что с применением мобильных источников снижаются затраты на внесение навоза. Погрузчики органических удобрений разделяются на периодического и непрерывного действия. К серийно выпускаемым погрузчикам периодического действия относятся погрузчик-экскаватор ПЭ-Ф-1А; фронтально-перекидные погрузчики ПБ-35, ПФП-1, ПФП-2; грейферный погрузчик ПГ-0,2А; ковшовый фронтальный погрузчик ПКУ-0,8; ковшовый погрузчик на базе трактора “Кировец” КП-4 [1].
Погрузчики периодического действия выполняют работу циклично - с повторением операций подъезда к массиву груза, внедрения, отрыва, отъезда от массива, выгрузки в транспортное средство и возврата в исходное состояние. Погрузчики периодического действия используют для погрузки из навозохранилищ, полевых буртов. Необходимость постоянного маневрирования в процессе погрузки, большие напорные усилия при заполнении рабочего органа обуславливают высокую энергоемкость погрузки. Погрузчики периодического действия неэффективны при работе с грузами, расположенными на поверхности в виде слоя небольшой высоты. Этих недостатков лишены погрузчики непрерывного действия.
Известен один погрузчик непрерывного действия для органических удобрений - ПНД-250 [1]. Ранее серийно выпускались смеситель-погрузчик СПУ-40М, погрузчик ПНД-45 и погрузчик добыватель торфа ПДТ-1,5 ,но были сняты с производства из-за недостаточной производительности, высокой энергоемкости рабочего процесса, неудобства в работе.
15
Международный научно-исследовательский журнал ■ № 1 (43) ■ Часть 3 • Январь
Погрузчик ПНД-250 имеет переднее расположение рабочего органа и используется для погрузки органических удобрений из буртов. Эффективность работы погрузчика непрерывного действия определяется питателем. Питатель осуществляет отделение, захват и перемещение груза к отгрузочному транспортеру. В погрузчике ПНД-250 применен шнекофрезерный питатель. Разработка ПНД-250 производилась с расчетом получения максимальной производительности. Так техническая производительность этого погрузчика составляет 250 т/ч.
В связи с разукрупнением животноводческих предприятий, появлением фермерских хозяйств такая производительность не всегда востребована производством. На первый план выдвигаются требования по снижению затрат энергии на погрузку и снижению эксплуатационных затрат в целом.
Погрузчики непрерывного действия осуществляют процесс погрузки непрерывно, без маневрирования, только с поступательным движением. Равномерная загрузка при работе позволяет проектировать механизмы и привод с меньшими запасами мощности и прочности. Анализ литературных источников [1] показывает, что высокая энергоемкость рабочего процесса погрузчиков непрерывного действия связана с несовершенством конструктивно -технологических схем питателей и несоответствием их конструктивных и режимных параметров физикомеханическим свойствам грузов. Поэтому для обеспечения эффективности погрузчиков непрерывного действия необходима разработка новых питателей.
Погрузчики непрерывного действия отделяют груз от основного массива фрезерованием. Органические удобрения после погрузки представляют собой сыпучую массу с мелкокусковыми включениями. Этим обеспечиваются оптимальные условия для работы навозоразбрасывателей. Возможность работы с поверхностнораспределенными грузами позволяет погрузчикам непрерывного действия отгружать навоз с выгульных площадок и прифермерских территорий.
Большое внимание уделяется разработке и совершенствованию конструкций рабочих органов погрузчиков для органических удобрений за рубежом [1]. Фирмой FORTSCHRITT Erntemaschinen GmbH выпускается серия погрузчиков, используемых при погрузке органических удобрений, и имеющая восемь модификаций [1], отличающихся различной производительностью. Отделение компании JI Case в г. Донкастер (Великобритания) выпустило погрузчики серии Uni- Loader для механизации работ на животноводческих фермах [1]. Погрузчик 200S [1] имеет в качестве органа ковш, который позволяет работать с органическими удобрениями на прифермерской территории и навозохранилищах. Исследования погрузчиков ведутся в направлении повышения эффективности работы и удобства в управлении [1].
Перспективность использования погрузчика непрерывного действия органических удобрений станет более очевидной по мере появления оригинальных и эффективных питателей.
Литература
1. Левченко, Г.В. Повышение эффективности погрузки органических удобрений погрузчиком непрерывного действия и оптимизация параметров лопастного питателя [текст] / Г.В. Левченко / Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова. Саратов, 1998
2. Левченко, Г.В. Погрузчик-смеситель / Г.В. Левченко, П.И. Павлов, И.С. Алексеенко // Патент на полезную модель №87153; МПК B65G67/24, опубл. 09.2009, бюл. №27.
3. Левченко, Г.В. Устройство для упорядоченной укладки рулонов грубых кормов [текст] / Г.В. Левченко, В.Н. Соколов, А.В. Ракутина / Научное обозрение, № 3. - Саратов, ООО «АПЕКС-94», 2014., с. 38...41.
4. Соколов, Н.М. Почвовлагосберегающий способ основной обработки почвы на склонах [текст] / Н.М. Соколов / Тракторы и сельскохозяйственные машины - 2012, №5, с. 17-18.
5. Тюрин, И.Ю. Совершенствование технологического процесса досушивания сена на стационаре [текст] / Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук/ Саратов, 2000, 194 с.
6. Тюрин, И.Ю. Значение процесса и способы сушки зерна [текст] // Тюрин И.Ю., Тельнов М.Ю // Научное обозрение, № 4. - Саратов, ООО «АПЕКС-94», 2011., с. 112.115.
7. Тюрин, И.Ю. Совершенствование процесса досушивания сена[текст]/ Монография / Saarbrucken, 2012, 80 стр.
8. Тюрин, И.Ю. К вопросу об искусственных способах заготовки продуктов растениеводства при эксплуатации сушилок [текст] // И.Ю. Тюрин, М.Ю.Тельнов, Ф.В. Лобжа //Народное хозяйство. Вопросы инновационного развития, Всероссийский научно-практический журнал, № 1, 2012 - Москва, Изд. МИИ Наука, с. 160.164.
9. Тюрин И.Ю. Перспективы развития экспериментальных исследований процесса сушки [текст] / И.Ю. Тюрин // Научное обозрение, № 5. - Саратов, ООО «АПЕКС-94», 2010.
10. Дугин, Ю.А. Совершенствование технологии и разработка роторно-винтового молотильного аппарата для обмолота нута [текст] / Ю.А. Дугин/ Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия. Волгоград, 2008.
11. Макаров, С.А. Устройство для отрезания и погрузки силоса и сенажа. / С.А. Макаров, И.П. Павлов, И.А. Майоров, М.О. Шакалов, Н.Е. Шиневский // Патент на изобретение № 2225091 опубл. 08.04.2002.
12. Макаров, С.А. Устройство для отрезания и погрузки силоса и сенажа. / С.А. Макаров, И.П. Павлов, С.Ю. Трифонов, О.В. Бобрышев, Е.В. Беликов // Патент на изобретение № 2216913 опубл. 02.2002.
References
1. Levchenko, G. V. improving the efficiency of loading of organic fertilizer truck and a continuous optimization of parameters of a rotary-vane feeder [text] / G. V. Levchenko / the Dissertation on competition of a disci-tion of the degree of candidate of technical Sciences, Saratov state agrarian University named after. N. And. Vavilova. Saratov, 1998
2. Levchenko, G.V.Truck Mixer / G.V. Levchenko, P.I. Pavlov, I.S. Alexeenko // Patent for useful model №87153; IPC B65G67 / 24, publ.27.09.2009, Bull. №27.
3. Levchenko, G.V.Device for orderly stacking bales of roughage [text] / G.V. Levchenko, V.N. Sokolov, A.V.Rakutina / Scientific Review, № 3. - Saratov LLC "APEX 94", 2014, p. 38 ... 41.
16
Международный научно-исследовательский журнал ■ № 1 (43) ■ Часть 3 • Январь
4. Sokolov, N.M.Pochvovlagosberegayuschy way of primary tillage on slopes [text] / N.M. Sokolov / Tractors and agricultural machinery - 2012, №5, s.17-18.
5. Tyurin, I.Y.Improving the process finish drying of hay at the hospital [text] / Dissertation for the degree of candidate of technical sciences / Saratov, 2000, 194 p.
6. Tyurin, I.Y.The value of the process and methods of grain drying [text] // Tyurin I.Y., Telnov M.Y. // Scientific Review, № 4. - Saratov LLC "APEX 94", 2011, p.112 ... 115.
7. Tyurin, I.Y.Improving the process of dryness hay [text] / Monograph / Saarbrucken, 2012.
8. Tyurin, Y. I. To the question about artificial methods of harvesting of crop products during the operation of drying [text] / Y. I. Tyurin, M. Yu. Telnov, V. F. Lobzha /the economy. The issues of innovative development, all-Russian scientific and practical journal, No. 1, 2012 - Moscow, Ed. MIA's Science,...p. 160.. .164.
9. Tyurin Y. I. prospects of development of experimental researches of process of drying [text] / Y. I. Tyurin // Scientific obozrenie, No. 5. - Saratov, OOO "APEKS-94", 2010.
10. Dugin, Y.A. Perfection of technology and the development of rotary screw threshing machine threshing chickpea [text] / Y.A. Dugin / thesis for the degree of candidate of technical sciences / Volgograd State Agricultural Academy. Volgograd 2008.
11. Makarov, S. A. Device for cutting and loading silage and haylage. / A. S. Makarov, I. P. Pavlov, I. A. Mayorov, M. O. Jackals, N. E. Shineski // Patent for the invention № 2225091 publ. 04.2002.
12. Makarov, S. A. Device for cutting and loading silage and haylage. / A. S. Makarov, I. P. Pavlov, S. Yu. Trifonov, O. V. Bobryshev, Y. V. Belikov // Patent for the invention № 2216913 publ. 02.2002.
DOI: 10.18454/IRJ.2016.43.091 Медин Д.К.1, Русакова И.В.2
:ORCID: 0000-0003-3969-6730, Научный сотрудник; 2ORCID: 0000-0002-5085-0578, кандидат биологических наук, ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт органических удобрений и торфа» ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОРГАНОГЕННЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ
ОТХОДОВ В КАЧЕСТВЕ УДОБРЕНИЯ
Аннотация
Исследованиями в полевом опыте на дерново-подзолистой супесчаной почве установлено, что применение в качестве удобрения птичьего помета в сочетании с соломой имеет преимущества по сравнению с раздельным их внесением: способствует повышению численности и биомассы микроорганизмов, биологическому закреплению минерального азота и снижению миграции нитратов по профилю, увеличению урожайности культур зернового севооборота.
Ключевые слова: птичий помет, солома, микробная биомасса, снижение содержания минерального азота, урожайность зерновых культур.
Medin D.K.1, Rusakova I.V.2
'ORCID: 0000-0003-3969-6730, Researcher, 2ORCID: 0000-0002-5085-0578, PhD in Biology,
All Russian Research Institute of Organic Fertilizers and Peat STUDY OF EFFICIENCY ORGANOGENIC AGRICULTURAL WASTE AS FERTILIZER
Abstract
Researches in the field experiment on soddy-podzolic sandy loam soil found that the use as fertilizer of a poultry manure in combination with straw has advantages in comparison with their separate introduction: it contributes to the abundance and biomass of microorganisms, biological fixation of mineral nitrogen and reduce the migration of nitrates in the profile, increase in grain crop rotation.
Keywords: poultry manure, straw, microbial biomass, decrease of mineral nitrogen, productivity of grain crops.
Сельскохозяйственное производство сопровождается накоплением огромного количества отходов, в т.ч. растительных и животноводческих, создающих экологические нагрузки на объекты окружающей среды. Так в целом по России ежегодное производство птичьего помета составляет 14,5 - 20 млн. т [1,2], соломы - 70-100 млн. т [3]. Эти отходы представляют значительный ресурс органического вещества, макро- и микроэлементов. Утилизация их в агроэкосистемах позволяет возвратить питательные элементы, сконцентрированные в отходах, в биогеохимические циклы для повторного использования растениями и почвенной биотой, повысить плодородие почв и продуктивность агроценозов, снизить негативное воздействие на окружающую среду и затраты на минеральные удобрения [4]. Одной из основных проблем, возникающих при использовании высоких доз птичьего помета в качестве удобрения, является сверхнормативное увеличение содержания нитратов в почве с последующим риском выщелачивания их в грунтовые воды. При внесении соломы зерновых культур с высоким отношением C:N, напротив, в почве создается дефицит минерального азота, основным механизмом которого является иммобилизация его в микробной биомассе в результате увеличения активности гетеротрофов, что может приводить к снижению урожайности культур. Исходя из этого, накопление нитратов и потери азота из почвы можно минимизировать, если вносить помет в комбинации с соломой. В ряде отечественных и зарубежных исследований установлено, что запашка соломы в почву совместно с азотсодержащими органическими или минеральными удобрениями снижает уровень содержания минерального азота в профиле почвы и уменьшает перемещение нитратов за пределы корнеобитаемого слоя [5-7].
Цель исследований - изучение действия и последействия двукратного внесения высоких доз птичьего помета и соломы при совместном и раздельном внесении в зерновом севообороте на дерново-подзолистой супесчаной почве.
17
