CC BY
21
ш
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС
УДК: 631.17:631.3:631.5:633 (571.1) ГРНТИ 68.85.29
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЗЕРНОВЫХ В УСЛОВИЯХ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ
М.С. Чекусов, Л.В. Юшкевич, А.А. Кем, Д.А. Голованов
Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина
Россия, 644012, г. Омск, Институтская пл., 1;
В статье рассматривается проблема сохранения плодородия почвы. Показаны современные технологии аэрирования и влагозадержания почвы, возможности новых сельскохозяйственных машин, подчеркнуто значение технологий и машин в энерго- и ресурсосбережении, повышении урожаев зерновых.
Ключевые слова: почвенное плодородие, сельскохозяйственные орудия, производство зерновых, Сибирь, Омский экспериментальный завод.
IMPROVEMENT OF TECHNOLOGICAL PROCESSES AND MEANS FOR CULTIVATION GRAIN IN THE CONDITIONS OF OMSK REGION
M.S. Chekusov, L.V. Yushkevich, A.A. Kem, D.A. Golovanov Stolypin Omsk State Agrarian University Russia, 644012, Omsk, Institutskaya pl., 1;
The article considers the problem of preservation of soil fertility. The authors show current technologies of soil aeration and moisture retention, possibilities of new agricultural machines. They underline the value of technologies and machines in energy- and resource-saving, yield gain of crops.
Keywords: soil fertility, agricultural tools, corn farming, Siberia, Omsk experimental factory.
К истории вопроса
В 1954-1960 гг. площадь освоения целинных и залежных земель в СССР составила 42 млн га, что позволило в сравнении с 1953 годом повысить производство зерна на 30 %. В Ом-
ской области было распахано около 1,4 млн га, это вело к повышению товарности зерна, продуктивности животноводства, количества сельскохозяйственной техники и её качественному улучшению.
/ББМ 2221-7711 Национальные приоритеты России. 2015. № 4 (18)
ш
В масштабной работе не обошлось без ошибок и просчетов в освоении земель, в частности, в технологии обработки почвы. Из-за несоответствия применяемых технологий масштабам возделываемой пашни, отсутствия более совершенных машин и орудий на освоенных землях отмечался процесс дефляции почв, что привело к снижению плодородия. Благодаря своевременному вмешательству ученых аграрной науки ситуация в земледелии стабилизировалась.
Существенный вклад в разработку и внедрение агротехнических мероприятий в борьбе с засухой и эрозией почв для условий Западной Сибири внесли ученые Т.С. Мальцев, А.И. Бараев,
A.Н. Каштанов, С.С. Сдобников, Е.И. Шиятый, М.З. Журавлев, В.Н. Слесарев, Ю.Б. Мощенко, М.Е. Черепанов и другие.
Вопросами комплексной механизации технологических процессов в почвозащитном земледелии занимались Н.В. Краснощеков, И.Т. Ковриков, Е.П. Огрызков, А.П. Грибанов-ский, А.И. Любимов, Б.Д. Докин, Р.С. Рахимов,
B.Е. Ковтунов, Н.В. Гришин и другие учёные.
Для разработки почвозащитных машин и рабочих органов в 1957 году по инициативе директора Сибирского НИИ сельского хозяйства И.В. Зезина был организован отдел механизации. Сотрудники отдела активно включились в работу по усовершенствованию зональной системы машин для почвозащитной технологии обработки почвы.
В 1965 году для изготовления новых рабочих органов и машин для сельскохозяйственного производства было организовано ОКБ СибНИИСХ, которое возглавил Н.В. Краснощеков, впоследствии академик РАСХН. В 2010 году на базе опытно-конструкторского бюро был образован ФГУП «Омский экспериментальный завод»
Учеными СибНИИСХ совместно с Омским сельскохозяйственным институтом была усовершенствована почвозащитная система земледелия применительно к почвенно-климатическим зонам Омской области. Почвозащитная технология обработки почвы потребовала технического перевооружения. В основу системы были положены плоскорезная обработка почвы, обеспечивающая сохранение пожнивных остатков на поверхности поля. Мульчирование почвы защитило её от дефляции, пыльных бурь, способствовало значительному снегозадержанию, улучшению влагообеспеченности растений и повышению урожайности. Сочетание плоскорезной обработки со щелеванием повысило и экономическую эффективность почвозащитных технологий.
На полях появились новые машины культиваторы-плоскорезы КП-250, культиваторы глубокорыхлители КПГ-2-150, КПГ-250, которые позволили сохранять часть стерневого покро-
ва. Весной на «закрытие» влаги использовались бороны «Зигзаг», предпосевную культивацию проводили лущильниками или культиваторами КПГ-4, КПН-4, КПЭ-3,8. В конце 60-х годов прошлого столетия на полях области появилась комбинированная сеялка СЗС-2,1, она была положительно оценена производственниками за надежность, простоту, многооперационность выполнения технологических операций.
Современные проблемы и их решение
В условиях современного сельскохозяйственного производства, в рыночных условиях, при дефиците трудовых ресурсов, сельскохозяйственной техники, высокой стоимости ГСМ повысить эффективность технологического процесса можно по следующим направлениям:
- создание машин и комбинированных агрегатов, выполняющих за один проход несколько технологических операций;
- исключение некоторых технологических операций из системы обработки почвы и замены их использованием средств интенсификации;
- уменьшение глубины обработки почвы.
Разнообразие почвенных, природно-климатических и производственных условий предопределяет необходимость зонального подхода к разработке машинных технологий и техники для обеспечения эффективности и устойчивости земледелия.
В связи с новыми реалиями в последние годы учеными ФГБНУ СибНИИСХ и специалистами ФГУП «Омский экспериментальный завод» научно обоснован, разработан и внедрен в зерновое производство более совершенный комплекс почвозащитных, влагосберегающих орудий, основанных на энерго- и ресурсосбережении, с целью более рационального использования почвенно-климатических ресурсов территории, повышения продуктивности пашни при воспроизводстве почвенного плодородия. Среди разработанных новых орудий следует отметить основные, внесшие существенный вклад в решение проблем адаптивного земледелия.
1. При сократившемся поголовье КРС использование соломы на нужды животноводства составляет всего 15-20 % от объемов ежегодного производства, большая часть сжигается, остальная вносится на поля. Для оптимизации использования соломы в системе почвозащитного земледелия с учётом сокращения затрат на её утилизацию разработаны измельчители соломы (ИСН-2, ИСН-3), использование которых обеспечивает улучшение водного режима и способствует повышению урожайности зерна. Измельчители соломы «Торнадо» агрегатируются с комбайнами «Нива», «Енисей», Дон-1500, «Вектор» и Джон Дир и др. (рис. 1).
Рис. 1. Измельчители соломы «Торнадо» для различных комбайнов
Ширина разбрасывания соломы регулируется и составляет от 4 до 10 м при измельчении 50-200 мм. Эффективное использование в технологии данного агроприёма имеет преимущество по ряду позиций: способствует более качественной зяблевой обработке почвы, особенно во влажную осень, повышает противоэрозионную устойчивость почвы поля, увеличивает влагообес-печенность почвы, уменьшает испарение влаги в весенний период, что в конечном итоге способствует повышению потенциального и эффективного плодородия почвы.
Для равномерного распределения пожнивных растительных остатков по поверхности поля необходимо использовать пружинные бороны, что позволяет исключить забивание рабочих органов орудий при проведении последующих обработок осенью или весной.
Ежегодная площадь внесения измельчённой соломы только в Омской области за последние годы увеличилась в 10-12 раз и составляет более 900 тыс. га. Измельчение соломы и внесение её на поля выгодно и в организационном плане, в сравнении с использованием копнителей, затраты труда сокращаются в 2,6, а расход ГСМ - почти в 2 раза. В настоящее время измельчители «Торнадо» активно используются во многих регионах России и Республике Казахстан.
2. В ресурсосберегающей технологии при проведении основной обработки почвы, особенно в лесостепной почвенно-климатической зоне, имеющей сложный почвенный покров с неблагоприятными агрофизическими свойствами, а также на почвах черноземного ряда, склонных к переуплотнению при длительной обработке почвы по минимальной и «нулевой» технологии, для повышения её влагопроводных функ-
ций через 3-4 года необходимо периодическое глубокое рыхление. Для этой цели разработаны глубокорыхлители почвы различной ширины захвата (рис. 2).
Рис. 2. Глубокорыхлитель РН-4
Таблица 1
Техническая характеристика рыхлителей почвы
Наименование агрегата
Параметры РН-2,5 «Гефест» РН-4 «Атлант» ПРП-5,6 «Титан»
Тип машины Навесной Навесной Прицепной
Рабочая ширина захвата, м 2,5 4,0 5,6
Глубина обработки почвы, см:
- рыхлителями 20-45 20-45 20-40
- дисками до 12 до 12 до 12
- катками до 6 до 6 до 15
Рабочая скорость, км/час до 12
Число рабочих органов, шт. 7 11 9
Масса машины, кг 1850 2800 5750
Агрегатируется с тракторами, класс 3 т 5 т 6-8 т
Применение данных агрегатов позволяет проводить периодическое глубокое рыхление подпахотного слоя на глубину до 30-35 см. Исследования показали, что при обработке почвы глубокорыхлителями, по сравнению с ежегодной
Ш]
ISSN 2221-7711 Национальные приоритеты России. 2015. № 4 (18)
вспашкой обеспечивается повышение производительности до 20 %, расход ГСМ снижается на 17 %, прибавка урожайности пшеницы составляет до 0,40 т/га.
3. В засушливых условиях юга Западной Сибири лимитирующим фактором повышения продуктивности зерновых культур является влага. Потери влаги отмечаются в допосевной период, при предпосевной обработке почвы, а также при летних обработках парового поля, на глыбистой и не выровненной зяби. Проведенными исследованиями установлено, что в засушливых агроланд-шафтах для сохранения влаги и подавления сорняков целесообразны поверхностные обработки почвы на глубину не более 6-8 см. Глубокие обработки, в том числе и в паровом поле, приводят к иссушению верхнего (0-10 см) слоя почвы, только сокращение глубины обработки с 14-16 до 5-6 см способствует повышению провокации проростков сорняков на 70-80 %, сокращению потерь влаги с 2,9 до 1,8 мм в сутки (38 %) и экономии ГСМ до 30-40 % .
На Омском экспериментальном заводе для засушливых регионов разработано семейство культиваторов «Степняк», имеющих несколько модификаций (рис. 3). Техническая характеристика культиваторов приведена в таблице 2.
Рис. 3. Культиватор «Степняк-10» в работе
Комбинированные культиваторы предназначены для качественной предпосевной обработки и подготовке паров в системе почвозащитного земледелия. К преимуществам культиватора «Степняк» относятся:
- выравнивание поверхности поля благодаря эффективной схеме расположения копирующих опорных колес и катков (транспортные колёса при культивации не задействованы);
- равномерность и стабильность хода рабочих органов на заданную минимальную (6-8 см) глубину;
- разрушение прикатывающими катками специальной конструкции комков почвы до мелких фракций, позволяющий проводить последующие операции;
- качественное подрезание и вычёсывание сорняков;
- возможность эксплуатации с зарубежными тракторами, простота обслуживания и регулировок.
4. Урожайность зерновых культур во многом определяется качеством посева, равномерностью размещения семян по глубине и площади питания. На предприятии разработана и внедряется в производство универсальная зерновая сеялка «Sower 3600», которая предназначена не только для высева зерновых, зернобобовых, но и мелкосеменных культур (рис. 4).
Рис. 4. Посевной комплекс «Sower - 3600»
Сеялка прицепная агрегатируется с трактором класса 14кН, ширина захвата при использовании одного модуля - 3,6 м, двух - 7,2 м.
Применение универсальных высевающих аппаратов и бесступенчатого вариатора гарантирует высокую точность нормы высева семян в зависимости от высеваемой сельскохозяйственной культуры от 3 до 400 кг/га. Сеялка оборудована двухдисковыми сошниками, каждый из которых связан с катком, что позволяет копировать неровности поверхности поля и регулировать глубину заделки семян (15-90 мм) и стабильно выдерживать её во время посева. Ширина междурядья
Таблица 2
Технические характеристики комбинированных почвообрабатывающих агрегатов «Степняк»
Параметры Наименование агрегата
«Степняк - 4,2» «Степняк - 5,6» «Степняк - 7,4» «Степняк - 10»
Ширина захвата, м 4,2 5,6 7,4 10
Агрегатируется с тракторами, класс 2 3 5 5 и выше
Производительность, га/час 3,5-5 4,5-6 6,5-8 9-11
Рабочая скорость, км/час до 12
Глубина обработки, см 6-18
Масса машины, т 2,0 2,85 3,65 6,50
Научно-технический прогресс
15 см. Отдельно вынесенное приводное колесо обеспечивает стабильный привод высевающих аппаратов.
Все орудия и машины прошли государственные приёмочные испытания на Сибирской, Кубанской и Поволжской машиноиспытательных станциях по итогам испытаний они рекомендованы к внедрению в сельскохозяйственное производство.
Данные машины и орудия нашли широкое применение не только на полях Сибири, но и в других регионах России, а также в Украине, Монголии, Казахстане, Беларуси и Армении.
Таким образом, в современных условиях решение проблемы ресурсосбережения в зерновом производстве, и в целом в земледелии, во многом решаются путем внедрения многофункциональных и высокопроизводительных машин и орудий для обработки почвы и посева.
Освоение ресурсосберегающих технологий выращивания зерновых культур, с использованием машин и орудий, выпускаемых в Сибири, позволит улучшить экономические параметры производства зерна, повысить урожайность, более рационально использовать почвенно-клима-тические ресурсы региона.
Чекусов Максим Сергеевич, канд. техн. наук, доцент; Статья поступила в редакцию
Юшкевич Леонид Витальевич, доктор техн. наук профессор; 8 декабря 2015 г.
Кем Александр Александрович, канд. техн. наук кафедры землеустройства;
Голованов Дмитрий Александрович, канд. техн. наук кафедры агроин-женерии Омского государственного аграрного Университета
© М.С. Чекусов, Л.В. Юшкевич, А.А. Кем, Д.А. Голованов, 2015
/ У Новости науки и техники
Сибирский научный центр мониторинга технического состояния оборудования опасных производств
Центр создан на базе омского промышленного предприятия ООО «НПЦ «Динамика» по решению Президиума Российской инженерной академии (РИА). Он будет осуществлять системное развитие научно-технического и проектного обеспечения технологической безопасности современного и перспективного оборудования в условиях опасных производств приоритетных отраслей промышленности и транспорта. Кроме того, центр будет вести научно-образовательную деятельность по новейшим технологиям мониторинга и диагностики при взаимодействии с вузами и научными организациями.
Решение о создании центра мониторинга было поддержано министерством промышленности, транспорта и инновационных технологий Омской области, некоммерческим партнерством «Сибирское машиностроение», активным членом которого является ООО «НПЦ «Динамика», одобрено руководством исполкома Межрегиональной Ассоциации «Сибирское соглашение».
Научным руководителем центра мониторинга утвержден академик Российской инженерной академии доктор технических наук, профессор, лауреат премии Правительства Российской Федерации в области науки техники В.Н. Костюков - известный ученый в области мониторинга и виброакустической диагностики оборудования опасных производств, учредитель и главный конструктор ООО «НПЦ «Динамика».
Одной из первых научных работ центра мониторинга стала разработка методологии оценки ресурса оборудования ТЭС и АЭС на основе систем КОМПАКС с представлением гранта Российским научным фондом по ключевой проблеме «Создание новых методик определения остаточного ресурса и оперативного контроля механизмов и конструкций в процессе их эксплуатации» на 2015-2017 годы.
Источник:
http://omskportal.ru/ru/government/ News/2015/12/21/1450695988635.html
