CC BY
52
АГРОПРОМЫШЛЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
УДК 631.53.043
ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ТОЧНОПУНКТИРНОГО ПОСЕВА СЕМЯН ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР С УЧЕТОМ ОПТИМАЛЬНОЙ ПЛОЩАДИ ПИТАНИЯ
В.А. Моторин, кандидат технических наук
В.Г. Абезин, доктор технических наук, профессор
Волгоградский государственный аграрный университет
Разработана технология точнопунктирного посева семян зерновых культур и высевающий аппарат для её осуществления. Технология обеспечивает растения необходимыми для роста и развития питательными веществами, влагой и определённой площадью питания, что обеспечивает значительное повышение урожайности, без привлечения дополнительных затрат.
Ключевые слова: точнопунктирный высев, сеялка точного высева, оптимальная площадь питания, точность высева, посев зерновых культур, урожайность, норма высева.
Посев является одной из самых ответственных операций в растениеводстве. От качества его проведения во многом зависит количество и качество получаемого урожая. Для получения максимальной урожайности необходимо, чтобы площадь питания для каждого растения была оптимальной [2].
Это зависит от научно обоснованной нормы высева и схемы размещения семян вдоль оси рядка. Посев семян меньше нормы, а также превышение её снижает урожайность или из-за разреженности посевов или излишней густоты.
Рекомендуемое расстояние между семенами зерновых культур при рядовом посеве 1,5...2 см [3].
Высокоинтенсивная технология возделывания зерновых культур требует обеспечения оптимального уровня минерального питания растений, их защиту от сорняков, вредителей, болезней, а также качественно отличные способы предпосевной подготовки почвы с помощью комбинированных машин, посев семян на одинаковую глубину сеялками точного высева, наиболее рациональную систему ухода за посевами с использованием прецизионных опрыскивателей [8].
Одним из важнейших параметров при возделывании зерновых культур является площадь питания растений, которая включает объём почвы и воздуха, занимаемого одним растением. Она определяет густоту стояния растений, норму высева семян, структурные особенности растений, динамику формирования урожая, урожайность и качество продукции. При увеличении густоты стояния растений до определённого предела урожайность повышается с одновременным снижением среднего урожая с одного растения. Дальнейшее повышение густоты стояния ведёт к снижению урожая с одного растения и общей урожайности [7].
Изменение густоты стояния влияет не только на урожайность, но и на средние размеры зерна. Площадь питания растения зависит от плодородия почвы, чем выше уровень плодородия почвы при наличии достаточно высокого уровня других факторов жизни растений, тем гуще их можно размещать.
Оптимальный уровень минерального питания растений, защита от сорняков обеспечивается при подготовке почвы к посеву.
После уборки зерновых предшественников производится лущение стерни на глубину 6.8 см в один два следа дисковыми лущильниками на полях, засорённых
однолетними сорняками или лемешными лущильниками на полях, засорённых корнеотпрысковыми сорняками [2].
Под основную обработку почвы вносят 20.. .30 т/га органических удобрений.
Основная обработка почвы выполняется плугом-удобрителем [5] через 8.10 дней после лущения, при этом производится заделка органических удобрений и вносится 40.60 кг/га фосфорных, калийных удобрений. В зимний период при наличии снега производится снегозадержание.
Предпосевная обработка почвы выполняется прицепным культиватором КПС-4Г и агрегатами ВИП-5,6, что обеспечивает полное уничтожение сорняков, рыхление почвы на глубину заделки семян, выравнивание поверхности почвы и её уплотнение перед посевом. Такая предпосевная обработка позволяет производить заделку семян на заданную глубину комбинированным сошником [4], позволяющим одновременно с посевом семян вносить заданную норму минеральных удобрений с обеспечением образования почвенной прослойки между семенами и удобрениями. Заданная норма внесения удобрений подаётся туковысевающим аппаратом, который устанавливается на сеялке.
Высевающие аппараты, применяемые для посева зерновых культур, не обеспечивают заданной точности высева и необходимой площади питания растений. Технология точнопунктирного посева семян зерновых культур предполагает размещение семян вдоль оси рядка с точно заданным расстоянием, обеспечивающим необходимую площадь питания и включает высококачественную очистку семян и обработку семян за 2.3 дня до посева электроактивированной водой - анолитом с потенциалом ОВП +600.. .+700 мВ, которая производится вместо протравливания [6].
Непосредственно перед посевом семена замачивают в католите -электроактивированной водой с ОВП - 600.-700 мВ при температуре +15.+20 оС в течение 0,5 часа, что повышает биологическую активность семян, ускоряет их всхожесть, рост и развитие растений.
Посев выполняют замоченными семенами высевающими аппаратами, обеспечивающими пунктирный высев семян с точно заданным расстоянием между ними в рядке.
Нами разработана конструкция высевающего аппарата, позволяющая производить высев семян пунктирным способом (рис. 1).
Пневматический высевающий аппарат, содержит семенной бункер 1, заборную камеру 2, пластинчатый отражатель 3, барабан-направитель 4, канал подачи семян 5, высевающее устройство 6, неподвижный корпус высевающего устройства 7, каналы повышенного давления 8, вращающийся барабан высевающего устройства 9, отверстие на дне ячейки 10, семяпровод 11, высевающая ячейка 12, ограничитель 13, источник повышенного давления 14, сошник 15.
Рисунок 1 - Пневматический высевающий аппарат
Пневматический высевающий аппарат работает следующим образом.
Перед началом работы семена засыпаются в семенной бункер 1. За счет собственного веса семена перемещаются на дно бункера в заборную камеру 2, где на подшипниках вращается барабан-направитель 4, поверхность которого выполнена из прорезиненного материала, для исключения повреждения семян, ориентирует и направляет семена в вертикальный канал подачи семян 5, счищая лишние пластинчатым отражателем 3. Продвигаясь по каналу подачи 5 семена достигают высевающей ячейки 12 высевающего устройства 6. На высевающей ячейки 12 находится ограничитель 13, не позволяющий семенам произвольно попадать в семяпровод 11. По каналам повышенного давления 8 через отверстие 10 на дне высевающей ячейки 12, подается воздух под давлением от источника повышенного давления 14, за счет чего семя выбрасывается через семяпровод 11, который выполнен из силиконового материала в сошник 15.
В ходе эксперимента, целью которого являлось определение оптимальных параметров высевающего аппарата, влияющих на процесс высева семян зерновых культур, получены оптимальные значения диаметра отверстия и необходимого давления воздуха (рис. 2).
Точность высева, %
Рисунок 2 - Поверхность отклика (а) и двумерное сечение (б), отражающие зависимость точности высева от диаметра отверстия на дне ячейки и давления
Для получения необходимого давления, способного подхватить семя и перенести его через семяпровод 11 в сошник 15, но в то же время исключить повреждение при прохождении семяпровода 11 и сошника 15, в связи с высокой скоростью потока, необходим диаметр круглого отверстия 10 на дне ячейки 12, 2,10^2,50 мм, при давлении, создаваемом в системе, равным 0.35^0,38 МПа. При данных показателях точность высева достигает 95 %.
Разработанная технология и технические средства позволяют обеспечить оптимальную площадь питания растений и значительно повысить урожайность.
Библиографический список
1. Высевающий аппарат для пунктирного высева семян сельскохозяйственных культур [Текст]: патент 2454849 РФ А01С 7/16. / В.Г. Абезин, А.Н. Цепляев, Д.В. Скрипкин // заявл. 28.10.2010, опубл. 10.07.2012, бюл. №19.
2. Клёнин, Н.И. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины [Текст]/ Н.И. Клёнин, В.Г. Егоров. - М.: Колос, 2004. - 404 с.: ил.
3. Листопад, Г.Е. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины [Текст]/ Г.Е. Листопад, Г.К. Демидов и др.; под общ. ред. Г.Е. Листопада. - М.: Агропромиздат, 1986. - 688 с., ил.
4. Комбинированный сошник [Текст] : патент 2419277 С1 РФ А01С 7/20. / В.Г. Абезин, А.Н. Цепляев, М.Н. Шапров // заявл. 03.12.2009, опубл. 27.05.2011, бюл. №15.
5. Плуг-удобритель [Текст] : патент 2384032 С1 РФ А 01В 17/00, А01В 19/06. /В.Г. Абезин, А.Н. Цепляев, В.П. Бороменский // заявл. 29.10.2008, опубл. 20.03.2010 бюл.№8
6. Способ предпосевной обработки семян зерновых колосовых культур [Текст] : патент 2312480 С1 РФ. А01С 1/00. /И.П. Свинцов, К.Н. Кулик, М.Н. Белицкая, В.В. Карпунин, В.Г. Абезин, В.В. Карпунин// заявл. 15.03. 2006, опубл. 20.12.2007, бюл. № 35.
7. Технология точнопунктирного посева семян зерновых культур [Текст]/ В.Г. Абезин, В.А. Моторин, О.Н. Беспалова, Д.В. Скрипкин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2014. - №1 (33). - С. 189-193.
8. Халанский, В.М. Сельскохозяйственные машины [Текст]/ В.М. Халанский, И.В. Горбачёв. - М.: Колос С, 2004. - 624.: ил.
E-mail: [email protected]
