+
+
-
Третья обработка пара с одновременным посевом кулис
на 6-8 см
10.07
+
±
-
Химическая обработка
25.07
-
+
+
Четвертая обработка пара на 10-12 см
25.07
+
-
-
Пятая обработка пара с одновременным внесением
удобрений на 18-20 см, 2 ц/га
10.08
+
-
-
Химическая обработка (по необходимости)
10.08
-
+
+
Плоскорезная обработка почвы ( или щелевание) на 25-
27 см
10.09
+
+
-
Уборка урожая прямым или раздельным комбайнирова-
нием
20.08
+
-
-
Уборка урожая с измельчением и разбрасыванием соло-
мы
20.08
-
+
+
Транспортировка зерна от комбайна на ток
20.08
+
+
+
Сбор и вывоз соломы с поля
20.08
+
-
-
Очистка зерна
20.08
+
+
+
В последние годы в Казахстане все большее применение при возделывании сельскохозяйст-
венных культур находят влаго-ресурсосберегающие технологии, основанные на минимальной и нуле-
вой обработках почвы. Технология минимальной обработки почвы предусматривает отказ от прове-
дения глубоких обработок, уменьшение глубины и степени интенсивности механических воздействий
на почву, а также сокращение количества механических обработок в течение всего технологического
цикла за счет совмещения отдельных операций путем применения комбинированных и универсаль-
ных машин и орудий [2]. Кроме того, при минимальной технологии обработки почвы увеличивается
количество химических обработок в сравнении с почвозащитной. Количество сокращаемых техноло-
гических операций при минимальной технологии определяется в зависимости от почвенно-
климатических условий зоны, производственных мощностей хозяйств. Из таблицы 1 видно, что могут
исключаться технологические операции по предпосевной культивации, послепосевному прикатыва-
нию, довсходовому боронованию, а также механическая плоскорезная обработка пара. Часть меха-
нических обработок на парах заменяется применением химических средств борьбы с сорными расте-
ниями. Уборку урожая в технологии минимальной обработки почвы проводят комбайнами обо-
ҚАЗАҚСТАННЫҢ АӨК ИННОВАЦИЯЛЫҚ ДАМУЫ: АУЫЛШАРУАШЫЛЫҚ, ВЕТЕРИНАРЛЫҚ ЖӘНЕ
ТЕХНИКАЛЫҚ ҒЫЛЫМДАРДЫҢ ДАМУ ТЕНДЕНЦИЯЛАРЫ
ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ АПК КАЗАХСТАНА: ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ,
ВЕТЕРИНАРНЫХ И ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК
32
рудованными устройствами для измельчения и разбрасывания соломы.
Положительными элементами применения минимальной технологии являются:
- снижение интенсивности воздействия на почву химических и механических средств (уменьша-
ется деградация почвы и экологическая нагрузка);
- снижение затрат на производство продукции на 25-30%.
В настоящее время в мире около 95 млн. га посевных площадей обрабатывается по «нулевой»
технологии. Мировой опыт показывает перспективность технологии нулевой обработки почвы с пря-
мым посевом сельскохозяйственных культур под названием No-till. При данной технологии исключа-
ются все виды механических обработок почвы, кроме прямого посева. Основу «нулевой» технологии
составляет химический пар. Использование химического пара позволяет накопить достаточное коли-
чество почвенной влаги и сохранить ее от испарения за счет мульчи из растительных остатков. Хими-
ческий пар обеспечивает полное уничтожение однолетних и многолетних злаковых и корнеотпрыско-
вых сорняков, исключает возможность ветровой эрозии.
Положительными элементами «нулевой» технологии обработки почвы являются [4]:
- лучшее накопление и сбережение влаги в наиболее засушливых условиях;
- надежная «консервация» почвы - снижение и полная остановка ветровой эрозии;
- повышение плодородия почвы за счет накопления растительных остатков;
- уменьшение номенклатуры и количества техники, снижение потребности в рабочей силе.
Однако эффективность ее применения в Северном Казахстане необходимо еще доказать.
На практике применение минимальной и «нулевой» технологии сводится к использованию пря-
мого посева, химического пара, отказу от механических обработок или их части.
В настоящее время в сельскохозяйственном производстве при выращивании культур в услови-
ях различных видов технологий находят применение рядовой, ленточный (полосной) и разбросной
способы посева. Основными параметрами, характеризующими способы посева, являются ширина
междурядий, норма высева и распределение семян по площади питания.
Рядовой способ посева применяется в почвозащитной, минимальной и нулевой технологиях
обработки почвы для посева зерновых и масличных культур. Рядовой способ посева состоит в том,
что семена в почве размещаются с шириной междурядий 13,5-25,0 см, а в рядке на ширину до 5-6 см
[5]. Этим способом высевают семена сельскохозяйственных культур, которые дают хороший урожай
при небольшой площади питания каждого растения (около 30 см
2
). К этим культурам относятся зер-
новые, горох, гречиха, однолетние и многолетние травы и др. Площадь питания каждого растения
имеет форму вытянутого прямоугольника с соотношением сторон от 1:6 до 1:10. Междурядья для
рядового посева зерновых в почвозащитной и минимальной технологиях обработки почвы составля-
ют 20-30 см.
Ленточный (полосной) и разбросной способы посева применяются в почвозащитной и мини-
мальной технологиях обработки почвы. Ленточный способ используется при посеве зерновых куль-
тур, высев осуществляется лентами шириной 10-20 см с междурядьем 20-35 см. Подпочвенный раз-
бросной способ посева выполняется с междуследием 20-25 см при разбросе семян по всей обраба-
тываемой площади. При таком посеве семена равномерно распределяются и занимают 96-100%
площади поля, что позволяет им успешнее конкурировать с сорняками, лучше использовать влагу и
питательные вещества.
В качестве рабочих органов для рядового посева применяются сошники со стрельчатыми ла-
пами, анкерные или дисковые. Ленточный (полосной) посев выполняется сошниками типа «Стелс» и
сошниками со стрельчатыми лапами с распределителями, разбросной - сошниками со стрельчатыми
лапами с распределителями.
Рядовой посев выполняется сошниками сеялок-культиваторов типа СТС-2, он состоит из криво-
линейной стойки и закрепленной в ее нижней части стрельчатой лапы захватом 270 мм, рисунок 1 а.
Путем модернизации рабочих органов сеялок-культиваторов СТС-2 рядового посева в Республике
Казахстан, России, Беларуси разработаны сошники для ленточного и разбросного посева семян. Се-
ялки-культиваторы СТС-2 с «магнитогорскими» сошниками, с уширенными лапами, выполняют лен-
точный посев, рисунок 1в. Сошники сеялок СКП-2,1 (Россия), СКС-2 (Беларусь), рисунок 1г, УСК-2
(Казахстан), рисунок 1б, обеспечивают посев разбросным способом.
ҚАЗАҚСТАННЫҢ АӨК ИННОВАЦИЯЛЫҚ ДАМУЫ: АУЫЛШАРУАШЫЛЫҚ, ВЕТЕРИНАРЛЫҚ ЖӘНЕ
ТЕХНИКАЛЫҚ ҒЫЛЫМДАРДЫҢ ДАМУ ТЕНДЕНЦИЯЛАРЫ
ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ АПК КАЗАХСТАНА: ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ,
ВЕТЕРИНАРНЫХ И ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК
33
а)
б)
в)
г)
а – сеялки СТС-2 рядового посева; б – сеялки УСК-2 разбросного посева;
в – «магнитогорский» ленточного посева; г – сеялки СКП-2,1 разбросного посева
Рисунок 1 - Сошники сеялок-культиваторов
Если при рядовом посеве сеялкой СТС-2 культурные растения занимают 22-26% площади поля,
то при ленточном посеве растения занимают 57-61%, а при разбросном - 80-100% площади поля.
Проведенные в ЦелинНИИМЭСХ сравнительные испытания показали, что при достаточной влаго-
обеспеченности ленточный посев обеспечивает прирост урожайности зерновых до 10%, а разбросной
до 20% в сравнении с рядовым посевом [6].
Сошники со стрельчатыми лапами осуществляют рядовой, ленточный и разбросной посев в ус-
ловиях традиционной почвозащитной и минимальной технологий при этом одновременно с посевом
выполняют предпосевную обработку почвы с целью уничтожения сорняков. Преимуществом посева с
подработкой является уничтожение сорняков, а в случае ленточного и разбросного посева - опти-
мальное распределение растений по площади питания и повышение урожайности на 10-20% в срав-
нении с рядовым посевом. Недостаток заключается в больших потерях влаги во время посева, так как
просыхает практически весь обрабатываемый слой, что в засушливые годы отрицательно влияет на
урожайность. Посев стрельчатой лапой уменьшает количество стерни на поверхности поля, что при-
водит к снижению ветроустойчивости поверхности, отмечаются повышенные затраты на выполнение
посева (в первую очередь расход ГСМ).
В минимальной и нулевой технологии обработки почвы применяется прямой посев, который
выполняется анкерными или дисковыми сошниками, рисунок 2.
а)
б)
в)
а – анкерный сошник на базе стойки СТС-2 (ЦелинНИИМЭСХ); б – дисковый сошник сеялки «Жерар-
ди» (Аргентина); в – сошник сеялки «Рогро» (Австралия) бороздкового посева
Рисунок 2 - Сошники прямого посева
Сошники прорезают в необработанной почве узкие посевные бороздки и выполняют рядовой
или бороздковый посев. Основное его достоинство – существенное сокращение потерь влаги во вре-
мя посева, кроме того сохраняется максимальное количество растительных остатков на поверхности
поля, снижаются затраты ГСМ. Недостаток - неоптимальное распределение растений по площади
питания. Характеристика применения различных сошников с позиции влагосбережения приведена в
таблице 3.
ҚАЗАҚСТАННЫҢ АӨК ИННОВАЦИЯЛЫҚ ДАМУЫ: АУЫЛШАРУАШЫЛЫҚ, ВЕТЕРИНАРЛЫҚ ЖӘНЕ
ТЕХНИКАЛЫҚ ҒЫЛЫМДАРДЫҢ ДАМУ ТЕНДЕНЦИЯЛАРЫ
ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ АПК КАЗАХСТАНА: ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ,
ВЕТЕРИНАРНЫХ И ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК
34
Таблица 3 - Влажность слоя почвы 0-10 см после посева в зависимости от вида сошника [7]
Технология посева
Влажность почвы, %
Посев стрельчатыми лапами
19,8
Посев анкерными сошниками
23,6
Посев дисковыми сошниками
24,5
Из таблицы 3 видно, что наибольший запас влаги обеспечивается при посеве дисковыми сош-
никами, посев анкерными сошниками проигрывает не существенно, а вот посев стрельчатой лапой
значительно уступает по сохранению влаги прямому посеву. Но при работе на тяжелых и твердых
почвах дисковые сошники сеялок прямого посева плохо заглубляются, даже с учетом высокой мате-
риалоемкости (до 1300 кг/м захвата) их веса не всегда хватает для посева на заданную глубину. В
условиях тяжелых по механическому составу почв предпочтение имеют сеялки с анкерными сошни-
ками.
Недостаток известных сеялок-культиваторов с анкерными сошниками и дисковых сеялок при-
меняемых для прямого посева заключается в ограниченности их по глубине заделки семян. У канад-
ских и американских сеялок прямого посева с индивидуальной подвеской посевных секций, вклю-
чающих в основном анкерные сошники и широкие прикатывающие катки, регулирование глубины хода
сошников и заделки семян осуществляется за счет взаимного изменения положения сошников и кат-
ков. Поэтому, когда почва иссушена и влага находится глубоко, увеличение хода сошников приводит к
увеличению почвенной прослойки между семенами и дневной поверхностью, так как широкие катки
практически не погружаются в почву. Увеличение глубины заделки семян приводит к снижению всхо-
жести, так как не всем семенам хватает энергии прорастания.
В этом плане интересен опыт прямого посева по «австралийской» технологии. Посев семян
осуществляется на расстоянии 2,0-2,5 см друг от друга в борозде и только во влажную почву. «Авст-
ралийская» технология прямого посева предполагает возможность прорезания щели в почве на глу-
бину от 7 до 20 см, что позволяет укладывать семена в слой, где гарантировано есть влага [8]. При
этом семена заделываются на глубину до 4 сантиметров и прикатываются узким адресным катком, а
в результате естественного осыпания смешанной сухой и влажной почвы с краев борозды сверху об-
разуется (2-3 см) рыхлый слой почвы, предотвращающий испарение влаги, рисунок 3.
Рисунок 3 – Поперечный срез почвы с семенами
В результате такого посева семена находятся во влажном слое на глубине от первоначальной
поверхности до 20 см, а слой почвы над семенами составляет около 6 см, что является оптимальной
глубиной заделки для большинства культур. Когда росток пробился, и растение вышло на поверх-
ность, оно находится в благоприятных условиях: стенки борозды защищают его от суховеев и жгучих
солнечных лучей. Через 4-5 дней одновременно всходят все семена, одинаково и дружно развивают-
ся, потому что у всех одинаковые условия, нет конкуренции. Оптимальная норма высева в Австралии
при посеве зерновых составляет около 40 кг/га, при этом семена получают больше питания, что по-
зволяет получить урожай в любую засуху за счет лучшего кущения (8-12 стеблей) и формирования
мощной корневой системы. Ширина междурядий в Австралии изменяется от 30 до 50 см, в зависимо-
сти от влагообеспеченности, чем суше условия, тем шире междурядье, рисунок 4.
4 см
ҚАЗАҚСТАННЫҢ АӨК ИННОВАЦИЯЛЫҚ ДАМУЫ: АУЫЛШАРУАШЫЛЫҚ, ВЕТЕРИНАРЛЫҚ ЖӘНЕ
ТЕХНИКАЛЫҚ ҒЫЛЫМДАРДЫҢ ДАМУ ТЕНДЕНЦИЯЛАРЫ
ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ АПК КАЗАХСТАНА: ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ,
ВЕТЕРИНАРНЫХ И ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК
35
Рисунок 4 - Ширина междурядий зерновых культур в зависимости от количества осадков за ве-
гетацию в условиях «пшеничного пояса» Австралии
С уменьшением количества осадков в Австралии от 250 мм до 120 мм норма высева снижается
с 40 до 30 кг/га, рисунок 5.
Рисунок 5 - Норма высева зерновых в зависимости от количества осадков за вегетацию в условиях
«пшеничного пояса» Австралии
В условиях северного и западного регионов Казахстана величина междурядий и норм высева
требует адаптации на основе экспериментальной проверки в течении ряда лет.
Нами выдвинута гипотеза, что данная технология прямого посева позволяет получать урожай
при минимальном уровне влагообеспеченности, поэтому необходимо проведение исследований по
адаптации этой технологии и рабочих органов к условиям зерносеющих регионов Казахстана.
Исследования, выполненные в течении ряда лет в КФ ТОО «КазНИИМЭСХ» по изучению спо-
собов посева показали, что наименьший размах колебаний урожайности по влажным и сухим годам
наблюдается при прямом посеве анкерным сошником – около 25%, при этом среднемноголетняя
урожайность при прямом посеве не ниже чем при разбросном и выше чем при рядовом [9].
Таким образом, применение прямого посева анкером гарантирует более стабильную урожай-
ность по годам и обеспечивает получение дохода даже в засушливые годы.
Выводы
1. Природно-хозяйственные особенности региона Северного и Западного Казахстана (недоста-
ток влаги, низкая урожайность и необходимость повышения плодородия почв) определяют перспек-
тивность использования в регионе влагоресурсосберегающих технологий. Между тем, в условиях ре-
гиона отработана и практически повсеместно применяется традиционная почвозащитная технология,
не обеспечивающая получение гарантированных урожаев в сухие годы.
2. Применяемый по почвозащитной технологии ленточный и разбросной посев стрельчатой ла-
пой дает прибавку урожайности 10-20% в сравнении с рядовым посевом во влажные годы, а в засуш-
ливых условиях более эффективен прямой посев анкерными сошниками. Этот способ в технологии
минимальной обработки почвы обеспечивает наибольшую стабильность в получении гарантирован-
ных урожаев по влажным и сухим годам.
3. С позиций наилучшего обеспечения высеянных семян влагой и создания благоприятных ус-
ловий для развития всходов большой интерес вызывает прямой посев анкерными сошниками по
«австралийской» технологии с уширенными междурядьями и сниженной нормой высева. Однако, для
эффективного внедрения необходимо провести адаптацию технологии к условиям региона.
Литература:
1 Шашко Д.И. Агроклиматические ресурсы СССР. – М.: Гидрометеоиздат, 1985 г.
ҚАЗАҚСТАННЫҢ АӨК ИННОВАЦИЯЛЫҚ ДАМУЫ: АУЫЛШАРУАШЫЛЫҚ, ВЕТЕРИНАРЛЫҚ ЖӘНЕ
ТЕХНИКАЛЫҚ ҒЫЛЫМДАРДЫҢ ДАМУ ТЕНДЕНЦИЯЛАРЫ
ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ АПК КАЗАХСТАНА: ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ,
ВЕТЕРИНАРНЫХ И ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК
36
2 Современные технологии возделывания зерновых культур, опубл. июнь 2014 г. / http://
hitagro.ru/sovremennye-texnologii-vozdelyvaniya-polevyx-kultur/.
3 Двуреченский В.И. Влаго-ресурсосберегающие технологии производства зерна. Костанай,
ТОО Издательский Дом, 2002. - 60 с.
4 Сулейменов М.К. Основы ресурсосберегающей системы земледелия в Северном Казахста-
не – плодосмен и нулевая или минимальная обработка почвы. – 2005. – № 10. – С. 37-41.
5 Кленин Н.И., Сакун В.А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины: - 3-е изд. пере-
раб. и доп. - М.: Колос, 1994 - 557 с., ил.
6 Астафьев В.Л., Гайфуллин Г.З., Гридин Н.Ф., Курач А.А. и др. Техническое обеспечение тех-
нологий возделывания зерновых культур в системе сберегающего земледелия (рекомендации). –
Костанай, 2011. – 76 с.
7 Двуреченский В.И., Рекомендации по внедрению влагоресурсо-сберегающих технологий воз-
делывания зерновых культур в Костанайской области, Костанай, 2008 - 72 с.
8 Planters and their Components, types, attributes, functional requirements, classification and descrip-
tion. J.R. Murray, J.N Tullberg and B.B. Basnet. School of Agronomy and Hortyculture, University of Queen-
sland, Australia. The Australian Center for International Agricultural Research. Canberra - 2006.
9 Астафьев В.Л., Курач А.А. Оценка эффективности различных способов посева зерновых куль-
тур стерневыми сеялками – Материалы LIII межд. н-п конф. «Достижения науки –
агропромышленному производству».- Челябинск: ЧГАА, 2014.- Ч. II.- С. 7-13.
УДК 631.362.3
ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО
РЕШЕТА ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕЛКОЙ ПРИМЕСИ ПРИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ
ОЧИСТКЕ ЗЕРНОВОГО ВОРОХА
Астафьев В. Л. - доктор технических наук, профессор, академик АСХН РК, директор
Костанайского филиала ТОО «КазНИИМЭСХ», г. Костанай, пр. Абая 34,Республика Казахстан.
Абдулкаримов А. А. – магистрант, Костанайский государственный университет им. А.
Байтурсынова
В статье представлены результаты теоритических и экспериментальных исследований по
обоснованию основных параметров и режимов работы цилиндрического решета для выделения
мелкой в составе двухбарабанной машины для очистки зернового вороха. Установлены зависимости
эффективности очистки мелкой примеси и потерь полноценных зерен от параметров и режимов
работы цилиндрического решета. Обоснованы основные параметры и режимы работы барабана для
выделения мелкой примеси.
Ключевые слова: цилиндрическое решето,параметры и режимы работы.
В настоящее время в сельскохозяйственном производстве для предварительной очистки зерна ис-
пользуются воздушные машины, а также машины, рабочими органами которых являются плоские пробив-
ные, ленточные, жалюзийные, роликовые и цилиндрические решета. Особый интерес вызывают цилинд-
рические решета, к достоинствам которых относятся высокий технологический эффект очистки от крупных
и мелкой примеси, простота конструкции, отсутствие шума и вибрации, высокая надежность. Однако не-
достатком цилиндрических машин является низкая удельная производительность, большие габаритные
размеры. Эти недостатки исключаются при использовании сдвоенных цилиндрических решет в барабан-
ной машине для предварительной очистки зернового вороха, внутренний барабан выделяет крупную, а
наружный мелкую примесь. В работе Шипотько В.Н. в диссертации на тему «Совершенствование про-
цесса предварительной очистки зернового вороха применением центробежного сепаратора» были обос-
нованы параметры и режимы работы барабана шестигранной формы для выделения крупной примеси [1].
Целью настоящей статьи является представление результатов и экспериментальных исследований ба-
рабана для выделения мелкой примеси при предварительной очистке вороха зерна. Схема предлагаемой
машины представлена на рисунке 1.
ҚАЗАҚСТАННЫҢ АӨК ИННОВАЦИЯЛЫҚ ДАМУЫ: АУЫЛШАРУАШЫЛЫҚ, ВЕТЕРИНАРЛЫҚ ЖӘНЕ
ТЕХНИКАЛЫҚ ҒЫЛЫМДАРДЫҢ ДАМУ ТЕНДЕНЦИЯЛАРЫ
ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ АПК КАЗАХСТАНА: ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ,
ВЕТЕРИНАРНЫХ И ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК
37
Рисунок 1. Основные параметры барабана для выделения мелкой примеси.
К основным параметрам цилиндрического решета для выделения мелкой примеси относятся:
- радиус барабана R;
- длина барабана L;
- угол наклона барана β;
- угловая скорость вращения барабана ω;
Для обоснования этих параметров рассмотрим зависимость производительности Q от удельной на-
грузки и площади решета [2]:
t
S
N
реш
уд
3600
Q
, (1)
где
N
уд
- допустимая удельная нагрузка на единицу площади решета, кг/м
2
S
реш
- рабочая площадь цилиндрического решета, м
2
;
t - время сепарации, с.
Допустимая удельная нагрузка на единицу площади решета определяется с учетом качества
очистки зернового вороха (эффект выделения примесей при предварительной очистке ε>50%). Данный
эффект обеспечивается если средняя высота слоя зернового вороха в цилиндре не превышает 0,03-
0,04м [3.
h
N
уд
, (2)
где h – допустимая средняя высота слоя зернового вороха в цилиндре, м; h-0,04м [2].
γ – объемная масса зернового вороха, кг/м3;
Известно, что рабочей зоной цилиндрического решета является 1/4-1/6 часть [4], тогда рабочая
площадь решета равняется:
L
R
S
реш
4
2
, (3)
где R-радиус цилиндрического барабана, м.
L-длина решета, м; для выделения мелкой примеси
Длину цилиндрического решета для выделения мелкой примеси определятся с учетом длины бара-
бана для крупной примеси. Известно, что если барабан для выделения крупной примеси находится внут-
ри барабана мелкой примеси, то длина барабана для выделения крупной примеси Lгр должна быть не
менее 2/3 длины L барабана для выделения мелкой примеси [5].
3
/
2
гр
L
L
|