автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КОРНЕПЛОДОВ МОРКОВИ И СТОЛОВОЙ СВЕКЛЫ

Л#9Ш

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи КОЛЧИНСКИЙ Юрий Леонидович

УДК 631.3.002 :635.132/.11

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КОРНЕПЛОДОВ МОРКОВИ И СТОЛОВОЙ СВЕКЛЫ

Специальности: 06.01.06 — овощеводство, 05.20.01 — механизация сельскохозяйственного производства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1988

е&.&уЪШу #Ъ< ($41<]6£^£'-]п

Диссертационная работа выполнена в ордена Знак Почета Научно-исследовательском институте овощного хозяйства в 1973—1986 гг.

Официальные оппоненты: доктор, сельскохозяйственных наук, академик ВАСХНИЛ, профессор Г. И. Тараканов, доктор технических наук, профессор Г. Д. Петров, доктор технических наук, старший научный сотрудник В. П. Чичкин.

Ведущее предприятие — Головное специализированное конструкторское бюро по машинам для овощеводства (ГСКБ, г. Москва). г>

Защита диссертации состоится « . .7. »

часов «а заседании Специализированного совета Д 120.35.03 при Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, ул. Тимирязевская, 49.

Сектор защиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан «с.|Бл» .$л-'11-'ЛХс/слЛ988 г.

Ученый секретарь Специализированного совета — доктор сельскохозяйственных

наук Н. В. Агафонов

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ-

Актуальность проблемы. Продовольственная программа СССР на период до 1990 года, одобренная майским Пленумом ЦКг КПС6, январский и июньский (1987 г.) Пленумы ЦК КПСС предусматривают значительное улучшение снабжения; населения -нашей страны плодоовощной' продукцией. Одно из ведущих мест среди овощей* но посевным площадям и объемам производства занимают столовые корнеплоды.

Разработанные НИИОХ, ВИСХОМ, НИПТИМЭСХ Н. 3. и ГСКБпМосквы; технология и технические средства для-механизированного производства моркови и столовой свеклы снижают по сравнению с работами вручную затраты. труда, в. 2,5—3 разам! приведенные затраты в 1,4—2 раза.

Однако в специализированных хозяйствах, где посевные площади под столовыми корнеплодами .занимают более 50 га, производительность посевных и пропашных- агрегатов недостаточная,' велика потребность в. механизаторских кадрах и уборочной технике.

Разработка прогрессивной технологии и технических средств для возделывания, уборки и послеуборочной обработки моркови и столовой свеклы, позволит в специализированных агропромышленных комплексах сократить затраты труда и средств на получение продукции в 1,8—2 раза.

-Эта. работа координируется Государственным комитетом по науке и технике СМ СССР по проблемам 0.51.12.06 в 1976—1980 гг., 0.51.18.02 в 1981—1985 гг. и 0.51.18.03 в 1986—1990 гг. (госрегистрация № 76082805, №. 76082806, № 76082893, . №. 76082894, № 76082901, № 76082902, № 79053247, № 01815010137, № 01870002210, ,№.01818010116).

Цель работы. Целью исследования является разработка-прогрессивной технологии и технических средств, для производства; моркови, и-столовой свеклы в специализированных- • хозяйствах- агропромышленного комплекса страны, обеспечивающих' получение, высокого уроШЩлрллздачите.--ГьНОМ'СНИ-

1Ев1пзая"*Сй:.:.:-тгм X

I Г-»- К. иС/иГгх

женин затрат труда, средств, материалов, а также улучшение условии труда.

Научная новизна состоит в комплексном подходе к решению агротехнических, биологических, экономических и технических задач при обосновании прогрессивной технологии производства продукции и технических средств" для ее реализации.

Изучены, проанализированы и обоснованы ключевые элементы прогрессивной технологии возделывания столовых корнеплодов, унифицированной с технологиями возделывания других основных овощных культур, создающей условия для повышения производительности машин и обеспечивающей получение высоких урожаев.

С учетом биологических особенностей растений и условий их произрастания составлена и решена математическая модель динамики накопления урожая корнеплодов.

♦ Разработана технология механизированной уборки корнеплодов, основанная на использовании высокопроизводитель-

. ного комплекса машин второго поколения для уборки, послеуборочной обработки и закладки продукции на хранение.

Дано агротехническое обоснование технологической схемы и параметров рабочих органов самоходной многорядной уборочной машины и линии для обработки корнеплодов после уборки и хранения.

Проведена оптимизация транспортного процесса при механизированной уборке корнеплодов с целью сокращения затрат труда и средств.

Составлена и решена*экономико-математическая модель задачи по планированию уборки урожая столовых корнеплодов. На примере Центральной зоны разработан оптимальный план механизированной уборки столовых корнеплодов, учитывающий необходимость получения ранней продукции, максимального количества основной продукции и максимальной прибыли.

Практическая ценность. Обеспечена разработка единой технологической системы производства овощей в специализированных хозяйствах. Обоснованы технология и технические средства, разработаны агротехнические требования к комплексу машин и строительным сооружениям. Применение ре"-комендованных предложений в овощеводческих хозяйствах обеспечивает получение товарной продукции, отвечающей по качеству требованиям ГОСТ, при сокращении затрат труда и средств в 1,8—2 раза.

♦ Реализация результатов исследований..Разработаны рекомендации по прогрессивной технологии возделывания, уборки и-послеуборочной обработки столовых корнеплодов; методические рекомендации но разработке индустриальных техноло-

о

гий производства овощей; технологические требования к сооружениям сортировальных пунктов.

Разработанные технические средства и технологические комплексы машин включены в Систему машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1981—1990 гг.

Разработаны и утверждены в установленном порядке агротехнические требования на комбинированный агрегат для предпосевной обработки почвы и посева семян овощных культур ЛПО-5,4, многорядную корнеилодоуборочную машину МУК-1Д модернизацию линии ПСК-О, высокопроизводительную линию для обработки корнеплодов ЛСК-20 и ее модернизацию. Результаты исследований учтены при разработке агротребований на бороздорез-профилеобразователь , БОН-5,4 и культиваторы КОР-5,4 н КФО-5,4.

Комплекс машин для возделывания и линия ЛСК-20 прошли государственные испытания и рекомендованы в производство, кориенлодоуборочная машина МУК-1,8 проходит испытания.

Опытное внедрение прогрессивной технологии производства столовых корнеплодов и специализированных хозяйствах показало, что использование технологии и нового комплекса машин для возделывания и уборки обеспечивает получение 40—50 т/га моркови, 40—45 т/га столовой свеклы, снижение затрат труда и средств на 35—50%.

Апробация. Основные положения диссертационной работы доложены на объединенных НТС МСХ СССР, МПОХ СССР, МТиСХМ, Госкомсельхозтехники СССР в 1983 и 1984 гг.; НТС МПОХ СССР в 1982 и 1983 гг.; научно-производственных конференциях «Промышленная технология возделывания овощных культур» (МСХ МССР, г. Тирасполь, 1974, и

1977 гг.); Всесоюзной научно-технической конференции «Проблемы комплексной механизации процессов в растениеводстве» (МСХ СССР, г. Краснодар, 1977 г.); Всесоюзной конференции «Применение математических методов в агрофизических исследованиях» (АФИ, г. Ленинград, 1975 г.); Всесоюзной конференции «Моделирование работы поточных линий в сельскохозяйственном производстве» (ВИМ, г. Москва,

1978 г.); научно-производственной конференции «Промышленная технология производства овощей» (Северо-Западное отделение ВАСХНИЛ, г. Ленинград, 1983 г.); Семинаре МПОХ СССР «Экономическая эффективность индустриальных технологий производства овощей», г. Москва, 1984 г.; НТС Госагропрома СССР, 1986 г.; Семинаре Госагропрома СССР «Опыт работы по внедрению интенсивных технологий в овощеводстве и бахчеводстве», (г. Москва, 1987 г.); на Всесоюзных научно-методических и координационных совеща-

ниях .по проблеме 0.51.18 в 1078—1987 гг.; Ученом совете НИИОХ в 1973—198(5 гг.

Диссертация одобрена Ученым советом НИИОХ в 1986 г. и кафедрами овощеводства, сельскохозяйственных машин, хранения и переработки плодов и овощей ТСХЛ в 1988 г.

Публикация результатов исследовании. Основное содержание диссертации изложено в 30 работах, восьми авторских свидетельствах, в двух практических рекомендациях и девяти заключительных отчетах, депонированных в ВНТИЦентре.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 425 страницах машинописи, состоит из введения, 6 разделов с 90 рисунками и 91 таблицей, выводов и предложений. Список литературы включает 235 наименований. Приложения изложены на 77 страницах.

Во введении рассматривается актуальность и народнохозяйственное значение проблемы. Приведены основные положения, выносимые на защиту.

В разделе 1 проанализировано состояние производства столовых корнеплодов, рассмотрены способы возделывания растений, уборки и послеуборочной обработки урожая. Сформулировано содержание и основные положения проблемы.

В разделе 2 изложены научно-методические основы работы, рассмотрена структура объектов исследований, приведена методология системного анализа при обосновании прогрессивной технологии производства моркови и свеклы столовой.

В разделе 3 обоснована прогрессивная технология возделывания корнеплодов. Определены~схемы посева, профиль поверхности, ширина захвата посевных и пропашных машин. На основании биологических свойств растений дано математическое описание процесса нарастания урожая столовых корнеплодов.

В разделе 4 обоснованы технология и технические средства для уборки урожая. Приведено аналитическое исследование факторов, влияющих на производительность корне-нлодоуборочной машины. Изысканы рабочие органы и обоснованы их основные параметры и режимы работы, рекомендована технологическая схема многорядной уборочной машины. Предложены рациональные параметры транспортного процесса при механизированной уборке корнеплодов.

В разделе о приведено агротехническое обоснование линии для обработки корнеплодов после уборки и хранения. Дан анализ операций но доработке вороха на сортировальной линии. Обоснован состав агрегатов линии, их параметры и режимы работы.

В разделе 6 приведены основы планирования уборочной

кампании, результаты внедрения рекомендуемых мероприятии в производство и их экономическая эффективность.

После каждого раздела даны выводы.

2. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, ЕЕ СОДЕРЖАНИЕ И ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

В развитие научного овощеводства в СССР внесли большой вклад В. И. Эдельштейн, Г. И. Тараканов, В. Л. Брызгалов, В. И. Ллексашин, В. Ф. Велик, В. Д. Мухин, Н. Ф. Ко-няев. Исследованию процессов механизации овощеводства посвятили свои работы Г. Д. Петров, Н. Н. Колчин, Л. Л. Ко-ломиец, Л. С. Бакулев, В. П. Чичкин. Инженерное проектирование сельскохозяйственных процессов нашло отображение в работах В. А. Желнговского и Ф. С. Завалишина, Р. Ш. Хабатова. Исследованию отдельных операций и рабочих органов машин для возделывания и уборки столовых корнеплодов посвятили свои работы В. А. Большунов, Л. С. Землянов, Г. Е. Исаев, И. И. Сивашинский, Э. Д. Галушко, Л. А. Михалченков, А. И. Найдис, Н. Н. Романовский, А. А. Попов, В. И. Федоров, В. А. Хвостов и другие.

Прогрессивная технология производства столовых корнеплодов как целостная система включает: объекты производства — почву и растения; совокупность технологических операций по возделыванию растений и уборке урожая, выполняемых последовательно во времени и пространстве; средства механизации и организацию работ.

В настоящей работе нами решены Следующие задания: разработана структурная модель системы, установлены границы и выявлены основные факторы, влияющие на процесс; разработаны технологические процессы возделывания растений и уборки урожая моркови и столовой свеклы; обоснованы требования к техническим средствам и разработаны технологические комплексы машин; организовано опытное внедрение прогрессивной технологии и выработаны рекомендации по внедрению в производство.

Научно-методической основой работы является комплексный подход к решению агротехнических, биологических, технологических, экономических, технических и организационных вопросов, обеспечивающий выбор оптимальных параметров взаимоувязанных элементов технологии возделывания растений, уборки урожая и его товарной доработки с целью получения достаточного количества продукции при резком сокращении затрат труда и средств.

При решении поставленных задач на различных этапах применяли методы математического и физического моделирования, механико-математических и экономико-математических исследований, методы стендовых, лабораторно-лолевых

и хозяйственных испытаний, моделирование процессов в специализированных хозяйствах. Использованы современные средства исследований, вычислительная техника, лаборатор-но-полевые установки, макетные и опытные образцы машин н технологических комплексов.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

3.1. Структура процесса производства моркови

и столовой свеклы

»

Прогрессивная технология производства моркови и столовой свеклы как целостная система представлена намн в виде двух подсистем «Технология возделывания растений» и «Технология уборки урожая».

Технология возделывания должна предусматривать весь комплекс агротехнических мероприятий, обеспечивающих условия для роста и развития растений, получение высоких урожаев и создающих условия для работы высокопроизводительных посевных, пропашных и уборочных агрегатов. В качестве ограничений, накладываемых на подсистему «Технология возделывания», является унификация ее по основным элементам с технологиями волделываниия других овощных культур. Указанные условия позволяют из всего многообразия составных частей, определяющих понятие «технология ( возделывания», выделить основные, базовые факторы, относящие технологии возделывания отдельных культур в частных условиях к единой технологической системе производства овощей. <

Такими факторами являются:

— профиль поверхности поля;

— схемы размещения растений;

— колея энергетического средства;

— рядность и ширина захвата машин.

Прогрессивная технология уборки характеризуется режимами и последовательностью выполнения операций уборки, транспортировки, храпения, доведения продукции до товарного вида и утилизации нестандартной продукции; технологической схемой и параметрами рабочих органов уборочной машины и линии товарной доработки продукции; рациональным транспортным процессом и оптимальными условиями использования уборочных машин; стратегией уборки, позволяющей получить максимальное количество продукции при наименьших" затратах.

3.2. Технология возделывания

На основе теоретического анализа существующих техно -логий возделывания основных овощных культур, проведен:

ного нами совместно с И. И. Сивашинским, Л. С. Бакулевым, В. И. Капустенко, Б. Н. Крутских и Л. И. Стрижаченко, установлено, что интенсификации производства овощей можно достичь при возделывании их девятирядным комплексом машин с шириной захвата 5,4 м и колеей энергетического средства 1,8 м. При этом .представляется возможным совместить операции предпосевной подготовки почвы и посева, сократить количество используемых схем посева и создать условия для работы многорядных уборочных машин. Составлена единая программа и методика по обоснованию ключевых элементов возделывания основных овощных культур: капусты, моркови, столовой свеклы, томата и лука в различных зонах страны, одобренная ВАСХНИЛ.

Нами, совместно с Л. А. Михалченковым, Г. Г. Владимировой и В. П. Костюлиным, в 1976—1978 гг. были заложены лабораторно-полевой и производственные .опыты в ОПХ «Быково» Московской области. По погодным условиям годы проведения агротехнических опытов оказались типичными для .Центральной зоны.

Опытные поля располагались в овоще-кормовом севообороте, предшественником была капуста белокачанная поздняя. Дозы удобрений устанавливали рекомендованные для хозяйства и одинаковые во всех вариантах; для моркови N90P90K120 кг/га, для столовой свеклы N180P90K210.

На нолях, предназначенных для посева свеклы, проводили предпосевное внесение гербицида пирамина (феназона) из расчета 4 кг/га д. в. с последующей заделкой. На посевах моркови для борьбы с сорняками применяли гербициды линурон (афалон) из расчета 1,75 кг/га д. в. при отрастании сорняков высотой до 5 см й наличии у моркови 2—3 настоящих листьев.

В опытах использовали высокоурожайные сорта моркови Лосиноостровская 13 и столовой свеклы Бордо 237. Посев проводили откалиброванными семенами с одинаковой нормой высева на всех вариантах опытов. Норму высева семян* устанавливали из расчета получения моркови — 1,2 млн. и столовой свеклы — 400 тыс. растений на гектаре. Глубина заделки семян моркови 1,5—2 см, свеклы 3—4 см. В результате исследований-по оценке колеи энергетического средства установлено (табл. 1), что ширина колеи не оказывает существенного влияния на агрофизические свойства почвы, ее микробиологическую активность и при любой колее в исследуемом диапазоне можно получать высокие урожаи. Поэтому выбор оптимальной схемы лосева осуществляли в лабора-торко-полевом опыте' на грядах с расстоянием между осями борозд 1,8 м. Изучали схемы посева 60, 50 + 50+80, 40 + 40 + !+.40+60 и 8 + 52 см.

Таблица

Показатели при различной колее энергетического средства (гряды, 1976—1978 гг.)

Показатель

1,4 м

1,6 м

1,8 м

Схема посева, см.....

Ширина гряды, см* . . . . Агрофизические свойства почвы в слое 0—10 см*:

— • влажность, %.....

— плотность, г/см3 . . . .

— твердость, МП а . . . . Разложение клетчатки в слое 0—

10 см, %:

через 1 мес./З мес. . . . . Урожайность, т/га:

моркови/свеклы.....

НСРо,95

40 + 40 + 60 107/93

31,6/27,7 1.00/1,17 0,61/1,26

33,3/57,5 64,6/42,2

45 + 45 + 70 118/115

31,3/30,2 0.98/1,15 0,64/1,17

33,3/73,5

61,8/43,7 3,8—6,4/1,7—6,9

* После посева/перед уборкой урожая.

60

146/129

31,1/29,0 0,95/1,13 0,51/1,21

38,1/69,3

64,6/46,4

Полученные данные по оценке схем посева (табл. 2) свидетельствуют о том, что в исследуемом диапазоне условия для прорастания семян корнеплодов идентичны. Так, продолжительность прорастания семян моркови во всех вариантах составляла 29—30 дней, а дружность появления всходов

5—6 дней, столовой свеклы соответственно 24—25 дней и

6—7 дней.

Таблица 2

Оценка схем посева столовых корнеплодов, морковь/свекла (гряды, 1976-4978 гг.)

Показатель

40 + 40 + + 40 + + 60 см

60 см

50 + 50 + + 80 см

8 + 52 см

Продолжительность прорастания

семян, дней.......

Дружность появления всходов,

дней.........

Распределение растений в рядке, %:

— нормальное......

— нзреженное.....

— загущенное......

— пропуски .......

Качество междурядных обработок:

— засыпано, тыс. шт./га . . .

— подрезано, тыс. шт/га . . Количество растений перед уборкой, тыс, шт/га.....

30/24 5/6

40/25 30/22 24/31 6/22

12/6 12/10

29/24 6/7

40/24 21/16 36/38 3/22

7/0 10/4

29/25 5/7

45/33 30/19 20/21 5/28

12/10 9/6

29/6/-

21/29/41/9/-

5/12/-

983/607 966/416 800/391 900/—

Наилучшая равномерность распределения растений моркови в рядке наблюдалась при схеме посева 50 + 50 + 80 см. На схеме 8 + 52 см 41% посевов оказались загущенными и 9% рядов — с пропусками. Посевы по исследуемым схемам оказались в равной степени пригодными для проведения междурядных обработок, кроме посевов по схеме 40+ + 40+40 + 60 см, где было больше подрезанных и присыпанных растений. Наилучшая густота стояния растений ко времени уборки оказалась при схеме посева 60 см — 966 тыс. шт/га и 416 тыс. шт/га соответственно на посевах моркови и столовой свеклы.

Урожайность моркови (табл. 3) оказалась существенно выше при схеме посева 60 см. На посевах свеклы наивысший урожай получен при схеме посева 50 + 50 + 80 см. Анализ структуры урожая показывает, что на посевах моркови в исследуемом диапазоне качество урожая не зависит от схем посева, однако загущенность свеклы при схеме посева 40+ + 40 + 40 + 60 см привела к увеличению количества мелких нестандартных корнеплодов.

Таблица 3

Урожайность корнеплодов при разных схемах посева

_(гряды, 1976—1978 гг.)_

Морковь Столовая свекла

урожайность стандартных корнеплодов, урожайность стандартных корнеплодов, %

Схема посева, см т/га % т/га %

40 + 40 + 40 + + 60 (контроль) 60 50+50+80 8 + 52 НСРо.95 60.6 64,6 60.8 57,4 4,1-6,7 100 107 100 95 78 79 8479 44,0 46,3 54,0 1,0-5,4 100 105 112 85 90 91

8Г. % 3,0—5,2 2,0- 4,2

Оценка схем посева по дружности и продолжительности прорастания семян, равномерности распределения растений в рядке, пригодности к механизированному возделыванию и качеству урожая показывает, что оптимальными по этим показателям схемами посева для Центральной зоны являются 50 + 50 + 80 см и 60 см. В целях ушгфикации с посадками капусты предложена схема посева 55+55+70 см.

Аналогичные исследования, проведенные Дальневосточным отделом НИИОХ и НИПТИЛ1ЭСХ Н. 3., показали, что

в

9

для зоны Дальнего Востока, где гряда выполняет агромелиоративную функцию, оптимальной схемой является 45 + 45 + + 90 см, а для Северо-Запада — схема 60 см на гребнях.

Для определения возможности совмещения предпосевной подготовки почвы с посевом исследованы различные способы посева, семян. В лабораторно-полевом опыте проводили посев одновременно с фрезерованием почвы однострочным и -двухстрочным дисковым сошником и килевидным сошником под кожух фрезы (табл.. 4).

Таблица 4

Оценка способов посева семян моркови

(1976—1978 гг.)

Показатель

Однострочным дисковым сошником по схеме 60 см (контроль)

Двухстрочным дисковым сошником по схеме 8+52 см

Килевид-ным сошником под кожух по схеме 60 смЛ

Продолжительность прорастания

семян, дней......

Дружность появления всходов,

дней......, . . . .

Число растении перед уборкой урожая, тыс. шт/га .... Урожайность:

— общая, т/га.....

' %.........

— стандартных корнеплодов,

т/га........

29,0

5,6

970

64,6 100

50,9 100

28,8 5,7

900

57.4 88,845,5

89.5

28,6 5,7 1070

69.5 107,6

55.6 109,3

При посеве под кожух фрезы продолжительность прорастания семян и дружность появления всходов были не хуже, чем при посеве дисковыми сошниками, а густота стояния растений перед уборкой и урожайность корнеплодов выше, однако при посеве иод кожух фрезы имеет, место большое количество пропусков. При посеве седшн килевидным сошником, установленным жестко за кожухом фрезы, прорастания и дружность появления всходов оказались наилучшими. Этот тип сошника нами рекомендован для использования в комбинированной машине.

Моделирование процесса возделывания моркови и столовой свеклы осуществляли в производственных, условиях ОПХ «Быково» в 1976—1981 гг. Для производственной проверки были разработаны и изготовлены макетные образцы комбинированной машины КМ-5,4 для предпосевной подготовки почвы и посева семян, фрезерного культиватора К.Ф-5,4 и культиватора — растениепнтателя КРН-5,4.

Сравнение проводилось с существующей технологией, ос-

нованнои на предпосевной подготовке почвы /агрегатом РВК-3, посеве сеялкой шириной захвата 4,2 см с одностроч- . ными дисковыми сошниками по схеме 40 + 40 + 60 см.

Влажность, твердость и плотность почвы в течение вегетационного периода в сравниваемых технологиях существенно не отличаются, а ко времени уборки нивелируются окончательно. Хорошая разделка почвы при посеве комбинированной машиной КМ-5,4 позволили получить I млн. 120 тыс. — 1 млн. 290 тыс. растений моркови на гектаре при расчетной норме 1 млн. 200 тыс. против 920 тыс. при посеве сеялкой СКОН-4,2.

Междурядную обработку, проводили два раза культиватором КРН-4,2 по существующей и фрезерным культиватором КФ-5,4 и культиватором-растениепнтателсм КРН-5,4 по разработанной технологии.

Качество междурядной обработки в сочетании с использованием гербицидов и выборочной прополкой позволяли содержать поля в чистом от сорняков состоянии.

Микробиологическая активность почвы оказалась при раз- • рабатываемой технологии несколько выше. Здесь через 3 месяца после закладки льняная ткань разложилась на 66,1 — 71,9%, а при существующей технологии на 62,3—67,4%.

Пятилетние учеты урожайности столовых корнеплодов (табл. 5) показывают, что общая урожайность и урожай-

Таблица 5

Урожайность корнеплодов при производственной проверке технологий

(1976-1980 гг.)

Морковь Столовая свекла

Технологии всего стандартных, т/га всего

т/га % т/га % дзртних, т/га

Существующая . . . . 69,4 100 52,8 39,6 100 34,0

Прогрессивная:

— на ровной поверхности 36,7

поля...... 72,5 104,4 51,9 43,9 110,9

— на грядах..... 77,2 111,2 56,9 39,5 99,7 32,7

5,5 4,8-

Эх. %......'. • 4,2 4,6

ность стандартных корнеплодов при прогрессивной технологии выше, чем при существующей: при возделывании моркови на грядах — на 11,2%, а при возделывании столовой свеклы на ровной поверхности — на 10,9%.

Известна биологическая особенность моркови и столовой свеклы — наращивать урожай к концу вегетации. Динами--

ка урожайности корнеплодов определялась различными исследователями в основных зонах их производства: Ленинградской и Московской областях, Среднем Урале и Западной Сибири. Нами совместно с В. П. Костюлиным, А. Л. Емельяновым и В. Д. Федотовым определена динамика урожайности корнеплодов моркови и столовой свеклы в Московской области и Алтайском крае. Анализ полученных результатов позволяет заключить, что динамика накопления урожая подчиняется одной закономерности, описываемой

b(t c>J /1 \

экспонентой вида y = ae ~ (1)

где, у — индекс урожайности — отношение текущей урожайности к потенциальной, t — время (декады).

На ЭЦВМ но специальной программе но методу наименьших квадратов, определены значения параметров а, Ь, с эмпирических формул динамики урожайности для различных зон страны. Установлено, что в основных зонах производства столовой свеклы и. моркови максимальный прирост урожая 'моркови в количестве 20—25% за декаду происходит с 25 августа по 5 сентября и полностью прекращается 5— 10 октября. Максимальный прирост урожая столовой свеклы в количество 15—25% за декаду от потенциального, происходит 10—20 августа и свекла заканчивает накапливать урожай 5 сентября — 5 октября.

Стандартная часть урожая моркови в среднем составляет 84% от общего, столовой свеклы — 87%.

3.3. Технология уборки урожая

Проведенный анализ возможных способов механизированной уборки корнеплодов методом выкапывания и теребления показал, что в большинстве зон производства моркови и свеклы наиболее приемлемой является уборка методом теребления. При этом резко сокращается количество примесей в ворохе, а роторно-нланчатый ботвоотминочный аппарат обеспечивает качественную обрезку ботвы. Статистической обработкой результатов государственных испытаний корне-плодоуборочных машин теребильного типа в 1971'—1982 гг. установлено, что плотность распределения содержания почвы в ворохе описывается степенной функцией: Содержание почвы составляет в среднем 11,3%. Производительность однорядной машины не превышает 1 га в смену и к концу уборочного сезона падает.

Повышение производительности уборочной машины возможно за счет увеличения ее ширины захвата, рабочей скорости и коэффициента использования времени смены. С помощью ЭЦВМ проведено математическое моделирование 12

процесса поиска путей повышения производительности уборочной машины. Установлено, что увеличивать рядность теребильных уборочных машин более 3—4 (рис. 1) целесообразно только при снижении потерь времени на очистку рабочих органов от ботвы. Повышение рабочей скорости движения перспективно для машин, убирающих 1—2 рядка. Грузоподъемность транспорта для обслуживания корнеплодоубо-рочных машин должна быть не менее 4 т.

Разработка мероприятий, снижающих простои машины из-за нарушений технологического процесса, является существенным резервом повышения ее производительности. На основе экспериментальных и теоретических исследований различных типов ботвоподъемников разработан оригинальный активный ботвонодъёмник. Использование его на однорядной машине сокращает простои из-за нарушения технологического процесса в 3 раза, что приводит к повышению производительности на 25%.

Эффективным средством, повышающим надежность технологического процесса н качество работы корнеплодоубороч-ной машины, особенно на засоренных участках, является ирокосчик ботвы. Установленные между рядами растений перед теребильной секцией вращающиеся в вертикальной плоскости ножи позволяют сократить потери более, чем в два раза и снизить содержание свободной ботвы в ворохе с 2,5 до 1%.

Нами исследованы различные типы подкапывающих устройств. Раздельные копачи с задней точкой подвеса грядилей устанавливали на .макетном образце шестирядной машины М-6, раздельные копачи с передней точкой подвеса грядилей устанавливали на макетных образцах трехрядных самоходных машин М-3 (1976 г.) и М-ЗМ (1978 г.), КСМ-1,8 (1978 г.). Копачи в виде сплошной скобы с подрезающими и выталкивающими ножами под рядком растений и двумя боковыми грядилями с передней точкой подвеса устанавливали на макетных образцах М-3 К (1979 г.) и КСМ-1,8 (1980 г.). Сравнительная оценка качества работы машин с различными типами копачей показала, что при работе со сплошной скобой потери корнеплодов ниже, чем при работе с раздельными копачами. Содержание почвы в ворохе не меняется. Копачи с передней точкой подвеса грядилей и сплошной скобой качественно выполняют технологический процесс и надежны в работе.

Проведенные экспериментальные исследования показали, что корнеплодоуборочная машина должна иметь фронтальное расположение рабочих органов. Такая машина отличается меньшими потерями корнеплодов, так как теребит их за непримятую ботву и ей необходима разворотная полоса

на 32% меньше, чем у машины с .межосным расположением рабочих органов.

Профиль поверхности поля оказывает существенное влия-- ние на точность вождения машины по междурядиям. Так, средне-квадратическая величина отклонения рабочих органов машины от рядков -растений при движении на ровной поверхности в 1,7—3,7 раза выше, чем при движении по направляющей борозде. Количество потерь на профилированной поверхности сократилось в 1,25—2 раза.

На основе теоретических и экспериментальных исследований состава и параметров рабочих органов и технологической схемы сформулированы агротехнические требования к кориеплодоуборочной машине повышенной производительности. Машина должна убирать методом теребления три ряда моркови, свеклы, репы и редьки, посеянных по ленточной однострочной схеме 55 + 55 + 70 см, 45 + 45 + 90 см и 60 см на ровной, грядовой и гребневой поверхности. Машина должна быть самоходной с фронтальным расположением рабочих органов, колеей передних и задних колес 1800 мм: и поворотной полосой не более 15 м. Машина должна обеспечивать выгрузку корнеплодов вправо в рядом идущее на расстоянии 3,6 м от оси убираемой ленты транспортное средство.

В состав рабочих органов должны входить: прокосчик ботвы, копач в виде сплошной скобы с передней точкой под-. веса двух боковых грядилей и тремя выжимными ножами, теребильная секция с активными ботвонодъемниками, регулируемая на междурядия 45, 55 и 60 см, роторно-планчатые -ботвоотминочные аппараты, выделитель примесей в виде просевного пруткового транспортера и резино-пальчатой горки, устройство для отвода ботвы и укладки ее в рядок или. коп--ны.

Разработанный совместно с ГСКБ (г. Москва), ВИСХОМ, НИПТИМЭСХ Н. 3. и НИИОХ по нашим агротребованиям опытный образец кориеплодоуборочной машины МУК-1,8 проходит государственные испытания.

3.4. Оптимизация транспортного процесса

Во время уборки урожая корнеплодоуборочная машина выгружает ворох в рядом идущее транспортное средство. Транспортный процесс включает прием вороха от уборочной машины, транспортировку его к пункту, разгрузку вороха в запас, доставку его из запаса к приемному транспортеру сортировальной линии, порожний пробег транспортного средства на поле, ожидание погрузки.

-В качестве компенсатора неравномерной работы звеньев.

, И

Рис. 1. Изменение производительности W, в зависимости от рядности п уборочной машины С при урожайности 50 т/га и грузоподъёмности транспортного средства 8 т )

Ур - рабочая скорость; Коч - удельные потеря времени на очистку рабочих органов

а

КО SfI „ко 1.0 tJetat

г? \ * к П s ' п is s ' is t*oj*\ я 6* t у с Г с е и m л О pi \ЭкТлорь

Рио.2 . Динамика показателей уборки моркови { а ) п отоловой свёклы ( б. ) в Центральной зоне

У0 - индекс изменения обшей урожайности корнеплодов;

Уот - индеко изменения урожайности стандартных корнеплодов;

/р - выручка от реализации продукции о учётом затрат на подбор потерь, руб/т;

/ - потери корнеплодов при механизированной уборке;

С - повревдаемоать корнеплодов при механизированной уборке.

Рио. 3, Изменение экономических показателей уборки корнеплодов в зависимооти от длительности Э уборочного периода

<? лу, <£ - выручка от реализации моркови и отоловой овйклы о учётом затрат на подбор потерь, руб/т;

Уом, Урд - индексы изменения обшей урожайнооти моркови и отоловой свёклы;

П«Л,0уд2 - приведённые затраты на механизированну» уборку корнеплодов машинами первого, и второго поколения, руб/т;

М1 ' м2* А Ыло1 " УЯвльтя прибыль от реализации моркови и отоловой овйклы, убранных машинами первого и второго поколения, руб/т.

лн

ение почвы "5М + ДДГ-Ю

существующая

теХНОлогия

Вспашка зяби ДГ-75М + ПЛН-4-35

X

Ранне - весеннее боронование зяби ДГ-75М + БЗСС-1

ПРОГРЕССИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

Внесение минеральных удобрений ПЗ-0.28, ИСУ-4, ЮЗ-80/82 + 1РМГ- 4

Сплошная культивация МТЗ-80/82 + КПС-4

Внесение гербицидов МТЗ-80/82 + ПОУ

Внесение.гербицидов фрезерование почвы и посев.МТЭ-142+П0М-630-2+ + .АП0-5,4_

Подготовка почвы [ДГ-75 + РВК-3.6

Посев

МТЗ-80/82 + СО-4.2

Междурядная

обработка

МТ380/82+

КОР-4,2

Уход за посевами-

Обработка Полив

гербицидами и ядохимикатами МТЗ-80/82-Д0У 100 Ш.

междурядная обработка

МТЗ-142 +

КФО-5,4,

КОР-5,4

Уборка урожая

МГЗ-82 + ЫМТ-1

Подбор ботвы

ЖЗ-80/82+

Е-062.2ДТС-4

ГаУК-1,8

Послеуборочная обработка

ПСК-б[

ЛСК-20

Рис. 4. Сравниваемые технологии.производства столовых корнеплодов • , '

«уборочная машина — транспорт», можно использовать бункер на машине или избыток транспортных средств. ;. Запас вороха у линии — компенсатор неравномерной работы звеньев «транспорт-линия», можно хранить: в бурте навалом, в контейнерах, в транспортных средствах и в бункере линии. Нами проанализированы возможные сочетания Лсредств доставки, вида запаса и погрузочно-разгрузочных "работ. За критерии оптимизации транспортного процесса приняты затраты труда и приведенные затраты. -. Экономико-математическая модель транспортного процесса рассчитана на ЭЦВМ. Установлено, что с увеличением производительности уборочного .комплекса, грузоподъемности транспорта и контейнера и снижением величины запаса экономические показатели транспортного процесса снижаются. \. Наилучшие экономические показатели наблюдаются при перевозке вороха в транспорте общего назначения и хранении запаса навалом или в бункере. Грузоподъемность транспорта при этом равна 8 т. Транспортный процесс на плече «поле-линия» с использованием контейнеров оказался невыгодным.

;- 3.5. Агротехническое обоснование линии

'- послеуборочной обработки корнеплодов

.;- Ко времени уборки урожая из общей массы корнеплодов в поле 10—20% являются нестандартными — уродливыми, мелкими или слишком крупными, с трещинами. При механизированной уборке корнеплодам наносятся повреждения. В машинном ворохе содержатся также почвенные и растительные примеси. Перед реализацией потребителю корнеплоды должны быть доработаны до требований ГОСТа на свежую продукцию. Доработку корнеплодов можно осуществлять на выпускаемых промышленностью сортировально-очистительных линиях ПСК-6.

-" Как показали исследования, проведенные В. С. Дьяченко, Н. И. Курумлн, В. И. Вахания и нами совместно с В. П. Костюдиным, морковь, убранная машиной теребильного типа и заложенная на хранение без доработки, хранится так же, как и после уборки вручную. Так через 6 месяцев хранения в хранилище с активным вентилированием общие потери корнеплодов, убранных вручную, составили 15,9%, убранных машиной и заложенных на хранение без доработки— 15,5%, убранных машиной и доработанных на линии ПСК-6 — 24,7%.

- При закладке корнеплодов на хранение сразу после уборочной машины представляется возможным, затраты труда . на.доработку корнеплодов с напряженного осеннего периода

перенести на зимнее время и решить социальные вопросы по равномерному использованию рабочей силы в овощеводческих специализированных хозяйствах. Кроме того нестандартная часть урожая корнеплодов, сохраненная в ворохе и отобранная из него в зимнее и весеннеее время, используется на переработку или на корм животным. При существующей организации механизированной. уборки урожая большая часть нестандартной продукции теряется.

Проведенный анализ последовательности выполнения операций по механизированной уборке, хранению и товарной доработке столовых корнеплодов показал, что хозяйства в зависимости от наличия хранилищ могут использовать два технологических цикла уборки:

1. — при отсутствии хранилищ: механизированная уборка, транспортировка вороха к сортировальной линии в хозяйстве, доработка его на линии. Здесь функции хозяйства — производителя кончаются. Продукция транспортируется на торговую базу, оттуда направляется в магазин или на хранение. После хранения продукция вновь дорабатывается и направляется в магазин;

2 — при наличии хранилищ в местах' производства продукции ее целесообразно заложить на хранение без доработки на линии, отобрав только ботву <п растительные примеси. После хранения ворох дорабатывают до товарного вида. Готовая продукция направляется в магазин. Нестандартная продукция используется на корм животным или переработку.

В обоих технологических процессах необходимой операцией является доработка продукции до товарного вида, включающая накопление вороха, отделение примесей и отделение нестандартных по внешнему виду и по размеру корнеплодов. Выпускаемая для этих целей линия ПСК-6 предназначена только для сортирования моркови, имеет бункер на 4 т вороха, растительные примеси и крупные нестандартные корнеплоды не выделяет и имеет низкую нроизво--днтельность, В задачу наших исследований входило обоснование технологической схемы и параметров рабочих органов линии повышенной производительности, предназначенной для обработки вороха корнеплодов моркови, свеклы, репы, редьки и редиса после уборки и хранения.

Основой для получения экспериментального материала по обоснованию технологической схемы линии и параметров ее рабочих органов были макетные образцы отдельных элементов и различные варианты линий, смонтированных в ОПХ НИИОХ «Быково», «Перловское», Булдурском совхозе-техникуме и совхозе «Барнаульский».

Исследованиями установлено, что создание компенсацнон-

ной системы в виде бурта перед линией и в виде бункера после нее позволяет сократить простои транспорта под разгрузкой на 15% их времени работы и повысить выработку двух линий ПСК-6 с 35 до 44 т за смену. Кратковременное хранение вороха в бурте, особенно при его активной вентиляции, приводит к снижению влажности содержащейся в нем почвы, что, в свою очередь, ведет к улучшению условий "работы линии. Так, выработка на технологический отказ при ♦этом'увеличивается с 0,5—3,5 до 43 т. Недостатком способа 'хранения запаса навалом является высокая повреждаемость корнеплодов при перегрузке их существующими техническими средствами в приемное устройство лннни. При создании не повреждающих корнеплоды надежных средств для выемки вороха из бурта способ создания межоперационного запаса навалом в крытом помещении с активным вентилированием весьма перспективен,

V Экспериментальные исследования бункерно-загрузочного устройства линии ЛМ-200 показали, что секционный бункер не обеспечивает разовый прием вороха из кузова транспортного средства. Длительные простои транспортных средств под разгрузкой отмечены также при государственных испытаниях линий доработки корнеплодов ЛСК-20 и капусты ЛДК-30. Разработанный нами бункер-накопитель с догру-.жателем обеспечивает за 1 прием (2—3 мин.) боковую и заднюю разгрузку транспортных средств грузоподъемностью до Эти позволяет накопить 14—16 т вороха при повреждении корнеплодов 1,8%. Это бункерно-загрузочное устройство установлено в линии ОПХ НИИОХ и прошло производственную проверку в 1983—1987 гг.

Оригинальное автоматическое устройство управления поддачей, разработанное нами совместно с Л. В. Стразом, обеспечивает равномерную загрузку линии в диапазоне 6— 20 т/ч, коэффициент вариации установленной подачи составляет 9—18%. Автоматическое управление подачей снижает утомляемость оператора и обеспечивает' равномерную загрузку агрегатов линии и рабочих, занятых на переборке 'продукции, что приводит к повышению их производительности и качества работы.

При исследовании различных вариантов очистительных устройств совместно с А. Ю. Сакалаускасом и Л. В. Стразом установлено, что наиболее эффективным средством для выделения почвенных и растительных примесей является выделитель примесей, состоящий из резино-пальчатой горки, ♦установленной под углом 45—55°, при скорости движения полотна 0,7—0,8 м/с, и пруткового элеватора. Как показали государственные испытания линии ЛСК-20, в состав которой -включен такой очиститель, из вороха, содержащего 2,8— 1 а 17

15,2% почвенных и 0,2—3,8% растительных примесей, выделено 72—93% почвы и 37—88% ботвы при 0,1—0,6% потерь корнеплодов. - •;•'...-.

♦ Крупные и разветвленные корнеплоды,, количество которых в ворохе достигает 6—10%, отбирают в настоящее время вручную на переборочных столах. Разработано оригинальное ременное калибровочное устройство, разделяющее корне-

♦ плоды на три фракции. Точность • калибрования составляет 97,9% при делении на две фракции и 94,3% — на три фракции. Качество получаемой продукции при этом составляет 98,1 и 96,9%.

; • Отделение нестандартных по внешнему .виду корнеплодов тдкже осуществляется ;вручную на переборочных столах. Эта операция поглощает до 50% всех затрат труда на производство корнеплодов.-Механизация и автоматизация этого прог цесса может обеспечить значительное снижение этих затрат. Разработано оригинальное полуавтоматическое устройство для выделения нестандартных корнеплодов. Оператор опре. деляет дефектный, корнеплод и, воздействуя на органы управления, дает команду «исполнительному устойству на его выделение. Проведенными ,теоретическими -и . экслерименталь-

♦ ными .исследованиями установлены основные параметры и режимы работы устройства. Производственная проверка устройства показала,-что производительность труда повыша- у егся в 2 раза при том же-качестве продукции.

.-На основании проведенных нами исследований разработаны агротехнические требования на модернизацию линии ПСК-6 и выполнено агротехническое обоснование технологической схемы и параметров рабочих органов линии повышенной производительности для- обработки столовых корнеплодов. Разработанная по этим агротребованням в ГСКБ

ггМосквы совместно с ВИСХОМ -и НИИОХ- линия ЛСК-20 прошла государственные испытания, и поставлена на производство. Разработаны исходные требования на экспериментальное и типовое проектирование сооружений сортировальных/ пунктов. По проекту Гипронисельнром завершается строительство пункта в ОПХ, «Быково» Московской области. • ].

♦ 3.6. Стратегия.зуборки:

Биологические свойства растений ;моркови и столовой . свеклы наращивать урожай в конце вегетации делают заманчивым провести уборку в короткие сроки в конце периода вегетации. Однако качество работы машин в поздние сроки резко снижается. Нами проанализированы результаты испытаний теребильных машин, - проведенных , %машнноллпт,1уателЬ'

ными станциями в период с 1071 по 1982 гг. Математическая обработка результатов испытаний с • достаточной стесненью точности позволила описать для Центральной зоны зависимость повреждений т корнеплодов и их потерь у от сроков уборки 1 экспонентами вида.

; т=0,086е°-17<'-'-3'>1

' у==0,016е°"«-,м'! (2)

♦ Снижение качества • корнеплодов от их перерастания и повреждений машинами отражается на выручке 1р от-реали-зации продукции' которая с учетом затрат иа подбор потерь и изменением закупочных цен изменяется во времени по кривой' представленной на рис. 2 а' б.

Анализ этих кривых иа экстремум позволяет найти оптимальную дату уборки. В Центральной зоне это 28—30 сентября для уборки моркови и 20—22 сентября для уборки свеклы. Уборка урожая в сроки, близкие к этим датам, позволяет получать .максимальную выручку от реализации продукции. Но прибыль определяется еще и величиной затрат. ' Нами проведен анализ изменения затрат на механизирован-'ную уборку урожая машинами первого (ММТ-1+ПСК-6) [и второго (МУК-1.8+ЛСК-20) поколения в зависимости от длительности периода уборки (рис. 3). Установлено, что при ♦сокращении периода уборки с 30 до 10 дней приведенные "затраты увеличиваются в 2 раза, а при сокращении до 5 'дней — в 2,5—3 раза. Разница между выручкой от реализа-

♦ ции продукции и затратами на уборку урожая'дает выражение прибыли в зависимости от длительности уборочного ие-1 риода. Анализ этой функции на экстремум .показывает, что - максимальная прибыль получается при уборке моркови в Стечение 20 дней, столовой свеклы — 26 дней и составляет

; 65,0 н 70,6 руб/г моркови и 40 и 45 руб/т столовой свеклы -соответственно при уборке урожая машинами первого и вто-

♦ рого поколения.

Проведенный анализ изменения урожайности корнеплодов *Ч1 качества работы машин в зависимости от сроков и длительности периода уборки урожая позволяет рекомендовать следующий план уборки в Центральной зоне:

морковь на раннюю продукцию убирать и реализовывать Ас 15—20% всех площадей с 20—30 августа, при этом выруч-Тка составит 95% от максимальной, а количество убранной продукции будет соответствовать 61,9% потенциальной уро-

♦ жайности. Уборку оставшихся площадей начинать с 10 сентября и провести за 20 дней. Количество убранной продук-,

Г ции будет соответствовать 90,8% потенциальной урожайности, а прибыль — максимальной.

> -. Столовую свеклу на раннюю продукцию убирать н реалн-V 19

зовывать с 20—30% площадей с 15 августа по 1 сентября. Прибыль при этом будет максимальной, а количество убранной продукции соответствовать 72,1;% потенци/альной урожайности. Уборку урожая на оставшихся площадях закончить до 20—22 сентября. Прибыль будет составлять 84% от максимальной, а количество убранной продукции — 93,3% потенциальной урожайности.

3.7. Результаты производственной проверки прогрессивной технологии производства моркови и столовой свеклы

Для отработки прогрессивного технологического процесса -производства столовых корнеплодов в условиях сельскохозяйственного производства в соответствии с • программой Госкомитета по науке и технике,. КБ промышленности был разработан комплекс машин.

Комплекс посевных и пропашных машин для прогрессивной технологии имеет ширину захвата 5,4 м. При возделывании на ровной поверхности (рис. 4) внесение гербицидов, предпосевная подготовка почвы и посев семян осуществляются комбинированным агрегатом АПО-5,4, междурядная обработка фрезерным культиватором КФО-5,4 и культива-тором-растеннепитателем КОР-5,4, уборка урожая — трехрядной самоходной корнеплодоуборочной. машиной МУК-1,8, а послеуборочная обработка вороха — на линии ЛСК-20. При возделывании на профилированной поверхности используется бороздорез БОН-5,4.

За базовый вариант для сравнения принят существующий комплекс машин с шириной захвата посевных и пропашных машин 4,2 м. При возделывании на ровной поверхности предпосевную подготовку почвы.проводят культиватором КПС-4,0 и агрегатом РВК-3,6; посев семян — сеялкой СО-4,2, междурядную обработку — фрезерным культиватором ФПУ-4,2 и культиватором-растениепитателем КОР-4,2, уборку урожая — корнеплодоуборочной машиной ЕМ-11 и обработку вороха — на сортировальной линии ПСК-6. При возделывании на, грядах почву перед посевом фрезеруют и профилируют — грядоделателем УГН-4К.

В 1984—1985 гг. проведены государственные испытания нового комплекса машин для возделывания овощей в Центральной зоне, Поволжье, Молдавии и на Дальнем Востоке. По результатам государственных испытаний определены значения экономических показателей, лрн возделывании моркови и столовой свеклы на ровной и профилированной поверхности поля.

Экономическая. эффективность прогрессивной технологии определена из расчета получения урожайности корнеплодов моркови 50 т/га и столовой свеклы 40 т/га с учетом и. без

учета 10% прибавки урожая и с учетом повышения точности вождения корнеплодоуборочной машины на профилированной поверхности поля (потери корнеплодов на ровной поверхности 5%; на профилированной — 4%).

Полученные данные (табл. 6 и 7) свидетельствует о том, что затраты труда на производство моркови и столовой свеклы сокращаются в 1,9—2,05 раза, а приведенные затраты на 26,9—27,9%.

Ь Таблица 6

- Показатели экономической эффективности прогрессивной технологии

производства моркови

Показатель На ровной поверхности поля На профилированной поверхности поля

существующая прогрес сивная степень снижена затрат, > существую-щая прогрес сивная- степень снижения затрат (%) в сравнении с производством

к х я Е*ч на ров!юи поверхности

."Затраты труда, чел.-ч/га:

•- — на посев .... 2,4 1,4 41,6 1,8 2,2 — 19,3 9.2

" — на междурядные

'. . обработки .... 2,6 1,9 27,3 2,6 1.9 27,3 27,3

"— на уборку урожая . 281,2 146,9 47,7 281,2 140.8 49,9 49,9

г всего ...... 286,2 150,2 47,5 285,6 144,9 49,3 49,4

; Приведенные затраты,

*• руб/га: 20,7 —46.8

' — на посев .... 12,7 13,9 —9,8 13.8 —50,6

• — на междурядные 14.8 4,4 14.7 14,1 4,4 4,4

обработки .... 14,1

•• —на уборку урожая . 672,2 479.5 28.7 672,2 446,7 34.0 34,0

всего ...... 699,7 507,5 27,5 700,7 511,5 27,0 26,9

I Экономический эффект, 189,1

• руб/га..... — 192,1 — — —

.Экономический эффект с

•, учетом повышения уро- 689,1

' жайности, руб/га — 692,1 — — —

Экономический эффект от применения прогрессивной технологии при производстве моркови составляет 188—192 руб/га ли 688—692 руб/га с учетом прибавки урожая. При произ-♦ водстве столовой свеклы экономический эффект от внедрения прогрессивной технологии составляет 172—177 руб/га и 432— "437 руб/га с учетом приба1вки урожая. Внедрение прогрес-

Таблица-7

Показатели экономической эффективности прогрессивной технологии производства столовой;свеклы.

, Показатель. На ровной поверхности поля На профилированной поверхности поля

> • о- § о и « Л Л и Я а « С 5Л2 а = Л = О — о У гн р Ига ^ и ^ я О Ю 8- а степень снижения затрат (%) в сравнении с производством

« « й § я н і 1 о МО о °В Я а и Ж & ааа°(8

Затраты труда, чел.-ч/га: — на- посев .... — на междурядные обработки .... — на уборку урожая . 2,4 2,6 231,2: 236,2 12.Г 14,8 591,7 619,2. 1,4 1,9 116.5 119,8 , 13,9 14,1 113.8 441,8 177,4, 437,4 41,6 27,3 49,6: 49,3 —9.6 1 4 ,-4 30,1 28,6 1 1,8. 2,6 231,2 235.6 13.7 14.8 591.7 620,2 2,1 1.9 113,0 117.0 20,7 14.1 412.1 446,9 173,3 433,3 — 19,3 27,3 51,1 50,3 —50,6 4,4 30,3 27,9 9,2 27.3 51.1 50.4 -63,1 4.4 30,3 27,8

Приведенные затраты, " руб/га: — на посев . ... — на- междурядные обработки . . . . ; . — на уборку урожая . всего ...... Экономический эффект, "

Экономический эффект с учетом повышения: урожайности, руб/га .

сивнои технологии производства моркови и столовой свеклы в специализированных хозяйствах на общей площади 80 тыс. гектаров позволит получать годовой экономический эффект 14,4—14,8 млн. руб. только от применения нового комплекса машин "и 44,8—45,2 млн. руб.'с учетом прибавки урожая.

Общие выводы и предложения

В результате выполненных комплексных теоретических обобщений и экспериментальных исследований решена крупная научная проблема, имеющая важное народнохозяйственное значение, разработаны, технологические основы прогрессивного производства столовыхлкорнеллодов моркови и свек-22 : "

.ды. На основании выполненной работы можно сформулиро-'аать следующие основные выводы и предложения. I 1.. Интенсификация производства столовых корнеплодов :в специализированных хозяйствах достигается при возделывании посевов девятнрядным комплексом машин с шириной захвата 5,4 м и колеей энергетического средства 1,8 м на '.ровной и профилированной поверхности поля, уборке урожая Лтрехрядной машиной и послеуборочной доработке продукции на линии повышенной производительности. Затраты труда при этом снижаются на 47—50%.

2. Прогрессивная технология возделывания столовых кор-'неплодов унифицирована по основным параметрам: ширине захвата машин, колее энергетического средства, профилю поверхности толя с технологиями возделывания других основных овощных культур (капуста, лук, томат) и приемле-♦ма во всех зонах товарного производства овощей.

3. Совмещение предпосевной подготовки почвы с посевом семян по схеме 55+55+70 см, фрезерование междурядий и Лдвукратная обработка их культиватором-растениепитателем в сочетании с использованием гербицидов создают благоприятные условия для роста и развития растений и формирования высокого урожая — 50—60 т/га моркови и 40—45 т/га .столовой свеклы.

~ - 4. Для реализации прогрессивной технологии производства столовых корнеплодов с учетом наших исследований разработан и рекомендован в производство технологический .комплекс машин в составе бороздореза-профилеобразователя БОН-5,4, агрегата комбинированного для фрезерной предпосевной подготовки почвы и посева семян АПО-5,4, культиватора фрезерного К.ФО-5,4, культиватора-растениенитателя овощного КОР-5,4. Один такой технологический комплекс может обеспечить возделывание овощей на .площади 250— 300 га, в том числе столовых корнеплодов на площади 150— 180 га.

'. 5. На основании анализа биологических особенностей растений и климатических условий их произрастания сделано математическое описание процесса нарастания урожая корнеплодов моркови и столоной свеклы. Проанализированы параметры эмпирических формул динамики урожайности корнеплодов. Установлено, что максимальный прирост урожая моркови в основных зонах ее производства происходит в конце августа — начале сентября. Урожай моркови увеличивается в это время на 10—25% за декаду от потенциально возможного. Прирост урожая полностью прекращается 5—10 октября. Максимальный прирост урожая свеклы, в количестве 15—25% за декаду от потенциально возможного происходит 10—20 августа. Стандартная часть урожая мор-

-кови и столовой свеклы в среднем составляет 84 и 87% от общего урожая.

6. Аналитическое исследование экономико-математической модели транспортного процесса на плече «поле-пункт послеуборочной обработки» показало, что с увеличением производительности комплекса уборочных машин и грузоподъемности транспортного средства экономические .показатели транспортного процесса улучшаются. Наименьшие затраты труда и'приведенные издержки получаются при транспортировке вороха в тракторной тележке грузоподъемностью 8 т и хранении компенсационного запаса вороха навалом или в бункере. Использовать контейнеры в транспортном процессе на плече «поле-пункт послеуборочной обработки» экономически нецелесообразно.

7. Предложены две технологических последовательности уборки и обработки урожая корнеплодов в зависимости от места хранения их:

— механизированная уборка, транспортировка вороха к пункту 'послеуборочной обработки, обработка корнеплодов до товарного вида, транспортировка к месту реализации или хранения — при хранении вне хозяйства;

.— механизированная уборка, транспортировка вороха к хранилищу и закладка на хранение, обработка корнеплодов до товарного вида после хранения, транспортировка к месту реализации — при хранении в хозяйстве.

Наиболее целесообразно хранить столовые корнеплоды в- местах их производства. При этом улучшается сохраняемость корнеплодов, затраты труда по переборке продукции с напряженного осеннего периода переносятся на зимний и более эффективно используется нестандартная продукция на переработку или корм животным.

8.' Использование самоходной трехрядной корнеплодоубо-рочной машины в специализированных хозяйствах позволяет сократить в 2—3 раза потребность в механизаторских кадрах и провести уборку вовремя и без потерь. Л\ашина должна убирать корнеплоды моркови, столовой свеклы, репы и редьки, посеянных по схемам 55 + 55 + 70 см, 45 + 45 + 90 см и 60 см на ровной и профилированной поверхности лоля. В состав рабочих органов должны входить прокосчик ботвы, подкапывающее устройство с передней точкой подвеса грядилей, фронтально расположенный ременный теребильный аппарат с активными ботвоподъемниками, роторно-нланча-тый богвоогминочный аппарат с устройством для отвода ботвы, выделитель примесей в виде просевного пруткового элеватора и резино-пальчатой горки, устройство для укладки ботвы в валок или копны. По разработанным агротехническим требованиям созданы .промышленные образцы корне-

плодоуборочной машины МУК-1,8, которая проходит государственные испытания.

I 9. Разработаны агротехнические требования на линию повышенной производительности для обработки вороха столовых корнеплодов моркови, свеклы, репы и редьки, поступающего лосле уборки и хранения.

Рабочие органы линии должны обеспечивать разовый прием вороха массой не менее 8 т из самосвальных транспортных средств, накопление вороха корнеплодов не менее, чем на час работы линии и равномерную подачу его на агрегаты линии, выделение не менее 90% почвенных и растительных примесей, калибрование но диаметру корнеплодов моркови на три фракции, остальных корнеплодов на две. Точность калибрования корнеплодов моркови не ниже 90%, остальных — не ниже 95%, точность ручного или полуавто -матического отбора нестандартных по внешнему виду корнеплодов — 90%. Выгрузка разделенных фракций корнеплодов должна производиться в тару или кузов транспортного средства, отходов — в кузов транспортного средства или в отвал. Созданная по этим агротребованиям линия для сортировки корнеплодов ЛСК-20 поставлена на производство. ?. 10. Установлено, что резино-пальчатая горка в составе уборочной машины и линии для послеуборочной обработки столовых корнеплодов является эффективным выделителем примесей, при установке ее под углом 45—50° к горизонту й; скорости движения полотна 0,7—0,8 м/с на ней выделяется до 94—96% растительных и 78—82% -почвенных примесей, горкой выносится вместе с ботвой в отходы 0,9% корнеплодов.

4 11. Оригинальное калибровочное устройство со средней скоростью движения ремней 0,9 м/с, соотношением линейных скоростей соседних ремней 1 : 1,2, и вибролотком для ориентации корнеплодов обеспечивает калибрование корнеплодов моркови по диаметру на три фракции, и остальных корне-п: лодов на две фракции с точностью 94,3—97,9%.

12. На основе биологических свойств растений, климатических условий их произрастания, изменения качественных и экономических показателей уборочных машин в зависимости от длительности их работы разработана методика планирования уборки столовых корнеплодов с целью получения максимального количества продукции и прибыли. На примере Центральной зоны разработан оптимальный план проведения уборочной кампании.

.' 13. Разработанные в результате исследований технические решения защищены восьмью авторскими свидетельствами. Полезность и пригодность к практическому применению методических подходов, технологических процессов и

технических средств, признана решениями НТС и ОНТС Минплодовощхоза СССР, Минсельхоза, СССР, Минтрактор-сельхозмаша СССР и Госкомсельхозтехннки СССР и выражена в .виде технологических и методических рекомендаций, утвержденных агротехнических требований,, принятых решений о включении «позиций в «Систему машин», и о постановке-машин на производство или выпуске опытной партии. Применение прогрессивной технологии производства столовых корнеплодов моркови и свеклы в специализированных хозяйствах .позволяет сократить, затраты труда на производство продукции в 1,8—2,0 раза и при внедрении на площади 80 тыс. га получить годовой экономический эффект 44,8— 45,2 млн. руб.

14. Дальнейшим направлением работ но совершенствованию технологии производства продукции столовых корнеплодов является:

— разработка агротехнических лриемов и техническихЛ средств, обеспечивающих, повышение равномерности и дружности всходов растений моркови;

— разработка.частных технологий производства столовых корнеплодов но назначению: на раннюю продукцию, основную продукцию, для потребления в свежем виде, для длительного хранения, на переработку;

— разработка способов и технических средств уборки и послеуборочной обработки, снижающих повреждаемость продукции, повышающих ее стандартность и сохраняемость;

— автоматизация процессов уборки и. послеуборочной обработки столовых корнеплодов;

— обоснование способов сохранения и утилизации нестандартных корнеплодов;

— разработка.способовЛи технических средств по закладке и выемке продукции-из хранилищ,ее предреализационной ♦подготовке и переработке в-пищевые полуфабрикаты в-хо-зяйствах.

СПИСОК

основных опубликованных, работ по-материалам диссертации

Г~ Ко лчинский- Ю. Л. Перспективы развития средств механизации уборки- и послеуборочной- обработки моркови.//Промышлевная технология возделывания. овощных, культур: Тез. докл. -науч.-произв. конф., 1974 г./МСХ Молд. ССР, М'одцНИИОЗиО, МолдНТо. — Кишинев,' Г974. — С. 234—237: ,

2. Колчинскнй- Ю. Л., Кондратьев А. .ВГ Повышение производительности морковеуборочных машин. // Механизация - и электрификация, соц. сельского.хозяйства. — 1974.-№ 12. —С. 37—38.

ЗГ Колчинскнй КХ Л., Емельянов А. А. Система машин на Г976—1980- гг. для овощеводства.//Законченные НИР по овощеводству НИИОХуемыМ1®1 ' внедреншСв^производство. / МСХ СССР, ВАСХНИЛ"'

"-• 4. Колчинекий Ю. Л. Основные направления развития средств механизации овощеводства.//Промишленная технология возделывания овощных культур: Тез. докл. науч.-пронзв. конф., август 1977 г./МСХ МССР, МодНИИОЗнО, МолдНТО. — Кишинев, — 1977. — С. 158—159. :• 5. Ко.тч и некий Ю. Л., Страз Л. В., Найдис А. И. Некоторые результаты экспериментальной проверки полуавтоматического сортирующего устройства. // Промышленная технология возделывания овощных культур: Тез. докл. науч..произв. конф., август 1977. /МСХ МССР, МолдНИИОЗиО, МолдНТО. — Кишинев, — 1977. — С. 169—170.

: 6. Ко л чи некий Ю. Л. Основные направления развития механизации уборки и послеуборочной обработки моркови. // Проблемы комплексной механизации процессов в растениеводстве: Тез. докл. всесоюзной науч.-техннч. конф./МСХ СССР, «Союзсельхозтехннка», Мннтра'кторсель-маш СССР, — М., — 1977. >- С. 228—232.

." 7. Механизация возделывания и уборки овощей в открытом грунте: Рекомендации. / Колчинский Ю. Л., Баранович Б. М., Ванеян С. С. и др.— М.: Россельхозиздат,' — 1977. — 39 с.

* 8. Колчинский Ю. Л., Беляев Л. С. Улучшить работу морко-вбуборочных машин.//Картофель и овощи.— 1977.—№ 9, — С. 21.

•- 9. А. С. 605602 СССР. МКИ А 23 № 15/00. Устройство для калибрования плодов. / Найдис А. И., Колчинский Ю. Л., Жуков О. Г. и др. — №239467/28—13: Заявл. 05.05.76; Опубл. 05.05.78. Бюл. V* 17.

•; 10. А. С. 612724 СССР, МКИ В 07С 5/06. Устройство для сортировки плодов. / Страз Л. В., Найдис А. И., Колчинский Ю. Л. и др. — №2411837/28—12; Заявл. 08.10.76; Опубл. 30.06.78. Бюл. № 24.

1 П.Ермаков Н. Ф., Колчинский Ю. Л., Мнхалчен-ков Л. А. Механизированная технология производства корнеплодов.// Картофель и овощи. — 1978. — № 9. — С. 38—39.

'.. 12. Колчинский Ю. Л. Моделирование транспортного процесса на плече уборочная машина.— пункт первичной обработки при механизированной уборке моркови.//Моделирование работы поточных линий в-с-х. производстве.: Тр. ВИМ. — Т. 79./ВАСХНИЛ. — М., — 1978. — С.173—91.

у 13. А. С. 638296 СССР, МКИ А 01Д 27/04. Теребильный аппарат для корнеплодоуборочных машин./Стаханов А. П., Колчинский Ю. Л., Диден-жкН. Ф. и др. — № 2505046/30—15; Заявл. 07.07.77; Опубл. 25.11.78. Бюл. № 37.

14. Б а к у л е в Л. С, С и в а ш и н с к и й И. И., Колчинский 10. Л. и др. Исследования по разработке унифицированных агропрнемов и совмещенных операций.//Методика полевого опыта, в овощеводстве./Под ред. Велика В. Ф. и Бондаренко Г. Л.; — М. 1979. — С. 102—112.

1,15. А. С. 728827 СССР, МКИ А2& № 15/00. Устройство для сортирования плодов. / Страз Л. В., Колчинский Ю. Л., Найдис А. И. к др. — № 2526615/18—13; Заявл. 06.09.77; Опубл. 25.04.80. № 15.

"•16. Колчинский Ю. Л., Михалченков Л. А. Посев под механизированную уборку корнеплодов. / Картофель и овощи. — 1980, № 8. — С. 20;

:'.17. Колчинский Ю. Л., Михалченков Л. А.', Страз Л. В. Механизация уборки столовых корнеплодов. // Сельское хозяйство Нечерноземья. — 1982, № 8. — С. 30—32.

• 18. А. С. 980680 СССР. МКИ А23 № 15/00. Устройство для сортирования плодов. / Страз Л. В., Найдис А. И., Колчинскпй Ю. Л. и др. — № 3293308/28—13; Заявл. 22.05.81; Опубл. 15.11.82. Бюл. № 46.

"19. Колчинский Ю. Л., Михалченков Л. А. и др. Основы методики испытания технологического комплекса машин для уборки столовых корнеплодов.//Промышленные технологии производства овощей в открытом грунте.: Сб. науч. тр./МПОХ РСФСР, НИИ овощного хозяйства. — М., — 1983. — С. 192—198.

20,-А. С. .1045881 -000?, МКИ.А23.„ЧЬ 15/00г Устройство для сортирования -плодов. / Страз.- Л.. В., Картон, Л.-Яг. Колчинский»Ю. Л. и др.—

, .W 3408336/28—13; Заявл,. 18.03.82;.Опубл. 07.11.83. Бюл. КУ 37. ~

21. Рекомендашш'по. технологии .возделывания, уборки -и послеуборочной* обработки- столовых корнеплодов, на промышленной< основе.-/ Кол-чинекнй-.Ю. Л., М их а л че н к о в» Л.. А. и др*— М.; Колос, — 1984. — 16.с. . .

• •• 22.? Ко л ч н н с к и й-Ю.> Л. Динамика, накопления урожая столовых-корнеплодов. // Плодоовощное хозяйство,-1985,. № 7.'— С. 28—31.

- 23."Ко л ч инск ий-Ю.-Л. Определение сроков и длительности механизированной уборки корнеплодов- моркови-и столовой- свеклы.// Вест-• ник сельскохозяйственной науки. — 1985, №-10, — С. 142—146.

24.- Технологический» процесс -и 'комплекс машин; для производства. столовых корнеплодов.-/Ю. Л. Колчинский, .Л." А: Михадченков! и др. Законченные- науч.-нсслед. работы-по .овощеводству за- период .1981— 1985» гг., рекомендуемые* для- внедрения > в . производство.: Госагропромг» СССР,— М.. — 1986. — С. 19—22.

25. Ко л ч и не кий-Ю.- Л. Технология механизированного производства моркови' и.столовой свеклы.//Интенсификация.~ овощеводства.Нечер-ноземной- зоны РСФСР. — М1: Россельхозиздат, 1986, — С. 87—93.

. 26,.А; С. 129962&:СССР;МКИ'А23,№-Л 5/00./Устройство для сорти- . ровання плодов.,/Ключников»?В: Ш-Холомиш КХ В.", Колчинский Ю. Л., Страз. Л. В., МельниковаШ- А;-Заявл..03.09.85. Опубл. 30.03.87 Б1 И., ' - 1987.* № 12„

27. Б акулев- Л. С, Колчинский- Ю. Л., Михалчен-к-ав-Л. АчКостюлин В1 Пч МорозовлА. Ф., Жуков Л.' Я. Индустриальная технология» производства 'столовых корнеплодов (серия. из 12'листовок): Московский -рабочий/— М.'., —Л987,

• 28г Опыт* Раменского района»— всем хозяйствам. // Картофель и: ово-' 'щи; — 1987, №4.-С . 26—28, ,.."".

. 29. Учебный.-план, и* программа, повышениял квалификации трактори-стовтмашииистов, занятых-налвозделывании- и' уборке, столовых корне-плодов./Колчи«ский Ю. Л.7 Госагропром- РСФСР.1 — М. 1987.— 19-е.

'. 30: А: С. 1321400'СССР, ;МКИтА23 № 15/00. Устройство для. калибрования» плодов;/Ключ№гков-В, П., Герасимов-В. С. и др. Заявл. 24.09.84. Опубл. 7.07.87. Б. ИГ. 1987. Х«:25; " ...;..

Л-'39763' гЗ/Шлв'г.

Заказ 649. Тираж: 100

Объем' 1'Д- п.* л.--

Типография Московской с.»х. академии пт. К: А.-Тимирязева*. .127550,М_оскваН-550,г: Тимирязевская; ул., 44

Бесплатно