автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СТОЛОВОЙ МОРКОВИ НА ГРЕБНЯХ НА АЛЛЮВИАЛЬНО-ЛУГОВОЙ ПОЧВЕ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РФ

Н|вр1шрш1

ПОЛЯКОВ АЛ К КС А НДР ВЛАДИМИРОВИЧ

УДК: 6Э5.132: 65?.? 12

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИР. ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СТОЛОВОЙ МОРКОВИ НА ГРЕБНЯХ НА АЛЛЮВИЛЛЬНО-ЛУГОВОЙ ПОЧВЕ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РФ

Специальности: 05.20.01 - Технологии и средств« I сельского хозяйства. 06.01.06 - Овощеводство

Автореферат дмссртш» и сомска в я« учеаой етепмш кандидата с*ликою1а1сга»1Ы1 мук

Москва 2004

Ысгл выполнен! »о Всероссийском наумно-иссл<домтольском

институте оаоидоодстм в 2001-2003 гг.

Научные руководите**: - доктор сельскохозяйственных иаук. академик

РАСХН Лмтвияов С.С.

- кандидат сельскохозяйственных наук, старшнП научный сотрудник Шаймянов A.A.

Официальные оппоненты: -доктор сельскохозяйственных наук.

профессор Колчинский ЮЛ.

- доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Л «у нов В.И.

Ведущая организация: Московская сельскохозяйственная академия

им. К.А. Тимирязева

Защита состоятся 4 март* в 10 часов ва заседании лиисер! au ионного совета Д 006. 022. 01 во Всероссийском научно-н сследова те л ьс ко ч институте овощеводства по адресу: 140153, Московская область. Раменскнй район, д. Вере*. строение 500.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИ овошенодстаа. Автореферат разослан: 2 февраля 2004 г.

V

Ученый секретарь диссертационного совет«

Актуальность проблемы. В последние row значительные объемы столовой моркови в РФ выращивают ita гребнях. Этой технологией в Московской области пользуются более 80% хозяйств. Гребневая технология позволяет улучшить условия для роста и развития растений, облегчить процесс уборки и получить больше продукции высокого качества. Особенно она эффективна при возделывании корнеплодов удлиненного сортотипа. '

Работы, проведенные во ВНИИ овощеводства, показали, что использование технологи вырашивания моркови на гребнях ^ без полива посеяоо эффективно только в один год из трех. Кроме того, возделывание столовой моркови на гребнях является более затратным в энергетическом отношении.

Попытки возделывания столовой моркови на гребнях с использованием отечественной техники, не дали положительных результатов, поскольку нет специализированных, машин для нарезки гребней под* морковь. При ' использовании. - машин зарубежного производства так же не удалось получить, стабильные всходы, т.к. параметры - гребней, оптимальные для условий стран Западной Европы, приемлемы не длявсех почвенно-клнматнческихусловнА возделывания моркови в РФ.

В связи с вышеизложенным разработка- и внедрение усовершенствованной технолога» вырашнвання столовой моркови не гребнях в условиях РФ являются актуальными и требуют решения!

Цель работы. Повысить урожайность и качество продукции, снизить затраты при производстве и уборке столовой моркови в Центральном районе России.

Задаче исследований:

• Обосновать целесообразность возделывания столовой моркови 'на гребневой поверхности я оценить роботу отдельных машин.'

• Установить оптимальные для условий неорошаемого овошеаодстиа параметры гребня.

• Обосновать исходные требования к машине для формирования гребневой поверхности.

• Разработать, изготовить и провести сравнительные испытания образца машины для формирования гребневой поверхности.

Няучвяя. вовпзва. На основе исследований характера изменения , влажности почвы на ровной и гребневой поверхностях обоснованы оптимальны параметры гребня для возделывания столовой моркови на неорошаемых участках, Установлены соотношения комковатости и плотности почвы, обеспечивающие повышение полевойвсхожести семян. Установлена оптимальная высота гребня (15см), которая позволяет получить максимальное юапичество стандартной продукции. Предложен новый способ формирования гребневой поверхности.

Практическая сел я ость работы. Обоснованы исходные огротребозання па процесс формирования гребня для выращивания столовой моргоан в условиях рискованного земледелия. Создан опьпиий образец машины для формирования гребневой поверхности на поле. Усовершенствована технология возделывания столовой моркови на гребнлх, обеспечивающая повышение валового сбора стандартной продукции на 20% по сравнению с возделыванием культуры на ровной поверхности. . . ,г

ЛпроСапвп работы. Материалы диссертации бьиш представлены на 111 Международной научной конференции, ' посвященной памяти Квзсннкооа Б.В. Двссерпшяошгая работа рассмотрена н рекомендована к мшите методической комиссией отдела технологий, а также ученым

советом ВНИИ овошеводстаа. По результатам исследований опубликованы 3 статьи. -

Внедрение результатов ряботьь Предлагаемая форма, гребневой поверхности внедрена в фермерском хозяйстве «Перепел» Подольского района в 2003 году на плошали 5 га при посеве моркови. Это обеспечило повышение валового сбора стандартной продукции на 20% по сравнению с возделыванием культуры на ровной поверхности..

Положения диссертации, выносимые ю защиту:

• Обоснование параметров гребневой поверхности и структуры ее верхнего слоя почвы.

• Способ формирования гребневой поверхности и устройство для его осуществления.

■ Усовершенствованные элементы технология производства столовой моркови на гребнях- без применения > полива,/обеспечивающие получение полевой всхожести семян столовой моркови не ниже 50% и повышение выхода стандартной продукции на 13%.: Объем и структура диссертации. Работа ■ изложена ва 145 страницах, включая 54 таблицы, б приложений, 7 рисунков н список литературы, состоящий из 146 источников, нз них 13 иностранных..

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ Работа проводилась в 2001-2003 гг. в отделе технологий ВКИИО, ОПКТБО ВНИИО и на полях ОПХ Быково Рамеиского района Московской области. ...

Почва Быковского расширения реки Москвы — аллювнллыю-лугоаая, среднесуглинистая, хорошо окультуренная, с, мощным гумусовым горизонтом (содержание гумуса в слое 0-20 см составляет 3,41-3,44 V», в слое 20-40 см - 2,91-3,02 с нейтральной реакцией среды (рН солевой вытлжкк — 6,87), высоким содержанием суммы поглощенных оснований 47-50 мг-экв. на 100 г почвы в слое 0-20 см. Гидролитическая кислотность

6 • • 0,72*0,92 мгокв. на >100 г почвы. Степень обеспеченности питательными веществами: фосфором - хорошая (содержание Р^О) в слое 0-20 см-21,78-23.62 мг на100 г почвы по Чирикову), кадием - средняя (содержание К^О и слое 0-20 см - 117,88 мг на 100 г почвы по Масловой). Удельная масса почвы- пахотного слоя - 2,61 т/м', Объемная масса' 1,2-1,4 т/м3. Наименьшаявлагоемкость 2$-30% от массы сухой почвы.

Погодные условия в период проведения работы* характеризовались различными показателями температурного и водного режимов. Так 2002 год был сильно засушливый с малым количеством выпавших осалкоч и высокой температурой воздуха, а 2001 и 2003 годы были благоприятными дляразаития корнеплодных растений, особенно 2003 год, когда, в период прорастания семян, осадков выпало больше среднемноголетей нормы на 15%.

Лабораторно-полевые опыты проводились, с использованием разработанного нами комбинированного агрегата для профилирования н предпосевной поверхностной подготовки почвы.

В опытах гребня формировали высотой 10, 15 н 20 см, шириной поверху 10, 15; н 20 см, и углами откоса гребня 45,50 и 55°. Формировали три гранулометрических состава почвы (комковатость) и четыреуродня плотности почвы. Высев семян осуществляли высевающими аппаратами «Клен» (г. Луганск) на глубину 3 см. Расчетная густота стояния растений » опытах, составляла 0,9-1,1 миллиона растений на гектаре. Основная подготовка почвы, в также уход за : посевами в процессе: вегетации растений осуществлялись по общепринятой в хозяйстве технологии. .

Для о целки качества (достоинств) вариантов формированных гребней в опытах определяли: изменение влажности почвы в горизонтах прорастания семш и формирования корнеплодов, твердость н плотность почвы, фенологические показатели, параметры корки на посевах, усилие выдергивал ид и масса' прилипшей к корнеплоду почвы в процессе его уборки, урожайность культуры, выход товарной продукции.

Характеристики профиля гребня, плотность и влажность почвы определяли но ГОСТ 20915-75; фенологические показатели (энергия и дружность ' прорастания семян, падевая всхожесть) по методике Пушкинской МИС (1966); урожайность ' культуры и выход товарной продукции - по методике: «Методика опытного дела в овошеводстве и бахчеводстве» под ред. Велика В.Ф. (1992).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Анализ затрат на проведение основных механизированных работ (операций) по * предпосевной подготовке почвы (без учета затрат на покупку, 'транспортировку, погрузку, измельчение удобрений и т.д.) показал, что на процесс гребнеобразовання при использовании отечественных машин в среднем приходится, от 7 до 15% затрет от предпосевной подготовки почвы по любому показагтелю табл. 1.

Таблица 1

Сравнительная оценка гребнеобразователей

Марка чаш и к Обшал стоимость машин ■ Расход топлива Прячые. ■жеплуатз-шонные мтраты Об шве энергозатрат . Зпркп*-груза

I Г** кг/га 1 *«* pyoVra %* • мДж/га чч/га - %*

1КТФ-2.8 1 JiOOO 1 7.9 6,12 j 14.7 203 15.9 1343 13.6 0,77 16,4

КФК-2.8 40000 i 8.9 6.57 1 15.6 223 17 2 1370 13.8 0,79 16.7

RSRR 137478 j 25.2 5.561 13.6 425 2t3 493 5.5 0.75 16.0

RSHBX 2000 175329 ЗОЛ 6.09 14,7 532 33,1 1766 17,1 0,78 16,6

RSF2000 428ЫИ 51.2 7.04 ! 16.6 1145 51.6 1925 18.4 0,79 16.7

КРН-2.8 35000 7.9 4.25 I 10.7 166- 13.4 447 5,0 0.67 14,6

* - доля затрат на процесс гребнеоброзовавия от общих затрат на предпосевную полготонку почвы (БД-Ю+1РМГ-4+ГШО-3-35+

ЗБЗСС-1,0НРМГ-4+КПС-4) ч

Наши исследования показали что, экономия топлива на операции по уборке (прямое кочбаРнированне) при' выращивании моркови на гребневой поверхности достигает до 9%, расход энергии снижен на 3?», прямые эксплуатационные затраты'ниже ва З% по сравнению с ровной поверхностью.

Операции по уходу за растениями на разных профилях сравнивать между собой сложно из-за разной ширины захвата применяемых машин. Но если сравнивать их прн одинаковой ширине захвата 4.2 метра (удельный показатель), то оказывается, что затраты по всем показателям на гребневой н грядовой поверхности различаются незначительно. На ровной поверхности расход топлива выше на 13%, прямые эксплуатационные - затраты выше на 9%, энергетика процесса выше на 18%.

Установили, -что рабочая скорость трактора при движении на

гребневой нгрядовойповерхностивышена 10-15% по сравнению с

i

ровной. Управление трактором значительно облегчено. МТА «держит борозду». При'этом также повышается прямолинейность хода рабочих органов.

Выявили, что гребневая поверхность позволяет обеспечить маршрутизацию движения по полю с.-х. машины (агрегата) относительно откосов гребня. Это позволяет уменьшить защитную зону, повысить качество проводимых работ. На гряде также возможно центрировать рабочие органы, но только относительно борозды (относительно гряды -трудно). Необходимо отметить, «тто именно это свойство гребневой поверхности очень ценно н на сегодняшний день мало используется.

В то же. вреыя» формирование гребней связано со значительными' затратами. В сравнении с показателями возделывания культуры на ровной поверхности расход топлива увеличен на 18%, затраты труда выше на 16%, прямые эксплуатационные затраты выше на 12% по сравнению с грядовой поверхностью. А', по сравнению с ровной поверхностью расход топлива увеличен на 15%, затраты труда выше на 25%, прямые эксплуатационные затраты выше на 16%. На процесс гребиеобразования тратится до 20% общих затрат на предпосевную подготовку почвы.

Таким образом перед нами встала задача об изыскании возможности снижения затрат связанных с процессом требнеобразовання. путем

тченении формы и структуры гребня. При этом основным для нас было -получить максимальную полевую всхожесть семян. .

Обоснование формы гребни

Одним ит основных показателей профиля гребня •является ширина дна борозды. Она напрямую зависит от ширины установленных на тракторе колес. Для трактора МТЗ-80 возможно два вида покрышек колес; широкие - 40 см и узкие - 30 см. Ширина покрышки в точке контакта с почвой (в пятне контакта) возрастает до 45-47см у широких колес р до 3234 см у узких колес. Это зависит от давления в ш инах, нагрузки на хрюке трактора, веса, передающегося на колеса трактора от с.-х. машины.

Если изрезать гребневую поверхность с шириной борозды, меньше пятна контакта, то после прохода колеса трактора будут примяты стенки • гребня. По истечению некоторого времени стенки осыпется. При осыпании г будет оголена влажная» почва, которая .находилась под: той, которая осыпалась в борозду. При этом уменьшится общая влажность требня.

Примятие стенок также не выгодно вонергетическом отношении. Происходит затрачивание энергии, до- 1500■ ыДж/гз• на формирование гребня (тут же.мы его разрушаем) и на преодоление дополнительного сопротивления на: перекатывания трактора по стенкам гребня. При этом / (коэффициент сопротивления качению) возрастает иа№%

Исходя из выше сказанного, оптимальная ширина борозды на гребнеиой поверхности при посеве столовой моркови должна находиться в интервале от 28 до 30 см для работы с узкими колесами трактора н от 3 8 до 40 см для работы с широкими колесами трактора.

Изучая динамику изменения влажности почвы на гребне установили, •по непосредственно после дождя (орошения) влажность почвы на всех вариантах гребневой поверхности практически - одинаковая, однако на ровной поверхности в верхнем слое влажность почвы выше на 5-7%.

Выявнлн, что влажность почвы в зоне высева-семян повышаетсяс увеличением ширины верхней части гребня. Наибольшая влажность почвы в верхнем слое на варианте, где высота гребня составляет 13 см, а ширина поверху 20 см. По сравнению с, другими профилями гребневой поверхности эта разница достигает до №%.

Влажность почвы на ровной поверхности сохраняется дольше, и -превышает на 10-20% влажность почвы на гребневой поверхности (высота гребня 15 сы, а ширина поверху 20 см).

Лрн изучении влажности почвы гребня по слоям выявили, чю н засушливые годы при высоте гребня 20 см происходит резкое снижение влажности почвы во всех слоях гребня. В то время как при высотах гребня равных ] 0 и 15 см влага в почве сохраняется дольше. При высоте гребня 20см общая влажность почвы на 25% ниже, чем на гребке высотой 15см. Поэтому целесообразно высоту гребня- формировать менее 15 см, поскольку на более высоких гребнях резко уменьшается общая влажность , почвы по слоям. *

< При■ втученкл ' изменения' влажности почвы по объему гребня установили, что после орошения (дождя) влажность, почвы по всему объему отличается незначительно. При солнечной погоде интенсивно (за 1-2 дня) высыхает верхний слой гребня - верхушка и боковины на 3*4 см. Глубже влага сохраняется дальше и снижается медленно на 1-3 % в день в течение недели. При пасмурное погоде верхний слой ■ почвы высыхает татьхо нз глубину 1-2 см. - V' * .;: , • у

' Ого показывает возможность применения ленточного полива. Его смысл - поливать только зону размещения семян. При этом нет' необходимости поливать боковины, т.к. они все-равно высохнут, а всю коду необходимо направлять на верхушку гребня. По нашим данным норма полива может быть сокращена до 5-10 м*/га*

Мы. изучали полив разными нормами. Исследовали нормы: 3 || 10м*/га каждый день и через день. Полив проводили ленточным способом.

Для этого на самоходное шасси Т-16М установили емкость 450 литров и навесили поливную секцию на 4 рядка. Установили, что всхожесть семян повышается, если поддерживать почву 'во влажном состоянии на протяжении всего периода прорастания семян. В этом случае корка не образуется даже в засушливую погоду. Поливная норма должна быть для каждого конкретного случая индивидуальная. При этом добились, что полевая. всхожесть, семян на ровной и гребневой поверхности была одинаковой - 85%.

В 2002 году наблюдалось повышение всхожести семян на тех вариантах, у которых больше ширина верхней части гребня (табл. 2). Это происходит нз-за более высокой влажности лочвы ка этом варианте. Наибольшая всхожесть на гребне высотой 15 см и шириной поверху 20 см. 8 2003 году сложились благоприятные условия для прорастания семян, и профиль гребня оказал меньшее влияние на всхожесть семян. '

Таблица 2"

Изменение всхожести семян при разных.размерах гребня

5 й* m и л 2001 год 2002 год 2003 год* 20012003 rr.

t 2 3 К п * sl ■ rf ■ ■ • d II £ • А' i s 5 E n kh «# з £ Ii h i ¡i it» * i* I 3 sr * ¡1

w 15 14,3 t.8 573 21.3 2.5 123 13.4 1.1 85.0 51.7

20 l-i.4 !,8 54.2 2.1 233 133 и 86.7 54.7'

10 14,5 -2.0 573 21.2 2 ** 25.0 13.4 u 85.0 55 .b

15 15 14.5 :з 56.7 213 2.1 39,2 133 u 83.3 59.7

20 14,6 1.8 59 Л 21.9 2.0 40.0 133 u 87.5 62J

20 !0 14.2 2.1 55.8 21.5 1.9 23.0 13.4 \2 86.7 55.8

!5 14.2 1 U 51,7 21,4 1.9 373 133 833 592

КФК-2.В 14.6 1.9 54,2 21.7 1.7 333 133 U 86.7 58,1

Ровна* | поверх. ; 13.7 j-Ü 633 18.0 1.8 45.8 13.4 1,2 90,8 66,6

НСР,4, I 1 : 5 49 6.89 5.42 1

В неблагоприятные годы всходы на ровной поверхности появились раньше. На гребнях сформированных КФК-2,8 снижение всхожести наблюдалось на 17% по сравнению с гребнем высотой t5 си, а шириной

верхней часта 20 см.' Установили, что на гребне высотой 15 см и шириной поверху 20 см удалось получить удовлетворительные исходы (по сравнению с ровной поверхностью) и в неблагоприятный 2002 гол.

Данные: по* усилию* выдергивания корнеплода при уборке и * о количестве прилипшей земли к ним, приведены в табл. 3. Чем выше гребень, тем легче: выдергивается корнеплод, при этом гребень разрушается. В большей степени уменьшение усилия: выдергивания происходит при увеличении высоты гребня; чем при уменьшении ширины поверху. ■' '

Таблица 3

Усилие выдергивания и количество прилипшей земли

Масса прилипшей земли при

г 41 „ влажности почвы в слое 0-5 см на

§ I á § рошой поверхности >

fr.A 28,56 У. ' 21.25 V.

"я" Sf л Í J¿ ■ £ г A ¿ ha 5 Si SÍ г t 4 t ■ о « « 35 я fc, с с S5a

10 15 192 ,10.4 26,0 Д.6 11.5

20 20.1 1Ú 282 5,1 12.7 i

10 14.0 6.1 15.2- 1.9 Л£

15 15 IS.2 5.5 13.7 23 5.8

20 19,Ь 6.1 . 152 2.4 6.0

20 10 1X4 6.2 15.2 2.0 5.0

15 16,0 5.9 14.8 2.1 5.1

КФК-2.8 15.2 6.1 -15.1 2Л 5.6

Ровна* нов. 26ч 1 24.1 60.3 11.7 29.3

Прилипшей-земли на корнеплодах, убранных на следующий-лень после осенних проливных дождей с гребневой поверхности, в 2-3 pitia меньше, чеи ' с ровной поверхности. При каждодневной уборке на корнеплодах, убранных с ровной поверхности, находится 20-30% прилипшей земли (от массы корнеплода), в то время как на корнеплодах, убранных с гребневой поверхности — не более 15%.

Наибольшую урожайность стандартной продукции 24 т/га получили на варианте, где высота гребня 15 см, а ширина поверху 20 см. Из-за того, что количество всходов на ровной поверхности больше, поэтому и выше величина собранного урожая, но процент стандартной продукции иа ровной поверхности ниже на 5-10%. Иа гребнях с узкой верхней частью к моменту уборки оголилась головка корнеплода. Это привело к увеличению нестандартной чзстн.урожая на 5-8%.

Кроме того, выявили, что стандартность продукции растет с увеличением высоты гребня. Так при высоте гребшг 10см стандартной

продукции, на 5-10% меньше, чем при высоте гребня равной 20см. На

» ■ ' • , * »

ровиой-поверхности возрастает число погибших растений в процессе их развития. Так на ровной поверхности погибает в 2-3 раз больше растений, чем нз гребневой (гребень высотой 15 см и шириной поверху 20 см.).

Обоснование степени измельчения верхней части греби«

При изучении влажности почвы в 5-ти сантиметровом слое иа верхушке: гребни установили, что она по мере уменьшения размеров частиц повышается на 5-15%. Наибольшая влажность почвы иа варианте с мелкой структурой почвы.

В "табл. 4 приведены данные о характере корки на поверхности гребня в опыте. Данные приведены за 2002 год (в остальные годы корка была незначительной). Установили, что на варианте опыта с мелкокомковатой структурой почвы резко возрастает число трещин в корке при ее высыхании. Это положительное свойство. Если влруг на посевах на гребневой поверхности образовалась корка, тч> число всходов возрастет, если почва имела мелкокомковатую- структуру. Так же просматривается следующая закономерность; при более полком измельчении почвы увеличивается толщина корки, но она становится менее прочной.

- , ^ Таблица 4

Изменение корки на гребне а зависимости от фракционного *

Содержание. часгии размером до Эмм, % Толщина | Энергия коокн см РазР>'шея,ка' корки, см д^!. Плошааь почвы межлу трешннзмн, см1

64,6 и [ 0.05 2.5-4

54,0 и 1 0.08 3-5

' 40,9Г- 1,0 ■ ' ) 0,09 ■ 3-5.5 - :

Коктроль - 30,9 0.9 [ - 0.09 4-6

Опенка всхожести семян при изменении комковатости верхнего слоя р^чвы показала, что наибольшее число взошедших растений на вариантах, у которых почва подвержена максимальному измельчению. Так в 2001 году повышение полевой похожести было на 13%, а в 2002 году - на 18%. Установили, что при достаточной влажности почвы сильного эффекта от измельчения почвы нет.

Повышение полевой всхожести семян можно объяснить их более полным контактом с почвой. Недостаток сильного измельчения почвы заключается в том, что необходимо затрачивать дополнительную энергию, а также возникает опасность эрозии почвы.

Выявили, что комковатость почвы при посеве на стандартность продукции не влияет, а урожайность культуры прямо пропорциональна чисду взошедших растений.-

В 2002 году на полях ОПХ «Быково» мы проводили оценку работы различных машин для формирования гребневой поверхности (табл. 5).

Культиватор фрезерный картофельный КФК-2,8 - наиболее часто используется для нарезки гребней при посеве 'моркови. Процесс гребнеобразоваиия у этого культиватора заключается в 'следующем: фреза >. измельчает почву на месте будушей борозды, далее кожух (в виде формы -гребня) из этой почвы выпрессовываст гребень.

Таблица 5

Сравнительная характеристика гребней, полученных различными *" - _гребиеобразователями_

Марка машин, формирующих . гребень. Размеры гребня Доля фракций почвы. %

г е § , « ■ ■ж и 3 £ 11 а § § ? * Я « ч 3 И |£ г * о J I" х ■ 3 3 * X о * <л ж . 3 •л • - у X п и £

кок-г» 25 12 \ 18 50 - 6.7 35.9 57,4

КФК-2.8 + уплот. 18 25 12 45 - 8,9 31.1 60,0

КГФ-2.8 13 35 16 55 - 5.8 28.3 65,9

КОН-2.8 15 20 14 45 26,8 45,7 18,6 8.9

Рехомендусым: форма и структура гребн* 15 20 29 53 - 15,1 20,3 64,6

Эта машина нарезает высокий гребень-25 см, который сверху имеет ширину 12 см, что не выгодно в энергетическом смысле. Кроме того, как показали наши исследования, при такой форме гребня идет мггеисивное снижение влажность почвы. л ....

Многие хозяйства после прохода КФК-2,8 гребни дорабатывают катками, повторяющие их форму. При этом гребень оседает до 15-18см н увеличивается ширина поверху, до'25 см. Далее переводят парк машин на узкие колеса. Этот вариант, по. нашему мнению, пригоден для нарезки гребней, по при этом необходимо использовать две машины.

- ' , Что касается комковатости. почвы, то КФК-2,8 измельчает ее недостаточно полно (наши исследования говорят о необходимости более полного юмельчения почвы перед посеьом).

- : Культиватор гребнеобразователь фрезерный КГФ-2,8. Эта машина скорее формирует минигряду,. чем гребень. Ширина гребня у основания равна . 54- см, а поверху 35 см, высота 1К-20 см (протокол испытаний Пушкинской МИС, 1974). С точки зрения формы гребня-использование этой машины не рационально, поскольку резко увеличиваются затраты на его формирование. Крошение почвы о данном случае удовлетворяет полученным агротребованиям. . ■ 1

Культиватор овощной навесной КОН-2,8. Эта машина предназначена для ухода за растениями, иногда используется для нарезки гребней. Гребень формируют окучники, идущие по оси будузцей борозди. Прн этом они перемещают (отваливают) почву, н из нее получается гребень. Форму гребня можно менять путем.изменения вылета и разворота крыльев, а также ставкой окучника по высоте. Данная машина не обеспечивает необходимую комковатость почвы, - ■

Что касается зарубежных машин; то про них можно сказать -следующее. Они настроены на ширину междурядий 75 см, а некоторые на 90 см. При этом они формируют гребень высотой 15-20см и шириной' поверху20-25 см.

Большая высота гребня способствует, увеличению стандартности продукции корнеплодных растений и облегчает:процесс уборки. Заметно' снижается количество прилипшей к корнеплодам земли. В российских условиях, когда весной.часто бывает засуха, использовать гребни выше 15 см при неорошаемом возделывании столовой моркови недопустимо, поскольку почва в зоне размещения семян имеет низкую влажность.

. Использовать гребень шириной поверху более 20 см мы не можем, т.к. в этом случае. образуется. узка* < борозда — менее 26 см, что не допустимо, поскольку возникает дополнительный расход топлива. Кроме того, возникает необходимость обработки верхушкиполотнагребня при культивации, для- этого необходимо устанавливать дополнительные рабочие органы на культиватор. .

Что касается размеров комочков,- то зарубежные машины способны обеспечить высокое качество измельчения почвы. -

Проведя анализ существующих .на сегодняшний день гребнеобразозателей отечественного производства, приходим к выводу,' чго ни одни из них не обеспечивает оптимальных агрономических и' технологических параметров гребневой ловерхнос-.н для вохзелывания столовой моркови.

Обоснование уплотнения верхней частн гребня

В литературе уже давно определена величина оптимальной плотности почвы при посеве семян моркови. Она колеблется в интервале от 1,0 до 1,3 г/см3 для аллювнально-луговых почв. Но не известно, какое давление надо приложить к поверхности почвы (верхушке гребня), чтобы получить эту плотность почвы.

При закладке опытов во все. годы проведения исследований к поверхности почвы прикладывали одно и то же давление, при этом получали разную плотность почвы.

Установили, что влажность почвы в 5-ти сантиметровом слое на верхушке гребня'дольше сохраняется при уменьшенни плотности почвы. Наибольшая влажность почвы наблюдается , на~ вариантах, которые прикатывались с давлением 0,08-0,2 кг/см1.

При изучении характера горки установили, что с .увеличением степени уплотнения гребня увеличивается толщина и прочность корки. Также при увеличении давления« на поверхности гребня возрастает площадь почвы, расположенной между трещинами. Наименьшая толщина корки на варианте без уплотнения посеянных семян. Можно сделать выводы о том, что прикатывал не посеаов с целью получения эффекта подтягивания плагн из нижних слоев-почвы чревато образованием корки. Вероятно, для этих целей "пртсатывание необходимо проводить до посева семян.

■ Данные по всхожести семян представлены в табл. б. Анализ таблицы показывает, что всхожесть повышается с уменьшением уплотнения посеянных семян. Наибольшая всхожесть на варианте при уплотнении равном 0,08-0,2 кг/см1. Наибольшая урожайность получена на варианте при уплотнении почвы даплением равном 0,08-0,2 кг/см5. Четкой связи между изменением усилия прикатывали я, л стандартностью продукции не выявлено. Вероятно в опыте стандартность зависит от других факторов. Урожайность прямо пропорциональна количеству взошедших растений.

1 Таблица 6

Изменение всхожести семян в зависимости

от давления на поверхности почвы_

2001 год •• 2002 год 2003 год *

р. 1% м <i s Экергн» прорастай и«. ДЛИ Дружность прорастания. Полевая всхожесть, •4 Эиерпш прорастания, . ДНИ друж- ' ность прорзс-mint. Полевая всхожесть. - % Энерги* прорастания, дин Друж- шхтъ прорастания. Полевая всхо» жесть, %

& ¿дни ■± дни * дня

0.4 14.4 I.S 60.0 20.6 2,4 40.8 13.3 83.3

02 14.4 1.9 62.5 20.8 2.4 43.3 13.1 1,1 85.0

0.14 14.3 1.9 65.0 20.6 2.6 45.8 13.0 86.7

0.0« 142 1.8 63.3 20.4 2.5 45.0 13.1 1.1 88.3

- 14.1 . 1.8 60.8 20.5 2.6 44.2 132 85.8

0.4 14.4 1.6 54.2 20.6 2.3 . 34.2 13.3 1.1 79.2

0.2 14.6 1.7 56.7 20.6 - 2.5 35.0 13.1 12 81.7

0.14 14.5 1.8 ■59.2 20.7 2.7 40.8 -13.0 12 85.8

0.08 14.3 1.7 583 20.7 2.6 39.2 13.1 1.0 87.S

- 14,4 13 55,8 20.5 2.5 35.« 13.2 1.0 -80.8

НСРп, 5.78 6.02 5.96

* - в годы проведения исследований к поверхности гребня мы прикладывали одно и тоже давление, но при этом получали разную плотность почвы (цифровые значения мы непрнводим).

По анализу всхожести семян при изучении комковатости почвы на верхушке гребня и прикалывания посеянных семян в ил но, что всхожесть семян в большей степени-зависит от изменения комковатости почвы, чем от изменения ее плотности.

Большинство известных сеялок не способно уплотнить гребень до необходимых пределов.'Поскольку давление, которое они оказывают на поверхность гребня (0,04-0,08 кг/см2), не обеспечивает необходимой плотности почвы. Результаты опытов показывают, что для обеспечения

максимальной полевой всхожести семян плотность почвы на гребневой

* - , ' „ *

поверхности должна находится в интервале от 1,15 до 1,25 гА:м . *

Па основе полученных данных мы разработали опытный образец машины для нарезки гребней. На згу установку можно навешивать в -любой комбинации рабочие органы, необходимые при работе с гребнями -окучники, ножи фрез, катки й лр. Конструкция позволяет осуществить перемещение рабочих органов, ках в вертикальной, так и в горизонтальной

плоскости, а также относительно друг друга. Оиа состоит из рамы, опорных колес, редуктора, приводящего во вращение вал фрезы через непную передачу, трех окучников.

Схема технологического процесса машины (способ нарезки гребневой поверхности) изображен на рисунке.

Схема технологического процесса работы машины

1 - Окучник; 2 - Вал фрезы; 3 - Кожух.

Окучник (1) набрасывает (формирует гребень) почву высотой 6-7см на равную поверхность. При зтом он образует борозду. После этого верхушка сформированного гребня фрезеруется на глубину 5см фрезой (2), расположенной в кожухе (3). Кожух предотвращает раэлетание частиц почвы при фрезеровании, а также спЪсобствует более качественному крошению почвы. К концам окучника (к концам его крыльеп) приварены пластины шириной 12 см, длиной 30 см, идущие по откосам гребня. Эти пластины предотвращают разрушение гребня в процессе фрезерования. На рисунке они не показаны.

* Производственные испытания предлагаемого способа формирования гребневой поверхности опытным образцом машины показали, что она обеспечивает создание, рекомендуемого профиля гребневой поеерхносгн (см табл. 5).

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГРЕБНЯ' ИЗМЕНЕННОЙ ФОРМЫ И СТРУКТУРЫ ВЕРХНЕГО СЛОЯ В табл. 7 приведены показатели экономической эффективности

внедрения усовершенствованной технологии возделывания моркови на

низкопрофильных гребнях. При этом эффект достигается за счет

увеличения выхода стандартной продукции.'За два года исследований

доход от реализации стандартной продукции с рекомендуемой гребневой

поверхности на 35% выше,чем с ровной поверхности, и на 25% выше, чем

с существующей гребневой поверхности. -

Таблица 7

Экономическая эффективность от внедрения перспективной гребневой поверхности

Форма поверхности § ¡¡1: ш Урожайность, т/га 3 и* в я- с ^ 5 £ 6 X «л . ^ . .5-8. . г. г 11; 1 ^ £ £ У е = 3 ***** 0 а ж ан 1 | Прибыль.

Г "8 = - о •=-£ я: с. 11 С = о е «> 3 р- •

Ровная и 45.7 21.4 3.5 54.8 74.9 20.1 100

Гребневая существ уюша» (КФК-2.8) 13 44,2 22.8 3.5 57,4 79,8 ">2 3 110

Гребневая предлагаемая и . 45,7 242 ' 3.5 57.4 . ' «4.7 27,2 135

■ Кроме того, при уборке продукции с гребней на 24% снижаются : -затраты транспортировку вороха с поля и вывоза земли из хранилищ (при нормальных условиях работы морковоуборочного комбайна масса земли в

ворохе продукции. с гребневой поверхности на 20-40% меньше, чем с

- i

ровной). Это позволяет получить дополнительный экономический эффект до 300 руб/га. «

21

ВЫВОДЫ

t. Затраты на выполнение процессов возделывания- столовой моркови на гребнях на5-15% выше, чем при возделывании культуры на ровной; н гребневой 'поверхности. Затраты на процесс гребнеобразования составляют до 20% от затрат нз предпосевную обработку почвы.

2. Ширина борозды на гребневой поверхности при посеве столовой моркови должна находиться в интервале от 28 до 30 см для работы с использованием трактора на узких колесах и от 38 до 40 см для работы трактора на широких колесах.

3. Влажность почвы на верхушке гребня повышается с увеличением ширины его верхней части и уменьшается с увеличением высоты гребня. Для. получения гарантированных всходов семян при возделывании моркови на неорошаемых участках максимальная высота гребня не должна превышать 15 см. Ширина гребня поверху должны быть не менее 20 см.

4. С увеличением до 60-65% содержания мелких фракций почвы (03 мм) в зоне расположения семян повышается их палевая всхожесть. При этом увеличивается толщина корки, но она становится менее прочной. Также уменьшается площадь почвы, заключенной между трещинами, что способствует повышению полевой всхожести семян.

5. Плотность почвы на верхушке грсбиа после посева семян должно

* '»• *

находиться в интервале от 1,15-1,25 г/см3. Такие показатели плотности почвы достигаются после уплотнения гребня давлением 0,15-0,2 кг/см1.

6. При возделывании столовой моркови без орошения на гребнях с установленными оптимальными параметрами в сравнении с культурой на ровной поверхности выход стандартной продукции повышается на 15-30%, а по сравнению с существующей гребневой (гребни сформированы КФК-2,8) на 6%. '

7. Предлагаемый способ и устройство нарезки гребневой поверхности обеспечивают формирования гребня с оптимальными характеристиками.

8. Экономический эффект от внедрения-гребня с рекомендуемыми • параметрами составляет 7100 руб/га сравнению с ровной поверхностью, и 4900 руб/га; по сравнению с существующей гребневой поверхностью. Экономический эффект применения гребня только в связи с уменьшением * вывоза земли составляет 300 руб/га. .

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На адлювнально-луговой почве морковь возделывать на'гребнях высотой 15 см и шириной поверху 20 см: верхний слойпоч вы(0-5см) измельчить до получения фракции до 3 мм — не менее 60%. После посева семян поверхность гребня уплотнить давлением 0,15-0,2 кг/см1.

2. Наладить производство-агрегата для формирования гребневой поверхности (по предложенной схеме), согласно разработанным исходным, требованиям. ■ ' . ■ ; - *

■:> СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ . •

1. Поляков А.В; Уточнение- агрономических требований для.

гребневой технологии производства . корнеплодов . // Селекция, семеноводство и биотехнологии овощных и бахчевых культур: Доклады III Международной конференции, посвященной памяти Б.В. Квасникова. -. М.: ООО «Полчграф-Бизнес», 2003.-С. 385-389,

2. Поляков А.В. Изучение различных способов формирования гребневой технологии // Научные лруды 11ЭБ ВИМ. - Том 1. - М.: ПЭБ В ИМ, 2003. — С. 140-145. . / ,

• 3. Разработать иитенснвную технологию производства овощей V открытом грунте с ранним высевом семян от 1.5 кг/га посредством катушечного высевающего аппарата: отчет о НИР (заключительный) / Руководитель Ирков И.И. -J& ГР01200120000; ИНВ № 02200109235. - м!, 2001.-43 с.

Подписано в печагь 26.01.2904 г. ТигюжЮС экз. Формат ¿íxSO/Io 1>умша офсетнн» № í1еч;п ь (маетная. Уч.-шдл. Уел неч.я. 1 Зак. fft 145

Кооперации «Пплш |к|ф», it.ibit.itiiCKHH, Пролетарская, -19

1-2772