Разработка технологии и технического средства прямого посева для условий засушливого земледелия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Прямой посев зерновых культур позволяет значительно повысить полевую всхожесть и, соответственно, урожайность в условиях крайнего дефицита влаги. В связи с этим, разработка технологии прямого посева применительно к условиям Южного Урала, где периодически повторяются сильные засухи, является актуальной задачей.

Цель работы — повышение урожайности зерновых культур в условиях засушливого земледелия за счет разработки технологии прямого посева, обеспечивающей заделку семян в увлажненный слой почвы.

Материалы и методы. Проведен сбор и анализ статистических данных по гидротермическим условиям возделывания сельскохозяйственных культур на Южном Урале. Спланированы и реализованы лабораторные и лабораторно-полевые эксперименты.

Результаты. Установлено, что на Южном Урале достаточно часто бывают засухи, во время которых увлажненные слои почвы, в которые требуется заделывать семена, находятся на глубине 8...10 см. Традиционные технологии посева не позволяют обеспечить заделку семян во влажную почву с условием обеспечения высокой полевой всхожести. На основании анализа способов прямого посева зерновых культур предложена технология, предполагающая заделку семян в увлажненный слой почвы. Разработана конструкция комбинированной посевной секции, состоящая из опорного колеса, прорезного диска, анкерного сошника и прикатывающего колеса. Конструкцией секции предусматривается параллелограммное крепление к раме посевного комплекса, что обеспечивает стабильную по глубине заделку семян. Лабораторные и лабораторно-полевые эксперименты позволили определить энергетические характеристики посевной секции, а также агротехнические и энергетические показатели посевного комплекса.

Практическая ценность исследований. Экспериментально установлено, что применение разработанной технологии прямого посева позволяет увеличить полевую всхожесть на 21,7% в сравнении с базовой технологией, прирост урожайности при этом составляет 9,2 ц/га.

Об авторах

Сергей Дмитриевич Шепелёв

Южно-Уральский государственный аграрный университет

Email: nich@sursau.ru
ORCID iD: 0000-0003-2578-2005
SPIN-код: 4848-4782

профессор, д-р техн. наук, проректор по научной и инновационной работе

Россия, Челябинск

Максим Вячеславович Пятаев

Южно-Уральский государственный аграрный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: 555maxim@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6570-5384
SPIN-код: 2502-0737

канд. техн. наук, доцент кафедры «Эксплуатация машинно-тракторного парка, и технология и механизация животноводства» Института агроинженерии

Россия, Челябинск

Евгений Николаевич Кравченко

Челябинское монтажно-наладочное управление «Спецэлеватормельмонтаж»

Email: mcx85@mail.ru

канд. техн. наук, инженер Института агроинженерии

Россия, Челябинск

Список литературы

  1. Шепелёв С.Д., Кравченко Е.Н., Теличкина Н.А., и др. Технология прямого посева зерновых культур // АПК России. 2021. Т. 28. № 3. С. 380–384. EDN: GGEWNR
  2. Кравченко Е.Н., Шепелёв С.Д., Окунев Г.А. Технология посева в условиях рискованного земледелия // Сельский механизатор. 2021. № 9. С. 46–47. EDN: ZDAXQP
  3. Астафьев В.Л., Гайфуллин Г.З., Гридин Н.Ф., и др. Техническое обеспечение технологий возделывания зерновых культур в системе сберегающего земледелия (рекомендации). Костанай, 2011.
  4. Федоренко В.Ф., Петухов Д.А., Свиридова С.А., и др. Эффективность применения прямого посева и минимальной обработки почвы при возделывании кукурузы на зерно // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2022. Т. 16. № 2. С. 14–21. EDN: LNYDQY doi: 10.22314/2073-7599-2022-16-2-14-21
  5. Патент РФ на изобретение № 2729525 / 07.08.2020. Бюл. № 22. Шепелёв С.Д., Кравченко Е.Н., Кравченко И.Н., Теличкина Н.А. Способ прямого посева сельскохозяйственных культур. EDN: CPPPPL
  6. Рахимов Р.С., Рахимов И.Р., Фетисов Е.О. Обоснование конструктивной схемы и параметров универсальной посевной секции // АПК России. 2020. Т. 27. № 5. С. 785–796. EDN: EFDDLT
  7. Адуов М.А., Капов С.Н., Нукушева С.А. К вопросу разработки сеялки прямого посева для засушливых регионов Северного Казахстана // Техника и оборудование для села. 2018. № 3. С. 24–26. EDN: YTUYUC
  8. Беспамятнова Н.М., Беспамятнов Ю.А., Колинько А.А. Характеристика новаций рабочих органов для посева в технологии безотвальной обработки почвы и посева // Тракторы и сельхозмашины. 2017. № 9. С. 31–36. EDN: ZFTSOD doi: 10.17816/0321-4443-66322
  9. Мишуров Н.П., Щеголихина Т.А., Федоренко В.Ф., и др. Сельскохозяйственная техника. Посевные и посадочные машины: каталог. М.: Росинформагротех, 2022.
  10. Shepelev S., Pyataev M., Kravchenko E. Study of the tractive resistance of the no-till planting section // FME Transactions. 2022. Vol. 50. No. 3. P. 502-511. doi: 10.5937/fme2203502S
  11. Кем А.А. Сеялка с сошниками для посева зерновых и разноуровневого внесения минеральных удобрений // Тракторы и сельхозмашины. 2019. № 1. С. 16-20. EDN: ZAMXSP doi: 10.31992/0321-4443-2019-1-16-20
  12. Патент РФ на полезную модель № 179958 / 29.05.2018. Бюл. № 6. Шепелёв С.Д., Кравченко И.Н., Кравченко Е.Н. Широкозахватная стерневая сеялка для посева сельскохозяйственных культур. EDN: DITORR
  13. Шепелёв С. Д., Пятаев М. В., Кравченко Е. Н. Анализ сил, действующих на посевную секцию сеялки ПК-12,7. В кн.: Актуальные вопросы агроинженерных и агрономических наук : материалы Национальной (Всероссийской) научной конференции Института агроинженерии, Института агроэкологии. Челябинск, 2021. Дата обращения: 21.10.2023. Режим доступа: https://sursau.ru/upload/iblock/614/4sts6kp9ihtjmoitul4xghnsi3k635ru/Том%202.%20ЭМТП%20%20%20Агроэкология%20Для%20библиотеки.pdf
  14. Шепелёв С. Д., Кравченко Е. Н., Теличкина Н. А. Технология прямого посева анкерными сошниками. В кн.: Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса: сборник научных трудов XII Международной научно-практической конференции в рамках XXII Агропромышленного форума юга России и выставки «Интерагромаш» / Донской государственный технический университет, Аграрный научный центр «Донской». Ростов-на-Дону, 2019. Дата обращения: 21.10.2023. Режим доступа: https://interagro.donstu.com/статьи-2019/
  15. Shepelev S.D., Plaksin A.M., Troyanovskaya I.P., et al. Theoretical and experimental studies of the tractive resistance of the sowing complex for the no-till technology. Proceedings of the 8th International Conference on Industrial Engineering (ICIE 2022). In: Lecture Notes in Mechanical Engineering (LNME) Conference series link(s): ICIE: International Conference on Industrial Engineering. 2022. P. 341–350. doi: 10.1007/978-3-031-14125-6_34
  16. Кокорин А.Ф., Хлызов Н.Т., Шепелёв С.Д., и др. Результаты испытаний посевного комплекса ПК – 12,7 для no-till технологии. В кн.: Научное обеспечение реализации государственных программ АПК и сельских территорий. Материалы международной научно-практической конференции. Апрель 20–21, 2017 Челябинск. Дата обращения: 21.10.2023. Режим доступа: https://rusneb.ru/catalog/000016_000021_CHONB-RU_Челябинская+ОУНБ_IBIS_40.72_О-753-480400/

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Гидротермические условия возделывания и урожайность зерновых культур в Челябинской области.

Скачать (85KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Операции технологии прямого посева: 1 — вертикальное резание (плоский диск); 2 — формирование бороздки (сошник анкерного типа); 3 — укладка посевного материала на дно бороздки; 4 — прикатывание посевов (индивидуальный прикатывающий каток).

Скачать (145KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Посевная секция: 1 — прорезной диск; 2 — опорное колесо; 3 — шарнир; 4 — анкерный сошник; 5 — кронштейн прикатывающего колеса; 6 — каток; 7 — регулировочная пружина прикатывающего колеса; 8 — грядиль; 9 — регулятор глубины; 10 — параллелограммный механизм; 11 — регулировочная пружина секции.

Скачать (101KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Составляющие тягового сопротивления посевной секции.

Скачать (77KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Закономерности изменения тягового сопротивления посевной секции в зависимости от рабочей скорости, глубины хода сошника и реакции на опорное колесо.

Скачать (69KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Машинно-тракторный агрегат в составе с экспериментальным посевным комплексом ПК-12,7 при лабораторно-полевых экспериментах.

Скачать (213KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Зависимость тягового сопротивления Rагр, коэффициента использования мощности ДВС ηи, буксования δ, погектарного расхода топлива qга от скорости движения агрегата vр.

Скачать (79KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Зависимость тягового сопротивления Rагр от рабочей скорости.

Скачать (61KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Всходы при посеве в борозду экспериментальным посевным комплексом ПК-12,7.

Скачать (508KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».