Актуальность исследований . Сельскохозяйственная отрасль Амурской области в настоящее время интенсивно развивается. Основной продукцией агропромышленного комплекса региона является соя. Посевная площадь зернобобовой культуры за прошедший год составила почти 75 % от всех посевов Приамурья. Причиной тому является стабильная и высокая рентабельность производства сои — 40,7 % за 2020 год. При этом средний показатель рентабельности за прошедшие пять лет составляет более 35 % [1, 4].
Указанная особенность сельскохозяйственного производства Амурской области имеет негативные последствия, которые обусловлены нарушением научно-обоснованного севооборота растений. В связи с чем происходит развитие болезней растений, снижение плодородия почвы и, соответственно, урожайности сои. Поэтому необходимо совершенствовать и адаптировать технологии возделывания сои.
Соя является пропашной культурой, поэтому система обработки почвы в технологическом процессе ее производства является важным фактором, влияющим на урожайность. Применение рядовых технологий возделывания зернобобовой культуры снижает ее потенциал урожайности и не обеспечивает высоких урожаев. Например, отмечается, что хозяйства, применяющие широкорядный посев и полноценную обработку почвы при возделывании сои получают урожайность до 30 % выше рядовых технологий с минимальной обработкой почвы [4].
Недостатком интенсивных технологий возделывания сои, которые предусматривают глубокую обработку почвы (свыше 20 см) является высокие энергетические затраты. Поэтому совершенствование рабочих органов почвообрабатывающих машин для обработки почвы является актуальным и обоснованным направлением исследований.
Предлагаемое техническое решение. Для снижения тягового сопротивления лап глубокорыхлителя была установлена подрезная пластина на нож лапы (рис. 1). Пластина имеет толщину 0,8 мм и изготовлена из высоколегированной стали обогащенной марганцем 65Г. Тем самым достигается ее долговечность и надежность технологического процесса.
Работа происходит следующим образом. При взаимодействии лапы культиватора-глубокорыхлителя с почвой пластина подрезает почвенный слой, а подрезные ножи лапы разрыхляют его. Тем самым процесс осуществляется резанием, что значительно снижает тяговое сопротивление агрегата.
Риc. 1. Экспериментальная лапа
Экспериментальные исследования проводились в селе Грибское, отдел семеноводства ФГБОУ ВО «Дальневосточный ГАУ», полевой участок № 4. Предшествующая культура — соя. Перед проведением практических исследований были определены влажность, плотность, засоренность и твердость почвы.
Полевой участок имеет правильную прямоугольную форму, характеризующуюся длиной гона 1200 м. Уклон рельефа составляет не более 1º, видимых сорных растений не наблюдалось. Предварительная операция проведена в первой декаде апреля — раннее весеннее боронование. На почве наблюдаются измельченные комбайном при уборке предшественника растительные остатки.
Замеры влажности, твердости и плотности почвы происходили в пятикратной повторности по диагонали полевого участка.
Влажность почвы определялась на глубине 0–35 см по диагонали участка в пятикратной повторности. С помощью бура были взяты образцы почвы на заданной глубине и помещены в два алюминиевых стаканчика (бюксы). Стаканчики были плотно закрыты, подписаны и сданы в лабораторию факультета агрономии и экологии. В лаборатории с помощью сушильного шкафа производилась термообработка образцов почвы и по разнице проб до обработки и после обработки определялась влажность.
Таким образом, согласно проведённым расчетам, влажность почвы полевого участка составляла от 9,94±0,19 % до 14,72±0,14 %, плотность почвы полевого участка составляла от 1,086±0,0018 г/см 3 до 1,374±0,0047 г/см 3 , твердость почвы полевого участка составляла от 6,594±0,351 кг/см 2 до 12,57±0,394 кг/см 2 .
Анализируя полученные показатели состояния почвы полевого участка, на котором происходили экспериментальные исследования, можно отметить следующее, влажность почвы находилась в допустимых пределах агротехнических требований и не превышала предельного значения 15 %. Плотность почвы была незначительно превышена по сравнению с оптимальными значениями (1,0…1,2 г/см 3 ) для посева зерновых культур. Твердость почвы по отдельным участкам значительно колебалась (почти в два раза). Высокие значения твердости обусловлены отсутствием предпосевной обработки на глубину до 10 см.
Для выполнения экспериментальных исследований был скомплектован машинно-тракторный агрегат, состоящий из колесного трактора К-701 и культиватора глубокорыхлителя КУП-6 с экспериментальными рабочими органами (рис. 2).
Рис. 2. Экспериментальный машинно-тракторный посевной агрегат
Для снятия показателей движения МТА был применен электронный научно-исследовательский комплекс (рис. 3).
Рис 3 Электронный измерительный комплекс
Комплекс включает в себя: датчики определения оборотов колес для трактора и сеялки, закрепленные на металлических кронштейнах; тензометрическое звено; бортовой измерительный комплекс (БИК); аккумуляторную батарею; ноутбук.
Работа комплекса заключается в следующем. Датчики и блок управления получают энергию от батареи. Импульсы датчиков и тензометрического звена подаются на блок управления, где преобразуются и поступают далее на ноутбук. Программное обеспечение, установленное на ноутбуке, отображает в режиме реального времени угловую скорость колес трактора и культиватора, а также тяговое сопротивление машины. Полученные данные сохраняются в виде файла, что дает возможность обрабатывать полученные результаты после проведения экспериментов.
Перед началом работы машинно-тракторного агрегата были проведены регламентные работы по ежесменному техническому обслуживанию агрегата, проверено и доведено до нормативных значений давление воздуха в шинах, произведена проверка технического состояния стоек культиватора-глубокорыхлителя.
Проведенные полевые испытания показали, что в процессе работы почвообрабатывающего машинно-тракторного агрегата удельное тяговое сопротивление при средней рабочей скорости 12,2 км/ч составляет от 6,7 до 8,2 кН/м. Базовые значения, согласно [2] составляют от 8 до 13 кН/м.
Вывод: таким образом, предлагаемым техническим решением указанной проблемы является установка подрезной пластины. Как свидетельствуют полученные с помощью измерительного комплекса показатели, установка пластин на каждую лапу культиватора значительно снижает тяговое сопротивление. При этом стоит отметить, что пластины отработали 85 гектаров без поломок. Состояние платин после работы удовлетворительное, они полностью пригодны для дальнейшей работы.
Литература:
- Амурский статистический ежегодник 2020: Статистический сборник/ Амурстат. Под общ. ред. Г. А. Давыдовой — Благовещенск, 2020. — 358 с.
- Зангиев А. А. Практикум по эксплуатации машинно-тракторного парка: учебное пособие/А. А. Зангиев, А. Н. Скороходов. — 4-е изд., стер. –Санкт-Петербург: Лань, 2020. — 464 с.: ил.
- Система земледелия Амурской области: производственно-практический справочник / под общ. ред. д-ра с.-х. наук, проф. П. В. Тихончука. — Благовещенск: Изд-во Дальневосточного ГАУ, 2016. — 570, [4] с., [1] л. карта.
- Министерство сельского хозяйства Амурской области [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://agroamur.ru
