В настоящее время в Республике Узбекистан большое внимание уделяется совершенствованию систем земледелия и созданию новых технических средств для обработки почвы, способствующих повышению эффективного плодородия почвы при минимальных энергетических и трудовых затратах.
В республике для обработки и подготовки почвы к посеву применяются различные наборы технических средств, что приводит к значительному расширению парка сельскохозяйственных машин в фермерских хозяйствах и машинно-тракторных парках. При этом коэффициент использования существующих почвообрабатывающих машин низкий, что существенно влияет на себестоимость сельскохозяйственной продукции.
В аграрном секторе экономики Узбекистана доля фермерских и дехканских хозяйств составляет 100 %. В этом аспекте разрабатываемые технологии и машины должны максимально соответствовать современным методам рационального хозяйствования фермеров. Каждая единица закупаемой или арендуемой сельскохозяйственной машины должна быть использована с максимальной отдачей.
Одной из основных причин низкого коэффициента использования почвообрабатывающих машин являются способы обработки и подготовки почвы к посеву. В настоящее время подготовка почвы к посеву и посев сельскохозяйственных культур проводится главным образом ступенчато, т. е. однооперационными машинами за несколько проходов. Однооперационная технология подготовки почвы к посеву предусматривает внесение удобрений, вспашку, подготовку почвы к посеву (дискование, боронование, милование и т. д.). Затем проводится посев сельскохозяйственных культур.
На основной обработке почвы под сельскохозяйственные культуры преимущественно используются традиционные плуги общего назначения и плуги для двухъярусной вспашки. Особенность технологического процесса этих плугов, основанная на отваливании почвенных пластов в сторону, обуславливает образование на обрабатываемых полях развальных борозд и свальных гребней. Эти неровности обычно выравниваются теми же плугами, за четыре и более проходов или грейдерными ножами. В конструктивном плане основной недостаток традиционных плугов — ступенчатое расположение его рабочих органов. При таком расположении корпусов длина плуга становится зависимой от ширины захвата, причем принимает в сравнении с ней существенно большие значения. Увеличение длины плуга ведет к резкому возрастанию металлоемкости конструкции.
Таким образом, традиционные технологии агрономически и экономически не оправданы, так как снижается производительность труда, увеличиваются расходы труда и средств, происходит уплотнение почвы, затягиваются сроки подготовки почвы, интенсивно высушивается почва, что влечет за собой снижение урожайности сельскохозяйственных культур.
Исходя из вышеизложенного, сельское хозяйство должно быть обеспечено такими машинами и агрегатами, отвечающими следующим требованиям: обеспечивать существенное (в 1,5–3 раза) повышение производительности труда, снижение номенклатуры машин в 1,5…2 раза и расхода топлива более 20 %; энергоемкость операций, выполняемых комбинированными агрегатами, должна быть ниже суммарной энергоемкости операций всего комплекса однооперационных машин; затраты труда при работе комбинированных агрегатов должны быть ниже, чем при работе всего комплекса заменяемых однооперационных машин.
По нашему мнению, в полной мере этим требованиям удовлетворяет многофункциональный почвообрабатывающий агрегат.
В Каршинском инженерно-экономическом институте разработан многофункциональный агрегат на базе комбинированного фронтального плуга. Известно, что фронтальные плуги отличаются от традиционных плугов малой, не зависящей от ширины захвата длиной, симметричной компактной уравновешенной конструкцией и малой материалоемкостью.
Особенностью многофункционального агрегата является установка на несущей системе машины сменных рабочих органов, обеспечивающих процессы как основной и поверхностной обработки почвы, так и обработку и подготовку почвы к посеву различных культур по новым технологиям.
Многофункциональным почвообрабатывающим агрегатом предусмотрено выполнение следующих технологий:
- гладкая безбороздная вспашка с оборотом пластов на 1800 впределах собственной борозды. Для осуществления этой технологии машина оснащается фронтально установленными право — левооборачивающими плужными корпусами 1 и 2 и заплужниками 3, осуществляющими оборот пластов в пределах собственной борозды на 180о, а также опорно-рыхлительным выравнивающим катком 4 (рис.1а). Крепление корпусов позволяет изменять ширину захвата корпусов и, соответственно, ширину захвата машины [1];
Рис.1. Схема многофункционального почвообрабатываюшего агрегата.
- безотвальная обработка, в том числе чизельная обработка почвы. При безотвальной обработке почвы машина оснащается фронтально установленными на раме безотвальными право — левооборачивающими корпусами 5 и 6 и выравнивающе-прикатывающим устройством 4 (рис.1б), а при чизельной обработке — рыхляющими рабочими органами 10 типа «параплау» (рис.1е) [2];
- безотвальная обработка с полосным подпахотным рыхлением почвы, подверженной ветровой и водной эрозии. Целью полосного подпахотного рыхления является защита почв от эрозии (задержание и накопление влаги), регулирование запасов влаги, разрушение плужной подошвы и разуплотнение подпахотного горизонта. При этом агрегат оснащается безотвальными право — левооборачивающими корпусами 5 и 6, глубокорыхлителями 7 и выравнивающе-прикатывающим устройством 4 (рис.1б) [2];
- обработка и подготовка почвы к посеву овощебахчевых культур. Для осуществления этой технологии агрегат оснащается симметрично расположенными право — и левооборачивающими корпусами 1 и 2 (в виде листерного корпуса), короткими заплужниками 3, рыхлителями для мелкой обработки, установленными сбоку литерного корпуса, почвоуглубителями, комкодробителем 4 (рис.1г) и устройством для внесения удобрений. Рыхлители 5 и 6 могут быть выполнены в виде безотвальных корпусов. Почвоуглубители выполнены типа “параплау” и установлены за корпусами (на схеме не указаны) [3];
- обработка и подготовка почвы к посеву кукурузы и хлопчатника на гребнях с одновременным внесением удобрений. Для осуществления этой технологии агрегат (рис.1д) оснащается право — и левооборачивающими корпусами 1 и 2 с короткими лемехами, рыхлителями 8 и глубокорыхлителями 9 с тукопроводами, установленными по оси симметрии встречно-направленных корпусов, комкодробителем, выполненным в форме выпукло-вогнутой кривой, и гребнеделателями, а также устройством для внесения удобрений (в схеме не указаны). При этом рыхлители и глубокорыхлители производят рыхление по линии формируемого гребня с одновременным локальным внесением удобрений, право — и левооборачивающие корпуса, разрезая и оборачивая пласты навстречу друг к другу, предварительно формируют гребни, затем комкодробитель разрыхляет почву, после чего гребнеделатели окончательно формируют гребни [4,5];
В 2007–2011 гг. в Кашкадарьинской области Узбекистана проведены хозяйственные испытания многофункционального почвообрабатывающего агрегата со сменными рабочими органами, изготовленного на базе фронтального плуга ПФХ-3. Агрегат показал качественную и надежную работу при отвальной обработке почвы из-под пшеницы, при подготовке почвы из-под хлопчатника к гребневому посеву с одновременным локальным внесением удобрений, при отвальной и безотвальной обработке почвы склонов и при обработке и подготовке почвы для посева бахчевых культур.
Особенностью многофункционального агрегата является возможность его агрегатирования колесными и гусеничными тракторами.
Таким образом, новый многофункциональный агрегат может выполнять приёмы обработки и подготовки почвы под разные культуры с одновременным внесением удобрений в системах почвозащитного и орошаемого земледелия в разных условиях во все периоды полевых работ. Проведённые испытания показали, что применение многофункционального комбинированного агрегата позволяет сократить затраты труда на 25…28 %, топлива — 21…25 % и эксплуатационные затраты — 30…35 % по сравнению с существующими машинами.
Литература:
1. Эргашев И. Т. Изыскание и обоснование основных параметров комбинированного плуга для гладкой вспашки в условиях хлопкосеяния Узбекистана. Автореф. дисс. …канд. техн. наук. — М., 1992.
2. Предварительный патент UZ 4044. Почвообрабатывающий агрегат//Маматов Ф. М. и др. — Опубл. в Бюл. № 1, 1997.
3. Патент UZ IAP 03618. Комбинированное орудие для обработки почвы и посева// Ф. М. Маматов и др. — Опубл. в Бюл. № 4, 2008
4. А.с. SU 1787340. Комбинированное почвообрабатывающее орудие// Ф. М. Маматов и др. — Опубл. в Б. И. № 2, 1993.
5. Патент UZ IAP 03071. Способ подготовки почвы к севу пропашных культур на гребнях и грядах// Ф. М. Маматов и др. — Опуб. в Бюл. № 6, 2006.
