Современные методы производства зерна требуют новых ресурсосберегающих технологий возделывания зерновых культур, что обуславливает создание посевных комплексов, позволяющих выполнять одновременно полную разделку почвы, проводить основную и предпосевную обработку, подготавливать хорошее семенное ложе и производить посев с последующей заделкой полосы посева мульчированным слоем, боронованием посевов с вычесыванием сорняков и, с заключительной стадией, – прикатыванием полосы посева.
Применяемая пахотная технология возделывания зерновых культур является затратной, так как требует несколько раздельных энергоемких операций, обуславливающих применение целого парка сельскохозяйственных орудий, машин и тракторов, значительных затрат топливо-смазочных материалов, затрат физического труда на обслуживание и управление этими агрегатами. Многократные проходы техники по полям приводят к уплотнению глубинных слоев почвы с последующим нарушением капиллярной системы водного питания растений. Это обстоятельство заставляет часто применять плоскорезы или чизельные плуги, обусловливающее дополнительные энергозатраты при возделывании зерновых культур. Поэтому эти обстоятельства приводят к увеличению удельных затрат на единицу сельскохозяйственной продукции.
В настоящее время в России, руководствуясь опытом Западной Европы, стали практиковать наиболее передовые энергосберегающие технологии – технологию прямого посева по стерне с помощью посевных комплексов, что привело к сокращению послеуборочной и предпосевной обработки полей.
Современные прицепные широкозахватные посевные комплексы
Для выполнения данной технологии наибольшее применение в России получили посевные комплексы «HORSCH АГРО-СОЮЗ» SW10500 и «Агратор-8500» [1, 2].
Прицепной посевной комплекс «HORSCH АГРО-СОЮЗ» SW10500 зарубежного производства агрегатируется с колесным трактором «Джон Дир» мощностью 500 л.с. Данный посевной комплекс состоит из прицепляемой к тракторной подвеске складывающейся рамы с опорными и прикатывающими колесами, дисковыми сошниками и пружинными боронами. Сзади этой рамы прицеплен двухсекционный бункер на двух колесах. Сбоку бункера закреплен складывающийся загрузочный шнек с приемником, привод которого осуществляется с помощью гидромотора. Сошниковая рама оборудована гидравликой для складывания рамы в походное положение и на поворотных участках поля при посеве, а также для регулирования заглубления сошников при посеве. Кроме этого, на раме находятся воздухораспределители и пневмошланги для подачи семян и удобрений из бункера в сошники с помощью центробежного гидровентилятора, расположенного в задней части двухсекционного бункера.
Данный посевной комплекс имеет следующие конструкционные и технологические недостатки.
Вследствие того, что двухсекционный бункер расположен позади сошниковой рамы колеса бункера вдавливают почву глубже вместе с посевами. Это влечет неравномерность всходов на следовых полосах колес бункера и накопление в следовых полосах излишней влаги, а также переносимых ветром семян сорняков. В данном посевном комплексе применяются неустойчивые, особенно на засоренных пожнивными остатками, соломой и камнями полях, сошники дискового типа, что также отрицательно влияет на равномерность всходов. Кроме того, пневматическое колесо, от которого осуществляется привод высевной цепной коробки передач, проскальзывает (особенно когда влажная почва) по поверхности опорного колеса бункера, что вызывает пропуски в подаче катушечными дозаторами семенного материала и удобрения при посеве. Это тоже влияет на качество посева, следствие которого является снижение урожайности. Далее, дроссельная заслонка, расположенная в выходном окне корпуса гидровентилятора, не позволяет осуществлять достаточно плавное регулирование скорости воздушного потока, особенно в положении близком к закрытию заслонки, обуславливая резкое падение скорости в пневмотранспортной системе посевного комплекса, что приводит к появлению заторов высеваемого материала в пневмотранспортной системе и ухудшает, в итоге, качество высева семян и удобрения. Поэтому эти обстоятельства не обеспечивают возможность высокого качества технологического процесса по высеву семян и внесения удобрений посевным комплексом, что ведет к получению низких урожаев.
Энергосберегающий прицепной посевной комплекс «Агратор-8500», выпускаемый ООО «ПК АГРОМАСТЕР», предназначен для работы с тракторами с мощностью двигателя не менее 200 л.с. (в частности, с тракторами типа К-700А), имеет аналогичную конструкцию, что и прицепной посевной комплекс «HORSCH АГРО-СОЮЗ» SW10500. Отличительной особенностью является то, что данный посевной комплекс состоит из прицепляемого к тракторной подвеске двухсекционного бункера на двух колесах, позади этого бункера прицеплена складывающаяся сошниковая рама с регулируемыми передними опорными и задними прикатывающими колесами, подпружиненными сошниками с культиваторными лапами и трехрядными пружинными боронами. Данный прицепной агрегат имеет также ряд конструкционных и технологических недостатков.
Ввиду того, что катушки дозаторов посевного комплекса расположены вдоль, а не поперек продольной оси бункера, струя семенного материала (как и удобрения) в пневмотранспортной трубе направляется узкой боковой частью навстречу воздушному потоку. Это ухудшает расслоение струи и транспортирование ее воздухом в пневмотранспортной системе посевного комплекса, обуславливая применение вентилятора с большим расходом и давлением воздуха для создания оптимальных режимов функционирования посевного комплекса. Кроме этого, такое расположение дозаторов требует очень скрупулезной и точной настройки их шиберов, так как неточность настройки существенно влияет на аэродинамические характеристики всей пневмотранспортной системы посевного комплекса и ведет к нарушению технологического процесса высева семян – либо к снижению, либо к увеличению нормы высева семян, что, в итоге, влияет на равномерность высева и всхожесть семян. Далее из-за ограниченной длины шиберной заслонки дозаторов посевной комплекс имеет сравнительно узкий диапазон регулирования нормы высева семян различных культур. Также опорные колеса бункера, идущие впереди сошниковой рамы, уплотняют почву перед посевами, что, в свою очередь, даже после прохождения позади бункера подпружиненных сошников и трехрядных пружинных борон, влечет неравномерные всходы на следовых полосах колес бункера. Это обусловлено тем, что уплотненная после колес почва ухудшает условия для рассева под почвенным слоем семян и удобрения воздушным потоком, так как посев в уплотненной почве требует повышения давления воздуха в пневмошлангах сошников, идущих по следовым полосам опорных колес бункера. Это в свою очередь, ухудшает условия функционирования всей пневмотранспортной системы посевного комплекса из-за неравномерного распределения в ней давления и пульсаций воздуха (из-за перетекания воздуха из сошников с высоким сопротивлением почвы в сошники с меньшим сопротивлением почвы).
Заключение
С учетом проведенного анализа современных посевных комплексов следует, что разработка энергосберегающего широкозахватного комбинированного посевного комплекса, обеспечивающего повышение качества технологического процесса по посеву семян и внесению удобрений в почву, влекущее в конечном итоге повышение урожайности сельскохозяйственных культур, является актуальной задачей. Решение данной научной задачи имеет важное значение для развития страны [3].