Техника для точных технологий производства зерна в Центральных районах Нечерноземной зоны

Этапы внедрения системы точного земледелия в связи с появлением географических информационных систем, глобальных спутниковых систем позиционирования с непосредственным вводом информации в бортовой компьютер. Критерии оценки ее практической эффективности.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 20.06.2018
Размер файла 51,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Техника для точных технологий производства зерна в Центральных районах Нечерноземной зоны

Национальный исследовательский комитет США определил понятие «точное земледелие» следующим образом: это - «стратегия менеджмента, которая использует информационные технологии, извлекая данные из множественных источников, с тем, чтобы принимать решения по управлению посевами».

В работе В.П. Якушева [1] понятие «точное земледелие» определяется как адаптивно-ландшафтная система земледелия (АЛСЗ) с высоким уровнем интенсификации (высокоинтенсивная система земледелия).

Точное земледелие включает в себя:

· проектирование АЛСЗ и агротехнологий на основе электронных ГИС;

· выделение полей (участков) с достаточно однородным почвенным покровом, оптимальными условиями увлажнения, теплообеспеченности и почвенного плодородия;

· точную предпосевную обработку почвы, посев, дифференцированное внесение удобрений и средств защиты растений;

· регулирование продукционного процесса специальных сортов растений по микропериодам органогенеза на основе электронных систем управления;

· идентификацию состояния посевов, прогноз урожайности и качества продукции на основе дистанционных систем наблюдения, картирования урожайности в процессе уборки.

Точные системы земледелия предполагают наиболее полное использование достижений научно-технического прогресса, создание сортов растений с заданными параметрами продуктивности и качества, современные средства реализации их генетического потенциала, оптимальную организацию территории с помощью новейших методов математического моделирования и информации.

АЛСЗ реализуются пакетами агротехнологий для различных агроэкологических типов земель при разных уровнях производственно-ресурсного потенциала (экстенсивная, нормальная, высокоинтенсивная).

Высокоинтенсивные технологии позволяют использовать возможности сорта по продуктивности и качеству на 85-90%. При этом в технологии закладываются высокие знания в системе удобрений растений через их диагностику на различной фазе развития; системы защиты растений от болезней и вредителей, их прогнозирование, организацию наблюдений, новые формы препаратов; новейшие достижения в технике и оборудовании.

В системе ТЗ управление агротехнологическими операциями осуществляется с максимальным учётом вариабельности почвенного покрова, состояния посевов, степени их поражения вредителями и болезнями, засоренности и т.п.[2].

Сельскохозяйственные машины дифференцированно производят необходимые воздействия на почву и посевы на основе точного знания и анализа обстановки в пределах обрабатываемого поля.

ТЗ требует применения специальной с.-х. техники, оборудованной бортовыми компьютерами с соответствующим программным обеспечением, приемниками глобальной системы позиционирования (ГСП), использования геоинформационных систем и электронных карт полей, дистанционных и бортовых датчиков, автоматических исполнительных рабочих органов.

Точное земледелие состоит из семи основных земледельческо-растениеводческих составляющих [2]: организации территории хозяйства; структуры посевов (севооборотов); технологии возделывания с.-х. культур с применением определённых семян и сортов; внесения удобрений; применения средств защиты растений (СЗР); обработки почвы.

Кратко рассмотрим каждую из составляющих системы, используя работу В.П. Якушева [2].

Территория хозяйства в настоящее время, как правило, используется по сложившемуся ранее укладу. Рационально использовать пашню и воспроизводить её плодородие в нынешних условиях проблематично. Система севооборотов является тем резервом, который не требует затрат, но весьма эффективен. Система севооборотов должна заново решаться соответственно потребностям рынка, ценовой политике и т.д. Уже разработаны комплексные рекомендации по оптимальной структуре посевных площадей для каждой зоны. Так, для Нечернозёмной зоны рекомендуются 7-9-польные севообороты с 2 полями многолетних трав, где зерновые занимают 50-55%, и обязательно имеются чистые и занятые пары. Разумная структура посевных площадей и правильные севообороты - самый доступный ныне, недорогой резерв роста урожаев и сохранения плодородия почвы.

Технология возделывания с.-х. культур определяется научной и материальной базой. Без определённого набора технических средств, удобрений, СЗР, людских ресурсов, соблюдения технологической дисциплины достичь заданного уровня продуктивности невозможно.

Применение удобрений требует не только больших затрат, но и дифференцированного подхода к каждому полю. Принцип «вносить удобрения как можно меньше, но столько, сколько нужно» должен строго соблюдаться. А это значит, что нужна подробная информация о типе почвы и обеспеченности её элементами питания.

Положение с защитой растений в РФ сложное. В большинстве хозяйств система защиты растений нарушена, что привело к заражению посевного материала и засоренности полей злостными сорняками. Только агротехническими приёмами фитосанитарную обстановку не улучшить, поэтому потребность в СРЗ будет сохраняться всегда. Однако применять их надо взвешенно, дифференцированно, с учётом степени поражения растений на поле.

Улучшение качества обработки почвы - важный резерв повышения урожайности. На практике часто почва обрабатывается небрежно, агротехнические сроки упускаются, сорняки не заделываются на глубину пахотного слоя, остаются огрехи. Оснащение пахотных и почвообрабатывающих агрегатов системой параллельного вождения значительно улучшает качество обработки почвы.

Семена и сорта с.-х. культур также являются важными составляющими системы земледелия. Идеальным было бы создание систем взаимодополняющих сортов по разным культурам с различной длиной вегетационного периода и разной генетической защитой от болезней.

Все семь составляющих системы земледелия являются весьма важными. Ни одно из них нельзя игнорировать, так как иначе рушится вся система. И в этом основная трудность обеспечения её жизнедеятельности.

Точное земледелие - это управление продуктивностью посевов с учётом локальных особенностей внутри каждого поля. Другими словами, это оптимальное управление растениеводством на каждом квадратном метре поля для получения максимальной прибыли при экономии хозяйственных и природных ресурсов. Для этого необходимы:

· современная сельскохозяйственная техника, управляемая бортовыми компьютерами и точно выполняющая все агротехнические требования к операции (процессу);

· приборы точного позиционирования агрегата на поле (GPS/ГЛОНАС-приемники);

· технические системы, определяющие неоднородность поля по плодородию, по урожайности, по степени засоренности посевов и поражения растений болезнями и вредителями;

· технические системы параллельного вождения агрегатов (навигационные системы);

· системы автоматического и непрерывного учёта урожайности по ходу движения комбайна (картирование урожайности);

· системы точного управления дозированием высеваемых семян и вносимых агрохимических веществ (удобрений, ядохимикатов, мелиорантов и др.);

· компьютерные системы и программы для отображения и анализа данных.

Ниже приведена краткая информация о некоторых технических средствах, применяемых в системе точного земледелия.

Отбор проб для получения информации об уровне плодородия почвы на каждом элементарном участке поля является первым, наиболее сложным и трудоемким элементом системы ТЗ.

До конца не решён вопрос о выборе размера и формы элементарного участка для каждого конкретного поля, который зависит от многих факторов [3]. Уменьшение площади элементарного участка повышает точность и качество дифференцированного внесения удобрений и СЗР, но это приводит к увеличению количества проб и, соответственно, анализов, т.е. затрат на агрохимическое обследование поля.

Для автоматизированного и ускоренного взятия почвенных проб и образцов на элементарных участках поля у нас и за рубежом созданы почвопробоотборники, монтируемые на различные энергетические средства.

Выделение элементарных участков и порядок взятия почвенных проб осуществляют по разработанным методикам [4, 5, 6].

План объезда и фиксации точек отбора проб готовится с помощью GPS-приемника и разработанного программного обеспечения. Собранные пробы нумеруются и сдаются в агрохимлабораторию для анализа. Результаты анализа заносятся в компьютер, который обрабатывает их и выдает карту распределения веществ по полю. Данная карта используется для создания технологической карты дифференцированного внесения и принятия управленческих решений.

Одна из коммерческих организаций, занимающаяся внедрением точных технологий (Инженерный центр «ГЕОМИР»), предлагает зарубежные автоматизированные почвопробоотборники и другую технику для использования в хозяйствах, внедряющих систему ТЗ (табл. 1), а также соответствующее программное обеспечение («Геоплан» и др.). Имеются отечественные разработки конструкции почвопроботборников непрерывного действия.

Таблица 1. Основные характеристики почвопробоотборников

№№

п/п

Наименование,

фирма-производитель

Глубина взятия проб, см

Характеристика

1.

Нитфельд,

Duohrob-60,

Германия

0 - 30

30 - 60

Устанавливается на трактор, автомобиль-пикап, автоприцеп. Оснащен GPS-приемником. Программное обеспечение: «Геоплан» или КБ «Панорама». Время взятия пробы 20-25 с. Оснащен полевым ноутбуком

2.

Нитфельд,

Duohrob-60,

Германия

0 - 30

30 - 60

60 - 90

Разделяет пробы на три горизонта. Устанавливается на квадрицикл. Оснащен GPS-приемником. Программное обеспечение: «Геоплан» или КБ «Панорама»

3.

Нитфельд,

Duohrob-60,

Германия

10 - 30

Время взятия пробы 3-5 с. Устанавливается сбоку на любое лёгкое транспортное средство. Управление - с водительского сидения

4.

Эмити Конкорд

2036 ATV Mount, США

0 - 90

Установлен на квадрицикле. Берёт 10 проб. Время взятия одной пробы 25-35 с. Вес - 100 кг

5.

Эмити Конкорд

2024 ATV Mount, США

0 - 60

Установлен на квадрицикле. Берёт 20 проб. Время взятия одной пробы 4-16 с. Вес - 95 кг

6.

Эмити Конкорд

2450 Pick-up Mounted, США

0 - 61

Автоматически берёт 10 проб. Время взятия одной пробы 10-12 с. Устанавливается на автомобиль-пикап. Вес 102 кг

7.

Эмити Конкорд

9800A/Agricultural, США

0 - 122

Автоматически берёт 10 проб. Время взятия одной пробы 25-30 с. Устанавливается на автомобиль-пикап

8.

Wintex 1000,

Дания

0 - 30

Производительность - 38 образцов в час. Устанавливается на квадрицикл. Оснащен GPS-приемником, полевым ноутбуком. Для создания почвенной карты имеется программное обеспечение

9.

Мобильный почвопробоотборник,

Патент РФ

№2264607, Россия

0 - 30

Агрегатируется с трактором кл. 6 кН. Отбор проб непрерывный, без остановки. Позиционирование: мерным колесом от стартовой линии в начале поля. Длина элементарных участков регулируется в широких пределах, ширина - кратна захвату удобрителя

земледелие зерно информационный

Системы параллельного вождения сельскохозяйственных агрегатов (навигационные системы) встраиваются в гидравлическую систему трактора и по информации от GPS/ГЛОНАС-приемника непосредственно управляют направлением его движения.

Системы обеспечивают точное, параллельное заданному, движение трактора при посеве, обработке почвы, внесении удобрений, опрыскивании. Системы обеспечивают возмож-

ность работать ночью, в условиях плохой видимости, снижают утомляемость тракториста, повышают производительность труда.

Экономический эффект системы состоит в том, что при обработке поля параллельными полосами отсутствуют перекрытия и огрехи, обеспечивается круглосуточная работа, снижается расход горючего, семян, ядохимикатов, повышается скорость движения агрегата.

Инженерный Центр «ГЕОМИР» предлагает ряд зарубежных навигационных систем (систем параллельного вождения), характеристики которых приведены в таблице 2.

Таблица 2. Системы параллельного вождения агрегатов

Система навигационная (параллельного вождения)

Характеристика

Ag GPS 252

Точность вождения агрегата 30-2,5 см (в зависимости от варианта оснащения). Увеличивает производительность агрегатов на 13-20%

Ag GPS

EZ - Guide Plus

Точность вождения от гона к гону 15-30 см. Совмещается с любым трактором. Увеличивает производительность на 13-20%

Автопилот

E-Drive

Точность вождения смежных проходов 10 см. Позволяет водить трактор на склонах. Устанавливается на любые импортные тракторы с гидроусилителем руля

Ag GPS

EZ - steer

Подруливающее устройство (удерживает агрегат на заданной прямой линии при движении по гону). Точность вождения 15-20 см

Автопилот

Trimble Ag GPS Autopilot

Обеспечивает идеально ровное вождение. Уменьшает перекрытие при севе до 5-10 см, не оставляя огрехов. Обеспечивает работу на скоростях до 30 км/ч.

Outback - S2

Усовершенствованная система параллельного вождения с повышенной точностью (5-10 см). Устанавливается на любое транспортное средство. Русифицированное меню

На практике урожайность на разных участках одного и того же поля по разным причинам может значительно отличаться.

Для измерения урожайности по ходу движения зерноуборочный комбайн оснащен датчиком урожайности, представляющим собой набор сенсоров (механических, оптических, радиационных, тензометрических). Датчик определяет массу потока зерна, прошедшего через элеватор за единицу времени. При этом одновременно определяется и влажность зерна, что позволяет исключить ошибки определения его массы, вызванные различием влажности. Координаты комбайна на поле определяет навигационная система (GPS-приемник), они записываются одновременно с сигналами датчиков урожайности зерна через определённые промежутки времени. Все сигналы обрабатываются в контроллере системы. Итогом работы контроллера является детальная карта урожайности убранного поля, где разными цветами выделены зоны (участки) с разной урожайностью.

В таблице 3 приведены характеристики действующих зарубежных систем картирования урожайности (данные инженерного центра «ГеоМир»).

Таблица 3. Системы непрерывного учёта урожайности

Обозначение

(марка) системы

Характеристика

ГринстарТМ

Харвест Dок

Состав для комбайна «John Deere»: навигационная система StarFire (точность вождения - 30 см); дисплей; процессор; датчики массы и влажности зерна; программа картирования урожайности; бортовой принтер; карта памяти HCMCJA

CLAAS Lexion

Установлена на комбайнах CLAAS. Система снабжена многофункциональным контроллером

Универсальная система картирования

урожайности

Устанавливается на любые зерноуборочные комбайны. Определяет урожайность и влажность зерна с единичной площади с учётом местоположения комбайна и неровности поля

Положительный эффект от внедрения системы картирования урожайности:

· существенное уменьшение количества проб почвы за счёт направленного поиска проблемных участков поля на карте урожайности;

· сокращение расхода вносимых удобрений и СЗР за счет составления технологических карт для разбрасывателей удобрений и опрыскивателей;

· возможность использования карт урожайности для создания технологических карт точного (дифференцированного) внесения семян, удобрений и СЗР;

· расчёт фактической урожайности и влажности зерна в реальном времени;

· целенаправленный поиск проблемных зон поля по карте урожайности с недостатком питательных веществ, с переуплотнённой почвой, с плохим дренажом, с поражением растений болезнями, вредителями, сорняками.

В последние годы в РФ и за рубежом создание техники для обработки почвы осуществляется с учётом многообразия состояния почв, рельефа, возможности борьбы с ветровой и водной эрозией, снижения материалоёмкости и энергоемкости. Поэтому для совершенствования отвальной вспашки целесообразны плуги с набором сменных корпусов, адаптированных к конкретным условиям работы. Перспективно применение плугов для гладкой пахоты, с активными отвалами, регулируемой шириной захвата, к тракторам тяговых классов 3 и 5 (ПИН-4-35, ПБС-8-50). Плуги для гладкой пахоты, линейные и фронтальные плуги обеспечивают слитную вспашку и имеют материалоёмкость на 40-50% меньше, чем у оборотных плугов. Для снижения энергоемкости вспашки (до 10%) эффективно применение шлифованных отвалов из специальных сталей.

В наших хозяйствах, несмотря на более высокую стоимость, предпочтительнее использовать отечественные плуги, комплектуемые при изготовлении качественными рабочими органами ведущих мировых фирм («Lemken», «Kverneland» и др.). Зарубежные полунавесные плуги имеют от 5 до 10 корпусов и регулируемую ширину захвата от 1,75 до 5,5 м с механическими или гидравлическими предохранителями (например, плуг «Vari Turmalin» фирмы «Lemken», Германия).

Основными же орудиями для отвальной обработки в странах дальнего зарубежья являются многокорпусные оборотные плуги, обеспечивающие гладкую пахоту. Фирмы «Gregoire Besson», «Bonnel» (Франция), «Kverneland» (Норвегия), «Lemken» (Германия) выпускают многокорпусные полунавесные плуги, способные копировать рельеф поля, автоматически контролировать глубину вспашки и тяговое сопротивление, имеют предохранительные устройства, а также возможность изменять ширину захвата.

Российская компания «Грэндинвест» на базе Петербургского тракторного завода выпускает разнообразную почвообрабатывающую технику, в том числе оборотные плуги с корпусами фирмы «Kverneland», амортизаторами «Vibromat», предохранителями «Auto», катками «Packomat», системой регулирования ширины захвата корпуса «Variomat».

3-4-корпусные навесные плуги с корпусами фирмы «Lemken» выпускает механический завод на базе Луховицкой «Сельхозтехники».

Для ярусно-послойной обработки почвы созданы комбинированные орудия: плоскорезы-щелеватели, глубокорыхлители-щелеватели. По сравнению со сплошной глубокой обработкой ярусно-послойное рыхление снижает энергозатраты на 27-35%, а также улучшает качество крошения тяжелых почв.

Для безотвальной глубокой обработки почвы отечественная промышленность выпускает серию чизельных плугов, техническая характеристика которых приведена в таблице 4.

Таблица 4. Техническая характеристика чизельных плугов

Показатели

ПЧ-2,5

ПЧ-4,5

ПРК-7-45

ПРК-8-45

ПБ-8

ГРН-3

Производительность, га/ч

1,25-2

3,2

1,83-3,05

2,09-3,5

3-3,6

0,78-2,1

Ширина захвата, м

2,5

4,5

3,05

3,48

4,4

2,4-3,1

Глубина обработки, см

20-45

45

35

25 и 50

Рабочая скорость, км/ч

5-8

до 8

6-10

10

до 12

до 7

Масса, кг

950

1900

2000

2200

2000

1192

Трактор класса тяги

3

5

5

5

5

3, 5

Изготовитель

ОАО «Новатор» (г. Белгород)

ЗАО «Петербургский тракторный завод»

ООО ПФ «ББ»

ЗАО «Красный Аксай»

Для обработки уплотненных почв, провокации появления всходов сорняков, сохранения влаги и мульчи применяют дисковые орудия - дискаторы. Их меньшая по сравнению с дисковыми боронами удельная масса в сочетании с компактностью обеспечивает возможность использовать их в качестве модуля составного почвообрабатывающего агрегата. ОАО «БДМ-Агро» выпускает серию дискаторов, техническая характеристика которых приведена в таблице 5.

Таблица 5. Техническая характеристика дискаторов

Показатели

БДМ-2х2

БДМ-4х2

БДМ-3х4

БДМ-4х4

БДМ-6х4

БДМ-7х2

БДМ-8х4

Производительность

в смену, га

15

25

28

35

50

55

до 70

Ширина захвата, м

2,2

4,2

3,2

4,3

6,2

7,4

8,2

Число дисков

16

32

32

40

56

54

80

Масса, кг

910

2150

2400

2700

3350

3300

6700

Трактор

ДТ-75М;

МТЗ-82

Т-150;

МТЗ-1221

К-700;

К-744Р1

К-744Р1; К-701

К-701;

К-744

Для разработки задернённых глыб после пахоты, уплотнённых почв разного механического состава, подготовки почв под посев озимых, измельчения пожнивных остатков крупностебельных культур используют тяжёлые дисковые бороны (табл. 6).

Таблица 6. Техническая характеристика тяжёлых дисковых борон

Показатели

БДТП-2,5

БДТП-3,0

БДТП-4,2

БДТП-6,3

БДТП-7,2

Производительность,

га/ч

1,5-2,5

1,7-3,0

2,5-4,2

3,8-6,3

4,4-7,2

Ширина захвата, м

2,5

3,0

4,2

6,3

7,2

Глубина обработки, см

до 22

до 22

до 22

до 22

до 22

Скорость, км/ч:

рабочая

транспортная

6-10

до 20

6-10

до 20

6-10

до 20

6-10

до 20

6-10

до 20

Расход топлива, кг/га

9-12

9-12

9-12

9-12

9-12

Габаритные размеры, мм

6360х

2180х1020

8160х

3280х1020

8160х

4480х1020

7350х

6680х1220

7350х

7780х1020

Масса, кг

2130

2790

4400

5020

6150

Интерес представляют ножевые бороны (с вращающимися осями, оснащёнными ножевидными зубьями), предназначенные для предпосевной подготовки почвы с одновременной планировкой, обработки стерни, дернины, пастбищ, паров, безотвальной обработки почвы, заделки удобрений.

С помощью разнообразных модулей бороны могут использоваться для первичной (заменяющей вспашку) или предпосевной обработки почвы на глубину до 20 см. Такие бороны модели «TUME» с обладающими высокой износостойкостью и ударопрочностью ножами, изготавливает ОАО «Карелагросервис». Техническая характеристика этих борон приведена в таблице 7.

Таблица 7. Техническая характеристика ножевых борон

Показатели

«TUME-300S»

81-154.00.000

«TUME-4300S»

81-129.00.000

«TUME-4300S»

81-162.00.000

«TUME-4600S»

81-108.00.000

«TUME-6400S»

81-155.00.000.

Производительность, га/ч

2,5

4,0

4,0

4,5

6,0

Ширина захвата, м

2,9

4,3

4,3

4,6

6,4

Скорость, км/ч:

рабочая транспортная

10-14

25

10-14

25

10-15

25

10-15

25

10-15

25

Количество:

осей

ножей

6

90

6

144

8

192

8

192

8

272

Масса, кг

750

1345

1885

2050

3100

Трактор класса

1,4

1,4

2,0

3,0

3,0-4,0

В числе орудий для предпосевной подготовки почвы по-прежнему остаются паровые культиваторы типа КПС, однако их постепенно вытесняют такие машины, как модульно-блочные культиваторы типа КБМ. Их комплектование осуществляют по принципу: рабочие органы, пакеты рабочих органов, модули из пакетов рабочих органов, блоки из модулей. Основными рабочими органами являются рыхлительные лапы с различными типами наконечников, выравниватели и катки. Использовать их можно на всех (кроме тяжёлых) типах почв, в том числе с обрабатываемым слоем, засорённым камнями размером не более 20 см, с рельефом и уклоном до 8о, при абсолютной влажности почвы до 30% и твёрдости до 1,6 МПа. Техническая характеристика таких культиваторов, выпускаемых, в числе других предприятий, ЗАО «Ярославское ремонтно-техническое предприятие», приведена в таблице 8.

Следует отметить, что эти отечественные машины выполняют операции предпосевной обработки почвы в строгом соответствии с агротребованиями и не уступают таким известным зарубежным орудиям, как, например, «Смарагд».

Выполняемая комбинированными машинами и агрегатами предпосевная обработка почвы включает: рыхление почвы на необходимую глубину, уничтожение сорняков, измельчение растительных остатков, создание оптимальной объёмной массы разрыхлённого слоя и уплотнённого ложа для семян, выравнивание поверхности поля с измельчением глыб и комьев. Для этого используют в различных комбинациях культиваторные лапы, рыхлители, диски, катки, зубья, роторы, выравниватели, бороны. Широко известны отечественные машины такого типа: РВК-3,6; РВК-5,4; АКП-2,5 и др. Из импортных машин этого вида можно отметить предпосевные комбинации фирмы «Accord»: КТВ (с рабочей шириной захвата 4,5; 6,0 и 9,0 м) для предпосевной подготовки лёгких и средних по механическому составу почв; КТС («Exakta II») для тяжёлых почв с шириной захвата 4,5 или 6,0 м; предпосевную борону TLB c шириной захвата 6 м для обработки лёгких почв.

Таблица 8. Техническая характеристика блочно-модульных культиваторов

Показатели

КБМ-2,1Н

КБМ-4,2НУ

КБМ-6НУ

КБМ-8НУ

КБМ-7,2ПГ

Тип

Навесной

Навесной, унифицированный

Навесной, унифицированный

Прицепной, гидрофицированный

Прицепной, гидрофицированный

Производительность, га/ч

1,6-2,2

4,5-5,5

7,2

4,2

8

Ширина захвата, м

3-3,5

8

2,1

6

7,2

Глубина обработки, см

4-11

3-12

3-8

3-8

3-8

Рабочая скорость, км/ч

10-12

7-12

7-12

7-12

7-12

Масса, кг

450

800

1350

1720

1600

Трактор, кН

1,4

1,4-2

2-3

2-3

2-3

Культиваторы для предпосевной обработки Rau Sterntiller (фирма «Rau») шириной захвата 5 или 6 м напоминают по своей конструкции наши культиваторы типа КБМ.

В мировой практике основная доля минеральных удобрений вносится с помощью дисковых разбрасывателей, которые обеспечивают высокую точность, надёжность и производительность.

Номенклатура отечественных машин для внесения минеральных удобрений включает одно- и двухдисковые разбрасыватели с коническими бункерами или выполненные в виде безрессорной балансирной тележки типа «тандем».

Простые однодисковые разбрасыватели удобрений (РМУ-8,5; ЗТВМ-0,8; РУН-700/25) шириной захвата 5 - 25 м и бункерами вместимостью 0,3 - 0,8 м3 выпускают ОАО «Завод «Техноприбор» (Смоленск), ОАО «Агрохиммаш» (Ставрополь) и ОАО «ВИСХОМ». ОАО «Михневский ремонтно-механический завод», наряду с однодисковыми (Л-116; МВУ-0,5), выпускает и двухдисковые разбрасыватели МВУ-5 и РДУ-1,5.

Технические характеристики некоторых новых и наиболее качественно выполняющих работу старых, имеющихся в хозяйствах машин, приведены в таблице 9.

Таблица 9. Технические характеристики машин для поверхностного внесения твердых минеральных удобрений

Показатели

МВУ-0,5

МВУ-5

РДУ-1,5

1 РМГ-4

модерн.

СТТ-10

ПШ-21,6

Дозы внесения, кг/га

40-700

100-1500

100-1600

50-500

100-1600

50-500

Рабочая ширина захвата, м

9-14

7-17

10-28

11-12

10-15

21,6

Производительность, га/ч

6-12

8-15

8-14

8-10

13-19

18-21

Неравномерность внесения,%

±22,5

±22,5

±16,0-17,0

±16,0-17,0

±15

±15

Рабочая скорость, км/ч

10-12

11

до 12

до 11

10-15

до 10

Вместимость кузова, м3

0,4

4,8

1,5

3,5

5,0

2,0

Тип разбрасывающего рабочего органа

центробежный, однодисковый

центробежный, двухдисковый

центробежный, двухдисковый

центробежный

роторный

штанговый пневматический

Агрегатируется с трактором класса, кН

0,9-1,4

1,4

1,4

1,4

1,4

1,4

Среди стран СНГ основным производителем машин для внесения минеральных удобрений является предприятие «Бобруйскагромаш», которое производит двухдисковые разбрасыватели удобрений РУ-1600 и РУ-3000, машину для поверхностного внесения минеральных удобрений МТТ-4У, машину для внесения пылевидных химических мелиорантов МШХ-9.

Двухдисковые разбрасыватели серии РУ вносят удобрения на ширину 28 м при норме внесения 40 - 1100 кг/га, машина МТТ-4У, соответственно, - 16-24 м и 49-1000 кг/га. Ширина распределения пылевидных химических мелиорантов машиной МШХ-9 составляет 9,5 м, диапазон внесения - 3-6 т/га. Машина имеет привод от ВОМ трактора и оборудована двумя распределяющими штангами с дозирующим механизмом и питающим транспортёром. Регулировка доз внесения производится изменением скорости движения агрегата, а также величиной открытия отверстия шиберного дозатора.

Среди зарубежных фирм Kuhn», «Jordons», «Bogball», «Bredal», «Vicon») очень хорошо зарекомендовали себя машины для внесения минеральных удобрений немецкой фирмы «Amazone». Продукция фирмы «Amazone»: разбрасыватели серий ZA-M, ZA-X и ZG-B, - отличается высоким техническим уровнем (табл. 10).

Таблица 10. Техническая характеристика некоторых моделей центробежных разбрасывателей минеральных удобрений фирмы «Amazone»

Марка

Вместимость бункера, л

Ширина захвата, м

ZA-M 900

900-1700

10 - 36

ZA-M 1200

1200-2200

10 - 36

ZA-M 1500

1500-3000

10 - 36

«ZA-M 1500 profis»

1500-2500

10 - 36

«ZA-M 1800 ultra»

1800-2400

24 - 48

«ZA-M 3000 ultra»

3000-3600

24 - 48

«ZA-XW Perfekt 502»

500-700

10 - 18

«ZA-X Perfekt 602»

600-850

10 - 18

«ZA-X Perfekt 902»

900-1700

10 - 18

«ZA-X Perfekt 1402»

1400-1750

10 - 18

ZG-B

5500-8200

10 - 36

Высокое качество распределения удобрений достигается применением современных электронных систем управления. Во всех моделях машин используется электронная регулировка нормы внесения удобрений в зависимости от скорости движения с помощью электронной аппаратуры «Amados+», которая выдаёт также необходимую цифровую информацию. Для серии ZA-M применён бортовой компьютер «Amatron», который позволяет бесступенчато регулировать норму внесения удобрений по всей ширине или на половине ширины захвата. Посредством интегрированного в него параллельного интерфейса разбрасыватель применяется в системе координатного земледелия с терминалом GPS или датчиком «Hydro-N», имеется возможность подключения к коммуникационной системе ISOBUS; в модели «ZA-M profis», наряду с компьютером «Amatron», используют взвешивающее устройство.

На разбрасыватели фирмы «Amazone» устанавливается система «Acrocom VRA» (GROP-Meter) для дифференцированного внесения жидких и твердых удобрений. Система имеет бортовой компьютер со встроенным GPS-приемником, терминал «Amatron», чип карты и программное обеспечение. Компьютер работает по аппликационной технологической карте урожайности, управляя дозаторами машины через терминал.

Система GROP-Meter может работать и по принципу непрямого измерения биомассы растений на поле. На передней части трактора подвешена горизонтальная планка-маятник, которая при движении измеряет силу сопротивления наклону прямостоящих стеблей. В зависимости от угла отклонения планки от вертикали, бортовой компьютер вычисляет биомассу растений и содержание в них азота. Информация передается в контроллер для управления дозами внесения удобрений. Система позволяет сократить количество вносимых удобрений на 14%, а также эффективно применяться на опрыскивателях для внесения СЗР.

Система Green Seeker RT 200 использует оптические датчики со своим источником света и может работать в любое время суток. ИК-лучи, отражаясь от растений, попадают на фотодиод. При этом измеряется индекс вегетативной массы NDVJ, который сравнивается с заданным алгоритмом, и в режиме реального времени система определяет, сколько азота нужно внести на данном участке поля. Система позволяет сократить расход удобрений, повысить урожайность (до 15%), повысить производительность труда и комфортность условий работы.

Разбрасыватели удобрений других фирм также отличает высокая равномерность распределения удобрений, надёжность конструкций, но они не столь универсальны и приспособлены для высоких технологий производства продукции растениеводства. Некоторые из этих машин позволяют вносить и кристаллические удобрения, а также обеспечивают разбросный посев семян сидератов (разбрасыватели серии М-2, Дания).

В настоящее время в России сформировалось собственное производство современных опрыскивателей, преимущественно, прицепных и навесных штангового типа, пришедших на смену длительное время использовавшимся машинам производства ОАО «Львовагрохиммаш». Более 90% всего объёма производства составляют штанговые малообъёмные опрыскиватели, обеспечивающие высокую дисперсность распыла рабочей жидкости, равномерность и плотность покрытия поверхности растений, снижение непроизводительных потерь пестицидов в окружающую среду. В практику также начали активно внедряться самоходные модели на базе как отечественных (ГАЗ-66, «Садко», УАЗ-3303), так и зарубежных автомобилей, обеспечивающих меньшее удельное давление на почву и лучшую проходимость, позволяющих существенно увеличить производительность опрыскивателей за счёт увеличения как рабочей, так и транспортной скорости.

Отечественные опрыскиватели по техническому уровню не отстают от зарубежных моделей, используемых в ряде хозяйств страны.

Технические характеристики ряда штанговых опрыскивателей отечественного и импортного производства приведены в таблице 11.

Выпускаемые в Омске самоходные штанговые опрыскиватели «Иртышанка» являются первыми отечественными опрыскивателями, использующими сигналы спутниковой навигационной системы GPS. Они оснащены автоматизированными системами управления расходом жидкости «АСУР-01» и спутниковой навигационной системой «Астронавигатор».

«АСУР-01» регулирует расход рабочей жидкости в зависимости от скорости движения и требуемой нормы внесения. Дополнительно на экран дисплея выводится информация об остатке рабочей жидкости в баке, обработанной площади, фактической норме расхода жидкости и др.

Таблица 11. Технические характеристики некоторых штанговых опрыскивателей

Фирма

Марка

Тип

Вместимость

рабочего бака, л

Ширина

захвата,

м

Подача

насоса,

л

ООО НПФ «ГУТА»

(Москва)

ОПМ-2001

Прицепной

трактор 1,4

2000

12; 16; 18,2 и 21,6

200

ОПМ-2005Н

Прицепной

трактор 1,4

2500

То же

200

ОПМ-2505

Прицепной

трактор 1,4

2500

18,2; 21,6 и 24

200

ОПМ-6000

Прицепной, трактор 2-3

6000

18,2; 21,6; 24,0 и 28,0

200

ОНШ-600

Навесной,

трактор 1,4

400, 600 и 800

6,0; 9,0; 12,0 и 16,0

125

ОАО «Казанская сельхозтехника»

ОП-2500М-24 «Булгар»

Прицепной, трактор 1,4

2500

24,0

200

ООО «Агротех»

(г. Таганрог)

ОП-22

Прицепной, трактор 1,4

2000

22,6

200

ОМ-22

Прицепной

трактор 1,4

2000

22,6

132

ОП-18

Прицепной

трактор 1,4

2000

18

125

ОН-12(15)

Навесной, трактор 1,4

630

12 (15)

70

ОА/м-2000-22

Самоходный ГАЗ-66

2000

22,6

132

ЗАО ТПК «Асгард плюс» (г. Омск)

АМО «Иртышанка»

Самоходный УАЗ 3303

1000

30

-

«John Deere» (США)

824; 624

Прицепные

2400

15-30 и 28

-

6700; 4720

Самоходные

1552; 3032

18,2; 24,4 и 27,4

-

«Amazone»

(Германия)

UX 4200

Прицепной

4200

15 - 36

280; 375; 460

UX 5200

Прицепной

5200

15 - 36

280; 375; 460

UF 1501

Навесной

1720

15 - 24

210

UF 1801

Навесной

1980

15 - 28

250

«Ag - Chem» (США)

«Rokator 874»

Самоходный

3028

18 - 30,5

474

«Rokator 1074»

Самоходный

3785

18 - 30,5

474

земледелие зерно информационный

Система «Астронавигатор», разработанная совместно с ООО «ВИТО Технология» (г. Новосибирск), базируется на GPS-технологии и возможностях карманных компьютеров «Pocket РC 2002» (операционная система «Windows CE 3.0»). На экране компьютера отображаются местоположение, траектория и скорость движения опрыскивателя, ширина захвата, обработанная площадь. Оперативное управление программой выведено на механические кнопки. Это позволяет водителю изменять рабочие масштабы просмотра зафиксированных препятствий и кромки поля, включать индикацию ширины захвата на экране и т. д. Файлы обработанных полей сохраняются в памяти компьютера и служат для последующего анализа качества выполненных работ, уточнения обработанной площади. Спутниковая навигационная система позволяет использовать опрыскиватели для ночных обработок.

Для уборки зерновых с непрерывным учётом урожая и картированием поля тоже применяют зерноуборочные комбайны ведущих зарубежных фирм («CLAAS», «John Deere», «New Holland»). Ведутся работы по оборудованию новых отечественных комбайнов «Vector 410», «Acros 530» системами навигации, непрерывного учёта урожайности и картирования поля.

С завершением формирования региональных систем машин, кроме вышеназванных технических средств, могут использоваться новые аналогичные машины, выпускаемые в регионах РФ и ведущими зарубежными фирмами. В перспективе, с широким внедрением прогрессивной системы точного земледелия и созданием сельскохозяйственных машин нового поколения, найдут применение технологии дифференцированного внесения минеральных удобрений и средств защиты растений, в зависимости от внутрипольной вариабельности содержания питательных элементов в почве и фитосанитарного состояния полевых культур. Дифференцированное внесение минеральных удобрений и средств защиты растений, в сравнении с традиционным, позволит на 20-30% снизить затраты питательных веществ на формирование единицы урожая сельскохозяйственных культур, повысить окупаемость удобрений на 15-25%, пестицидов - на 20-25%, и обеспечить снижение антропогенного воздействия на окружающую среду.

На получение высоких урожаев зерна в зоне направлены интенсивные и высокоинтенсивные технологии его производства. Такие технологии разработаны, апробированы и изложены в «Регистре технологий и машин для производства зерна в ЦРНЗ» [7]. Однако бурное развитие систем точного земледелия и технического обеспечения требует постоянного совершенствования и обновления Регистра, включая технологические операции и технические средства их выполнения. С использованием изложенных выше материалов разработаны проекты точных технологий производства зерна озимых зерновых и яровых культур в Нечерноземье. За основу приняты высокоинтенсивные технологии (А) Регистра. В них введены обязательные операции по разработке электронных карт плодородия полей, дифференцированному внесению минеральных удобрений и средств защиты растений, уборке урожая с непрерывным учётом урожайности по ходу движения комбайна и её картированием.

В различных почвенно-климатических условиях могут изменяться сроки проведения полевых работ, нормы и дозы внесения удобрений, предшественники и сорта, нормы высева семян, способы обработки почвы и др. Однако общим обязательным требованием для зерновых культур является возделывание их в научно-обоснованных севооборотах, соблюдение требуемого качества рекомендуемых операций и набора с.-х. машин, поддержание бездефицитного баланса органического вещества и питательных элементов в почве, применение семян районированных и перспективных сортов.

Технологические адаптеры, в которые включены наиболее эффективные операционные технологии и технические средства, позволят осуществить привязку точных технологий к конкретным условиям ландшафтов и хозяйств.

В настоящее время сформирован и постоянно пополняется Федеральный банк данных современной сельскохозяйственной техники, снабженный русифицированной поисковой системой и расположенный на WEB-сервере Минсельхоза России. Банк доступен для всех пользователей сети Интернет. Пользователь может оперативно получить информацию по любой сельскохозяйственной технике с указанием технической характеристики, её стоимости, адресов предприятий-изготовителей. Адрес банка http//www.airis.ru.

Литература

1. Кирюшин В.И., Иванов А.Л. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий. Методическое руководство. ФГНУ «Росинформагротех», М., 2005.

2. Якушев В.П. На пути к точному земледелию. С.-Петербург, 2002.

3. Сычёв В.Г., Пуховский А.В. Достижения науки и техники в сельском хозяйстве ФРГ. «Плодородие», 2002, № 6 (9).

4. Методика отбора почвенных проб по элементарным участкам в целях дифференцированного применения удобрений. М., ВИМ, 2004.

5. Методические указания по агрохимическому обследованию почв сельскохозяйственных угодий. М., ЦИНАО, 1982.

6. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения. М., 2003.

7. Регистр технологии производства зерна в Центральном районе Нечерноземной зоны России, УДК 63.633/635, 2003.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.