Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследований 10
1.1 .Сущность точного земледелия 10
1.2. Технологии, способы внесения минеральных удобрений и их эффективность 14
1.3.Конструктивные схемы зерновых сеялок 26
1.4.Анализ развития средств механизации внутрипочвенного локального внесения минеральных удобрений 36
1.5.Направление совершенствования технологии внесения минеральных удобрений 44
1.6.Цель и задачи исследований 46
2. Теоретическое исследование технологического процесса внесения минеральных удобрений и обоснование технологических параметров расстановки сошников 48
2.1.Обоснование технологической схемы расстановки сошниковых групп
2.2. Определение тягового сопротивления посевного агрегата 56
2.3. Обоснование устойчивости хода сошника по глубине 61
2.4.Определение дальности и высоты движения частиц почвы под воздействием однодискового сошника 67
Выводы по разделу 74
3. Методика экспериментальных исследований сошниковой группы экспериментальной сеялки МДУ -
3.1 .Программа и методика экспериментальных исследований 75
3.2. Методика исследований физико-механических свойств почвы и высеваемых материалов 84
3.2.1. Методика исследований физико-механических свойств семян зерновых культур 91
3.2.2. Методика исследований физико-механических свойств гранул минеральных удобрений 93
3.3. Методика лабораторных исследований технологических параметров расстановки сошниковых групп 93
3.4.Методика проведения производственно-полевых испытаний 103
4. Результаты лабораторных и лабораторно-полевых исследований схемы расстановки однодисковых сошников сеялки 108
4.1.Результаты исследований физико-механических свойств почвы, зерна и гранул минеральных удобрений 108
4.2.Результаты исследований поисковых опытов 113
4.3. Результаты лабораторных исследований по обоснованию параметров расположения сошников 121
4.4.Результаты лабораторно-полевых исследований по обоснованию параметров расположения сошников 136
Выводы по разделу 147
5. Производственные исследования опытного образца экспериментальной сеялки МДУ-6. Экономическая эффективность использования сеялки 148
Выводы по разделу 160
Общие выводы 161
Литература 163
Приложения 177
- Технологии, способы внесения минеральных удобрений и их эффективность
- Определение тягового сопротивления посевного агрегата
- Методика исследований физико-механических свойств почвы и высеваемых материалов
- Результаты лабораторных исследований по обоснованию параметров расположения сошников
Введение к работе
Наукой и практикой доказано, что получение высоких и устойчивых экономически выгодных урожаев во многом предопределяется тем, насколько возделываемые культуры обеспечиваются элементами питания в соответствии с их потребностью, а также оперативно решаются вопросы защиты их от вредителей и болезней [1;23;24;36;56].
Во многих странах мира признано, что без минеральных удобрений невозможно экономически целесообразное ведение сельского хозяйства. За период с 1987 года по 2000 год общая мировая потребность в минеральных удобрениях возросла почти в два раза. В России за последнее 10-летие применение минеральных удобрений сократилось в 8... 10 раз, следствием чего стало резкое снижение урожайности и валовых сборов сельскохозяйственных культур. Поэтому поступательное развитие земледелия страны может быть связано только с увеличением и рациональным использованием минеральных удобрений [90; 105; 106; 107].
Отечественный и зарубежный опыт показал, что даже наиболее совершенные технические средства по равномерному распределению удобрений по площади поля (поверхностно или внутрипочвенно) не обеспечивают одинаковые условия минерального питания растений из-за природной и техногенной пестроты почвенного плодородия [90; 105; 106; 107; 130].
Современные машинные технологии возделывания сельскохозяйственных культур и технические средства характеризуются значительным совершенством и потенциально могут обеспечить выполнение агротехнических требований в соответствии с ранее принятой концепцией их рационального применения. Однако результаты новейших исследований в области сельскохозяйственного производства свидетельствуют о том, что развитие технологий и технических средств, базирующихся на концепции усреднения показателей плодородия каждого отдельно взятого поля, достигли своего предела [90;105;130].
Ввиду того, что норма удобрений рассчитывается по усредненным данным агрохимического обследования, на участках поля с повышенным уровнем плодородия растения получают избыточное питание, на других - недостаточное. В результате не только снижается урожайность и ухудшается качество продукции, но с годами нарастает пестрота плодородия из-за недо-использованности удобрений на относительно переудобренных участках и истощение почвы - на недоудобренных [90; 105; 130].
Агрохимическими исследованиями доказана высокая эффективность локального внесения минеральных удобрений. Ориентированное размещение удобрений относительно корневой системы с учетом пространственной изменчивости параметров плодородия поля обеспечивает максимальную окупаемость удобрений и снижение загрязнения окружающей среды. Наукой и практикой установлено, что наряду с другими мероприятиями, внесение удобрений обеспечивает 50% прибавок урожая сельскохозяйственных культур. Большая часть объема минеральных удобрений вносится разбросным способом с последующей заделкой различными почвообрабатывающими орудиями. В этом случае до 50% размещаются в верхнем (0-50мм) пересыхающем слое и не в полной мере используются растениями [90; 105; 130].
При локальном внутрипочвенном внесении минеральных удобрений прибавка урожая в сравнении с разбросным достигается при сокращении дозы на 25-30% [90; 105].
По многочисленным данным научных учреждений локальное внесение по сравнению с разбросным увеличивает их эффективность до 20%, при этом урожайность зерновых увеличивается на 2...5 ц/га, коэффициент использования питательных веществ растениями повышается на 7...13 % [90; 105].
Стратегией машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции в России на период до 2010 года предусмотрено создать и поставить на производство машин для припосевного внесения минеральных удобрений, обеспечивающих автоматизированное дози-
7 рование удобрений с учетом пространственной изменчивости параметров плодородия поля.
Новая технология возделывания с/х культур при диффиринцированном использовании минеральных удобрений требует создание новых машин и орудий, способных выполнять требуемые операции с качеством точного, координатного земледелия, с возможностью обеспечения каждого растения на элементарном участке поля оптимальным количеством недостающими питательными элементами.
Важным является то, чтобы не только знать потребность с/х культур в недостающих питательных элементах на каждом элементарном участке поля для получения максимального урожая, но и то, чтобы максимально точно эти питательные элементы доставить непосредственно к растениям.
Накопленные опытные данные указывают на то, что с точки зрения агрохимической эффективности ленты удобрений следует располагать под зерновые культуры и культуры сплошного сева с интервалом 0,15...0,3 м. В зависимости от культуры и зоны оптимальная глубина заделки основного удобрения при локальном внесении должна быть 0,08...0,15 м. Удобрения должны размещаться рядом с семенами и на большей глубине, чтобы образовалась прослойка почвы 0,03...0,07 м, защищающая растения от ожогов [90].
Исследования, направленные на определение оптимальных технологических параметров расстановки рабочих органов посевных машин, позволяющих дифференцированно локально вносить основную дозу минеральных удобрений при посеве в стороне и ниже зернового рядка на рекомендуемые расстояния, являются актуальными.
Цель работы; Обоснование технологических параметров заделывающих рабочих органов сеялки для припосевного локального дифференцированного внесения основной дозы минеральных удобрений, обеспечивающих повышение производительности и улучшение качественных показателей процесса локализации минеральных удобрений.
Объект исследования: Технологический процесс одновременного высева зерна и внесения минеральных удобрений зернотуковой экспериментальной сеялкой МДУ-6 с однодисковыми сошниками.
Предмет исследования; Закономерности, условия и режимы посева зерновых культур с одновременным внесением минеральных удобрений зернотуковой экспериментальной сеялкой МДУ-6.
Методика исследований: Системный и структурный анализ и синтез процесса внесения минеральных удобрений, математическая статистика, сравнительный эксперимент. Теоретические исследования выполнялись с использованием основных положений, законов и методов классической механики, математики. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и производственных условиях в соответствии с действующими ГОСТ, ОСТ и разработанными частными методиками. Обработка результа-тов экспериментальных исследований осуществлялась на ПЭВМ программами Statistica, MathCAD, Excel, Advanced Grapher. Достоверность результатов работы подтверждается проведением сравнительных лабораторных и производственных исследований.
Реализация результатов исследований: Экспериментальная сеялка МДУ-6 с обоснованными рациональными конструктивно-технологическими параметрами расстановки однодисковых сошников испытана и внедрена в Мордовском НИИСХ. Результаты исследований приняты для распространения и внедрения Пензенским ЦНТИ.
Научная новизна: Заключается в обосновании конструктивно-технологической схемы расстановки рабочих органов зернотуковой сеялки для одновременного внесения стартовой и основной доз минеральных удобрений при посеве зерновых культур; получении теоретических уравнений по определению сопротивления сошника в зависимости от скорости и глубины его движения; обосновании колебания хода сошника зернотуковой сеялки по
9 глубине при использовании блока резиновых вставок в качестве демпфирующего устройства; определении максимальной дальности и высоты полета частицы почвы; выявлении комплексного влияния конструктивно-технологических параметров расстановки однодисковых сошников на отклонение расположения и неравномерности высева семян и туков удобрений, неравномерности поверхности почвы после прохода сошников, определении их рациональных значений.
Апробация работы: Результаты исследований доложены и одобрены на научно-технических конференциях Пензенской ГСХА (2002-2005гг.), Мордовского ГУ (2003-2005гг.), XIII Международной научно-практической конференции ГНУ ВИИТиН (2005г.), Всероссийской научно-практической конференции Саратовского ГАУ (2004г.), Поволжской межвузовской конференции Самарской ГСХА (2002г.), Международной практической конференции Пензенской ГСХА (2002г.), Всероссийской научно-практической конференции Пензенской ГСХА (2002г.), III научно-практической конференции ВИМ по проблеме применения удобрений в системе точного земледелия (2004г.).
Технологии, способы внесения минеральных удобрений и их эффективность
В настоящее время, в связи с интенсивным направлением развития сельскохозяйственного производства, возможности расширения пахотных угодий резко сократилось, поэтому встал вопрос об интенсивности их использования. Повышение эффективности химизации земледелия неразрывно связано с рациональным применением удобрений [161; 164].
Удобрения - наиболее сильное средство повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Оптимальное обеспечение посевов культурных растений питательными веществами, путем целенаправленного применения минеральных удобрений - одно из важнейших мероприятий для интенсификации с/х производства. Чем больше повышается уровень применения удобрений, тем важнее использовать в полном объеме научные знания и практический опыт, чтобы обеспечить этим высокую экономическую эффективность удобрений. При этом удобрения должны всегда рассматриваться как составная часть системы производства растениеводческой продукции [81; 121]. Различают удобрения минеральные и органические [65].
Минеральные - это промышленные или ископаемые продукты. Они подразделяются на простые и комплексные. Все минеральные удобрения по физическому составу могут быть жидкими, твердыми, гранулированными (гранулы 1...6 мм), крупно - и мелкокристаллическими или порошкообразными [152]. Простые удобрения, в зависимости от того, какой элемент питания в них содержится, подразделяются на азотные, фосфорные, калийные, серные и дру-гие[1;86;88]. Во многих странах мира признано, что без минеральных удобрений невозможно экономически целесообразное ведение сельского хозяйства. За период с 1987 года по 2000 год общая мировая потребность в минеральных удобрениях возросла почти в два раза. В России за последнее 10-летие применение минеральных удобрений сократилось в 8... 10 раз, следствием чего стало резкое снижение урожайности и валовых сборов сельскохозяйственных культур [4; 6]. Поэтому поступательное развитие земледелия страны может быть связано только с увеличением и рациональным использованием минеральных удобрений [6]. Удобрения необходимо вносить в агротехнические сроки, соблюдать установленные дозы внесения, равномерно распределяя удобрения по всей площади поля. Дозы внесения определяют агрохимики для каждого поля по картограммам, величине запланированного урожая и наличию удобрений в хозяйстве. Неравномерность распределения при поверхностном внесении удобрений по всей площади поля не должна превышать 25% для кузовных машин и 15% для туковых сеялок [129; 134; 144; 145; 154]. Влажность вносимых минеральных удобрений должна обеспечивать нормальную работу дозирующих устройств. Максимальное отклонение влажности от стандартной не более 2% [152]. В зависимости от наличия машин, расстояния доставки удобрений в поле, дозы внесения и других факторов используют следующие технологические схемы работы агрегатов: прямоточную, перегрузочную, перевалочную и контейнерную [46; 47; 62; 73; 82; 149]. Прямоточная технология предусматривает внесение удобрений по схеме: склад - машина для внесения - поле. Приготовленные на складе к внесению удобрения загружают погрузчиком в кузов разбрасывателя, который доставляет их в поле и распределяет по поверхности удобряемого участка. Туки транспортируют и разбрасывают одним и тем же агрегатом. Это снижает потери удобрений и простои агрегата по организационным причинам, кроме того, отпадает необходимость в дополнительных погрузочных и транспортных средствах. По перегрузочной схеме: склад - транспортировщик - перегрузчик - машина для внесения - поле, удобрения, подготовленные к внесению на складе, загружают погрузчиком в транспортно-перегрузочные средства, доставляют их в поле и затем перегружают в кузов машины для внесения. Последняя при этом работает только на внесении, благодаря чему резко повышается производительность агрегата. Для доставки удобрений в поле и перегрузки их в кузовные разбрасыватели применяют специальные автопогрузчики, а также автомобили. Вносить удобрения по перегрузочной технологии. можно с использованием обычных автосамосвалов при наличии в поле передвижной эстакады. Перевалочная технология предусматривает внесение удобрений по схеме: склад - автосамосвал - перегрузочная площадка - машина для внесения - поле. Минеральные удобрения загружают на складе погрузчиками в автомобили-самосвалы или тракторные прицепы самосвальные, которые доставляют туки в поле и разгружают их на краю удобряемого участка на специально подготовленную площадку. Из куч удобрения погружают тракторным погрузчиком в машины для внесения, которые работают только на распределении. Перевалочная технология позволяет провести часть работ по доставке удобрений в поле до агг ротехнических сроков их внесения, но требует дополнительных транспортных и погрузочных средств. Прямоточная и перегрузочная технологические схемы работы машин для внесения экономически наиболее выгодны и обеспечивают полную механизацию работ [62]. Прямоточная схема может быть рекомендована при работе кузовных машин для внесения, если места хранения удобрении расположены в пределах эффективного радиуса их использования; при больших радиусах применяют перегрузочную и перевалочную схемы.
Определение тягового сопротивления посевного агрегата
В работе вице-президента Россельхозакадемии, академика Л.П. Корма-новского [90] говорится: «Желание добиться более высоких урожаев возделываемых культур и обеспечить экономическую эффективность строго в соответствии с требованиями охраны окружающей среды вызвали к жизни такое понятие, как точное (прецизионное) земледелие». Там же отмечаются причины появления такого земледелия: «Первое - из-за наличия большого разнообразия типов почв, каждый из которых требует своего подхода к обработке и выполнению всех последующих операций. Второе - из-за большого разнообразия контуров полей и земельных участков, их ориентации по сторонам света. Третье - из-за пестроты плодородия, влагообеспеченности, наличия вредной и болезненной микрофлоры, болезней и вредителей».
В этой работе отмечается так же, что различия характеристик плодородия наблюдается не только между полями, но что особенно важно и в рамках одного поля. Вносить на каждое поле среднюю норму минеральных удобрений не только не эффективно, но и вредно. Посредством точного земледелия можно уменьшить растущую концентрацию нитратов в грунтовых водах, так как внесение питательных веществ не в среднем, а в соответствии с фактическими потребностями различных участков поля сокращает вымывание избытка вносимых питательных веществ.
Цель координатного земледелия повысить эффективность технологической операции внесения удобрений посредством компенсации потребности растений и потерь, обусловленных пестротой плодородия почвы.
Приведенными исследованиями раскрываются причины пространственной неоднородности почвенного плодородия, она складывалась под воздействием естественных и агрогенных факторов и проявляется при разных масштабах обследования: от сантиметрового до многометрового. Микроварьирование плодородия связанно с формированием почвенного покрова под влиянием прежней природной растительности, а более существенная вариабельность - под влиянием геохимических процессов. В работе Л.П. Кормановского отмечается, что «для успешного решения этих сложных, фундаментальных проблем, связанных с реализацией концепции дифференцированного применения удобрений и других средств химизации, необходимо объединить усилия и знания ученых не только институтов механизации сельскохозяйственного производства, но и специализированных институтов». Аналогичная мысль проводится и в статье, где отмечается, что «... для более эффективного использования удобрений и мелиорантов необходимо включиться в разработку новых технических средств, в том числе и путём создания совместных разработок и производств с ведущими зарубежными фирмами с выходом на дифференцированное внесение минеральных удобрений с использованием спутникового мониторинга почвы» [24; 90; 130].
В работе профессора Н.М. Марченко и академика РАСХН В.И. Анискина [105], отмечено, что «проблема дифференцированного внесения может быть решена лишь совместными усилиями ученых разного профиля». Кроме этого, изложены основные направления исследований по совершенствованию технологии внесения удобрений. Отмечается, что к приоритетным направлениям исследований в области дифференцированного применения удобрений в первую очередь следует отнести разработку технологий и высокоадаптивных технических средств для дифференцированного внесения удобрений, мелиорантов и других средств химизации в координатной системе земледелия. Далее конкретно указывается, что «для реализации высоких технологий дифференцированного внесения удобрений, мелиорантов в программе приоритетных исследований необходимо включить разработку технологии и комбинированного агрегата для внут-рипочвенного локального, дифференцированного внесения основной дозы минеральных удобрений одновременно с посевом зерновых культур [24; 95; 105]. Обзор технологий, способов внесения минеральных удобрений и их эффективности, анализ развития средств механизации внутрипочвенного локального внесения, направлений совершенствования технологии внесения минеральных удобрений показал, что: - локальное внесение удобрений, по сравнению с разбросным, увеличивает их эффективность более чем на 20%, при этом урожайность зерновых возрастает на 2...5 ц/га, коэффициент использования питательных веществ растениями повышается на 7... 13%; - с агроэкономической точки зрения минеральные удобрения рекомендуется вносить локально-ленточным способом, ленты удобрений под зерновые культуры располагают с интервалом 0,125...0,30 м. Оптимальная глубина заделки основного удобрения при локальном внесении 0,08...0,15 м. - располагать удобрения целесообразно рядом с посевным рядком на расстоянии 0,03...0,06 м и на большую глубину, чтобы образовалась прослойка почвы 0,03...0,07 м, защищающая корни растений от ожогов; - известные машины и предлагаемые технические решения позволяют вносить твердые минеральные удобрения локально как при обработке почвы (основной, предпосевной), так и одновременно с посевом сельскохозяйственных культур в виде горизонтальных или вертикальных лент; - нет эффективных технических решений по технологической схеме расстановки рабочих органов сеялки, позволяющих дифференцированно локально вносить стартовую и основную дозу минеральных удобрений при посеве зерновых культур с ориентируемым размещением гранул туков относительно корневой системы растений (в стороне и ниже зернового рядка), обеспечивая растения питательными элементами на весь срок вегетации. Поэтому для достижения цели: обосновать технологические параметры заделывающих рабочих органов сеялки для припосевного локального дифференцированного внесения основной дозы минеральных удобрений, обеспечивающих повышение производительности и улучшение качественных показателей процесса локализации минеральных удобрений необходимо решить следующие задачи: 1. Обосновать технологические параметры расстановки однодисковых сошников зернотуковой сеялки для припосевного локального дифференцированного внесения основной дозы минеральных удобрений с ориентируемым расположением гранул относительно корневой системы растений. 2. Теоретически определить сопротивление однодискового сошника в зависимости от скорости и глубины его хода. 3. Теоретически обосновать колебания хода сошника зернотуковой сеялки по глубине при использовании блока резиновых вставок в качестве демпфирующего устройства, определить максимальную дальность и высоту полета частицы почвы. 4. Дать технико-экономическую оценку экспериментальной сеялки МДУ - 6 с обоснованными рациональными конструктивно-технологическими параметрами расстановки однодисковых сошников при посеве зерновых культур и одновременным внесением стартовой и основной доз минеральных удобрений с ориентируемым расположением гранул относительно корневой системы растений.
Методика исследований физико-механических свойств почвы и высеваемых материалов
Результат воздействия рабочих органов на почву и величина возникающих при этом сопротивлений зависят от ее механических свойств. В связи с особенностями структуры почвы процессы крошения и уплотнения ее существенно отличаются от процессов деформации и разрушения металлов, имеющих более однородное, сплошное строение [151].
К физико-механическим свойствам почвы, определяющим закономерности ее движения относятся: твердость почвы Р, влажность почвы W, коэффициенты трения скольжения /с и покоя /п, угол естественного откоса а. Приводимые в литературе [39; 171] значения указанных величин имеют широкий интервал варьирования и требуют уточнения.
В проводимых экспериментальных исследованиях определялись физико-механические свойства почвы (а также гранул минеральных удобрений и зерна), влияющие на качественные и технологические характеристики работы сошников, которые входят в теоретические выражения и зависимости, полученные в разделе 2.
Определение физико-механических свойств материалов проводилось по существующим методикам. Твердость почвы определяют по ГОСТ 28268-89 [53]. Согласно стандарту твёрдость почвы следует определять с помощью наконечника конической формы (рис.3.3), имеющего такие параметры: для твердых почв — площадь основания 100 мм , угол при вершине 2230 , для рыхлых почв соответственно 200мм и 30. Однако В. А. Желиговский и Ю. Ю. Ревякин предлагают использовать наконечник цилиндрической формы [39]. При этом на диаграмме (рис. 3.4) видны три характерных участка, соответствующие различным стадиям деформации почвы. Начальная фаза деформации почвы характеризуется почти линейным увеличением силы Fj (участок ОА диаграммы), малой длительностью и незначительной глубиной погружения наконечника hj. Необходимая для преодоления сопротивления почвы сила, Н, Признаки второй фазы — замедленный рост сопротивления почвы дальнейшему внедрению в нее наконечника (участок АБ диаграммы) и образование впереди наконечника конусообразного нароста из сильно уплотненной почвы, который расклинивает и уплотняет нижние ее горизонты. В конце этой фазы (точка В) напряжение достигает предела текучести почвы.
Третья фаза деформации почвы (участок ВС диаграммы) характеризуется непрерывным увеличением глубины погружения наконечника при постоянном значении F. После погружения наконечника на глубину пахотного слоя h2 начинается подпахотный слой, и усилие F быстро нарастает (участок CD диаграммы). существенное влияние на ее твердость, коэффициент трения скольжения и другие физико-механические свойства. Поэтому при определении коэффициента трения и твердости почвы следует указывать влажность, при которой проводились замеры [39].
Влажность почвы определяют по ГОСТ 28268-89 «Почвы. Методы определения влажности, максимальной гигроскопической влажности и влажности устойчивого завядания растений» [53; 54] путем высушивания почвы. Содержание влаги в процентах определяется по формуле:
При определении относительной влажности почвы используется сушильный шкаф СНОЛ 3 [39]. Берут три бюксы и наполняют их почвой. Взвешивают бюксы с почвой на лабораторных весах с точностью до 0,01 г. Помещают бюксы в сушильный шкаф при температуре 100-105С. Через 3 часа вынимают бюксы из сушильного шкафа и взвешивают с той же точностью. Результаты записывают. Снова помещают бюксы в сушильный шкаф; через 1 час вынимают и опять взвешивают. Разность веса бюкс после первого и второго высушивания не должна превышать 0,05 г. Если разность выше 0,05 г, то бюксы снова помещают в сушильный шкаф на 1-2 ч и после этого снова взвешивают. После чего определяют влажность почвы и ее среднее значение. При помощи струбцины прикрепляют к линейке 2 (рис. 3.5) пластину из исследуемого материала. На чертежной доске закрепляют лист бумаги. Линейку необходимо установить под углом р 90-ф и закрепить ее на колодке .Устанавливают прибор на чертежную доску, совмещая колодку с обрезом чертежной доски. Заполняют каретку прибора исследуемым материалом и подносят ее к закрепленной на линейке пластине. Плавным движением перемещают колодку прибора вдоль обреза чертежной доски. При этом карандаш каретки запишет траекторию ее перемещения. Снимают каретку с прибора, проводят направление линейки и восстанавливают к нему перпендикуляр в точке пересечения с траекторией движения каретки (рис. 3.6). На проведенном перпендикуляре или траектории каретки отложить отрезок КС = 100 мм и в его конце восстановить перпендикуляр МК. Угол между нормалью и траекторией каретки будет углом трения скольжения ф. Измеряют длину катета МК и рассчитывают коэффициент трения скольжения по формуле
Результаты лабораторных исследований по обоснованию параметров расположения сошников
С целью проверки достоверности теоретических и лабораторных исследований, а также внедрения предлагаемого устройства в производство и получения сельскохозяйственной продукции проводились производственные испытания опытного образца экспериментальной сеялки МДУ-6, изготовленной Пензенским радиозаводом. Производственные исследования опытной сеялки МДУ-6 проводились на полях Мордовского НИИСХ (г. Саранск, поселок Юл-га, ул. Мичурина,0- в период с 10-15 мая 2005г.).
Испытания проводились в установленные для средней полосы России сроки посева семян зерновых культур (в период с 10-15 мая 2005г.), в реально сложившихся условиях, при влажности почвы в слое 50-100мм - 18,6% и твердости почвы - 0,44 Мпа. Участок площадью 6,4 га, с длиной гона 600 м имеет ровный рельеф, уклон составляет 6. Контур поля близок к правильной форме прямоугольника. Для закладки опыта был выбран ровный, однородный участок. Влажность и твердость определялись в день проведения работ согласно общепринятым методам, определяемым ГОСТ 28268-89 и ГОСТ 28168-89. Предшественником являлся горох. Основная обработка производилась на глубину 20-22 см, предпосевная культивация на 6-8см.
Конструктивно-технологические параметры расстановки сошников сеялки МДУ-6 соответствовали оптимальным и рациональным значениям, которые были получены в результате проведения лабораторных и лабораторно-полевых исследований (см. главу 4). Впереди по ходу движения устанавливался эшелон с туковыми сошниками (рис. 5.1,5.2) с междурядьем 150 мм, после него - эшелон с зерновыми сошниками с междурядьем 150 мм, межосевое расстояние между эшелонами сошниковых групп - 470 мм.
Условия сева экспериментальной сеялкой МДУ - 6: агрегатирование сеялки трактором МТЗ-82 при скорости движения агрегата 10 км/ч; глубина посева зерна - 50мм; глубина внесения минеральных удобрений - 90мм (на 40мм глубже зерна); сев производился с междурядьем 150 мм, соответственно рядок минеральных удобрений располагался в стороне от зернового рядка на 75мм; норма высева зерна - 220кг/га; норма внесения минеральных удобрений - 220 кг/га: стартовой - 50 кг/га, основной - 170 кг/га.
Для объективного сравнения, на экспериментальном участке, по соседству, в те же сроки, проводили посев сеялкой С3-3,6А, с тем же самым материалом, при той же норме высева семян и удобрений. Качество процесса высева и внесения основной дозы минеральных удобрений оценивали по методике, описанной выше (п.3.4). В результате определения параметров сева установили: отклонение от фактической нормы высева семян (определенное после прохода сеялки) у сеялки С3-3,6А составило 2,9%, у экспериментальной МДУ-6 - 2,2%, туков - 2,5% что соответствует агротехническим требованиям, предъявляемых к зерновым сеялкам (для зерна - 3%, туков - 10%). Неравномерность высева семян у сеялки С3-3,6А составила 3,6%, у МДУ - 6 - 2,8%, туков у МДУ - 6 - 3,8%, что соответствует агротребованиям (зерна - 4%, туков - 15%) . Доля семян, находившихся в слое 50-60 мм у серийно выпускаемой сеялки СЗ-3,6 А составляет 79,3%, а у экспериментальной - 95,6%. Урожайность при уборке урожая, убираемого в середине августа 2005 г составила у СЗ-3,6 - 3,39 т/га, МДУ - 6 - 4,19 т/га. Урожайность определялась сноповым методом, описанной в разделе 3. Экономическая эффективность новых технологий и сельскохозяйственной техники определяется по их влиянию на улучшение конечных показателей сельскохозяйственного производства, главным образом на прирост прибыли за счет повышения урожайности культур, улучшения качества продукции, сокращении затрат труда и снижения производства продукции (работ, услуг). При экономической оценки определяют общую (абсолютную) и сравнительную эффективность технологий и техники. Общая (абсолютная) эффективность показывает целесообразность применения новых технологий, машин и оборудования, а сравнительная позволяет определить какие из наиболее эффективных вариантов новых технических средств и технологий по сравнению с базовым вариантом следует применять. Эффективность предлагаемых технологий и системы машин ведется на основе технологических карт, которые представляет собой план агротехнических и организационно-экономических мероприятий по технологии возделывания сельскохозяйственных культур. Она позволяет установить лучший и наиболее экономичный способ получения продукции применительно к конкретным условиям сельскохозяйственного производства. Производственные испытания указывают на ее работоспособность и возможность выполнять следующие технологические операции: осуществлять сев зерновых культур с одновременным дифференцированным внесением стартовой и основной доз минеральных удобрений, что позволяет сократить не только число проходов агрегатов по полю, но и повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счёт улучшения качественных показателей процесса локализации удобрений и ориентированного их размещения относительно корневой системы растений.
