Введение к работе
Актуальность проблемы. Современное бахчеводство требует решения многих задач, среди которых определяющее значение имеет повышение урожайности и товарного выхода экологически чистой продукции при снижении общих затрат на возделывание и уборку бахчевых культур. Весьма актуальным является всемерное снижение и даже полное исключение ручного труда за счет комплексной механизации технологических процессов в бахчеводстве.
В настоящее время при выращивании бахчевых культур па неорошаемых землях России урожайность остается довольно низкой (в пределах 11,0...12,0 т/га), а операции по прополке посевов и уборке урожая выполняются вручную. Поскольку значительная часгь общих затрат (д 40 %) приходится именно па ли операции, то их механизация входит в число первостепенных задач при совершенствовании возделывания бахчевых.
Решению проблемы повышения урожайности бахчевых культур посвящены обстоятельные исследования Лымаря А.О., Луднло-ва В.А., Дютина К.Е., Велика В.Ф., Фнлова А.И. и др. Однако большая часть ранее проведенных полевых экспериментов (1969... ...1990 гг.) сводилась к изучению влияния на продуктивность посевов одного, редко двух-трех факторов. Для более углубленного исследования требуется комплексный подход к решению проблемы повышения урожайности и выхода товарной продукции бахчевых культур, предусматривающий оценку большого набора факторов с учетом их взаимного влияния на эффективность возделывания изучаемых культур.
В связи с этим научный поиск агрономических и технических решений целесообразно вести по двум направлениям:
создание и совершенствование машин для механизации бахчеводства;
разработка приемов повышения урожайности бахчевых на основе математического моделирования.
Представленные в диссертации материалы по совершенствованию возделывания бахчевых культур в неорошаемом земледелии являются итогом многолетних исследований автора, выполненных совместно с сотрудниками и аспирантами по всероссийским и региональным программам: 60.02.07 "Разработать систему воспроизводства почвенного плодородия и получения экологически безопасной овощной и бахчевой продукции на основе эффективного использования севооборотов, ресурсосберегающих систем обработки почв, применения удобрений и мелиорации земель в адаптивно-ландшафтных системах земледелия в условиях Нижнего Повол-
жья"; 0.СХ.71 "Осуществить поиск и разработку высокоэффективных методов и средств комплексной механизации производства растениеводческой продукции, обеспечивающих повышение производительности труда в 2,0...2,5 раза, снижение удельных энергозатрат топливных и материальных ресурсов"; всероссийской НТП 05118 (темы 01 и 03 (бахчеводство)) на 1986...90 гг., 1991...95 гг.; ВНИИОБ, задание 04(бахчеводство) на 1986...90 гг.; задание "Механизация производственных процессов агропромышленного комплекса Волгоградской области" 1986...90 гг.; Система ведения агропромышленного производства Волгоградской области на 1996...2010 гг.
Цель и задачи исследований заключайся в разработке агрономических и технических решений по совершенствованию технологий возделывания бахчевых культур на богаре, обеспечпнаю-іцш: снижение удельных энергозатрат на ручных операциях в 2,5... ...3,5 раз по сравнению с общепринятой технологией за счет повышения урожайности и механизации наиболее трудоемких операций.
Объекты исследований,, Объектами исследований являлись: технологии механизированного возделывания бахчевых культур; технологические процессы посева, обработки посевов и уборки плодов; почвенно-климатические, агротехнические, биологические и технологические факторы, влияющие на рост, развитие, урожайность и выход товаркой продукции бахчевых культур.
Общая методика исследований. В теоретических и при кладных исследованиях использованы методы: планирования эксперимента, решения задач с помощью функционалов, теории множеств, теории вероятности и математического моделирования и биологических исследованиях, дисперсионный, корреляционный п регрессионный анализы с использованием программных средств ПЭВМ типа "Pentium". Достоверность теоретических и экспериментальных исследований подтверждается достаточно высокой сходимостью конечных результатов.
Научная новизна, заключается в обосновании и разработке:
методики оценки механизированных технологий возделывания бахчевых культур по обобщенному критерию, учитывающему урожайность, выход товарной продукции, допустимую площадь посева бахчевых, затраты энергии, степень использования ручного трз'да, технологические потери продукции;
способа получения ранних всходов бахчевых на основе механизации посева с использованием сеялки с оригинальной конструкцией сошника, защищенной патентом на изобретение N"210804 от 20.04.98, бюл. №11;
подборщиков плодов бахчевых культур с укладчиками в транспортные средства, защищенных авторскими свидетельствами на
5 изобретения N"1722952 от 30.03.92, бюл. Nu12 и др.;
набора вариантов снижения затрат ручного труда на прополке за счет совершенствования конструкции прополочного агрегата, новизна которой подтверждается положительным решением на выдачу патента;
теории прогнозирования основных показателей возделывания и уборки бахчевых культур с учетом имеющихся трудовых ресурсов, наличия техники, посевного материала и т.д.;
- прогнозирования сроков прохождения фенологических фаз бахчевыми культурами в зависимости от агроклиматических условий;
методов определения наиболее трудоемких процессов возделывания бахчевых и минимизации затрат на их выполнение;
прогнозирования возможных затрат энергии, целесообразности применения механизмов и трудовых ресурсов на основе исследования наиболее трудоемких процессов;
математической модели расчета качественных показателей работы прополочных агрегатов в зависимости от эксплуатационных и конструкторских факторов;
энергетических показателей оценки возделывания и уборки бахчевых культур.
Практическую ценность имеют результаты исследований, реализованные в виде:
— комплекса машин по возделыванию и уборке бахчевых культур,
представленного на ВДНХ в 1978 г., внедренного в 1976...9() гг. в
производство в хозяйствах Волгоградской, Астраханской, Рос
товской областей и включающего следующие машины:
сеялка для посева семян бахчевых культур;
прополочный агрегат, способный подрезать сорняки в рядках бахчевых;
навесные лотки для механизации выборочных сборов арбузов, дынь;
валкообразеватель, формирующий валок на полях с повышенной засоренностью;
подборщик плодов бахчевых из валка с погрузкой в транспортное средство;
актов об использовании результатов исследовании по шнековому подборщику плодов бахчевых культур в 1980 г. (г.Ташкент);
предложений по использованию машин для механизации бахчеводства конструкцій Волгоградской ГСХА в «Системе ведения агропромышленного комплекса Волгоградской области на 1996...-...2010 годы»;
успешно прошедших производственные испытания конструкции машин и рабочих органов для бахчеводства, защищенные патентами и авторскими свидетельствами (12 а.с. и патентов на изобретения и одно положительное решение);
предложений по конструкции сошника, прополочного агрегата, и валкообразователя бахчевых, представленных на госиспытанпи (Поволжская МИС, гДубовка);
рекомендаций по возделыванию и уборке бахчевых культур и сухом земледелии Волгоградской области, принятых к освоению в хозяйствах всех форм собственности (1978...1998 гг.);
рекомендаций по применению бахчеводческой техники в неорошаемом земледелии, представленных в 61 информационном листке;
учебных пособий с грифом УМО (1993...98 гг.), используемых в учебном процессе в Волгоградской ГСХА;
технических заданий на разработку валкообразователя, прополочного агрегата подборщика (Волгоградская ГСХА, МНПК "Фар-маол" - 1997...98 гг.).
Апрпйапня ря^упц. Основные положения диссертации доложены и получили положительную оценку на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Волгоградской ГСХА (1975...98 гг.), РАСХН «Научно-технический прогресс в инженерной сфере АПК России» (г.Москва, 1993...97 гг.), Всероссийской конференции «Агротехника и селекция бахчевых культур» (Быковская БСОС, 1992 г.), Всероссийском семинаре «Селекция бахчевых культур на вкусовые и технологические качества плодов» (Быковская БСОС, 1994 г.). Всесоюзной конференции «Земледельческая механика и программирование урожая» (Волгоград, 1990 г.), Межвузовской конференции «Совершенствование научного обеспечения и подготовки кадров для агропромышленного производства Волгоградской области» (Волгоград, 1993 г.), заседаниях кафедры «Почвообрабатывающие машины» Московского агроинжс-нерного университета (Москва, 1994 г.), НТС Главного управления сельского хозяйства и продовольствия Волгоградской области (1992...95 гг.), НТС НВ НИИСХ (1996...98 гг.), НТС Быковской БСОС (1976...97 гг.), НТС в ГСКБ по машинам для садов, виноградников и бахчевых культур в 1982...84 гг.
Публикация ррлультггти. По теме диссертации опубликовано 163 работы общим объемом 57 печатных листов, в том число пять учебных пособий общим объемом 21,7 п.л., 12 авторских свидетельств и патентов на изобретение.
В проведении исследований принимали участие научные сотрудники лаборатории механизации бахчеводства Волгоградской ГСХА Шапров М.Н., Бороменский В.П., Абезин В.Г., Чабан Л.Н.,
Дегтярев Ю.П., Китов А.Ю., Калин Д.М. При оформлении работы учтены советы Вариводы О.П., Куликова И.И., ІФнллнповоп НИ.] Всем оказавшим помощь и поддержку в работе автор выражает искреннюю благодарность.
Объем и структура работы. Диссертация состоит ич введения и 6 глав, общих выводов и рекомендаций производству, нзло-жена на 296 страницах машинописного текста, содержит 44 таблицы и 63 рисунка, список литературы из 316 наименований, в т.ч. 22 - на нностраниьж языках, и приложения на 64 страницах.
