ЭНЕРГО- И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ПРИ ГРЕБНЕВОМ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ПРОПАШНЫХ КУЛЬТУР

Целью проекта является создание совершенно новой энерго-, ресурсосберегающей и экологически безопасной гребневой технологии возделывания пропашных культур, а также средств механизации для ее осуществления не имеющих аналогов ни в России и за границей, защищенных более 150 патентами РФ на изобретения и полезные модели, позволяющих не только до 50 % снизить эксплуатационные затраты, но и до 30 % увеличить урожайность возделываемых культур.
Задачи исследований:
1. Разработать и обосновать энерго-, ресурсосберегающую гребневую техно-логию возделывания пропашных культур. 2. Разработать средства механизации для практической реализации гребневой технологии и теоретически обосновать их конструктивно-режимные параметры. 3. Выполнить исследования разработанных средств механизации в лабораторных и производственных условиях с целью выявления оптимальных конструктивных параметров и режимов их работы и подтверждения экономической эффективности гребневой технологии.

В настоящее время в России при возделывании сельскохозяйственных культур применяют дорогостоящую и энергозатратную технику, в основном зарубежного производства. Однако их применение не позволяет достичь ожидаемых результатов из-за повышенных затрат труда, энергоемкости процесса, а также низкого качества выполняемых технологических операций. Кроме того, при уходе за посевами широко применяют экологически небезопасные гербициды, что вызывает загрязнения окружающей среды и негативно сказывается на здоровье персонала.
Главное условие успешной реализации технологий возделывания - применение инновационных машин более высокого технического и технологического уровней, позволяющих коренным образом изменить традиционные агротехнологии. Необходимо применять многофункциональные комбинированные почвообрабатывающие и посевные машины и агрегаты отечественного производства, а, учитывая, что в настоящее время происходит масштабное импортозамещение в РФ – данная проблема наиболее актуальна.
Новизна разработанных технологии и инновационной техники защищена более 150 патентами РФ. Научная новизна заключается в разработке прогрессивной технологии возделывания пропашных культур и средств механизации для ее осуществления; теоретическом и экспериментальном обосновании технологического процесса формирования гребней почвы, посева и прикатывания, ухода за посевами, получении аналитических зависимостей для определения конструктивно-режимных параметров комбинированной гребневой сеялки и пропашного культиватора. По результатам экспериментальных исследований опубликовано более 120 печатных работ, 35 из которых в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ, получено более 200 патентов РФ.

В настоящее время широкое распространение приобрела гребневая технология возделывания пропашных культур, которая имеет ряд преимуществ над традиционной технологией возделывания. При данной технологии создаются благоприятные температурные, водные и воздушные условия для быстрого и дружного прорастания семян. При посеве в оптимально сформированный гребень почва сохраняет рыхлую мелкокомковатую структуру на протяжении всего периода вегетации растений. При наличии гребня над высеянными семенами происходит лучший прогрев корнеобитаемого верхнего слоя почвы за счет увеличения площади поверхности. Корневая система высеянных в гребни растений не выходит в бороздки-междурядья, поэтому при междурядных обработках, по сравнению с обработкой обычных посевов, почву рыхлить можно глубже, что способствует ее сохранению в рыхлом состоянии и предохраняет почвенную влагу от испарения во второй половине периода вегетации. Кроме того, почва в гребнях поддерживается в более рыхлом состоянии от посева до уборки урожая, мало уплотняется дождями, в связи с этим исключается дополнительное механизированное рыхление междурядий. Все вышесказанное способствует повышению урожайности возделываемых культур.

Для практической реализации указанных выше требований нами разработаны энергосберегающая и экологически безопасная гребневая технология возделывания пропашных культур, реализуемая по минимальной технологии без применения экологически небезопасных и дорогостоящих гербицидов и включает в себя предпосевную подготовку поля, посев, формирование гребней почвы, прикатывание гребней почвы, механизированный уход за посевами пропашных культур.

Предпосевная подготовка поля заключается в осеннем дисковании почвы и ранневесеннем бороновании. Далее, одновременное выполнение предпосевной культивации, высева семян во влажный слой почвы на уплотненное ложе, формирование гребня почвы и его прикатывание инновационной гребневой сеялкой, не имеющей аналогов ни в России, ни за границей и защищенной патентами РФ. Уход за посевами пропашных культур выполняют механизировано пропашным культиватором, оснащенным новыми комбинированными рабочими органами (также неоднократно запатентованными) с полной обработкой междурядий и защитных зон культурных растений путем смещения рыхлого слоя почвы из междурядий в защитные зоны определенной толщины с целью присыпания сорных растений и подавления их всходов.

 

 

Исследования средств механизации в производственных условиях показали, что при оптимальных параметрах, выявленных в процессе лабораторных исследований, гребень почвы образуется требуемых размеров. При этом высота гребня составила 6...8 см, ширина верхнего основания гребня почвы – 8…10 см, ширина нижнего основания гребня почвы – 25...30 см, а плотность почвы в гребне 1090…1260 кг/м³, что соответствует агротехническим требованиям, причем большие значения относились к почве в основании гребня, а меньшие – в его вершине.

Окучивание культурных растений способствует образованию у них придаточных корней. При этом слой почвы толщиной 4…6 см при первой междурядной обработке и 6…8 см при второй позволяет засыпать всходы сорных растений, предотвращая их прорастание, без ущерба для культурных растений.

В сравнении с традиционной технологией возделывания пропашных культур, при предлагаемой гребневой технологии урожайность сои, подсолнечника и кукурузы увеличились на 20, 16 и 38 % соответственно.

Следовательно, использование разработанных нами перспективных энерго-, ресурсосберегающих средств механизации гребневого возделывания пропашных культур с оптимизированными конструктивными параметрами и режимов работы позволяет повысить урожайность пропашных культур до 38 % без применения экологически небезопасных гербицидов. За счет совмещения нескольких технологических операций за один проход агрегата – эксплуатационные затраты на предпосевную обработку почвы, посев и уход за посевами снизились на 45 %.

По результатам экспериментальных исследований опубликовано более 120 печатных работ, 35 из которых в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ, получено более 200 патентов РФ. Ежегодно результаты внедрения гребневой технологии и средств механизации для ее осуществления докладываются на Всероссийских и Международных конференциях, региональных научно-технических советах Министерств сельского хозяйства РФ. Разработанная гребневая технология и средства механизации внедрены на предприятиях АПК Ульяновской, Самарской областей и Республики Татарстан, а также рекомендованы Департаментом сельского хозяйства Ульяновской области, Министерством сельского хозяйства Пензенской области, Министерством сельского хозяйства и продовольствия Самарской области, Министерством сельского хозяйства Саратовской области, Министерством сельского хозяйства и продовольствия Рязанской области, Министерством сельского хозяйства Республики Башкортостан, Министерством сельского хозяйства и продовольствия Республики Марий Эл и Министерством сельского хозяйства и продовольствия Удмуртской Республики к применению в соответствующих хозяйствах региона при условии корректировки сроков выполнения операций технологического процесса, а также рекомендованы Департаментом растениеводства, химизации и защиты растений Министерства сельского хозяйства РФ к внедрению на черноземных почвах лесостепи Приволжского федерального округа.

Практическая реализация предлагаемой гребневой технологии возделывания в сравнении с аналогичными импортными аналогами позволяет повысить урожайность возделываемых культур до 40 %; снизить затрат труда на 30…50 %; уменьшить эксплуатационные затраты на возделывание до 60 %; снизить потери урожая сои при уборке до 25 %. Прибыль – до 20000 руб./га. Стоимость разработанных нами средств механизации в 1,5…2 раза ниже существующих импортных аналогов, а качество обработки почвы и посева на порядок выше.