В сельскохозяйственном производстве все технологические операции от обработки почвы до уборки урожая являются достаточно весомыми. Сев – наиболее ответственный технологический процесс, поскольку прежде всего от его качества в значительной степени зависит частота всходов, их рост и последующий урожай.
А хороший показатель всходов – не только борьба за снижение затрат расхода посевного материала, это в то же время борьба за здоровые, ровные и сильные растения, которые растут из данных семян. И более того, сев исправить или пересеять невозможно без больших потерь будущего ожидаемого урожая. Поэтому к сеялкам и качеству сева всегда предъявлялись жесткие агротехнические требования.
КАЧЕСТВЕННЫЙ СЕВ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ТРЕМЯ ОСНОВНЫМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ:
1. Равномерным распределением семян по площади поля. Оно определяется равномерной подачей семян в борозду и величиной междурядья.
Подача (дозирование) семян в каждый рядок сеялкой должна быть одинаковой, что оценивается коэффициентами неравномерности дозирования и высева семян между рядками. Эти коэффициенты, как было установлено учеными и доказано практикой, не должны превышать ±3%, иначе ожидаемый урожай будет значительно меньше от теоретически возможного. Оценка в данном случае ведется через количественные показатели поштучного или весового измерения.
Величина междурядья при рядковом посеве играет значительную роль в использовании площади питания растениями во время их роста. Точно разместить растения по полю с одинаковой окружной формой площади питания для растений сегодня технически достаточно сложно. Проведенными многолетними исследованиями было установлено, что уменьшение ширины междурядья с 15 до 10 см не дали существенного увеличения урожая, чтобы ввести мероприятия по уменьшению междурядий на зернотуковых сеялках, которые выпускаются и используются в Украине. Более того, все украинские селекции зерновых культур адаптированы для выращивания с междурядьем 15 см. А потому изменение междурядья, особенно в сторону увеличения, не будет полезным для растений. Это связано с тем, что уменьшится расстояние между растениями при тех же нормах высева, которое приведет к загущению стеблестоя и отрицательному влиянию на развитие растений.
2. Качественной заделкой семян в борозде, что определяется величиной отклонения залегания семян от заданной глубины. Так, при глубине заделки семян на 3–4 см отклонение не должно превышать ±0,5 см, а при 5–8 см не более ±1,0 см. Эти требования научно обоснованы. Например, профессор Г. И. Хееге своими тщательными опытами доказал, что при отклонении глубины заделки семян зерновых культур на 6 мм относительно среднего значения глубины сева полевая всхожесть составляет около 80%, а если же отклонение будет 18 мм, то она уменьшается приблизительно до 50%.
Следовательно, фактор равномерной заделки семян по глубине является очень существенным для получения высоких урожаев.
3. Созданием сошником необходимых условий для быстрого прорастания семян.
Главными требованиями агрономов к созданию необходимых условий для прорастания является:
– укладка семян в борозду с плотным ложем;
– заделка семян в борозде нижней, более влажной почвой со следующим уплотнением этой почвы с семенами для обеспечения надежного контакта материала с грунтом и подтягиванием влаги к семенам.
Выполнение указанных показателей создает условия для быстрого прорастания семян и получения гарантированного урожая.
Показатели качественного посева
Сеялки – старинные орудия. Еще во II веке до нашей эры сообразительные китайцы изобрели сеялку, состоявшую из пары ящиков для семян, примитивного семяпровода, сошников, образующих в земле бороздки и органов, которые засыпали полученные бороздки и выравнивали почву. Принципиально современная посевная машина выполняет те же функции, но качество сева повысилось на несколько порядков.
Конструктивные особенности новых посевных машин
Конструкции посевных машин постоянно совершенствуются. Разрабатывают, изготовляют и применяют широкозахватные модульные и раздельно агрегатные посевные машины, комплексы и системы, для сева зерновых культур как на полях, подготовленных к севу, так и по покрытым стерней фонам с возможным поверхностным возделыванием почвы, внесением минеральных удобрений и уплотнением засеянных рядков.
Посевные системы и комплексы дополнительно комплектуются культиваторами, фрезами, боронами, катками и тому подобное. Значительное место принадлежит высевающим аппаратам и системам с точным дозированием посевного материала, регуляцией частоты вращения дозаторов, при применении переменных норм высева, посевным машинам с использованием глобальной системы позиционирования (ГСП) в технологиях точного земледелия.
Все шире применяется установка на посевных и посадочных машинах автоматизированных систем управления и контроля, микропроцессорного управления высевом семян, бортовых компьютеров, а в кабине трактора – монитора для контроля за уровнем посевного материала в бункерах, количеством высева семян и удобрений, глубиной заделки, определение засеянной площади и т. п.
На современных посевных машинах устанавливают чаще всего пневматические, пневмомеханические и электромагнитные вибрационные высевающие аппараты и системы.
В настоящее время на машинах для сева и посадки используют бункера большей вместимости и комплектуют их аппликаторами для сухих и жидких минеральных удобрений и гербицидов.
Конструкции современных сеялок комплектуются аппаратами для внесения микрогранулянтов, устройствами для централизованной разгрузки посевного материала и транспортными устройствами.
Разрабатываются направления расширения универсальности сеялок для пропашных и овощных культур за счет комплектования их переменными бункерами разной вместимости, дозаторами, сменными сошниками и устройствами для заделки борозд.
Все шире применяется гидропривод для привода высевающих и посадочных аппаратов, перевода машин из рабочего положения в транспортное, перемещение их подвижных частей, модулей, рам и т. п. Анализ рынка указывает, что постоянно повышается спрос на сеялки, способные работать по современным ресурсосберегающим технологиям.
Рабочие органы энергосберегающих сеялок
В результате постоянно растущих расходов сельскохозяйственные предприятия вынуждены гибко решать использование энергосберегающих технологий. При минимальной технологии обработки почвы все чаще применяются современные сеялки с двухдисковыми сошниками, которые могут работать в широких условиях эксплуатации.
Так, двухдисковые сошники LEMKEN, закрепленные на параллелограмме, с колесами контроля глубины, высевают семена точно и на одинаковую глубину при переменных почвенных условиях. Даже при высокой скорости посева поддержание заданной глубины указанным двухдисковым сошником остается в заданных пределах. Давление на сошники и глубина посева регулируются независимо друг от друга. Именно при переменных почвенных условиях независимая регуляция глубины посева и давления сошников является гарантией точной закладки семян.
Закрепленный на параллелограмме двухдисковый сошник проявляет гораздо меньше отклонения по горизонтали при повышении скорости посева, чем однодисковый сошник, закрепленный на стойке.
Кроме того, установленный перед двухдисковыми сошниками трапециевидный каток оптимально уплотняет только посевное ложе, но не влияет на почву между рядками. В подготовленном таким образом посевном ложе дисковый сошник способен открыть посевную борозду точно и без препятствий. Даже на сухих почвах удается получить высокую и равномерную всхожесть семян. Колесо контроля глубины сзади двухдискового сошника обеспечивает оптимальное закрытие почвы. Взаимодействие колец трапециевидного катка и следующих за ним двухдисковых сошников с прикатывающим катком является основой для получения отличной всхожести.
Контроль за высевом
В основном при создании систем контроля высева все производители используют аналогичные компоненты. Принцип действия таких систем заключается в том, что на каждом семяпроводе находятся датчики забивания, которые фиксируют количество семян, проходящих через него и время их прохождения. Кроме того, они могут фиксировать падающие сдвоенные семена или полное их отсутствие. Контроль скорости осуществляется с помощью датчиков, расположенных на колесе или специальных радаров.
В мониторе, установленном в кабине трактора, находится процессор, который обрабатывает данные о прохождении семян и скорости движения агрегата.
Он же контролирует работу вакуумной системы. В большинстве машин, в основном, учитываются параметры, необходимые для качественной и быстрой работы, а именно: норма высева, расстояние между семенами, сигнализация о наличии сдвоенных семян или просевов в каждой стойке, площадь посева за смену и общая площадь, моментальная и средняя скорости. Как правило, системы имеют самодиагностику – программы, которые сами обнаруживают ошибки в работе датчиков и самой системы, а также определяют, какой узел необходимо проверить.
Выбор покупки в зависимости от толщины бумажника
Рынок предлагает посевные машины, исходя из потребностей и возможностей кошелька. Так, например, механические сеялки сплошного высева Great Plains – это современные высокопродуктивные сеялки, что используют классический механический принцип высева путем привода от колеса без использования пневматических механизмов. Это давно используемый принцип высева, который имеет значительное число пользователей за счет простоты конструкции и удобства обслуживания. Данные сеялки легко сочетаются с отечественными тракторами типа МТЗ-80 и др.
А следующим этапом развития механических сеялок, которые имеют повышенную производительность и универсальность являются пневматические сеялки сплошного высева – современные высокотехнологичные и высокопроизводительные сеялки и посевные комплексы, что используют как классический механический принцип высева, путем повода от колеса, совмещенный с пневматической системой избыточного давления подачи семян, так и полностью пневматический принцип высева. В большинстве случаев они совместимы с современными тракторами высокой мощности свыше 200 л. с., например модернизированными тракторами типа ХТЗ-170 (Т-150К) с установленными минскими двигателями Д-260.4 или Д-262.2S2 мощностью соответственно 210 и 250 л. с. Такие агрегаты обеспечивают высокую производительность посева при гарантированном качестве работ и минимальном расходе топлива.
Сеялки для обеспечения качественного посева
На украинском рынке посевной техники наблюдается широкое многообразие машин разных производителей, как украинских, так и зарубежных. Наибольший спрос имеют посевные машины известных машиностроительных фирм: JOHN DEERE, LEMKEN, GREAT PLAINS, GASPARDO, KINZE, BOURGAULT, MONOSEM, AMAZONE, MASSEY FERGUSON, KUHN, VADERSTAD, HORSCH и др. Причем, рынок предлагает, как простые по конструкции сеялки, так и высокопроизводительные посевные комплексы, оснащенные космическими технологиями. Рассмотрим особенности некоторых моделей ведущих фирм.
LEMKEN
LEMKEN предлагает обширный ассортимент сеялок для эффективного использования при посеве. Сеялки «LEMKEN», в зависимости от модели, могут быть навесными, полунавесными и прицепными. Рабочая ширина агрегатов от 2,5 до 12 метров создает наилучшие пред-посылки для их эффективного использования в предприятиях всех типов. Объем бункера от 650 до 12200 литров обеспечивает оптимальную производительность каждой отдельной машины.
Так, для сельскохозяйственных предприятий среднего размера, может быть использована сравнительно простая механическая сеялка «Сапфир 7». Путем комбинации с разными почвообрабатывающими агрегатами, например, ротационной бороной «Циркон» и короткой комбинацией «Кварц», «Сапфир» становится универсальной машиной.
Простое дозирование семян осуществляется с помощью привода через зубчатые колеса, карданный привод, который не требует обслуживания и бесступенчатый редуктор, в масляной ванне. Тем самым возможна точная установка нормы высева в диапазоне от 0,5 до 500 кг/га. Благодаря плавному вращению катушки высевающего аппарата, обеспечивается равномерная подача посевного материала в рядке.
Для обеспечения точного размещения семян LEMKEN предлагает двухдисковый сошник, размещенный на параллелограммном креплении с колесом контроля глубины, которое дополнительно накатывает закрытую борозду. С помощью блока управления Easytronic, которое входит в базовую комплектацию, можно надежно и удобно задавать технологическую колею и следить за ней.
В отличие от механической сеялки «Сапфир 7» у механической сеялки «Сапфир 8» привод высевающего вала электрический – с электронной регулировкой количества оборотов.
С помощью электрического привода высевающего вала возможно очень точное дозирование разных посевных материалов в пределах от 0,5 до 500 кг/га. Норма высева устанавливается быстро и легко после одного калибрования. Настройка удобно осуществляется через монитор блока управления «Солитроник» из кабины трактора. Система позволяет производить изменение нормы высева нажатием кнопок оператором во время переезда.
«Солитроник» управляет двигателем электрического привода высевающего вала. Кроме информации об остатке семян и контроля за высевающим валом, постоянно регистрируется скорость движения и номинальная производительность сеялки. Встроенная диагностическая система поиска ошибок, совместимость с ISOBUS и возможность работы из DGPS (англ. differential global positioning system – система повышения точности сигналов GPS) дополняют базовую комплектацию.
Кроме того, предлагаются пневматические сеялки «Солитер» от LEMKEN в разных вариантах: навесные целостные, складывающиеся или полунавесные. Так, рабочая ширина захвата «Солитер 9» – от 3 до 6 метров, а «Солитер 12» – от 8 до 12 метров, что обеспечивает получение высокой производительности и экономичности посевных работ. В комбинации с разными почвообрабатывающими агрегатами, а также при самостоятельной работе сеялок создают многочисленные возможности применения при разных технологиях возделывания почвы.
JOHN DEERE
Характерными представителями посевных машин от John Deere являются сеялки точного высева серии 1700 и серии DB с высевающими секциями MAXEMERGE XP и PRO-SERIES XP.
На высевающих секциях MaxEmerge и Pro-Series этих сеялок используется вакуум для аккуратного размещения семян в отверстиях плоского или ячеистого высевающих дисков, что обеспечивает стабильный контроль количества семян и точное расстояние между ними в борозде. Простота конструкции гарантирует постоянную точность системы VacuMeter и простоту ее сервисного обслуживания. Сменный высевающий диск является единственным компонентом, который двигается. Замена дозаторов для семян занимает всего лишь несколько минут. Система VacuMeter входит в стандартную комплектацию всех пропашных сеялок John Deere.
Устанавливаемый на заводе разделитель сдвоенных семян на высевающих секциях Pro-Series расположен таким образом, что происходит отсечение до 90% семян разных размеров и форм. При посеве таких семян есть возможность изменять настройку разделителя так, чтобы семена отвечали отверстиям высевающего диска. Настройки одинаковы для каждой высевающей секции, что позволяет достичь высокой точности работы всей сеялки.
Гладкий семяпровод обеспечивает непрерывный поток семян для равномерного расположения в борозде. Он изготовлен из прозрачного поликарбоната, потому нет необходимости в отверстии для датчика семян, соответственно, не образуется препятствие для их потока и семена не будут отскакивать от датчика. Семена двигаются по необходимой траектории, начиная с того момента, как они попадают в семяпровод и к выходу из него, что гарантирует постоянное равномерное расположение семян в борозде.
Высевающие секции MaxEmerge XP и Pro-Series XP отличаются повышенной производительностью и долговечностью.
Дисковые сошники Tru-Vee, как и на высевающих секциях MaxEmerge XP, создают ровную V-образную борозду независимо от типа почвы и количества растительных остатков. Форма борозды обеспечивает хороший контакт семян с почвой для улучшения всхожести.
Закладывающие колеса, установленные под углом, закрывают борозду, обеспечивая надежный контакт семян с почвой.
Пневматическая прижимная система позволяет регулировать усилие в соответствии с рабочими условиями. Она состоит из одной пневматической подушки на каждую высевающую секцию, обеспечивая бесступенчатое регулируемое прижимное усилие до 181,4 кг на секцию.
Система отключения секций RowCommand обеспечивает отключение или подключение одной или нескольких высевающих секций сеялки на основе данных спутниковых сигналов системы глобального позиционирования (GPS). Она обеспечивает стабильный посев на крайних рядках и разворотах в конце гона. Система RowCommand управляет высевом, используя муфту каждого редуктора повода Pro-Shaft.
Вместо эпилога
Эффективная работа в растениеводстве требует высокой производительности посевной техники, универсальной комбинации разных рабочих органов в агрегате, а также быстрой и безопасной транспортировки по дорогам общего пользования.
В целом следует отметить, что кроме традиционных требований надежности и эффективности создаваемой техники на передний план выступают конкурентоспособность, комбинации выполняемых операций, универсальность и адаптивность к разным естественным производственным условиям, соотношение цена-качество, а также организация технического обслуживания. Производители техники в современных условиях все больше проявляют гибкость и оперативность при удовлетворении разносторонних требований заказчика.
Последующее совершенствование посевных машин ведется в направлениях повышения равномерности распределения семян и удобрений между сошниками; обеспечение заданной точности их высева по глубине; увеличение вместимости емкостей для семян и удобрений, а также обеспечение возможности быстрого перевода широкозахватных комплексов в положение для дальней транспортировки и обратно – в рабочее.
Независимо от типа посевных машин, общей тенденцией их совершенствования является повышение качественных показателей выполнения технологического процесса всех агрегатов сеялок. Достигается это тщательным подбором типа и параметров рабочих органов (сошников) для каждой конкретной почвенно-климатической зоны.
В рейтинге показателей современной сеялки, который определялся опросом руководителей сельскохозяйственных предприятий, на первое место выходит качество посева, на второе – надежность и только на третьем – соотношение цена-качество.
Однако, на практике цена, особенно у небольших хозяйств, становится решающим фактором ответа на потребительский вопрос – покупать или не покупать?
Иван Морозов, д. т.н., профессор
Николай Макаренко, доцент, сельскохозяйственный советник
Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства имени Петра Василенко
