В. ПОГОРІЛИЙ, заст. директора
УкрНДІПВТ
Сівба є головним елементом сучасних технологій вирощування просапних сільськогосподарських культур, оскільки забезпечує формування рівномірної площі живлення та оптимальної густоти рослин у посівах.
Нові технології вирощування сільськогосподарських культур, що орієнтовані на зниження витрат енергії та мінімальні системи обробітку ґрунту, потребує створення універсальних посівних агрегатів не тільки в частині висіву різного за своїми фізико-механічними характеристиками насіння, а й таких, які можуть забезпечувати сівбу як на полях із традиційним обробітком ґрунту на базі оранки, так і після безполицевого розпушування ґрунту різної глибини або проводити пряму сівбу.
Конструктивні особливості сівалки
Сівалка точного висіву PLANTER виробництва KUHN-HUARD (Франція) навісна, виконана у 12-рядному варіанті. Призначена для точного посіву каліброваного, дражованого і звичайного насіння цукрових та кормових буряків, кукурудзи, соняшнику, сорго та інших просапних культур.
Висівний апарат за своєю конструкцією належить до пневматичних вакуумного типу.
Селектор заповнення комірок висівних дисків насінням має такий же принцип дії, як і в інших конструкціях висівних апаратів із пневматичним механізмом забору та транспортування насіння до місця його висівання у борозну.
Пневмосистема сівалки складається з вентилятора відцентрового типу, пневмоколектора та гофрованих пневмопроводів, які сполучають колектор із камерами заповнення висівних апаратів. Наявність у конструкції сівалки пневмоколектора забезпечує вирівнювання ступеню розрідження повітря у всіх висівних апаратах, незалежно від їх віддалення від вентилятора, чим досягається стабільність процесу заповнення комірок висівних дисків насінням.
Механізм регулювання глибини загортання насіння виконано у вигляді кінематичної системи, що об’єднує у собі опорні колеса посівної секції, сошник та гвинтову пару, яка дозволяє плавно змінювати положення сошника відносно опорних коліс.
Умови тесту
В УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого проведено лабораторно-польові тестування сівалки PLANTER на спеціальному науково-випробувальному полігоні чотирьох систем обробітку ґрунту.
Визначення оціночних показників роботи сівалок проводилось у варіантах із застосуванням чотирьох систем обробітку ґрунту:
- традиційної на базі оранки на глибину 22-23 см (пожнивні рештки загорнені повністю, поверхня поля вирівняна та дрібно грудочкувата);
- консервувальної на базі глибокого розпушування на глибину 30-32 см (незагорнених пожнивних решток до 30 %);
- мульчувальної на базі мілкого розпушування на глибину 10-12 см (незагорнених пожнивних решток до 60 %);
- з елементами mini-till на базі поверхневого розпушування на глибину загортання насіння (незагорнених пожнивних решток до 90 %).
Варіанти систем обробітку ґрунту на період сівби відрізнялись між собою глибиною розпушування, масою пожнивних решток на поверхні поля, твердістю посівного шару ґрунту та вирівняністю поверхні поля, що повною мірою дозволяло оцінити якість роботи сошникових груп сівалки.Випробування сівалки проводились на сівбі цукрових буряків. При цьому використовувався гібрид дражованого насіння «Портланд», фракції 3,5-4,75 мм, чистота насіння — 98%. Ширина міжрядь — 45 см, установлені норма висіву насіння — 5 шт./пог. м та глибина загортання у грунт — 2,5 см. Грунтово-кліматичні характеристики випробувального полігону під час сівби були типовими для зони Лісостепу України на період сівби цукрових буряків.
Окремо необхідно відмітити, що з метою перевірки можливості здійснення якісного посіву сівалкою, тестування проводились за умови, що норма висіву та глибина заробки насіння була встановлена лише один раз — перед початком роботи і в процесі переїздів з одного фону (системи основного обробітку) та зміни умов посіву не корегувалось. Зміною на всіх чотирьох ділянках була лише робоча швидкість: традиційна — 5 км/год., підвищена — 7 км/год. та висока — 9 км/год. Таким чином, ми поставили за мету в польових умовах оцінити конструктивну досконалість висівного апарату при роботі на високих швидкостях та адаптивність сошникової групи сівалки PLANTER до різних систем обробітку ґрунту.
Якість роботи сівалки Planter
Мета точного висіву — отримати рівномірне розміщення по площі поля насіння просапних культур, зароблене на глибину, на якій забезпечуються найсприятливіші умови для їх проростання та виходу на поверхню. При інших рівних умовах рослини розвиваються найкращим чином і точний висів забезпечує економію насіння та підвищення урожайності.
Технологічний процес, який виконують сівалки точного висіву, представляє собою в загальному випадку перетворення сукупності випадковим чином розміщених у бункері насінин в упорядковану невипадкову їх послідовність та розміщення в ґрунті з заданим інтервалом та на задану глибину. Враховуючи також ймовірний характер фізико-механічних властивостей насіння і ґрунту, похибки в роботі технологічних систем у забезпеченні процесу висіву, характеристикам розподілу насіння в рядку та по глибині також притаманні статистичні (випадкові) властивості. Тому для оцінки якості роботи висівних апаратів та сошникових груп сівалки в польових умовах ми використали методи теорії ймовірності та математичної статистики, а саме:
- оцінка якості роботи висівного апарату та розподілу насіння по довжині рядка проводилась за допомогою визначення середнього інтервалу між насінням (см) та коефіцієнту варіації інтервалів (%). Середній інтервал може змінюватись, залежно від встановленої (заданої) норми висіву (в нашому випадку 5 шт./пог. м), а от коефіцієнт варіації як статистична характеристика його не стабільності повинна бути досить низька і згідно з агротехнічними вимогами не перевищувати 27-30%;
- стабільність дотримання встановленої глибини заробляння насіння також оцінювалась за допомогою визначення її середнього значення (см), а нерівномірність через середньоквадратичне відхилення глибини (± см). Знову ж глибина може встановлюватись (в нашому випадку 2,5 см), а середньоквадратичне відхилення повинно у всіх випадках на перевищувати два діаметра насінини (для цукрових буряків ± 1см).
Результати досліджень на 12 проходах сівалки без здійснення додаткових регулювань механізмів, що забезпечують процес висіву.
Як свідчать результати лабораторно-польового тесту, ні на одному з фонів та на всіх швидкостях посівні секції просапної сівалки Planter не змогли забезпечити дотримання ні встановленої глибини заробляння (2,5 см), ні заданої норми вісіву (5 шт./ пог. м). Отримали відповідно 2,0-2,4 см по глибині та 4,3-5,3 шт./ пог. м по нормі висіву. І це природно, позаяк встановлення заданих параметрів глибини та норми параметрів проводилось в ідеальних умовах — на асфальтовій регулювальній площадці.
В польових же умовах почали діяти уже згадані вище різні характеристики фізико-механічних властивостей ґрунту, які ми спеціально змінювали (різні системи обробітку грунту), та похибки в роботі технологічних систем сівалки, які, звичайно, залежать від робочої швидкості, що також змінювались (традиційна — 5 км/год., підвищена — 7 км/год. та висока — 9 км/год. За звичайних умов в кожному конкретному випадку потрібно проводити додаткові коригувальні дії для досягнення бажаного результату, але ж в нашому випадку так було поставлено завдання. Більш глибоко проаналізувавши отримані дані, ми були приємно вражені.
Середня глибина заробляння насіння на різних системах основного обробітку ґрунту дещо змінювалась (рис. 1), і сошникові групи сівалки вимілювались зі збільшенням твердості (від традиційної 0,78 Мпа до системи з елементами mini-till 1,20 Мпа), але при цьому не забивалися навіть при збільшенні швидкості від 5 до 9 км/год. та значним зростанням кількості пожнивних решток на поверхні поля. Насіннєва борозна формувалась якісно та стабільно, та й зміна глибини відбувалась лише на 0,2 см, або 8,25% від середнього по всіх варіантах значення.
Рис. 1. Глибина заробляння насіння та її відхилення при висіві
насіння цукрових буряків сівалкою PLANTER
Ще стабільнішою якість заробляння виявилась при аналізі спеціального показника — середньоквадратичного відхилення глибини. В жодному варіанті з 20 варіантів тесту ні зі зміною фону, ні при різкому зростанні робочої швидкості сівалки цей показник не сягнув навіть половини допустимого рівня (± 1 см) і знаходився у межах ± 0,32-0,42 см.
Отримані результати завдячують оригінальній та збалансованій за параметрами конструкції сошникової групи сівалки, в якій поєднано техніко-технологічні можливості дискового i кілевидного сошників. Дисковий ніж, встановлений перед кілевидним сошником, забезпечує надійне розрізання поверхневого шару ґрунту та, незалежно від наявності i кількості в ньому рослинних решток і твердості, створює сприятливі умови для роботи кілевидного сошника. За таких умов останній формує насіннєву борозну на стабільній глибині i без будь-яких порушень поперечного профілю, що при рівномірній подачі насіння висівним апаратом є передумовою якісного його розподілу по довжині рядка і на рівномірній глибині.
На перший погляд рівномірність розподілу насіння по довжині рядка висівним апаратом не повинна значно залежати від фону, на якому проводиться посів, але зростання робочої швидкості сівалки та відповідно збільшення кутової швидкості висівного диска має суттєво відобразитись на якості розподілу. При меншій швидкості розподіл повинен бути якіснішим, а при більшій він може погіршуватись. В той же час, отримані результати тесту, завдяки конструктивним особливостям висівного апарату та посівної секції сівалки, не зовсім підтвердили наші теоретичні посилання (рис. 2).
Рис 2. Середній інтервал між насінням у рядку його відхилення
при висіві насіння цукрових буряків сівалкою PLANTER
Як уже відмічалось раніше, середній інтервал між насінням у рядку дещо змінювався, але в незначних межах, і хоч є деякі відмінності в середніх його значеннях при роботі на різних фонах обробітку ґрунту та на різних швидкісних режимах, отримані дані не дозволяють нам стверджувати про значний вплив умов роботи та робочої швидкості сівалки (до 9 км/год.) на зміну норми висіву насіння цукрових буряків. Висівний апарат сівалки PLANTER якісно та стабільно витримував за всіх умов фактичну норму висіву, дуже близьку до встановленої.
Досить високі результати отримано і по показнику стабільності дотримання середнього інтервалу — коефіцієнту його варіації. Причому більш стабільним на різних швидкостях він був у варіантах традиційного обробітку 23,6 (-1;+ 0,8) % та системи з елементами mini-till 19,4 (-2,3;+1,9) %, і мав загальний тренд до збільшення строкатості на двох інших системах основного обробітку: консервувальній 21,4 (-5,6;+6,1) % та мульчувальній 28,4 (-4,2;+5,4) %.
Можливо, на двох, вказаних першими, системах завдяки більш рівномірному обробітку ґрунту по глибині (традиційна) та відсутності обробітку (mini-till) динамічні навантаження на посівну секцію дещо менші, а при різноглибинному обробітку (консервувальна) та поверхневому (мульчувальна) строкатість щільності ґрунту вища і відповідно ростуть динамічні навантаження, але сівалка реагує на них досить м’яко. І лише в одному варіанті — консервувальна система обробітку та висока робоча швидкість (9 км/год.) — цей показник тільки наблизився до допустимого рівня в 30%, що знову підтвердило досконалість та збалансованість параметрів посівної секції сівалки PLANTER.
На завершення слід відмітити, що робочі органи посівної секції на всіх режимах роботи та фонах якісно провели поверхневий обробіток ґрунту в зоні рядка та сформували бугорок висотою 1,5-2,5 см над насінням, чим забезпечується хороше прогрівання ґрунту та створюються перепони до надмірного його висихання.
Резюме
Сівалка рядкова, просапна PLANTER за своїми конструкційно-компонувальними та експлуатаціоно-технологічними параметрами відповідає сучасним вимогам до машин для сівби, а якість виконання технологічного процесу під час лабораторно-польових тестувань сівалки PLANTER на високих швидкостях у різних системах обробітку ґрунту відповідає найбільш вибагливим вимогам агротехнологій вирощування цукрових буряків та інших просапних культур. При цьому, незалежно від способу основного або передпосівного обробітку грунту, вологості посівного шару грунту від 13 до 25 % та твердості від 0,3 до 1,9 МПа, глибина загортання і розподіл насіння по довжині рядка практично не зазнають змін.
