Аналіз сучасних технологій та способів обробітку ґрунту

339

Починаючи з кінця ХХ століття сільськогосподарське виробництво в Україні розвивається у ринкових умовах, коли частка енерговитрат і трудомісткість вкладень у собівартості вирощуваної продукції значно зросли. Водночас через широке застосування традиційних інтенсивних технологій вирощування сільськогосподарських культур ґрунти почали швидко деградувати. Їхня родючість знижується через зменшення вмісту гумусу, зростає прояв руйнівних ерозійних процесів. І людство постійно шукає шляхи вирішення цих проблем.

Зрозуміло, що передусім потрібно знизити значні витрати енергії та праці. Цього можна досягти шляхом зменшення кількості технологічних і енергоємних операцій у процесі вирощування сільськогосподарських культур, якщо попри це, не будуть погіршуватися умови проростання висіяного насіння та подальшого росту й розвитку рослини, а також не буде порушуватися структура ґрунту, не створюватимуться умови для прояву руйнівних ерозійних процесів.

У зв’язку з цим, дослідження шляхів зменшення витрат енергетичних ресурсів і праці є актуальною науково-технічною проблемою.

Запобігти ущільненню, скоротити витрати

На початку 80-х рр. минулого століття розпочався етап підвищення ефективності землеробства шляхом його інтенсифікації. Внаслідок цього інтенсифікувався процес деградації ґрунтів, площа яких досягає до 80 тис. га щорічно, а розширення посівних площ в Україні досягло критичної (82%) величини.

На основі розгляду та аналізу традиційних технологічних процесів встановлено, що витрати енергоресурсів на обробіток ґрунту складають до 30% усіх витрат. Це не завжди виправдано з погляду виконання таких обсягів робіт з обробітку ґрунту відповідно до агротехнологічних вимог, які в основному полягають у знешкодженні, тобто повному підрізанні бур’янів і створенні необхідної для вирощування певної культури щільності ґрунту.

Відомо, що оптимальна науково-обґрунтована щільність ґрунту для більшості культур суцільної сівби становить 1,0-1,3 г/см3, а для просапних культур – 1,10-1,25г/см3. Як свідчать результати досліджень, природна (рівноважна) щільність основних ґрунтів України відповідає вказаній. Отже, про необхідну для вирощування сільськогосподарських культур щільність ґрунту потурбувалася сама природа, точніше, рослини адаптувалися до цих умов.

Зазначимо, що результати аналізу традиційної технології вирощування культур суцільної сівби свідчать про те, що машинно-тракторні агрегати за період вегетації рослин роблять понад 40 проходів по полю, пов’язаних із виконанням польових робіт. Наслідком цього є ущільнення ґрунту. Більше десяти проходів призначені для різного характеру ґрунтообробних робіт. Отже,  виконуючи обробіток ґрунту в повному обсязі за традиційною технологією, машинно-тракторні агрегати опорними колесами трактора та ґрунтообробного знаряддя здійснюють невиправдане та небажане ущільнення ґрунту. Причому на виконання такого обробітку ґрунту витрати пального становлять 31,4-38,8 кг/га, трудовитрати – 1,13-2,12 люд-год/га, а прямі експлуатаційні витрати – 456,9-469,8 грн/га. Застосовуючи замість традиційної технології обробітку ґрунту для вирощування сільськогосподарських культур технології мінімального обробітку, ці витрати можна скоротити в 3-4 рази, замінивши оранку поверхневим  обробітком ґрунту без обертання скиби. Заразом такі знаряддя забезпечують підрізання бур’янів, розпушування ґрунту, вирівнювання поверхні, перемішування та зароблення рослинних решток у оброблений шар ґрунту.

За даними Мінагрополітики України, в основних ґрунтово-кліматичних зонах України можна застосовувати поверхневий мінімальний обробіток ґрунту на загальній площі 11,15 млн га для вирощування основних зернових культур. Основними ґрунтообробними знаряддями є борони зі сферичними дисковими робочими органами та диско-лапові агрегати.

На основі аналізу тенденцій розвитку технологій та техніки, що застосовують у сільськогосподарському виробництві з метою зменшення витрат енергії та праці під час обробітку ґрунту, встановлено, що найменш енергоємною операцією є обробіток ґрунту з використанням борін зі сферичними дисковими робочими органами.

Тому сьогодні є необхідність, вибираючи технологію обробітку, розглядати кожну в розрізі техніки, що представлена на ринку вітчизняними та закордонними виробниками, зважаючи на її технічні характеристики та конструкційні особливості для максимально ефективного використання в конкретних ґрунтово-кліматичних зонах України.

Диско-лаповий агрегат DRACULA від MASCHIO GASPARDO

Диско-лаповий агрегат DRACULA від компанії MASCHIO GASPARDO призначений для різних видів обробітку ґрунту: як після збору врожаю (пшениця, ріпак, соняшник, кукурудза),  так і для передпосівного обробітку.

Завдяки комбінації передніх дисків, лап, вирівнювальних дисків і ущільнювального котка, DRACULA забезпечує зароблення рослинних залишків, аерацію ґрунту, вирівнювання та підготовку посівного ложа за  однин прохід, що є економічно ефективно.

  1. Підрізання і перемішування

Два ряди дисків діаметром 610 мм підрізають рослинні залишки, коріння, перемішують їх і розподіляють на глибину обробітку для контакту з ґрунтом і більш швидкого розкладання. Гідравлічне управління дозволяє швидко та легко регулювати глибину. Кожен диск кріпиться на окремій стійці за допомогою надійної ступиці CULTI-HUB, до того ж, на них діє гарантія 10 000 га.

  1. Основний обробіток і аерація

Лапи можуть працювати на глибину до 30 см, забезпечуючи основний обробіток і насичення ґрунту киснем.

  1. Вирівнювання і ущільнення

Вирівнювальні диски усувають нерівності на поверхні поля, залишені заднім рядом робочих лап. Ґрунт ущільнює тяжкий коток PACKER RING ROLLER Ø 600.

Диско-лаповий агрегат DRACULA забезпечує мінімальний і основний обробіток ґрунту від 8 до 30 см.

LEMKEN  Rubin 12

Поміж двох менших, але не менш ефективних, дискових борін Heliodor 9 та Rubin 10, розробкою конструкторів компанії LEMKEN у сегменті важких дискових борін є Rubin 12.

Найменші короткі дискові борони Rubin 12 виготовляють робочою шириною 3 м. Борони відмінно працюють на глибині до 20 см, яка раніше була доступна лише культиваторам. Два ряди зубчастих напівсферичних дисків діаметром 736 мм дають змогу з високою інтенсивністю подрібнювати та змішувати рослинні рештки з ґрунтом. Характерною відмінністю є симетричне розміщення дисків, що сприяє більш стійкому ходу агрегата. Перший ряд дисків горне масу назовні, а другий навпаки – збирає до центру. Ця система є унікальною і найефективніше протидіє боковому зносу агрегата, а особливо добре себе показує під час роботи на схилах.

Диски встановлені під кутом 20° до поверхні ґрунту та під кутом 16° до напрямку руху, що дозволяє рівномірно обробляти поверхню ґрунту на глибину від 7 см. Відстань між дисками становить 17 см, а відстань між балками рами по ходу машини дорівнює 120 см.

Борона укомплектована двома рядами штригелів: перший – відбійний – розташований між двома рядами дисків і окрім функції перемішування, сповільнює потік маси та направляє її донизу другого ряду дисків; другий – «заспокійливий» або вирівнювальний – осаджує масу та за допомогою направних лопаток покращує її рівномірність перед тим, як по ній пройдуться котки. Ефективність роботи штригелів можна налаштувати, опустивши їх чи піднявши відносно горизонту.

В арсеналі оснащення може бути до 12 різних прикочувальних котків, які можуть виконувати різну роботу, починаючи від легкого трубчато-планчатого, закінчуючи важким профільним котком. Варто зауважити, що всі вони закріплюються на маятниковій навісці, що дозволяє ефективно копіювати рельєф поля.

У навісній версії Rubin 12 можна оснащувати універсальним колесом, яке у транспортному положенні розвантажує задню вісь трактора, а також забезпечує високу маневреність на поворотних смугах.

Високої продуктивності дискові борони Rubin досягають завдяки робочій швидкості не менше 12 км/год. Тягова потреба на 1 метр ширини для ґрунтово-кліматичних умов України складає від 60 к.с.

Максимальна ширина захвату напівнавісного Рубін 12 складає 7 метрів, що потребує приблизно 560 к.с. для роботи на максимальну глибину. Це один із небагатьох дискових агрегатів, який дозволяє ефективно завантажити трактори високого класу потужності.

UNIA ARES HP

UNIA ARES HP – це лінійка важких напівнавісних дискових ґрунтообробних агрегатів, які вирізняються міцною рамою, що забезпечує рівномірний розподіл навантаження по всій робочій ширині.

Ці знаряддя створені для швидкісного обробітку ґрунту на глибину від 6 до 12 см. Вони подрібнюють і заробляють пожнивні рештки у ґрунт, знищують бур’яни, заробляють внесені добрива, подрібнюють грудки, закривають вологу тощо.

На масивній рамі, що створює навантаження на ґрунт 1250 кг/м, на відстані 120 см один від одного розташовано два ряди конічних дисків. Диски розраховані для роботи в найважчих умовах, великий діаметр дисків і спеціально підібрані кути установки гарантують інтенсивну роботу. Діаметр і тип дисків забезпечують якісне підрізання та перемішування з ґрунтом великої кількості рослинних залишків. Диски прикріплені до рами індивідуально за допомогою гумових демпферів під кутом атаки 18˚ і кутом нахилу 11˚. Завдяки такому розташуванню диск працює як леміш і відвал, отже, відбувається краще обертання і подрібнення оброблюваного шару ґрунту, а затрати енергії для виконання роботи дають можливість використати трактор нижчого тягового класу потужності. Більше того, таке розташування робочих органів і пружинний захист дисків дозволяють агрегатам ARES HP ефективно працювати на полях, де багато рослинних решток і бур’янів, в умовах підвищеної вологості (до 40%).

© Вольський Володимир Анатолійович, кандидат технічних наук, доктор філософії

© Коцюбанський Ростислав Васильович, аспірант

Національний науковий центр «Інститут механізації та електрифікації сільського господарства»

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Please enter your comment!
Please enter your name here