Результаты исследований плуга чизельно-отвального типа на отвальной обработке почвы

УДК 631.51

Авторы: Д. А. Петухов, зав. лабораторией, dmitripet@mail.ru, С. А. Свиридова, вед. науч. сотр., S1161803@yandex.ru, Е. В. Бондаренко, науч. сотр., Evgbond3190063@yandex.ru, (Новокубанский филиал ФГБНУ «Росинформагротех» (КубНИИТиМ)

Аннотация. В статье представлены результаты эксплуатационно-технологической, агротехнической и экономической оценки плугов отвального и чизельно-отвального типов, их сравнительный анализ.

Обработка почвы – самая энергоемкая операция в технологии возделывания культур. На нее расходуется до 40% всего потребляемого в сельском хозяйстве топлива. Снизить энергозатраты на обработку почвы и обеспечить ее высокое качество можно, используя следующие подходы:

• выбор оптимального способа обработки почвы;
• совершенствование конструкций почвообрабатывающих машин и их рабочих органов, оптимизация режимов работы [1].

Вспашка почвы плугом – один из приемов обработки почвы, обеспечивающий крошение, рыхление и оборачивание обрабатываемого слоя, глубокую заделку и разложение всех растительных остатков, вредителей и зачатков болезней, глубокое подрезание сорняков. Основное назначение отвальной вспашки – восстановление высокого плодородия во всем пахотном слое.

В настоящее время на рынке появились плуги для глубокой обработки почвы, совмещающие в себе достоинства отвального и чизельного плугов и позволяющие работать как по классической отвальной, так и по чизельной обработке почвы. В подобных плугах (например, плуг марки ПСКУ) на рабочем органе установлены съемный отвал, вертикальный, лево- и правосторонний ножи, образующие чизельный рабочий орган. При демонтаже отвала данный плуг можно использовать как плуг-рыхлитель для безотвальной обработки почвы.

Обработка почвы с применением плуга чизельно-отвального типа может обеспечивать влагозащитную структуру поверхностного слоя с перемешиванием ее с растительными остатками, что важно для южных степных районов страны. Однако такие плуги разработаны сравнительно недавно, поэтому систематизированные и сравнительные показатели (в условиях одного поля) их агротехнической, эксплуатационно-технологической и экономической оценок с отвальными плугами отсутствуют.

Возникла реальная необходимость провести экспериментальные исследования и оценить эффективность применения плуга чизельно-отвального типа в сравнении с отвальным плугом в технологии возделывания кукурузы на зерно с доведением до урожая.

В 2015-2016 гг. на опытном поле тестового полигона научно-технологического центра (НТЦ) Новокубанского филиала ФГБНУ «Росинформагротех») (КубНИИТиМ) были проведены экспериментальные исследования плуга чизельно-отвального ПСКУ-8 в сравнении с отвальным плугом ПНУ-8-40П.

Условия проведения исследований – типичные для Центральной зоны Краснодарского края, влажность почвы колебалась по слоям от 9,3 до 23,1% и отвечала требованиям НД (до 30%), твердость также соответствовала требованиям НД (до 4 МПа) и составляла 1,5-3,8 МПа [2].

Согласно плану проведения эксперимента сравнительная эксплуатационно-технологическая оценка проводилась в соответствии с ГОСТ Р 52778 [3].

На вспашке плуги ПНУ-8-40П и ПСКУ-8 работали в агрегате с трактором К-700 при рабочей скорости движения 5 и 4,4 км/ч соответственно (табл. 1).

Анализ полученных результатов показал, что производительность агрегата К-700+ПСКУ-8 за 1 ч сменного времени по сравнению с агрегатом К-700+ПНУ-8-40П выше на 20,8%, что обусловлено большей шириной захвата (на 1,25 м). При этом удельный расход топлива агрегатами при исследовании 20,61 и 21,82 кг/га соответственно.

Глубина обработки почвы плугами ПНУ-8-40П и ПСКУ-8 составила 27 и 29,8 см при стандартном отклонении глубины вспашки 3,9 и 3,6 см соответственно. Плуги обеспечили гребнистость поверхности почвы на уровне 9,1 и 8,9 см.

Лучшее качество крошения взрыхленного слоя почвы обеспечил плуг ПСКУ-8: содержание почвенных фракций размером до 50 мм – на 5% выше, чем у ПНУ-8-40П. Забиваний и залипания рабочих органов во время проведения вспашки не наблюдалось.

По результатам анализа эксплуатационно-технологических показателей следует, что наиболее предпочтительным является агрегат к-700+ПСКУ-8, имеющий более высокий уровень производительности в час времени смены и низкий удельный расход топлива, а также лучшие результаты по показателям качества выполнения технологического процесса.

По мере появления проростков сорных растений на опытном поле весной был проведен их учет по вариантам опыта (табл. 2).

Среди сорных растений доминировали двудольные, в основном щирица запрокинутая и лебеда раскидистая, – в 1,5-2 раза больше, чем злаковых (преимущество мышей сизый).

В результате проведенных наблюдений за засоренностью установлено, что в варианте опыта с ПСКУ-8 засоренность значительно меньше (на 41%), чем в варианте с ПНУ-8-40П.

Развитие растений кукурузы по высоте приведено в табл. 3.

Из данных, приведенных в табл. 3, следует, что в варианте с ПСКУ-8 наблюдалась лучшая динамика роста растений, чем в варианте с ПНУ-8-40П.

Следовательно, при выращивании кукурузы на зерно необходимо применять отвальную вспашку чизельно-отвальным плугом типа ПСКУ-8, так как он позволяет снизить общее количество сорняков, что ведет к более динамичному росту растений кукурузы.

Уборку кукурузы на зерно сорта Краснодарский 291 АМВ на опытных участках провели 5 октября 2016 г. Характеристика культуры на момент уборки приведена в табл. 4.

Исследования показали, что на момент уборки растения кукурузы находились в стадии полной спелости в сравниваемых вариантах опыта. Влажность зерна (15,2%) и незерновой части (23,7 и 24,2%) соответствует требованиям СТО АИСТ 8,24 (30; 60%) [4].

Густота растений кукурузы в обоих вариантах опыта составила 67,1 тыс. шт/га.

Высота растений варьируется в пределах 261,2-262,7 см, что соответствует данному гибриду кукурузы.

Урожайность по вариантам опыта составила 80,4 и 81,3 ц/га с небольшим преимуществом (на 0,9 ц/га) в варианте с ПСКУ-8.

Экономические показатели пахотных агрегатов в базовом и предлагаемом вариантах рассчитаны на площадь 3200 га модельного хозяйства «Прогресс» центральной агроклиматической зоны Краснодарского края в агротехнический срок 30 дней с продолжительностью смены 10 ч.

Расчеты проведены в соответствии с действующим ГОСТ Р 53056 [5] с использованием программного обеспечения «Технолог».

Экономические показатели на операции «вспашка» приведены в табл. 5.

По всем экономическим показателям на операции «вспашка» наблюдается преимущество агрегата с чизельно-отвальным плугом ПСКУ-8 по сравнению с традиционно применяемым агрегатом с плугом отвального типа ПНУ-8-40П.

Так, затраты труда снизились на 0,13 чел.-ч/га, или на 16,9%, и составили для нового варианта 0,64 чел.ч/га. Расход топлива уменьшился на 1,21 кг/га, или на 5,5%, и составил для агрегата с ПСКУ-8 на вспашке 20,61 кг/га. Себестоимость механизированных работ для нового варианта составила 2408 руб./га, что ниже показателя базового варианта на 316 руб./га, или на 11,6%.

Рассмотрим показатели ресурсосбережения сравниваемых вариантов, определенные на операции «вспашка» на объем работ 3200 га (табл. 6).

Проведенный анализ показателей ресурсосбережения сравниваемых агрегатов на вспашке позволяет сделать вывод: применение агрегата с предлагаемым чизельно-отвальным плугом ПСКУ-8 предпочтительнее, чем традиционно применяемый агрегат с отвальным плугом ПНУ-8-40П.

Так, в новом варианте по сравнению с базовым количество необходимой техники снизилось на один машинно-тракторный агрегат, или на 12,5%. Соответственно и потребность в механизаторах уменьшилась на одного человека, или на 12,5%.

При применении ПСКУ-8 по сравнению с ПНУ-8-40П (базовый вариант) было отмечено снижение показателей потребности в топливе на 3,8 т, или на 5,4%, капитальных вложений – на 3,9 млн руб., или на 13,1%, эксплуатационных затрат – на 1 млн руб., или на 11,6%.

Таким образом, на технологической операции «вспашка» применение плуга чизельно-отвального ПСКУ-8 по сравнению с применением отвального плуга ПНУ-8-40П позволяет достичь более высокого уровня урожайности, снизить затраты на все виды ресурсов и получить значительную экономию трудовых и материальных средств.

Список использованных источников

1. Маслов Г. Г. Конструктивные особенности нового чизельного комбинированного агрегата и расчет потребной мощности двигателя на его работу // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2015. № 109. С. 195-207.
2. СТО АИСТ 4.6-2010. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины почвообрабатывающие. Показатели назначения. Общие требования. – Взамен СТО АИСТ 4.6-2003; введ. 2011-04-15. М.: ФГБНУ «Стандартинформ», 2011. III, 20 с.
3. Гост Р 52778-2007. Испытания сельскохозяйственной техники. Методы эксплуатационной оценки. М.: Стандартинформ, 2008. III, 24 с.
4. СТО АИСТ 8.24-2011. Испытания сельскохозяйственной техники. Машины для уборки кукурузы. Показатели назначения. Общие требования. Взамен СТО АИСТ 10 8.24-2003; введ. 2012-04-15. М.: ФГБНУ «Стандартинформ», 2012. III, 7 с.
5. ГОСТ Р 53056-2008. Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки. М.: Стандартинформ, 2009. III, 20 с.