Оценка эффективности машинных технологий возделывания яровой пшеницы в лесостепи Западной Сибири
Автор: Чекусов М.С., Кем А.А., Юшкевич Л.В.
Журнал: Вестник Омского государственного аграрного университета @vestnik-omgau
Рубрика: Процессы и машины агроинженерных систем
Статья в выпуске: 4 (36), 2019 года.
Бесплатный доступ
В сельскохозяйственном производстве наиболее распространенными стали комбинированные посевные агрегаты, совмещающие ряд операций и уменьшающие количество проходов по полю. Целью исследований было проведение агротехнологической сравнительной оценки посевных комплексов, оборудованных различными высевающими рабочими органами при посеве яровой пшеницы в лесостепи Омской области. В результате исследований проведены сравнительные наблюдения за качеством посева по четырем вариантам осенней обработки почвы комплексом Salford-1203 и почвообрабатывающим посевным агрегатом ППА-7,4 на двух фонах с применением средств интенсификации и контроль. Установлено, что средняя глубина заделки семян на посеве яровой пшеницы дисковыми сошниками у ПК Salford-1203 составила 57 мм, а агрегатом ППА-7,4 - 65 мм. Сокращение интенсивности основной обработки почвы от отвальной до нулевой при посеве ППА-7,4 приводило к снижению густоты всходов на 8-10,5%, а при посеве ПК Salford-1203 плотность стеблестоя снижалась до 5%...
Посевной агрегат, обработка почвы, посев, качество посева, глубина заделки семян, химизация, полевая всхожесть, урожайность зерна
Короткий адрес: https://sciup.org/142223226
IDR: 142223226
Текст научной статьи Оценка эффективности машинных технологий возделывания яровой пшеницы в лесостепи Западной Сибири
Природно-климатические условия степной и лесостепной зон Западной Сибири определяют специализацию большинства товаропроизводителей по производству растениеводческой, прежде всего, зерновой продукции. В настоящее время в Омской области под зерновыми культурами занято 1985,0 тыс га, или 67,2% от общей площади посевов. В этой связи изучение технологических систем и их техническое обеспечение актуально для адаптивного земледелия [1; 2]. Вследствие значительной энергоемкости операций почвообработки и посева, ограниченности сроков проведения полевых работ, дефицита механизаторских кадров во многих хозяйствах наблюдается тенденция применения агротехнологий, обеспечивающих сокращение интенсивности воздействия на почву [3–5]. Внедрение в производство ресурсосберегающих технологий возделывания зерновых культур, направленных на оптимизацию структуры посевных площадей, севооборотов, использование минеральных удобрений, средств защиты растений, почвообрабатывающих машин и посевных агрегатов нового поколения – актуальные проблемы [6; 7].
Современный рынок сельхозтехники предлагает широкий спектр машин отечественного и зарубежного производства; перед товаропроизводителями поставлена задача выбора наиболее эффективного и приемлемого варианта сочетания технологии и комплектования машинно-тракторных агрегатов (МТА). Освоение в последние годы на полях Западной Сибири посевных комплексов зарубежных фирм и марок (Джон-Дир, Salford, Great Plains и других) показало перспективу их применения при выращивании зерновых культур [8; 9]. С целью изучения эффективности использования современных почвообрабатывающих и посевных комплексов отечественного и зарубежного производства нами были проведены исследования на посевах яровой пшеницы в условиях лесостепи Омской области. Приемы и способы предпосевной обработки почвы и посева являются важнейшим звеном, обеспечивающим внедрение современных агротехнологий возделывания сельхозкультур. Необходимо уточнение элементов предпосевной обработки почвы, глубины размещения семян, результативности средств интенсификации. Выбор наиболее адаптивных систем обработки обоснован почвенно-климатическими условиями, водным режимом и эродированностью почв, возделываемой культурой, предшественником севооборота, применением средств интенсификации [10].
В сельскохозяйственном производстве наибольшее распространение получают комбинированные посевные агрегаты, совмещающие ряд операций и уменьшающие количество проходов по полю; как следствие снижается техногенная нагрузка на почву. Технологически и конструктивно посевные машины существенно отличаются друг от друга и особенно – по стоимости. Поэтому по каждому посевному комплексу при формировании зональной системы машин и технологий посева следует определить зоны и условия их более целесообразного использования.
Цель исследований – провести сравнительную агротехнологическую оценку посевных комплексов, оборудованных различными высевающими рабочими органами при возделывании яровой пшеницы в лесостепи Омской области.
Методы исследований
Сравнительная оценка способов посева яровой пшеницы проводилась с использованием комплекса Salford-1203 и почвообрабатывающего посевного агрегата ППА-7,4 в стационарном зернопаровом севообороте на четырех вариантах систем обработки почвы и двух фонах применения средств интенсификации (контроль без химизации и комплексная с применением удобрений, гербицидов, фунгицидов и ретардантов). Варианты осенней обработки почвы: отвальная – на глубину 20–22 см; комбинированная – чередование отвальной и плоскорезной обработки на глубину 10–12 см; плоскорезная – на глубину 10–12 см; нулевая (без обработки, с оставлением стерни).
Почва опытных участков – лугово-черноземная среднемощная тяжелосуглинистая с содержанием гумуса до 6–7%.
Исследования проводились на сорте яровой пшеницы Омская-36, оптимальные для зоны сроки посева – 20–25 мая с нормой высева на 1 га 5,0 млн по пару, на второй и третьей пшенице после пара – 4,5 млн всхожих семян.
В качестве сравниваемых оценочных характеристик были приняты показатели: глубина заделки семян, полевая всхожесть и урожайность зерна.
Уборку однофазную, учет урожайности проводили в фазе полной спелости зерна при 14%-ной влажности.
Результаты исследований
В настоящее время при возделывании яровой пшеницы применяют различные технологии и комплексы машин отечественного и зарубежного производства. Нами были проведены сравнительные наблюдения за качеством посева на разных предшественниках, приемах осенней обработки почвы и элементов агротехнологий. Посевные комплексы в процессе работы совмещают операции, это приводит к снижению количества проходов по полю и техногенной нагрузки на верхний слой почвы. Отличительной особенностью посевных комплексов является способ посева, выполняется он в зависимости от типа установленных рабочих органов и сошников, распределяющих семена в верхнем слое почвы.
Посевные комплексы с дисковыми сошниками используют в основном при технологии посева с предварительной обработкой почвы. Преимущество сеялок с дисковыми сошниками – способность копировать рельеф поля каждым сошником за счет используемого в их конструкции крепления к раме механизма параллелограмной подвески, обеспечивая равномерную заделку семян и на невыровненных полях.
В исследованиях сравнительные посевы проведены комплексом Salford-1203 в агрегате с трактором Buhler Versatile 2375. По конструкции ПК Salford-1203 – «гибрид», состоящий из культиваторной секции и посевного модуля с двухдисковыми сошниками, расположенными друг за другом. В процессе работы почвообрабатывающий посевной комплекс Salford-1203 за один проход проводит культивацию почвы и посев, выравнивание и прикатывание обрезиненными катками (рис. 1).
Вторым сравниваемым комплексом в исследованиях был почвообрабатывающий посевной агрегат ППА-7,4. В его составе культиватор Степняк 7,4, производят его на Омском экспериментальном заводе, и сцепка из двух серийных сеялок СЗ-3,6 с дисковыми сошниками в агрегате с трактором К-701. В условиях дефицита сельхозтехники и непрерывно растущих цен использование данных агрегатов ППА-7,4 обеспечивает наибольший агрономический и экономический эффект.

Рис. 1. Посевной почвообрабатывающий агрегат Salford-1203
Комбинированный агрегат, как и Salford-1203, за один проход по полю выполняет полный цикл подготовки почвы и посева яровой пшеницы (рис. 2).

Рис. 2. Посевной почвообрабатывающий агрегат ППА-7,4
Использование такого типа комбинированных орудий сокращает затраты, уменьшает потери влаги и обеспечивает более высокую производительность труда.
Технико-эксплуатационные показатели посевных комплексов в агрегате с энергонасыщенными тракторами, которые применялись при закладке полевых опытов, приведены в табл. 1.
Таблица 1 Сравнительные эксплуатационно-технологические показатели
Наименование показателя |
К701 + Степняк 7,4 + СЗ-3,6 |
Buhler Versatile 2375 + Salford-1203 |
Рабочая скорость, км/ч |
7-9 |
до 14 |
Рабочая ширина захвата, м |
7,2 |
9,1 |
Производительность, в час чистой работы/сменной работы, га |
8,6/5,1 |
10,8/7,9 |
Коэффициент использования времени смены |
0,60 |
0,74 |
Ширина междурядий, см |
15,0 |
19,0 |
Вместимость бункера, в тоннах, зерно/удобрения |
1,5/0,7 |
5/2 |
Время загрузки сеялки, мин |
7 |
20 |
Фактический удельный расход топлива в зависимости от МТА, кг/га |
7,1 |
5,4 |
Глубина заделки семян яровой пшеницы определялась способом посева и типом сошника, результаты приведены в табл. 2.
Таблица 2
Результаты глубины заделки семян при оптимальном заглублении сошников
Показатель |
К-701 + Степняк 7,4 + СЗ-3,6 |
Buhler Versatile 2375 + Salford-1203 |
Cредняя глубина, мм |
65 |
57 |
Cтандартное отклонение, мм |
5,8 |
16,2 |
Коэффициент вариации, % |
8,95 |
28,42 |
Количественная доля семян, заделанных в слое, предусмотренном ТУ, % |
85 |
84 |
Анализ параметров по глубине заделки семян показывает, что минимальная отмечена на посеве яровой пшеницы дисковыми сошниками ПК Salford-1203 (57 мм), однако отклонение глубины заделки было существенно выше (16,2 мм), чем у агрегата ППА-7,4. Повышалась глубина заделки семян на посеве ПК Salford-1203, причем различие статистически было достоверным.
Наблюдения показали, что полевая всхожесть семян яровой пшеницы отличалась по способам обработки почвы, посева и фонам применения средств химизации. Так, сокращение интенсивности основной обработки от отвальной до нулевой при посеве ППА-7,4 приводило к снижению густоты всходов на 8–10,5%, а при посеве ПК Salford-1203 она снижалась только до 5%.
При применении комплексной химизации на исследуемых посевных комплексах в сравнении с контролем (без химизации) по способам обработки почвы наблюдалось повышение полевой всхожести семян до 10% – на ППА-7,4 и до 15% – при посеве ПК Salford-1203.
Урожайность зерновых культур определялась погодно-климатическими условиями, системами обработки почвы в севообороте, способом посева и применением средств интенсификации (табл. 3).
Таблица 3
Вариант обработки почвы |
Культура в севообороте |
|||||
Без химизации (контроль) |
Комплексная химизация |
|||||
Пшеница по пару |
2-я пшеница |
3-я пшеница |
Пшеница по пару |
2-я пшеница |
3-я пшеница |
|
Посев ППА-7,4 |
||||||
Отвальная |
2,08 |
1,76 |
1,36 |
4,00 |
3,32 |
2,44 |
Комбинированная |
2,26 |
1,57 |
1,31 |
4,01 |
3,44 |
2,44 |
Плоскорезная |
2,13 |
1,26 |
0,88 |
3,60 |
2,93 |
1,95 |
Нулевая |
1,95 |
1,22 |
0,86 |
3,48 |
2,86 |
1,80 |
Посев ПК Salford-1203 |
||||||
Отвальная |
2,21 |
1,45 |
1,01 |
4,12 |
3,33 |
2,47 |
Комбинированная |
2,09 |
1,34 |
0,90 |
4,14 |
3,28 |
2,59 |
Плоскорезная |
1,73 |
1,08 |
0,64 |
4,10 |
3,09 |
2,25 |
Нулевая |
1,89 |
1,02 |
0,68 |
4,00 |
2,88 |
2,30 |
Урожайность зерна яровой пшеницы (т/га) в зависимости от технологии возделывания, 2014–2017 гг.
Анализ полученных результатов показал: независимо от способа посева яровой пшеницы урожайность зерна на повторных посевах после пара без средств химизации снижается от 2,08 до 1,36 т/га – на третьей пшенице после пара при посеве ППА-7,4 и с 2,21 до 1,01 т/га – при посеве комплексом Salford-1203, или в 1,5–2,2 раза.
При комплексном применении средств интенсификации продуктивность яровой пшеницы по паровому предшественнику существенно возрастает, но тенденция сохраняется. Так, при посеве ППА-7,4 урожай по пару составил 4,00 т/га, на третьей пшенице – 2,44 т/га, при посеве комплексом Salford-1203 урожайность зерна соответственно 4,12 т/га и 2,47 т/га, или в 1,6 раза ниже.
По результатам исследований: изучаемые комбинированные посевные комплексы обеспечивают выполнение требований, предъявляемых при посеве яровой пшеницы по различным приемам обработки почвы. Независимо от применения посевного агрегата и предшественника урожайность яровой пшеницы практически была на одном уровне и варьировала в пределах среднестатистической ошибки опыта. Экономическая оценка использования посевных комплексов приведена в табл. 4.
Таблица 4
Экономические показатели исследуемых посевных комплексов (цены 2018 г.)
Вид работы |
Состав агрегата |
Цена техники, тыс. руб |
Сменная производительность, га/ч |
Расход топлива, кг/га |
Прямые затраты на 1 га, руб. |
Удельные капитальные вложения на руб. на 1 га |
Предпосевная культивация и посев зерновых культур |
Посевной комплекс ППА-7,4 |
|||||
Степняк 7,4 |
960 |
5,1 |
1345 |
|||
2 ЗСП-3,6 |
890 |
5,1 |
1246 |
|||
К-701 |
3900 |
7,1 |
566 |
|||
Итого |
5750 |
1244 |
3157 |
|||
Посевной комплекс Salford-1203 |
||||||
Salford-1203 |
7530 |
7,9 |
6808 |
|||
Buhler Versatile 2375 |
7250 |
7,9 |
5,4 |
680 |
||
Итого |
14780 |
2012 |
7488 |
Комплексная оценка показала: прямые затраты на 1 га, руб. при посеве ППА-7,4 на 62% были ниже, чем при комплексе Salford-1203, а удельные капитальные вложения уменьшились на 42%, связано это в основном с более высокой стоимостью посевного комплекса Salford-1203.
Заключение
На черноземных почвах лесостепных агроландшафтов урожайность зерновых культур определяется системой обработки почвы, предшественником, применением средств интенсификации и способов посева яровой пшеницы.
На продуктивность яровой пшеницы наибольшее влияние оказывает комплексное применение средств интенсификации с повышением урожайности на повторных посевах до 3,0 т/га, по паровому предшественнику – до 3,6–4,1 т/га, или в 1,9–2,4 раза, по сравнению с посевом без средств химизации.
Применение комбинированных посевных комплексов, выполняющих за один проход культивацию и посев копирующими дисковыми сошниками, уменьшает стандартные отклонения глубины заделки семян до 10%, повышая полевую всхожесть и урожайность зерновых культур.
По показателям сравнительной экономической оценки посевных комплексов: прямые затраты на 1 га (в руб.) при посеве ППА-7,4 были на 62% меньше, чем при комплексе Salford-1203, а удельные капитальные вложения снизились на 42% из-за более высокой стоимости ПК Salford-1203.
Для условий южной лесостепной зоны (площадь полей – 100 и более га) целесообразно применение высокопроизводительных посевных комплексов типа Salford-1203. В более залесенной северной лесостепной зоне в составе комбинированных почвообрабатывающих посевных комплексов эффективнее использование культиваторов типа Степняк-7,4 в агрегате с сеялками СЗ-3,6.
M.S. Chekusov, A.A. Kem, L.V. YushkevichOmsk Agrarian Scientific center, Omsk
Evaluation of efficiency machinery technologies for cultivation spring wheat in forest-steppe of Western Siberia
Список литературы Оценка эффективности машинных технологий возделывания яровой пшеницы в лесостепи Западной Сибири
- Измайлов А.Ю. Создание интенсивных машинных технологий и энергонасыщенной техники для производства основных групп продовольствия / А.Ю. Измайлов, Ю.Х. Шогенов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2016. - № 3. - С. 2-5.
- Беляев В.И. Перспективные агротехнологии производства зерна в Алтайском крае / В.И. Беляев, Л.В. Соколова // Вестн. Алтайского гос. аграр. ун-та. - 2018. - № 4(162). - С. 5-11.
- Демчук Е.В. К вопросам совершенствования технологии посева зерновых культур / Е.В. Демчук, Д.А. Голованов, К.А. Янковский // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - № 6. - 2016. - С. 45-48.
- Effect of sowing aggregates for direct sowing, sowing seeding rates and doses of mineral fertilizers on spring wheat yield in the dry steppe of Altai Krai / V.I. Belyaev et al. // Ukrainian Journal of Ecology, 2017. - № 7(4). - С. 145-150.
- Маслов Г.Г. Перспективные составы машинно-тракторных агрегатов для совмещения операций / Г.Г. Маслов, И.А. Журий // Тракторы и сельхозмашины. - 2017. - № 2. - С. 47-52.
- Рахимов Р.С. Разработка ресурсосберегающих технологий и обоснование комплекса машин для возделывания сельскохозяйственных культур в зоне Урала / Р.С. Рахимов, С.Г. Мударисов, И.Р. Рахимов // Вестн. Башкирского ГАУ. - 2018. - № 2. - С. 117-129.
- Совершенствование комплекса машин и орудий в засушливом земледелии Западной Сибири / М.С. Чекусов [и др.] // Земледелие 2016. - № 3. - С. 13-16.
- Кем А.А. Сравнительная оценка посевных комплексов при возделывании зерновых культур в Западной Сибири / А.А. Кем, Л.В. Юшкевич // Вестн. Ом. гос. ун-та. - 2015. - № 4(20). - С. 61-66.
- Сравнительный анализ эксплуатационных характеристик посевных комплексов в условиях Западной Сибири / Е.В. Демчук [и др.] // Вестн. Ом. гос. ун-та. - 2017. - № 2. - С. 99-104.
- Юшкевич Л.В. Ресурсосберегающая система обработки и плодородие черноземных почв при интенсификации возделывания зерновых культур в южной лесостепи Западной Сибири: дис.. д-ра с.-х. наук / Л.В. Юшкевич. - Омск, 2001. - 490 с.