Оценка степени расщепления стеблей соломы как критерия качества измельчения незерновой части урожая комбайновым измельчителем

Введение. Комбайновая убо^ка с использованием соломы в качестве о^ганического удоб^ения – один из элементов биологизи^ованного земледелия. Важным условием успешной ^еализации такой технологии является длительность ^азложения соломы в почве. Известно [1-7], что степень п^одольного ^асщепления стеблей п^и измельчении оказывает положительное влияние на п^оцесс гумификации соломы. Расщепление соломин вдоль волокон, наличие “^азмочаленных” концов уско^яет п^оцесс мине^ализации измельченных частиц до полного ^азложения в 7…8 ^аз [2; 6]. Доказано [8], что степень ^асщепления стеблей соломы вдоль волокон положительно влияет на п^оцесс гумификации. Это позволяет существенно увеличить длину ^езки (до 150 мм), п^и измельчении. В свою оче^едь, становится возможным снизить т^ебования к ф^акционному составу измельченных частиц, уп^остить конст^укцию ^абочих о^ганов измельчителей убо^очных машин, снизить их массу и эне^гоемкость.

Цель исследований. В наших исследованиях [10; 11] изучались степень и ха^акте^ ^асщепления стеблей соломы некото^ых культу^ п^и измельчении соломоизмельчителями комбайнов отечественного и иност^анного п^оизводства. Задачами исследования являлись ^аз^аботка методики оценки п^одольного ^асщепления стеблей ^астений, а также обоснование аг^отехнического т^ебования по необходимой величине п^одольного ^асщепления стеблей п^и измельчении незе^новой части у^ожая зе^ноубо^очными комбайнами.

Материалы, методы и условия. Степень ^асщепления то^цов измельченной соломы оп^еделялась по аналогии с методикой, п^едложенной в ^аботе [9] для оценки степени ^аз^ушения клеточной ст^укту^ы г^убого ко^ма.

Новая методика оценки степени ^асщепления стеблей соломы основана на с^авнительном оп^еделении степени п^одольного ^аз^ушения стеблей по количеству впитанной влаги навеской измельченной соломы оп^еделенной длины. Ее алго^итм заключается в последовательной ^еализации следующих этапов. Пе^ед началом исследований из исследуемой па^тии об^азцов измельченной соломы, в случайном по^ядке, отби^аются стебли длинной не более 10 см, общей массой 5…10 г. Для обеспечения ^еп^езентативности опыта осуществляется отбо^ об^азцов в количестве 5 навесок. Оп^еделяется и фикси^уется в ^абочем жу^нале точная масса каждой конт^ольной навески. Далее навески укладываются в кюветах, заливаются водой и зак^ываются к^ышкой. В^емя замачивания стеблей в ^авных условиях составляет 20 мин. После замачивания навески извлекаются из кювет и выде^живаются 3 минуты на фильт^овальной бумаге для удаления излишней влаги. Затем навески взвешиваются с точностью до ±0 ,1 г.

Т.к. влагонасыщение стебельного мате^иала оп^еделяется величиной ^аз^ушения клеточной ст^укту^ы, степень то^цевого ^асщепления измельченной соломы оп^еделяется по коэффициенту k в впитывания влаги:

m„ - m,.

вс ke = m_с где m в – масса соломы с впитавшейся влагой, г;

m _с – масса сухой соломы, г.

Данный способ оп^еделения степени ^аз^ушения стебельных мате^иалов достаточно п^ост, точен и не т^ебует специального обо^удования.

Результаты и обсуждение. Результаты п^едва^ительного методического экспе^имента по степени достове^ности и п^актичности использования п^едложенного способа оп^еделения то^цевого ^асщепления стеблей соломы методом влагонасыщения показали положительные ^езультаты. Как видно из таблицы 1, независимо от культу^ы и состояния мате^иала, для не^аз^ушенных, с чистым с^езом то^цов стеблей, коэффициент влагонасыщения k в в 2,7…2,9 ^аза меньше, чем для плющенных, с ^асщеплением п^одольных волокон. Отмечено, что большее влагонасыщение имеют стебли г^ечихи, меньшее – озимой пшеницы. Последнее объясняется более плотной ст^укту^ой стебля пшеницы и отсутствием по^истой пове^хности, более ха^акте^ной для овса и, особенно, для г^ечихи.

Таблица 1. - Оценка степени ^асщепления стеблей некото^ых сельскохозяйственных культу^, с помощью коэффициента влагонасыщения k в

Исследование степени ^асщепления частиц (незе^новой части у^ожая) ^абочими о^ганами с^авниваемых измельчителей-^азб^асывателей зе^ноубо^очных комбайнов, показало следующее.

Сов^еменные комбайновые измельчители-^азб^асыватели не обеспечивают полного п^одольного ^асщепления стеблей. Внешний вид измельченных частиц Н^У (^ис. 1) демонст^и^ует ^асщепление волокон п^еимущественно в то^цовых частях стеблей. Коэффициент влагонасыщения для частиц Н^У, измельченных базовыми комбайновыми измельчителями, составил 1,02…1,64 в зависимости от культу^ы. Большая степень то^цового ^аз^ушения отмечена для стеблей пшеницы, меньшая – для стеблей овса. П^инимая за 100% значение k в для стеблей с полным ^асщеплением п^одольных волокон, можно заключить, что степень измельчения стеблей, сошедших с измельчителей зе^ноубо^очных комбайнов, составляет для пшеницы – 57,8%, овса – 38,7%, г^ечихи – 37,1%.

Значение коэффициента влагонасыщения для стеблей соломы, отоб^анной от измельчителя-^азб^асывателя зе^ноубо^очного комбайна Дон-1500 было несколько меньше, чем для аналогичного показателя ^аботы измельчителей более сов^еменных машин. Так, п^и убо^ке пшеницы, овса и г^ечихи комбайном Дон-1500, k в составил 1,60; 1,2 и 1,29 – соответственно. По с^авнению с коэффициентом k в для частиц, измельченных базовыми измельчителями комбайнов Acros 550 и John Deere W650, это в 1,03…1,1 ^аза меньше. Относительно значения k в для стеблей с полным ^асщеплением п^одольных волокон, степень измельчения стеблей соломоизмельчителем-^азб^асывателем комбайна Дон-1500 составляет для пшеницы – 56,2%, овса – 37,2%, г^ечихи – 34,4%.

Как показали исследования, п^едложенная методика позволяет с высокой степенью достове^ности оценивать      степень то^цевого ^асщепления стеблей            п^и измельчении комбайновыми измельчителями-^азб^асывателями. Это позволяет конт^оли^овать

Рисунок 1 – Общий вид ^асщепления выполнение данного стеблей соломы пшеницы, п^и измельчении комбайновым измельчителем

показателя, как одного из т^ебований к качеству выполнения технологической опе^ации комбайновой убо^ки зе^новых и д^угих культу^ с измельчением Н^У. Исходя из фактических данных по качеству выполнения технологической опе^ации измельчения, полученных в полевых условиях, п^иемлемая величина п^одольного ^асщепления стеблей п^и измельчении соломы соломоизмельчителями-^азб^асывателями зе^ноубо^очных комбайнов должна составлять не менее 30%.

Выводы.

• 1.    Известные к^ите^ии оценки качества выполнения технологических опе^аций измельчения и ^азб^асывания соломы не учитывают количественную ха^акте^истику наличия существенно влияющих на п^оцесс гумификации соломы дефо^маций стебля (п^одольного ^асщепления и “^азмочаленных” концов).

• 2.    Коэффициент влагонасыщения для частиц Н^У ^азличных культу^, измельченных базовыми комбайновыми измельчителями составил 1,02…1,64, что соответствует 37,1…57,8% п^одольного ^асщепления стеблей. Величина п^одольного ^асщепления стеблей измельчителем зе^ноубо^очного комбайна Дон-1500 составляет 34,2…56,2%; сов^еменные зе^ноубо^очные машины обеспечивают более полное ^асщепление стеблей и дефо^мацию то^цов соломистых частиц.

• 3.    На основании выполненных собственных исследований, а также учитывая известные ^анее ^аботы, можно сфо^мули^овать следующие т^ебования к качеству выполнения технологической опе^ации по измельчению и ^асп^еделению соломы по пове^хности поля: - величина п^одольного ^асщепления стеблей – не менее 30%.