Поиск - новости науки и техники

Деликатное железо. Сельхозмашинам прививают особые манеры обращения с почвой.

У Ивана ШАРОНОВА, доцента кафедры “Безопасность жизнедеятельности и энергетика” Ульяновской ГСХА им. П.А.Столыпина, мысли почти всегда направлены на решение какой-нибудь исследовательской задачи. Они приходят и во время занятий в спортивном зале, поездок с друзьями на природу, посещения спектаклей, и даже на матчах команд российской лиги по волейболу. У него, как и у многих молодых ученых, досуг и работа, что называется, в одном флаконе. Сейчас он занят поиском энерго-, ресурсосберегающих способов и средств качественной обработки поверхностного слоя почвы. Исследования поддержаны грантом Президента РФ. О том, как продвигается работа, узнал  наш корреспондент.

– Характерная составная часть почвы – это гумус, который образуется в результате разложения органических веществ, – начинает несколько издалека свой рассказ Иван Александровича. – Он содержит все основные элементы питания растений, количеством которых определяется степень плодородия. При возделывании сельскохозяйственных культур большое значение имеют как подготовка почвы к посеву, так и сам процесс посева. От этих этапов во многом зависит качество урожая. Используются различные технологии обработки и орудия, на выбор которых влияют особенности плодородного слоя и его толщина. Даже в условиях одного хозяйства свойства обрабатываемой земли могут быть разными. Во многих регионах страны есть сельскохозяйственные угодья, плодородный слой которых не превышает 10-15 см. В этом случае при более глубокой обработке на поверхности оказывается неплодородный слой почвы, как результат – урожай культурных растений будет минимален.
Кроме того, важным показателем, который определяет уровень урожайности зерновых культур, считается полевая всхожесть семян: отношение числа появившихся ростков к общему количеству всхожих семян. Часто этот показатель для зерновых культур составляет менее 60%, то есть 40% семян не прорастает по разным причинам, например из-за некачественной предпосевной поверхностной обработки почвы и посева. Поэтому в процессе возделывания культур необходимо правильно подобрать технологии обработки почвы и посева, а также орудия для их реализации.
Поверхностную обработку проводят различными орудиями на глубину до 16 см. Это создает нужную структуру почвы для семян возделываемых культур, а также необходимые условия для дальнейшего развития растений. Один из приемов поверхностной обработки – прикатывание почвы, которое обеспечивает дробление крупных комков, уплотнение верхнего слоя и выравнивание поверхности поля. Основное назначение этого метода – создание условий для равномерного заделывания семян. Благодаря этому получаются “дружные всходы”, посевы созревают равномерно. Послепосевное прикатывание обеспечивает контакт семян с почвой и прогрев верхнего слоя, что также способствует хорошему прорастанию семян.
– Как обстоит дело с созданием таких условий для сельского хозяйства в нашей стране?
– Наряду с отечественными производителями сельскохозяйственной техники несколько десятков иностранных компаний поставляют свои орудия для обработки почвы на российский рынок. Но импортная техника адаптирована под европейские почвенно-климатические условия возделывания сельскохозяйственных культур, которые отличаются от российских. Получается, не все машины могут обеспечить нужное качество обработки почвы в условиях сельскохозяйственных предприятий нашей страны.
Для совершенствования системы машин, например, для поверхностной обработки почвы нужно реализовывать в них принципы комбинирования и универсализации. Это позволяет при проходе агрегата провести одновременно разные операции и одной машиной (или орудием) выполнить несколько видов работ.
– В чем особенность ваших исследований?
– Разработкой технологий, машин, агрегатов для комплексной механизации и автоматизации производственных процессов в растениеводстве занимаются ученые с мировыми именами из ведущих научных центров России, например Всероссийского научно-исследовательского института механизации сельского хозяйства. Благодаря их работе накоплен большой опыт в области совершенствования технологий и машин для посева и обработки почвы.
Широкую популярность во многих странах получила гребневая технология возделывания сельскохозяйственных культур, суть которой – высев семян в формируемые гребни почвы. Мы же предложили новый способ, который основан на совмещении нескольких операций. Это комбинированный посев агрегатом, в состав которого входит универсальное устройство для формирования гребней почвы, его можно использовать для различных почв и климатических зон.
Мы выявили, что прикатывание – важный прием поверхностной обработки почвы, создающий нужную структуру верхнего слоя почвы и улучшающий ее контакт с семенами. Ускоряется поступление к ним влаги, их набухание, появление всходов.
Для этой операции используют почвообрабатывающие катки. Сегодня в сельскохозяйственном производстве они различаются по конструктивному исполнению, характеру воздействия на почву, формируемому профилю. Проанализировав разные катки, мы наметили перспективные направления их дальнейшего совершенствования. Например, разработали такую конструкцию, применение которой в составе комбинированного почвообрабатывающего агрегата позволяет повысить качество обработки почвы. Каток состоит из вертикальных дисков на оси и планок, которые установлены по винтовой линии и соединяют вертикальные диски. Планки представляют собой трубчатые элементы, которые расположены между вертикальными дисками по винтовой линии для уменьшения смещения почвы. Внутри этой конструкции гладкий цилиндр. Он установлен  так, что имеет возможность свободно вращаться вокруг своей оси. В процессе движения катка комки почвы, лежащие на поверхности, интенсивно крошатся планками. Комки, не попавшие в зону действия планок, разрушаются гладким цилиндром. То есть наш почвообрабатывающий каток выравнивает и мульчирует поверхность почвы, уплотняет ее нижние слои, а также интенсивно крошит крупные комки. Его применение в составе комбинированных агрегатов позволяет с низкими затратами обеспечить требуемое качество обработки почвы для сельскохозяйственных культур.
Для устранения эрозии почвы (разрушения под действием ветра, дождевых и талых вод), а также для улучшения снегозадержания на поле и, как следствие, повышения урожайности возделываемых культур мы разработали ресурсосберегающий способ поверхностной обработки почвы, основанный на формировании волнового рельефа на поверхности поля. При таком способе одновременно с прикатыванием и уплотнением почвы формируется волновой рельеф, создающий разницу в прогревании и освещенности. Это увеличивает степень разнокачественности (различия в развитии) растений в период осенних заморозков, что благоприятствует выживанию и последующему формированию полноценного урожая. Гребни осенью или в начале зимы становятся естественной преградой, удерживающей снег в низине волны. Весной в них образуется лед, спасающий растение от гибели во время заморозков.
Для реализации волнового способа прикатывания почвы с хорошим качеством мы разработали почвообрабатывающий каток, выполненный в виде цилиндра с V-образными выступами на поверхности. При движении по полю каток цилиндрической поверхностью уплотняет почву до оптимального значения, а выступами создает волновой рельеф. Устройство движется равномерно, не смещает почву и не оказывает на нее ударное воздействие. Поэтому высеянные семена не сдвигаются относительно своего первоначального положения.
Разработанные нами способы и средства механизации можно применять в технологиях предпосевной подготовки почвы и при посеве. При низких эксплуатационных затратах можно обеспечить высокое качество обработки и повышение противоэрозионной устойчивости. Наши орудия позволяют получить экономический эффект до 5000 рублей на 1 гектар посевов культур. Они прошли производственную проверку в ведущих сельскохозяйственных предприятиях Ульяновской области: ООО “КФХ Возрождение”, ООО “Агрофирма Старомайнская”, крестьянско-фермерском хозяйстве Алексея Викторовича Макарова. Интеллектуальная собственность подтверждена более чем 30 патентами – на изобретение и полезную модель.
– Оказывает ли вам кто-то поддержку при освоении научно-инновационного проекта?
– Работа реализуется на базе Ульяновской ГСХА им. П.А.Столыпина при поддержке ректора академии, профессора Александра Владимировича Дозорова. Все это выполняется в рамках научной школы Заслуженного изобретателя РФ, профессора Владимира Ивановича Курдюмова.
Ректорат академии оказывает максимальную помощь научным школам. Действует программа морального и материального стимулирования, предусматривающая поддержку молодых ученых и преподавателей вуза, выполняющих научные исследования по приоритетным направлениям. Представители нашей научной школы неоднократно становились призерами конкурсов и выставок всероссийского уровня благодаря своим инновациям. Наши проекты отмечены золотыми медалями на агропромышленной выставке “Золотая осень”.
– Какие планы на будущее?
– Для любого человека, будь то ученый, рабочий, художник или политический деятель, важно обрести признание и положительную оценку результатов своей работы. Для меня и моих коллег такой оценкой будет внедрение в ближайшей перспективе разрабатываемых орудий и машин в производство.

Фирюза ЯНЧИЛИНА
Иллюстрации предоставлены И.Шароновым

Нет комментариев