Результаты агротехнической оценки МТА с экспериментальными рабочими органами.

4.6.1. Показатели качества предпосадочной подготовки почвы.

В соответствии с задачами экспериментальных исследований сравнительная агротехническая оценка экспериментальных и серийных рабочих органов на предпосадочной подготовке почвы проводилась при различных скоростных режимах движения агрегатов. После статистической обработки экспериментальных данных получены зависимости показателей агротехнического качества работы исследуемых рабочих органов от режимов их использования.

Поступательная скорость движения почвообрабатывающих агрегатов определялась по времени прохождения опытных участков и контролировалась по тахоспидометру трактора. Глубина обработки определялась путем погружения щупа в почву до необработанного слоя. Измерения проводили по каждому рабочему органу с равномерным интервалом 0.5...1.0 м по длине хода агрегата не менее чем в 25 точках. Крошение почвы определяли при помощи просеивания почвенной пробы, взятой из обработанного междурядья, через фракционные решета. Почвенная проба берется по методу М.Х.Пигулевского специальным ящиком 400х400х200 мм. Ящик без дна устанавливается вдоль картофельной грядки и погружается (рисунок 4.36). Почва из ящика высыпается на набор ящиков с отверстиями различного диаметра и разбирается по фракциям: 0-25 и свыше 25 мм.

Степень крошения почвы оценивалась показателем крошения Кп, который указывает на содержание в почвенной пробе почвенных фракций размером 0-25 и свыше 25 мм.

(4.62)

где: Q - общая масса почвенной пробы; Q_1…10 - масса почвенных фракций размером 0-25 и свыше 25 мм из почвенной пробы.

 

 

Рисунок 4.36 – Определение качества почвы по фракционному составу

 

Рисунок 4.37 – Определение весовой характеристики почвы по фракционному составу

Выравненность поверхности поля после обработки определяли измерением высоты гребней. Для этого на поверхность поля по ширине захвата агрегата накладывали рейку длиной 1 м и по длине рейки производили не менее 60 измерений на каждом проходе в трехкратной повторности.

Рисунок 4.38 – Определение выравненности поверхности поля

В ходе экспериментальных исследований было установлено, что поверхность взрыхленного серийными рабочими органами слоя почвы является более выравненной (рисунок 4.39 а и б). При определении гребнистости обработанной поверхности, явно выраженной гребнистости у культиваторов со сравниваемыми рабочими органами не было обнаружено и величины этих отклонений не превышают агротехнический допуск [75].

 

а

б

Рисунок 4.39 – Профиль гряды обработанный экспериментальным грядообразователем фрезерного типа.

 

В качестве критерия оценки выравненности поверхности взрыхленного слоя почвы выбран коэффициент вариации V, характеризующийся отношением отклонения высоты взрыхленного слоя почвы условий линии поверхности почвы к среднему значению высоты этого слоя.

Исследования выравненности поверхности обработанного слоя почвы при различных скоростных режимах показывают, что с увеличением скорости поступательного движения сравниваемых агрегатов выравненность взрыхленного слоя почвы ухудшается. Зависимость выравненности обработанного слоя от изменения поступательной скорости описывается функцией V = f (Vп)

V = 0,285(Vп)² + 1,285Vп + 14,4(4.63)

Коэффициент вариации выравненности обработанного слоя почвы экспериментальными рабочими органами фрезерного типа в границах проведенного эксперимента изменяется от 15 до 25 %. С увеличением поступательной скорости коэффициент вариации увеличивается. Исследованиями так же установлено, что выравненность поверхности зависит также от частоты вращения фрезерного барабана (рисунок 4.40). При увеличении угловой скорости выравненность поверхности улучшается.

 

Рисунок 4.40 - Зависимость выравненности поверхности обработанного слоя почвы при различных скоростных режимах.

 

Зависимость выравненности обработанного слоя от изменения угловой скорости описывается функцией V = f (ω)

V = 0,071ω² - 1,728ω + 12,8 (4.64)

Коэффициент вариации выравненности поверхности почвы, обработанной серийными рабочими органами, практически не превышает 10%.

Предлагаемая технология предусматривала выполнение технологических операций по возделыванию картофеля с минимальным количеством обработок. Посадка картофеля осуществлялась в гряды и гребни (таблица 4.11).

 

Таблица 4.11 - Варианты предпосадочной обработки почвы и урожайность картофеля на грядах за период 2002 -2004 гг

 

Обработки   Участки	до всходов	после всходов	Внесе-ние герби-цидов	Урожайность ц/га
1я	2я	3я	4я	5я
			Сред няя
Обработка доминатором КВФ-2,8 Нарезка гребней КРН-4,2 Контрольный участок	+	+	+	+	+	+				133,3
Культивация КПС-4 Фрезирование ГО–4,2 экспериментальная машина	-	+	+	+	-	+				142,6
Культивация КМПО- 3 - экспериментальная машина Нарезка гребней КРН-4,2	+	+	-	+	-	+				145,6
Осенняя вспашка Культивация КМПО- 3 Фрезирование ГО–4,2	-	+	+	-	-	+				167,6

 

В результате улучшения водно-физических и биологических условий почвы на участке, обработанном фрезой на­блюдалась более высокая урожайность картофеля. Прибавка урожая картофеля по исследуемым участкам с применением фрезерных рабочих органов при предпосадочной обработке почвы составила до 25% по от­ношению к контролю (таблица 5.3).

Применение фрезерных рабочих органов на междурядной обработке кар­тофеля обеспечивает качественную работу картофелеуборочных машин на тяжелых по механическому составу почвах.

Динамика фракционного состава почвы в гребнях за вегетационный период по третьему участку представлена схематически (рис.4.38). Из графиков видно, что за период от посадки картофеля (май) до уборки (сентябрь) происходит незначительное изменение фракционного состава [129,148]. Однако в июле наблюдается увеличение фракций диаметром 25-50 мм и более 50 мм.

 

Таблица 4.12 – Зависимость фракционного состава почвы и урожайности картофеля от способов предпосадочной обработки

Вариант	Урожай-	Доля частиц почвы менее 25 мм
	ность, ц/га	май	июнь	июль	август	сентябрь
Обработка доминатором
Нарезка гребней КНО-4,2		65,0	72,2	71,3	72,1	68,3
Культивация КПС-4
Фрезерование ГО-4,2		81,0	72,0	73,2	70,0	68,0
Культивация КМПО-3
Нарезка гребней КНО-4,2		80,0	83,2	77,2	76,0	74,0
Культивация КМПО-3
Фрезерование ГО-4,2		84,0	86,2	82,2	80,0	78,0

 

Это происходит одновременно с резким увеличением влажности почвы. В этот период происходит увеличение механического воздействия во время междурядных обработок, наблюдается слияние всей почвенной массы в единое тело (в грядках это происходит на глубине порядка 15см), a при иссушении почвы в междурядьях образуются крупные трещины. Почва уплотняется под влиянием естественных факторов (осадков, ветра, собственного веса) и под воздействием работающих на ней тракторов и сельскохозяйственных машин.

Прибавка урожая картофеля по исследуемым участкам с применением фрезерных рабочих органов составила до 40% по отношению к контролю (таблица 4.11).

Рисунок 4.41- Динамика фракционного состава почвы за вегетационный период (обработка КРН-4.2)

Применение фрезерных рабочих органов на предпосадочной обработке кар­тофеля обеспечивает качественную работу картофелеуборочных машин на тяжелых по механическому составу почвах, обеспечивает интенсивное крошение почвы и уничтожает 92-95% сорняков. Создание объёмных гребней и гряд в зависимости от принятой технологии возделывания картофеля обеспечивают наилучшие условия для формирования клубневого гнезда в рыхлой части почвы. После создания объёмных гребней и гряд другие механические междурядные обработки не проводятся.

Экспериментально установлено, что содержание наиболее благоприятных почвенных фракций размером более 25 мм с увеличением скорости поступательного движения агрегата возрастает (рис.4.41). При этом, показатели качества крошения почвы фрезерного культиватора, значительно выше, чем культиватора, оснащенного рабочими органами. Так, в области рациональных рабочих скоростей (5...6 км/ч), качество крошения почвы рабочими органами активного типа на 12...20% выше, чем при культивации и при скорости 6 км/ч достигает 85%. Этот показатель, практически приближается к показателям качества крошения почвы пропашными фрезами.

Рисунок 4.42 - Зависимость качества крошения почвы от скорости поступательного движения агрегатов W=20%, ω = 25^с-1, а = 12см

Применение грядообразователя фрезерного типа позволяет выполнять одновременно две операции: фрезерование и предварительную нарезку гряд. При этом основная масса почвы 90,5% состоит из комков размерами 10…25 мм, что соответствует агротехническим требованиям. В качестве основного критерия устойчивости глубины обработки принят коэффициент вариации V, характеризуемый отношением среднеквадратического отклонения к среднеарифметическому значению глубины обработки.

Рисунок 4.43 - Зависимость неравномерности глубины обработки от поступательной скорости движения агрегатов.

Из графика (рис.4.43) видно, что при скорости 4...6 км/ч коэффициент вариации по равномерности обработки по глубине сравниваемых рабочих органов ниже по сравнению с серийными рабочими органами, равномерность глубины обработки экспериментальных рабочих органов находится в пределах 9...10 %. Это означает, что глубина обработки находится в пределах агротехнических требований [75] и ее отклонения не превышают 1,0…1,5см.

Экспериментальные зависимости показывают, что при рабочих скоростях Vп=2…8 км/ч обеспечивается необходимое качество крошения почвы. В границах проведен­ного эксперимента значение этого фактора оказалось наибольшим - качество крошения почвы возрастает с 55 до 82-90%.

 

Рисунок 4.44 - Влияние поступательной скорости на качество крошения почвы: Кр - коэффициент крошения; Р- процент распыливания почвенных комков

Наличие почвенных комков более Æ25 мм, при механизированной уборке на участках с фрезерной обработкой уменьшилась на 21% по сравнению с контролем - I участок (табл.4.12).

 

Рисунок 4.45 – Состояние клубневого вороха на сепарирующем транспортере

Уменьшение количества почвенных комков определяется качеством предпосадочной подготовки почвы и сокращением количества проходов агрегатов при уходе за посадками картофеля. На этом основании можно полагать, что фрезерная обработка является более эффективным способом подготовки почвы под картофель.