Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Агротехнические основы разработки и усовершенствования процессов механизированного выращивания семян сахарной свеклы

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Агротехнические основы разработки и усовершенствования процессов механизированного выращивания семян сахарной свеклы"

ІНСТИТУТ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

■'ГЕ 0,1 К>ТИЛ°

Василь Леонідович

2 7 окт 1993

УДК 633.63:631.531.12

АГРОТЕХНІЧНІ ОСНОВИ РОЗРОБКИ ТА ВДОСКОНАЛЕННЯ ПРОЦЕСІВ МЕХАНІЗОВАНОГО ВИРОЩУВАННЯ НАСІННЯ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ

Спеціальність 06.01.09 - рослинництво

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук

Київ-1998

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті цукрових буряків УААН

Науковий консультант: доктор сільськогосподарських наук, професор, члеї кореспондент УААН Гізбуллін Наіль Гайфуллови1 Інститут цукрових буряків УААН, вчений секрета] завідувач науково-організаційного відділу.

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кореспондент УААН, Бобро Михайло Архипович, Харківський аграрний університет, завідувач кафедри рослинництва;

доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник, академік Академій інженерних наук Україні Маковецький Олег Андрійович, НЕЮ “Сільгосп-машсистема”, заступник генерального директора;

доктор сільськогосподарських наук, професор, академік

Міжнародної академії наук Гончарук Олександр

Васильович, Чернівецька державна сільськогосподарська

дослідна станція, заступник директора.

Провідна установа: Інститут рослинництва ім. В.Я.Юр’єва УААН , лабораторія рослинництва, м.Харків.

Захист дисертації відбудеться “ Ю ” листопада________________1998 р 0 10 Год. н

засіданні Спеціалізованої вченої ради Д.26.360.01 при Інституті цукрових буряків УААН за адресою:

252650ГСП, м.Київ, вул.Клінічна, 25

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту цукрових бурякі УААН (другий корпус)

Автореферат розіслано “ <3 ” жоє>~ня________________1998 року

Вчений секретар

Спеціалізованої вченоГ рад! Коломісць О.П.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Для створення умов високорентабельного виробництва цукрових буряків важливе значення має гарантоване щорічне забезпечення бурякосійних сільськогосподарських підприємств в необхідній кількості високоякісним вітчизняним насінням. До цього часу при застосуванні існуючих технологій вирощування насінників ще недостатньо висока ефективність виробництва насіння буряків. Сучасні технічні засоби, що застосовуються для вирощування насінників буряків як висадковим, так і безвисадковим способом, не забезпечують необхідної якості виконання технологічних процесів. Це призводить до значних затрат праці і витрат коштів на виробництво насіння. При вирощуванні насінників безвисадковим способом на початок збирання зберігається лише близько 20...40% рослин від кількості висіяного насіння, а інколи, при несприятливих погодиих умовах вирощування, гинуть усі рослини. При висадковому способі вирощування під час закладання на зберігання і підготовки до садіння вибраковується близько 25...40% маточних коренеплодів, а в період вирощування гине близько 15...20% рослин насінників. Тому разом із великими витратами на виробництво насіння не забезпечуються на початок збирання насінників оптимальна густота і рівномірність розміщення насіннєвих рослин на площі поля. При сучасній технології збирання насіння буряків не в достатній мірі враховуються властивості насінників, якість збирання значно залежить від погодних умов. Втрати насіння при збиранні становлять 11...20%, а при несприятливих умовах— інколи досягають 50 і більше процентів.

Високі норми висіву елітного насіння, низький вихід посадкових коренеплодів, зрідженість насаджень насінників протягом періоду вегетації, великі втрати насіння при збиранні зумовлюють низький коефіцієнт розмноження насіння і затримують впровадження у виробництво в широких масштабах нових високопродуктивних сортів і гібридів цукрових буряків.

В зв’язку з цим удосконалення технологічних процесів виробництва насіння буряків є актуальною проблемою і має велике практичне значення.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Науково-дослідна робота, що виконана за темою дисертації, була складовою частиною тематичного плану науково-дослідних робіт Інституту цукрових буряків на

1985...1990, 1991...1995 та 1996...2000 роки (per. №01960012876) і науково-технічної програми УААН “Цукрові буряки” (рег.№03.04—МВ/1196).

Мета і задачі дослідження. Мета - на основі комплексних досліджень з удосконалення технологічних процесів вирощування і збирання насінників цукрових буряків збільшити урожай і покращати якість насіння, а також зменшити затрати праці, коштів та енерговитрати на його виробництво. Для досягнення поставленої мети передбачалось вирішення таких задач:

•визначити основні фактори, що зумовлюють зменшення густоти насадження і рівномірності розміщення насіннєвих рослин цукрових буряків;

•вивчити основні агрофізичні властивості насінників буряків залежно від умов їх вирощування;

•удосконалити технологічні процеси виробництва насіння безвисадковим та висадковим способами;

•обгрунтувати технологічні і технічні вимоги до процесів і засобів механізації для виробництва насіння буряків.

Наукова новизна одержаних результатів. В умовах вирощування насінників цукрових буряків безвисадковим і висадковим способами зроблена комплексна оцінка факторів, що значно впливають на урожайність і втрати насіння при збиранні, а також на затрати праці і коштів та витрати сукупної енергії на його виробництво.

Розроблені математичні моделі розміщення насіннєвих рослин на площі залежно від норми висіву насіння (безвисадковий спосіб вирощування) або густоти садіння маточних коренеплодів (висадковий спосіб вирощування) і величини зрідженості насінників протягом періоду вегетації.

Розроблені математичні моделі визначення маси насіння з однієї рослини і урожайності з одиниці площі, періоду дозрівання і розподілу його по висоті рослин, а також маси і вологості надземної частини рослин залежно від параметрів маточних коренеплодів, густоти стояння і нерівномірності площі живлення насінників при безвисадковому і висадковому способах вирощування. Вивчені також закономірності зміни сил зв’язку насіння із стеблами залежно від його стиглості.

Встановлені закономірності впливу параметрів агрофізичних властивостей насінників буряків, вирощених безвисадковим та висадковим способами на якість роботи машин для збирання насіння.

На основі результатів досліджень удосконалені процеси: сівби елітного насіння в борозни і підгортання маточних буряків на зиму грунтом, формування густоти насадження насіннєвих рослин та збирання насінників при вирощуванні їх безвисадковим способом, а також сівби елітного насіння, підготовки маточних буряків до зберігання і садіння, садіння коренеплодів, розкриття розеток і збирання насінників при вирощуванні висадковим способом. Теоретично і експериментально обгрунтовані технологічні схеми машин для механізації основних технологічних операцій вирощування та збирання насінників

Сукупність результатів досліджень згідно проведених розрахунків економічної і енергетичної ефективності удосконалених технологічних процесів можна кваліфікувати як перспективний напрям ресурсозберігаючої технології виробництва насіння буряків безвисадковим та висадковим способами.

з

Практичне значення одержаних результатів. Основні результати досліджень використані при розробці технологічних карт перспективних ресурсозберігаючих технологічних процесів виробництва насіння цукрових буряків безвисадковим та висадковим способами, а також при розробці нових вихідних вимог на комплекс машин для вирощування і збирання насінників буряків, які затверджені Міністерством сільського господарства і продовольства України в 1995... 1996 роках.

Особистий внесок здобувана. Дисертант особисто узагальнив результати вітчизняних та зарубіжних досліджень за темою дисертації, вибрав напрям, визначив задачі, розробив програму і загальну методику досліджень; провів теоретичні, експериментальні дослідження та обробіток отриманих результатів на ЕОМ з розробкою математичних моделей; проаналізував та узагальнив результати досліджень; на основі комплексної економічно-енергетичної оцінки удосконалених і існуючих механізованих операцій розробив технологічні карти ресурсозберігаючих технологій виробництва насіння цукрових буряків безвисадковим та висадковим способами. Впровадження розробок у виробництво здійснювалось за його безпосередньою участю.

Апробація результатів дисертації. Результати проведених досліджень доповідались, були обговорені і схвалені на Всесоюзній науково-технічній конференції «Основні напрями розвитку техніки для вирощування і збирання цукрових буряків та кукурудзи за індустріальними технологіями в світлі продовольчої програми СРСР (Харків, УкрНДІСГОМ, 1986), наукових конференціях молодих вчених і спеціалістів НВО «Цукрові буряки» та координуємих закладів: «Досягнення науково-технічного прогресу в

буряківництві» (Київ, 1987) і «Науково-технічний прогрес у буряківництві на сучасному етапі» (Київ, 1988), Координаційній нараді по системі машин для сільського господарства України (Глеваха, ІМЕСГ, 1993), Конференції молодих вчених та спеціалістів «Наукові основи ведення сільського господарства України в сучасних умовах» (Чабани, Інститут землеробства, 1994), Вченій раді Інституту цукрових буряків (Київ, 1993, 1997), Науково-методичній раді Інститут}' цукрових буряків (Київ, 1986...1998), Ювілейній міжнародній науково-практичній конференції «Головні проблеми сучасної технологи виробництва цукрових буряків і напрями їх вирішення» (Київ, ІЦБ, 1997).

Щ'блікації. За результатами дисертації опубліковано монографію і 18 статтей у наукових журналах та збірниках наукових праць.

Структура дисертації. Дисертація складається із вступу, шести розділів, висновків, списку використаних літературних джерел і додатків. Обсяг дисертації— 427 сторінок. Основна частина роботи викладена на 280 сторінках, додатки - на 147 сторінках. Дисертація містить 169 рисунків і 17 таблиць. Список використаних літературних джерел включає 248 найменувань, в тому числі 30

іноземних. Додатки містять матеріали, що підтверджують результати досліджень, а також технологічні карти та вихідні вимоги на машини.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У першому розділі «Стан досліджень технологічних процесів механізованого виробництва насіння цукрових буряків» розглянуті основні етапи розвитку досліджень з технології і засобів механізації виробництва насіння буряків. Викладені технологічні особливості і недоліки сучасних способів вирощування і збирання насінників, а також робочих органів і машин, що застосовуються для механізації основних технологічних процесів виробництва насіння.

Застосування механізованих технологій відіграло важливу роль у збільшенні продуктивності праці, зменшенні затрат праці і коштів на виробництво насіння цукрових буряків. Але до цього часу ще залишається низька урожайність насіння, значні його втрати при збиранні і висока собівартість особливо в нових умовах, що склалися в сільському господарстві України при підвищенні цін на технічні засоби, паливно-мастильні матеріали, елітне насіння, добрива, пестициди та інше.

Одним із основних факторів, від яких значно залежить врожайність, а також умови і якість роботи збиральних машин і, в зв’язку з цим, величина втрат насіння, є забезпечення оптимальної густоти стояння і рівномірності розміщення рослин. В минулі роки на основі вивчення продуктивності насінників встановлені межі оптимальної густоти стояння рослин при безвисадковому і висадковому способах вирощування, які забезпечують можливість отримання максимального в даних умовах урожаю насіння. Порівняно з вивченням урожайності значно менше дослідників вивчали інші агрофізичні властивості насінників буряків в зв’язку з механізацією їх збирання. При цьому проведеними дослідженнями не достатньо вивчені агрофізичні властивості насіннєвих рослин при вирощуванні їх безвисадковим і висадковим способами залежно від густоти стояння і параметрів маточних коренеплодів, що значно впливає на якість виконання технологічного процесу збирання насінників. Це такі властивості як: маса і вологість надземної частини насіннєвих рослин, розподіл насіння по висоті насінників, початок і період його дозрівання, а також сила зв’язку насіння із стеблами. Багатьма авторами відзначається велике значення для підвищення продуктивності рослин і врожайності насіння, а також зменшення втрат його при збиранні забезпечення не тільки оптимальної густоти стояння, а й рівномірності розміщення насінників з площею живлення кожної рослини близькою до розрахункової величини. Але, не зважаючи на безсумнівно важливе значення цього фактору, результатів безпосередніх дослідів з метою кількісної оцінки впливу нерівномірності площі

живлення насінників на урожайність насіння та інші агрофізичні властивості насіннєвих рослин в літературних джерелах немає. Недостатньо також вивчено вплив параметрів агрофізичних властивостей насінників цукрових буряків, вирощених безвисадковим і висадковим способами, на якість роботи збиральних машин і, в зв’язку з цим, на величину втрат насіння.

Отже, аналіз сучасного стану, технологічного і технічного забезпечення насінництва цукрових буряків в Україні вказує на необхідність комплексного підходу до удосконалення технологічних процесів вирощування і збирання насінників на основі вивчення закономірностей зміни густоти їх стояння і рівномірності розміщення на площі протягом періоду вегетації, а також параметрів агрофізичних властивостей насіннєвих рослин залежно від умов їх вирощування.

У другому розділі «Програма і методика досліджень та умови проведення дослідів» подано обгрунтування напряму досліджень, викладена загальна методика теоретичних та експериментальних досліджень у відповідності з розробленою програмою. Описані також місце, грунтово-кліматичні та технологічні умови проведення експериментальних дослідів при безвисадковому і висадковому способах вирощування насінників буряків.

Дослідження закономірностей розміщення насіннєвих рослин на площі, їх агрофізичних властивостей, втрат насіння, а також технологічних операцій при вирощуванні насінників безвисадковим і висадковим способами проводились протягом 1986... 1997 років як теоретичним шляхом з використанням елементів теорії ймовірностей, теорії надійності та теорії масового обслуговування, так і експериментально в лабораторних і лабораторно-польових умовах із застосуванням методів математичного моделювання і математичної статистики та розрахунками варіантів на електронно-обчислювальних машинах. Програми були створені за допомогою мови високого рівня TURBO PASCAL, переведені в Excel і реалізовані на персональному комп’ютері IBM PC.

Дослідження проводили згідно загальноприйнятої методики польових дослідів (Б.АДоспехов, 1985), «Методики досліджень» (ВНІЦ, Київ, 1986), а також методик з вивчення умов вирощування і визначення параметрів агрофізичних властивостей сільськогосподарських рослин, дослідження технологічних операцій, якості роботи різних робочих органів та машин, розроблених науково-дослідними інститутами ВІМ, ВІСГОМ, ВНДІМОЖ та ін.

Експериментальні дослідження при безвисадковому способі вирощування насінників проводили в сільськогосподарському підприємстві «Авангард» Сакського району Автономної Республіки Крим, яке належить до західного Кримського сухого степу і має характерні для вирощування насінників цукрових буряків безвисадковим способом грунтово-кліматичні умови. Грунт — південний карбонатний чорнозем важкосуглинковий з малим вмістом гумусу в орному шарі

(2,1...3,0% гумусу, рН сольової витяжки 7,7...8,1). Погодні умови за температурою повітря, кількістю опадів і розподілом їх протягом періоду вегетації відрізнялись за роки проведення досліджень, але забезпечували необхідні умови для росту і розвитку рослин. Засушливі умови літа 1990 та 1992 років виправляли проведенням додаткових вегетаційних поливів. Розміщення насінників у сівозміні, агротехніку вирощування (обробіток грушу, режим зрошення, удобрення, сівбу елітного насіння, догляд за рослинами та захист їх від бур’янів, шкідників і хвороб) забезпечували згідно існуючої технологи вирощування насінників цукрових буряків безвисадковим способом. Польові досліди при висадковому способі вирощування насінників проводили в дослідно-виробничому відділенні «Черниші» Саливінківського дослідного господарства Васильківського району Київської області, грунтово-кліматичні умови якого характерні для основної зони вирощування насінників буряків висадковим способом в Лісостепу України. Грунт — чорнозем малогумусний середньосуглшпсовий (вміст гумусу

4,56...4,6%, рН сольової витяжки 6,5). Погодні умови за кількістю тепла, вологи та розподілу їх протягом періоду вегетації насінників забезпечували нормальний ріст і розвиток рослин, хоч і відрізнялись за роки проведення досліджень. Досліди проводились у спеціальній сівозміні. Агротехніку застосовували загальноприйняту для вирощування насінників цукрових буряків висадковим способом.

В процесі досліджень протягом періоду вегетації насінників визначали величину зрідженості, густоту і рівномірність розміщення рослин на площі. При цьому встановлювали основні періоди і фактори зрідженості посівів (насаджень) в процесі вирощування насінників безвисадковим і висадковим способами. На основі результатів досліджень розробляли математичні моделі розміщення насіннєвих рослин залежно від норми висіву насіння і рівномірності площі живлення його після проведення сівби (при безвисадковому способі вирощування) або густоти садіння коренеплодів і рівномірності площі живлення їх (при висадковому способі вирощування) та залежно від величини зрідженості посівів (насаджень) протягом періоду вегетації насінників.

На початку збирання насінників визначали урожайність і основні параметри агрофізичних властивостей насіннєвих рослин, вирощених безвисадковим та висадковим способами, показники яких значно впливають на якість роботи збиральних машин і величину втрат урожаю насіння при збиранні. При цьому визначались функціональні залежності показників агрофізичних властивостей від площі живлення рослин і параметрів маточних коренеплодів. Коефіцієнти кореляційних рівнянь знаходились способом найменших квадратів. На основі результатів досліджень розробляли математичні моделі урожайності і періоду дозрівання насіння , розподілу його по висоті рослин, маси і вологості надземної частини насінників залежно від густоти стояння, рівномірності площі їх живлення

та параметрів маточних коренеплодів, а також математичні моделі сили зв’язку насіння із стеблами залежно від його стиглості і діаметра стебел.

За результатами експериментальних і теоретичних досліджень встановлювали основні фактори зниження урожайності насіння і причини втрат його при збиранні, а також удосконалювали технологічні процеси виробництва насіння при безвисадковому і висадковому способах вирощування насінників. При цьому розробляли макети робочих органів і машин для механізації основних технологічних операцій. З метою обгрунтування параметрів і режимів роботи розроблених робочих органів і машин проводили експериментальні дослідження якості їх роботи у виробничих умовах.

В процесі досліджень проводили узагальнення експериментальних даних, уточнення теоретичних розробок, перевірки закономірностей на практиці. Для порівняння експериментальних і теоретичних результатів досліджень застосовували метод нульової гіпотези. Істинність прийнятої гіпотези перевіряли за допомогою критеріїв достовірності: Стьюдента, Фішера, Пірсона,

Романовського, Колмогорова, Кохрена.

На основі агротехнічних і техніко-економічних показників, визначених при проведенні досліджень, розробляли технологічні карти, а також вихідні вимоги на технічні засоби для виробництва насіння цукрових буряків безвисадковим та висадковим способами.

У третьому розділі «Закономірності розміщення насінників цукрових буряків на площі» подані результати теоретичних і експериментальних досліджень впливу зрідженості насінників на величину площі живлення насіннєвих рослин, а також результати експериментальних досліджень закономірностей зрідженості посівів безвисадкових насінників і насаджень висадкових насінників протягом періоду вегетації. Отримані математичні моделі дають можливість за статистичними характеристиками розподілу на площі поля насіння після проведення сівби (при безвисадковому способі вирощування) або коренеплодів після садіння (при висадковому способі вирощування) визначити статистичні числові характеристики площі живлення насіннєвих рослин на початку збирання насінників.

Встановлено, що при зменшенні норми висіву насіння або густоти садіння коренеплодів (площа живлення Д, см2 ) і збільшенні величини зрідженості насінників ( р ) середня величина площі живлення насіннєвих рослин (М& см2) збільшується згідно залежності

Я

1 -р

При цьому зміни М3 більш значніші в зоні більших значень як р, так і Я (рис. 1).

а 6

Рис.1. Залежність середньої площі живлення рослин (М(Б), см2) від зрідженості насаджень (р) безвисадкових (а) і висадкових (б) насінників.

(И, см2 - площа живлення насіння після сівби або коренеплодів після садіння).

Середнє квадратичне відхилення величини площі живлення насіннєвих рослин при початковому розміщенні на площі насіння після сівби або коренеплодів після садіння з абсолютно рівними площами живлення змінюється згідно виразу

4р

і-р

Його величина також збільшується при збільшенні зрідженості насінників і змінюється значніше в зоні більших значень р і К (рис.2)

а б

Рис.2. Середнє квадратичне відхилення площі живлення рослин (<3(8), см2) залежно від зрідженості насаджень (р) безвисадкових (а) і висадкових (б) насінників.

(Я, см2 - площа живлення насіння після сівби або коренеплодів після садіння).

При нерівномірному розміщенні на площі поля насіння після проведення сівби або коренеплодів після садіння середнє квадратичне відхилення площі живлення насінників (0$, см2) залежить від величини середнього значення початкових площ їх живлення (тк, см2), середнього квадратичного відхилення величини початкової площі живлення (Ол, см2) та величини зрідженості посівів (насаджень) рослин в період вегетації і визначається із виразу

'’-^Ь=7Г'

Величина Єй в умовах вирощування насінників безвисадковим і висадковим способами більше залежить від рівня зрідженості насінників ніж від величини середнього квадратичного відхилення початкової площі живлення насіння (рис.3а) або коренеплодів (рис.Зб), а зміни значніші в зоні більших значень р. При/7=0, 6^= Од, а при р—> 1,

а б

Рис.З. Залежність середнього квадратичного відхилення (с.к.в.) площі живлення рослин (Ов, см2) від величини зрідженості насаджень (р) і с.к.в. площі живлення насіння після сівби (а — безвисадковий спосіб, середня площа живлення Л=112,5 см2) або коренплодів після садіння (б — висадковий спосіб і?=3850 см2)

Якщо кількість рослин зменшується на величину понад 50% (р£0,5) від кількості висіяного насіння (безвисадковий спосіб) або посаджених коренеплодів (висадковий спосіб вирощування), то розміщення насінників на площі поля при точному і неточному висіву насіння або садінні коренеплодів оцінюються близькими за величиною значеннями середнього квадратичного відхилення площі живлення.

На основі результатів теоретичних досліджень визначено, що при безвисадковому способі вирощування насінників буряків із застосуванням серійних сівалок і сучасної технологи (зрідженість посівів за період від сівби елітного насіння до збирання фабричного насіння 60...80%) середнє квадратичне відхилення площі живлення рослин збільшується від 13,5...126,0 до 159,9...852,9 см2. При висадковому способі вирощування насінників із застосуванням існуючих висадкосадильних машин і технологи (зрідженість насаджень за період від садіння коренеплодів до збирання насіння 15...20%) збільшується від

38.1... 125,0 до 1117...2742 см2. Тому, для підвищення рівномірності розміщення насіннєвих рослин на площі поля потрібно, перш за все, вдосконалювати технологічні процеси вирощування насінників з метою зменшення зрідженості посівів (насаджень) протягом всього періоду вегетації. Підвищувати рівномірність висіву елітного насіння і садіння коренеплодів при існуючій величині зрідженості посівів (насаджень) насінників буряків недоцільно.

Згідно результатів експериментальних досліджень при безвисадковому способі вирощування насінників буряків абсолютна зрідженість посівів становила за рахунок низької польової схожості насіння 29,7...37,4% рослин від розрахункової кількості, за період від сівби насіння до зимівлі рослин —

37.5...41.2%, до появи сходів насіннєвих рослин — 52,4-■ .82,1 і за період від сівби насіння до збирання насінників гине 60,8...87,8% рослин. При висадковому способі вирощування абсолютна зрідженість насаджень становила: за рахунок пропусків при садінні 2.3...4,0%, до появи сходів — 3,8... 10,1%, до збирання насінників — 4,8... 15,2% рослин. Отже найбільше зріджуються посіви насінників буряків при безвисадковому способі вирощуванім в період від сівби елітного насіння до появи сходів маточних буряків, а також в зимово-весняний період. При вирощуванні насінників висадковим способом найбільше зріджуються насадження в період від садіння коренеплодів до появи сходів насіннєвих рослин. Що вказує на необхідність, перш за все, при безвисадковому способі вирощування насінників буряків проведення заходів з підвищення польової схожості елітного насіння і підвищення зимостійкості рослин, а при висадковому способі вирощування — покращання якості посадкових коренеплодів, а також умов для їх приживаності та появи сходів насіннєвих рослин.

У четвертому розділі «Агрофізичні властивості насінників буряків, вирощених безвисадковим та висадковим способами» викладені результати досліджень закономірностей впливу параметрів маточних коренеплодів та величини площі живлення рослин на урожайність і показники агрофізичних властивостей насінників, які значно впливають на якість виконання технологічного процесу збирання насіння. Розроблені математичні моделі дають можливість за статистичними характеристиками величини площі живлення рослин та діаметра коренеплодів визначити статистичні числові характеристики маси насіння з однієї рослини, періоду його дозрівання та розподілу по висоті рослин, маси і вологості надземної частини насінників, а також за статистичними характеристиками стиглості насіння і діаметра стебел визначити статистичні числові характеристики сили зв’язку його із стеблами.

Встановлено, що при безвисадковому та висадковому способах вирощування насінників залежність маси насіння з однієї рослини (У, г) від площі живлення (Б, см2) і діаметра коренеплодів (сі, см) виражається рівняннями функції степеневого типу:

Уа = 0,068...0,098й!У0’64 Л)'68 та Те = ОД6..Д37^0-48 0-55 ,

Маса насіння з однієї рослини збільшується при збільшенні площі живлення і діаметра коренеплодів (рис.4). При вирощуванні насінників безвисадковим способом (діаметри коренеплодів на початок збирання насіння ¿/=20...50 мм) із збільшенням площі живлення рослин від 225 см2 (5см х 45см) до 2250 см2 (50см х 45см) маса насіння з однієї рослини збільшується від 6,3... 15,7 до 27,4...68,5 грама або в 4,3 раза. При вирощуванні насінників висадковим способом (діаметр коренеплодів на початок збирання насіння с/=60...120 мм) із збільшенням площі живлення рослин від 2450 см2 (35см х 70см) до 9800 см2 (140см х 70см) маса насіння з однієї рослини збільшується від 70,2...140,4 до 150,5...300,9 грам або в 2,1 раза.

У г

сИ=5

й=4

<1=2

1

YlSn=l,9гs0^ss \ і і і

300- У,ііо=1,680'55 І

У«=1,2830’55 І ¿Г ! І

250 • Ув^бЗ0,55 'С/\ {

200 ■ --{-•4^1

150-

100 ■ ...

50- ■р/Ч“і Ь' .... ! 1 і

0- —і—

<1=12

<і=10

<1=8

<1=6

450 900 1350 1800 2250

а

81=1750,52=2450,83=3150,84=3850, 85=4900,56=980

б

Рис.4. Залежність маси насіння з однієї рослини (У,г) від площі живлення (в, см2) при різних значеннях діаметра коренеплодів ((1, см) безвисадкових(а) і висадкових (б) насінників.

При зменшенні густоти насадження безвисадкових насінників від 444,4 до 44,4 тис.шт./га (середня величина площі живлення рослин збільшується від 225 до 2250 см2) разом із збільшенням маси насіння з однієї рослини урожайність його з площі зменшується в 2,3 раза, а при зменшенні густоти насадження висадкових насінників від 40,8 до 10,2 тис.шт./га (середня величина площі живлення рослин збільшується від 2450 до 9800 см2) урожайність насіння з площі зменшується в 1,9 раза.

Встановлено, що маса надземної частини насіннєвих рослин (М, г) змінюється залежно від площі живлення (Б, см2) і діаметра коренеплодів (сі, см) відповідно при безвисадковому та висадковому способах вирощування насінників згідно степеневої функції:

Ме =1,37...2,Пай'0-51"0'53

та

Л/, = 2,48..2,74йК0'4,°-5.

Маса насіннєвих рослин збільшується при збільшенні площі живлешш і діаметра коренеплодів (рис.5).

85=4900,86=9800 а б

Рис.5. Вплив площі живлення насіннєвих рослин (Б, см2) і діаметра коренеплодів (сі, см) на масу надземної частини (М, г) безвисадкових (а) і висадкових (б) насінників.

При вирощуванні насінників безвисадковим способом (діаметр коренеплодів на початок збирання насіння ¿£=20... 50 мм) із збільшенням площі їх живлення від 225 см2 (5см х 45см) до 2250 см2 (50см х 45см) маса насіннєвих рослин збільшується від 76,6...191,5 до 259,5...648,8 грама або в 3,4 раза. При

вирощуванні насінників висадковим способом (діаметр коренеплодів на початок збирання насіння <і=60...120 мм) із збільшенням площі їх живлення від 2450 см2 (35см х 70см) до 9800 см2 (140см х 70см) маса насіннєвих рослин збільшується від 727,9... 1455,9 до 1435,8...2871,1 грама або в 2,0 рази. При зменшенні густоти насадження як при безвисадковому, так і при висадковому способі вирощування разом із збільшенням маси насіннєвих рослин маса насінників з одиниці площі зменшується.

Вологість надземної частини насінників (\У,%) змінюється залежно від площі живлення (Б, см2) і діаметра коренеплодів (сі, см) при безвисадковому та висадковому способах вирощування згідно степеневої функції:

118,4...144,3*/°’и' 013

та

*,=:

£ОДЗ...О,І5

11 б,7...127,2<і0,09"'0'12

^0,08...0Д

Вологість надземної частини насіннєвих рослин збільшується при збільшенні діаметра коренеплодів і зменшується при збільшенні площі живлення (рис.б).

Б1 =1750,82=2450,83=3150,84=3850, 85=4900,86=9800 а б

Рис.б. Залежність вологості надземної частини насіннєвих рослин (^ %) від площі живлення (в, см2) при різних значеннях діаметра коренеплодів (сі, см) безвисадкових (а) і висадкових (б) насінників.

При збільшенні площі живлення насінників, що вирощувались безвисадковим способом (</=20...50 мм), від 225 до 2250 см2 вологість надземної частини насіннєвих рослин зменшується від 69,1...76,4 до 48,9...54,1% або в 1,4 раза. При збільшенні площі живлення насінників, що вирощувались висадковим спсобом (rf=60...120 мм), від 2450 до 9800 см2 вологість надземної частини насіннєвих рослин зменшується від 73,3... 79,6 до 64,7... 70,3% або в 1,1 раза.

Вплив площі живлення (S, см2) і діаметра коренеплодів (d, см) на період дозрівання насіння (D, дні) при безвисадковому і висадковому способах вирощування виражається функціональними залежностями відповідно:

D6 = Ul...l,74d0-37'°’w50'16 •0J9

і

D„ =l,32...1,49rf0’33-0>3550J5AI8,

Період дозрівання насіння збільшується при збільшенні площі живлення насінників і діаметра коренеплодів (рис.7). При вирощуванні насінників безвисадковим способом (d=20...50 мм) із збільшенням їх площі живлення від 225 до 2250 см2 період дозрівання насіння насіннєвих рослин збільшується від

5.4...7.8 до 7,9...11,2 дня або в 1,4 раза. При вирощуванні насінників висадковим способом (еИЮ... 120 мм) із збільшенням їх площі живлення від 2450 до 9800 см2 період дозрівання насіння насіннєвих рослин збільшується від

9.7...12.2 до 12,5... 15,7 дня або в 1,3 раза.

Встановлено, що при збільшенні нерівномірності розміщення насіннєвих рослин на площі поля збільшується нерівномірність урожайності, періоду дозрівання насіння, а також маси і вологості насінників. При вирощуванні насінників безвисадковим способом (середня величина площі живлення насіннєвих рослин 5=450 см2, діаметр коренеплодів на початок збирання насінників cf=40 мм) із збільшенням середнього квадратичного відхилення величини площі живлення від 0 до 450 см2 (коефіцієнт варіації 0 і 100%) збільшується середнє квадратичне відхилення урожайності, періоду дозрівання насіння, маси і вологості надземної частини насіннєвих рослин відповідно на 12,9 г, 1,5 дн., 123,5 г і 12,9%. При вирощуванні насінників висадковим способом (середня величина площі живлення насіннєвих рослин 5=3850 см2, діаметр коренеплодів на початок збирання насінників d-%0 мм) із збільшенням середнього квадратичного відхилення величини площі живлення рослин від 0 до 3850 см2 (коефіцієнт варіації 0 і 100%) середнє квадратичне відхилення урожайності, періоду дозрівання насіння, маси і вологості надземної частини насіннєвих рослин збільшується відповідно на 69,3 г, 2,4 дн., 630,9 г і 8,3%.

Рис. 7. Вплив площі живлення насіннєвих рослин (Б, см2) і діаметра коренеплодів (<і, см) на період дозрівання насіння (О, дні) бсзвисадкових (а) і висадкових (б) насінників.

Збільшення нерівномірності параметрів коренеплодів також призводить до збільшення нерівномірності урожайності, періоду дозрівання насіння, маси і вологості насіннєвих рослин.

При безвисадковому способі вирощування насінників (середнє значення діаметра коренеплодів на період збирання насінників 40 мм, площа живлення рослин 5=450 см2) із збільшенням середнього квадратичного відхилення діаметра коренеплодів від 0 до 10 мм (коефіцієнт варіації 0 і 25%) збільшується середнє квадратичне відхилення урожайності, періоду дозрівання насіння, маси і вологості надземної частини насіннєвих рослин відповідно на 4,9 г, 0,78 дн., 55,3 г і 1,9%. При висадковому способі вирощування насінників (середнє значення діаметра коренеплодів на період збирання насінників ¿N80 мм, площа живлення рослин 5=3850 см2) із збільшенням середнього квадратичного відхилення діаметра коренеплодів від 0 до 20 мм (коефіцієнт варіації 0 і 25%) збільшується середнє квадратичне відхилення урожайності, періоду дозрівання насіння, маси і вологості надземної частини насіннєвих рослин відповідно на 30,0 г, 0,96 дн., 302,8 г і 2,2%.

При вирощуванні насінників безвисадковим способом із збільшенням площі живлення рослин від 450 до 1800 см2 маса насіння на висоті 0...20 см відносно рівня грушу (зоні зрізання) збільшується від 0 до 0,1%. Із збільшенням середнього квадратичного відхилення величини площі живлення насіннєвих рослин від 0 до 450 см2 (середня величина площі живлення рослин 5=450 см2, коефіцієнт варіації 0 і 100%) маса насіння на висоті 0...20 см збільшується від 0 до 0,6%. При вирощуванні насінників висадковим способом із збільшенням площі живлення рослин від 2450 до 9800 см2 маса насіння на висоті 0...20 см відносно рівня грушу збільшується від 0,2 до 3,0%. Із збільшенням середнього квадратичного відхилення величини площі живлення насіннєвих рослин від 0 до 3850 см2 (середня величина площі живлення рослин 5=3850 см2, коефіцієнт варіації 0 і 100%) маса насіння на висоті 0...20 см збільшується від 1,6 до 7,2%.

Встановлено, що сила зв’язку насіння із стеблами (F, г) при безвисадковому та висадковому способах вирощування насінників змінюється залежно від його стиглості (С,%) і діаметра стебел (dcm, мм) згідно кореляційних рівнянь:

F6 =(141,2...180,9-109.Д62СНМ

та Ft = (187,9...262,8-1,81...2551С)с/с1я ,

ІІри збільшенні стиглості насіння безвисадкових та висадкових насінників від 40 до 80% сила зв’язку його зменшується (залежно від діаметра стебел 1...3 мм) відповідно від 116...348 до 51...154 грам (рис.8а) та від 148...445 до

56... 167 грам (рис.8б), або відповідно в 2,3 та 2,6 раза. При збільшенні середнього квадратичного відхилення стиглості насіння від 0 до 10% середнє квадратичне відхилення сили зв’язку його із стеблами безвисадкових і висадкових насінників збільшується відповідно на 32,4 і 46,4 грама.

На основі аналізу параметрів агрофізичних властивостей насіннєвих рослин встановлено, що для збільшення урожайності насіння і зменшення втрат його при механізованому збиранні потрібно, перш за все, при безвисадковому способі вирощування насінників підвищити рівномірність розміщення їх на площі поля, а при висадковому способі вирощування — збільшити густоту їх насадження.

У п’ятому розділі «Удосконалення технологічних процесів виробництва насіння цукрових буряків» наведені результати експериментальних і теоретичних досліджень з визначення необхідних вимог до виконання технологічних операцій та технічних засобів для вирощування насінників безвисадковим і висадковим способами, а також збирання насіння.

а б

Рис.8. Залежність сили зв’язку насіння із стеблами (її, г) від його стиглості (С„ %) і діаметра обнасінених стебел (сІи, мм) безвисадаових (а) і висадкових (б) насінників.

На основі пофакторного аналізу результатів досліджень визначено вплив якості виконання кожної технологічної операції на урожайність і втрати насіння при збиранні, затрати праці і коштів, а також сукупної енергії на його виробництво. Встановлено, що при безвисадковому способі вирощування насінників цукрових буряків основними технологічними операціями, якість виконання яких найбільше впливає на ефективність виробництва фабричного насіння, є: сівба елітного насіння, укривання на зиму маточних буряків, розкривання розеток коренеплодів весною та збирання фабричного насіння.

У зв’язку з тим, що насінники цукрових буряків безвисадковим способом вирощуються у південних районах України, де в літній період під час сівби елітного насіння верхній шар грунту, навіть після проведення передпосівного поливу, швидко висихає, при звичайній сівбі не забезпечуються необхідні умови для проростання насіння, що призводить до низької його польової схожості. Ефективним прийомом підвищення польової схожості насіння в цих умовах є сівба його в борозни, утворені борознеутворювачами сівалки в зоні рядків. Встановлено, що якість сівби насіння значно залежить від параметрів борозни

(рис.9). При збільшенні глибини борозни дружніше з’являються сходи рослин і підвищується польова схожість насіння. При цьому збільшується також вірогідність запливання рослин грунтом при випаданні дощів або проведенні поливів, що призводить інколи до значної зрідженості посівів безвисадкових насінників. В зв’язку з цим встановлено, що для збільшення кількості пророслих рослин висівати насіння потрібно в борозни глибиною близько 6 см і шириною в верхній частині 14 см, що забезпечує кут нахилу стінки борозни відносно горизонтальної площини близько 45°.

З метою підвищення польової схожості елітного насіння і зменшення зрідженості посівів при безвисадковому способі вирощування насінників розроблені вихідні вимога на сівалку для борозневої сівби насіння цукрових буряків. Відповідно вихідним вимогам сівалка повинна забезпечувати утворення базових борозен глибиною до 8,0 см, укладання насіння на глибину 2,0...4,0 см відносно дна базової борозни і засипання його вологим пухким грунтом та ущільнювання грунту навколо насіння, норму висіву насіння — до 40 шт. на метрі рядка з коефіцієнтом варіації інтервалів між насінням в рядках до 40%, польову схожість насіння (при лабораторній його схожості 90%) — не менше 75%. Застосування такої сівалки дасть можливість зменшити витрати елітного насіння, вартість якого становить близько 30% в структурі загальних затрат коштів на вирощування насінників безвисадковим способом, а також покращати рівномірність розміщення насіннєвих рослин на площі поля. При цьому з метою зменшення затрат на виробництво фабричного насіння проведення сівби елітного насіння доцільно проводити разом з передпосівним обробітком грунту за один прохід агрегату, що дає можливість при незначному зменшенні продуктивності роботи сівалки вилучити з технології вирощування насінників буряків безвисадковим способом передпосівну культивацію.

Найбільш поширеним способом підвищення зимостійкості маточних коренеплодів при безвисадковому способі вирощування насінників буряків є укривання їх грунтом в зв’язку з тим, що вимерзають (гинуть) вони в середньому один раз в 4...6 років, а застосування різних плівок або підігрівання грунту та повітря призводить до збільшення затрат праці і коштів на виробництво насіння. При цьому укривання маточних коренеплодів потрібно проводити дрібногрудкуватим грунтом шляхом підгортання його з обох сторін рядків так, щоб не порушився доступ повітря до рослин. Встановлено, що при збільшенні висоти валків грушу з обох сторін рядка маточних буряків, а також збільшенні шару грунту над головками коренеплодів від 0 до 4...6 см (залежно від грудкуватості і вологості грунту) зрідженість посівів безвисадкових насінників у зимово-весняний період зменшується (рис. 10). При подальшому збільшенні шару грунту над головками коренеплодів величина зрідженості посівів збільшується в зв’язку з тим, що порушується доступ до коренеплодів повітря.

Рис.9. Вплив глибини борозни (І, см) на Рис.10. Вплив висоти укривання абсолютну зрідженість посівів маточних коренеплодів грунтом

безвисадкових насінників (Р, %) (£ см) на величину відносної

за період від сівби насіння до зрідженості безвисадкових

появи сходів (1,2, 3 - 1990, 1989, насінників (Р, %) у зимово-

1991 роки) весняний період (1, 2, 3 -

1989/90,1991/92, 1990/91 роки) Розкривання рослин після зимівлі (з метою підвищення якості виконання процесу) доцільно проводити у два етапи — спочатку відгортати грунт від рядків у міжряддя пасивними робочими органами, а потім розкривати розетки активними або пружинними чи еластичними робочими органами.

З метою підвищення збереженості рослин в зимово-весняний період при безвисадковому способі вирощування насінників буряків на основі результатів досліджень розроблені вихідні вимоги на агрегат для укривання і розкривання маточних коренеплодів. Згідно з вихідними вимогами агрегат повинен забезпечувати рівномірну глибину обробітку грушу як за довжиною гону, так і шириною захвату з відхиленням від заданої глибини до ±10 мм, висоту сформованих гребенів з обох сторін рядка при укриванні коренеплодів —

40... 120 мм, пошкодженій коренеплодів — до 1,0%, кількість витягнутих на поверхню грушу коренеплодів при проведенні розкриття розеток не більше 1,0%. З метою зменшення затрат на виробництво насіння безвисадковим способом, розкривання розеток коренеплодів доцільно проводити одночасно з рихленням

грушу в міжряддях, а також, при необхідності, внесенням мінеральних добрив і пестицидів.

В зв’язку з тим, що грунтово-кліматичні умови України, в яких вирощуються насінники цукрових буряків безвисадковим способом, не завжди забезпечують гарантоване збереження маточних коренеплодів у зимово-весняний період, норму висіву насіння дещо збільшують для отримання резерву сходів рослин. При сприятливих погодних умовах майже всі рослини зберігаються. Тому для забезпечення оптимальної густоти стояння насіннєвих рослин на початок збирання насінників інколи виникає необхідність проводити їх проріджування весною. З метою створення більш сприятливих умов для розвитку насіннєвих рослин, а також підвищення їх продуктивності розроблені вихідні вимоги на агрегат для проріджування насінників цукрових буряків. Агрегат, призначений для вздовжрядного проріджування маточних буряків при безвисадковому способі вирощування насінників, відповідно вихідним вимогам повинен забезпечувати на одному метрі рядка залежно від агровимог 7... 10 рослин з відхиленням від заданого значення густоти насадження до 10%, кількість коренеплодів, які залишились в зоні вилучення, —до 3,0%, зниження коефіцієнта варіації відстаней між рослинами в рядках — до 10%, присипання землею проростків коренеплодів, які залишились в рядках,— до 2,0%, оголення коренеплодів, які залишились в рядках, — до 1,0%, порушення паростків насінників — до 1,0%, бокові травми і пошкодження коренеплодів — до 4,0%, а кількість витягнутих на поверхню грунту і втрачених коренеплодів — не більше 2,0%.

При висадковому способі вирощування насінників цукрових буряків основними технологічними операціями, якість виконання яких найбільше впливає на ефективність виробництва насіння є: підготовка коренеплодів до зберігання і садіння, а також садіння коренеплодів, розкриття розеток і збирання насіння.

Основними факторами отримання повних сходів рослин після садіння маточних буряків є глибина розміщення їх у грунті і кут нахилу відносно вертикальної лінії. Встановлено, що рівномірність глибини заробки і вертикальність розміщення коренеплодів залежать від їх параметрів і глибини обробітку грушу. При цьому як від впливу глибини садіння (рис. 11а), так і від кута нахилу коренеплодів (рис. 116) зрідженість насаджень висадкових насінників збільшується при зменшенні розмірів маточних буряків. Тому для підвищення якості садіння маточних буряків і, в зв’язку з цим, зменшення зрідженості насаджень насінників потрібно проводити калібрування коренеплодів на посадкові фракції. Глибину та густоту садіння коренеплодів доцільно установлювати у відповідності з їх розмірами. При використанні дрібних коренеплодів для вирощування насінників буряків потрібно підвищити вимоги до якості виконання технологічних процесів передсадильної підготовки грунту і садіння.

а б

Рис.11. Залежність величини абсолютної зрідженості насаджень висадкових насінників (Р, %) від діаметра коренеплодів і: а — глибини їх садіння (Ь, см), б — куга їх нахилу (а, град) (1, 2, 3, 4 — діаметр коренеплодів 100... 125,75...100, 50...75,25...50 мм)

З метою створення більш сприятливих умов для садіння маточних буряків, зменшення зрідженості насаджень і підвищення продуктивності насінників розроблені вихідні вимоги на лінію для підготовки маточних коренеплодів буряків до зберігання і садіння. Згідно з вихідними вимогами лінія повинна забезпечувати розділення маточних коренеплодів на три посадкових фракції діаметром: 25...50,

50.. .75, 75... 100 мм, кількість коренеплодів, розміри яких не відповідають даній фракції — до 10%, кількість коренеплодів непридатних до садіння — до 2,0%, вільної землі (по масі) — до 0,6%, кількість придатних до садіння коренеплодів у браці — до 0,5% і кількість коренеплодів втрачених (на поверхні землі) — до

0,6%. В зв’язку з тим, що існує тісний кореляційний зв’язок між величинами довжини, діаметра і маси коренеплодів доцільно проводити калібрування їх за величиною максимального діаметра, так як це є найбільш простий і ефективний спосіб розділення предметів конусоподібної форми. При цьому для відділення коренеплодів, діаметр яких більше 100 мм, краще приміняти вальцеві робочі органи, а для калібрування кондиційних коренеплодів на посадкові фракції —

дискові робочі органи, обладнані еластичними дисками різних діаметрів для підвищенім сепаруючої здатності.

З метою вдосконалення технологічного процесу садіння розроблені вихідні вимоги на машину для садіння маточних коренеплодів цукрових буряків на селекційних ділянках і у первинному насінництві. Відповідно вихідним вимогам машина повинна забезпечувати садіння коренеплодів при ширині міжрядь 70 см (відхилення до 5 см), кількість коренеплодів, посаджених вертикально і з відхиленням від вертикалі до 15° — не менше 60%, а 40% — з відхиленням не більше 45°, глибину заробки коренеплодів — 1,0...4,5 см, пошкодження коренеплодів в головку і бокову частину — до 1,5%, а в хвостову частину — до 3,0%, кількість пропусків (посадкових місць без коренеплодів) — до 2,0%. Для узгодження площі живлення насіннєвих рослин з розмірами маточних коренеплодів і оптимального використання потенційної їх продуктивності потрібно обладнати висадкосадильні машини змінними садильними апаратами, які забезпечують можливість вирощувати насінники буряків з площею живлення 35см х 70см, 45см х 70см, 55см х 70см.

Для створення сприятливих умов проростання і розвитку насіннєвих рослин після садіння коренеплодів у період появи сходів потрібно проводити звільнення проростаючих листочків від землі, особливо при запливанні грунту і утворенні грунтової кірки та порушення доступу повітря до маточних буряків. В зв’язку з цим розроблені вихідні вимоги на агрегат для розкриття розеток маточних коренеплодів та боротьби з бур’янами у перший період вегетації насінників буряків. Згідно з вихідними вимогами агрегат повинен забезпечувати глибину розпушування грунту 1,0...4,0 см, повне розкриття розеток коренеплодів, пошкодження головок коренеплодів — до 2,0%, витягання коренеплодів з грунту

— до 1,0%, знищення однорічних бур’янів — до 95%.

Якість виконання процесу збирання насінників і, в зв’язку з цим, величина втрат насіння значно залежать від параметрів агрофізичних властивостей насіннєвих рослин (стиглість насіння, маса і вологість надземної частини рослин, розподіл насіння по висоті рослин, сили зв’язку насіння із стеблами та ін.), а також конструктивних особливостей, параметрів і режимів роботи збиральних машин. На основі вивчення агрофізичних властивостей насінників, вирощених безвисадкоим і висадковим способами, залежно від умов їх вирощування , з метою зменшення втрат насіння при збиранні розроблені вихідні вимоги на жатку для скошування насінників цукрових буряків. Відповідно вихідним вимогам жатка повинна забезпечувати висоту стерні рядків насінників, на яку кладеться валок для висихання, 250...350 мм, а інших рядків — 50... 100 мм, нерівномірність висоти зрізання (за коефіцієнтом варіації) — до 25%, піднімання полеглих стебел в зоні укладання валка перед їх зрізанням — на висоту 350...400 мм, а на решті площі в межах ширини захвату жатки — 100...200 мм, кількість

насіння у валку, що торкається землі, — до 10%, ширину валка — до 1,8 м, а висоту — до 0,7 м. Жатка повинна комплектуватися пристроєм для збирання насіння, що осипається при скошуванні насінників. Застосування такої жатки дає можливість зменшити втрати насіння на 1,0...3,4 ц/га.

У шостому розділі «Ефективність удосконалених технологічних процесів виробництва насіння буряків» зроблено узагальнення результатів досліджень, подано розроблені технологічні карти перспективних ресурсозберігаючих процесів вирощування насіння безвисадковим і висадковим способами, результати розрахунків їх економічної та енергетичної ефективності, а також коефіцієнта розмноження насіння.

На основі результатів досліджень встановлено, що значного підвищення ефективності виробництва насіння цукрових буряків можна досягти шляхом комплексного підходу до удосконалення технологічних процесів вирощування і збирання насінників.

У відповідності з результатами досліджень при застосуванні удосконалених технологічних процесів виробництва насіння цукрових буряків безвисадковим та висадковим способами коефіцієнт його розмноження (відношення кількості вирощеного фабричного насіння до висіяного елітного) збільшується відповідно від 148 до 295 (на 99,3%) та від 609 до 1374 (на 125,6%).

Аналіз структури загальних затрат на виробництво насіння цукрових буряків, визначених як сума показників відповідних затрат, отриманих для кожної технологічної операції окремо, показує (табл.1), що вдосконалення технологічних процесів при безвисадковому способі вирощування насінників дає можливість скоротити затрати праці на 5,91%, витрати пального — на 7,51%, металомісткість — на 9,3%. При цьому прямі експлуатаційні затрати коштів при вирощуванні насіння сортів зменшуються на 17,93%, а при вирощуванні насіння гібридів — на 19,19%. Річний економічний ефект від застосування удосконалених технологічних процесів і машин при вирощуванні насіння сортів і гібридів безвисадковим способом становить відповідно 374,09 і 423,24 грн./га.

Вдосконалення технологічних процесів при висадковому способі вирощування насінників буряків дає можливість скоротити затрати праці, витрати пального і металомісткість на 23,5%, 15,14% і 14,65 % (див. табл.1). Прямі експлуатаційні затрата коштів при вирощуванні насіння сортів і гібридів зменшуються відповідно на 17,86 і 18,26%, а річний економічний ефект від застосування удосконалених технологічних процесів і машин при вирощуванні насіння сортів і гібридів висадковим способом становить 394,2 і 408,14 грн./га. Крім цього завдяки зменшенню втрат урожаю насіння при збиранні насінників річний економічний ефект від збільшення отримуваної продукції (при закупівельній ціні фабричного насіння 3750...4500 грн./т) становить

712,5... 1440,0 грн./га.

Таблиця 1. Економічні показники виробництва насіння цукрових буряків при застосуванні сучасних та перспективних технологічних процесів і машин

Значення економічних показників

Безвисадковий спосіб Висадковий спосіб

Показники Сучасні процеси виробни- цтва Перспек- тивні процеси виробни- цтва Сучасні процеси виробни- цтва Перспек- тивні процеси виробни- цтва

1. Затрати праці, люд.-год./га:

трактористів 32,67 30,64 56,47 46,08

робітників ручної праці 1.7 1,7 80,24 58,46

2. Витрати пального, кг/га:

дизельного пального 264,37 244,37 448,07 381,05

бензину 2,0 2,0 14,5 11,5

3. Металомісткість, кг/га 205,05 185,97 366,52 312,83

4. Приведені затрати коштів (грн./га) при вирощуванні:

сортів 2086,78 1712,69 2206,79 1812,59

гібридів 2204,85 1781,61 2235,51 1827,37

В тому числі вартість елітного насіння (грн./га):

сортів 631,44 368,34 184,17 105,24

гібридів 721,44 420,84 210,42 120,24

Загальні затрати сукупної енергії на виробництво насіння цукрових буряків із застосуванням удосконалених технологічних процесів і технічних засобів, визначені як сума затрат енергії на кожну технологічну операцію, зменшуються порівняно із звичайним виробництвом (табл.2) при безвисадковому способі вирощування насінників на 3,58%. В тому числі затрати енергії на технічні засоби зменшуються на 9,86%, на працю трактористів і допоміжних робітників —- на 7,14%, на оборотні засоби — на 2,78%. При висадковому способі вирощування насінників із застосуванням удосконалених технологічних процесів і технічних засобів загальні затрати сукупної енергії на виробництво насіння зменшуються порівняно із звичайним виробництвом (див. табл.2) на 12,23%. При цьому затрати енергії на технічні засоби зменшуються на 14,55%, на працю трактористів і допоміжних робітників — на 23,08%, на оборотні засоби — на 11,85%.

Для подальшого підвищення коефіцієнта розмноження насіння буряків, економічної і енергетичної ефективності його виробництва необхідно при безвисадковому способі вирощування насінників, перш за все, зменшити витрати елітного насіння, а при висадковому способі вирощування насінників — зменшити енергомісткість технологічних операцій.

Таблиця 2. Енергетичні показники виробництва насіння цукрових буряків при застосуванні сучасних та перспективних технологічних процесів і машин

Значення енергетичних показників, ГДж/га

Бєзвисадковий спосіб Висадкови і спосіб

Показники Сучасні процеси виробни- цтва Перспек- тивні процеси виробни- цтва Сучасні процеси виробни- цтва Перспек- тивні процеси виробни- цтва

1. Технічні засоби 4,36 3,93 7,15 6,11

2. Затрати праці 0,042 0,039 0,13 0,1

3. Оборотні засоби 33,82 32,88 47,07 41,49

в тому числі: •елітне насіння 0,24 0,16 0,13 0,11

•пальне 11,38 10,52 20,75 17,71

•оргдобрива 6,3 6,3 9,45 8,4

•міадобрива 10,67 10,67 11,31 10,56

•пестициди 5,23 5,23 5,43 4,71

Всього 38,22 36,85 54,35 47,7

ВИСНОВКИ

1. Аналіз результатів досліджень показує, що існуючі технології і комплекс машин для вирощування і збирання насінників цукрових буряків недосконалі і не забезпечують необхідної якості виконання технологічних процесів, що призводить до значної зрідженості насаджень, великих затрат праці і витрат коштів на виробництво насіння. При безвисадковому способі вирощування зрідженість насаджень за період вегетації досягає 60...80% рослин, коефіцієнт розмноження насіння становить лише 148, а вартість витрат елітного насіння в структурі загальних затрат коштів — 631...721 грнУга або ЗО...33%. При вирощуванні насінників висадковим способом разом із зменшенням витрат

елітного насіння і підвищенням коефіцієнта його розмноження (в 4,1 раза) порівняно з безвисадковим способом збільшуються затрати праці на 102,3 люд.-год./га, витрати пального — на 196,2 кг/га , загальні затрати енергії — на 16,1 ГДж/га (42,3%).

2. Для підвищення ефективності виробництва насіння цукрових буряків безвисадковим і висадковим способами необхідно удосконалити технологічні процеси, що забезпечують, перш за все оптимальну густоту і рівномірність насадження рослин при зменшенні норми висіву елітного насіння.

Теоретично встановлено і експериментально підтверджено, що в процесі вегетації насінників при зменшенні густоти стояння рослин збільшується нерівномірність площі живлення. Зрідженість насаджень (р) насінників більш істотно впливає на рівномірність розміщення рослин (С5) ніж середня величина площі живлення (т$) і рівномірність розміщення на площі (бд) висіяного насіння (безвисадковий спосіб) або посаджених коренеплодів (висадковий спосіб вирощування). При р=0, Оя , а при р-»1, Од-*». При величині зрідженості понад 50% розміщення насінників при точному і неточному висіву насіння або садінні коренеплодів оцінюються майже одними і тими ж значеннями середнього квадратичного відхилення площі живлення насіннєвих рослин.

3. На основі пофакторного аналізу зрідженості насаджень насінників протягом всього періоду вегетації встановлено, що при безвисадковому способі вирощування найбільше втрачається рослин через низьку польову схожість насіння (29,7...37,4% від розрахункової кількості), а також зимою через вимерзання, поганий доступ повітря до коренеплодів та інше (11,2.. .44,6%).

Дотримання рекомендованих параметрів борозни в зоні рядків для борозневої сівби елітного насіння забезпечує зменшення втрат рослин на

10.5... 17,7%, а укривання маточних буряків на зиму грунтом — на 6,2...32,1%.

4. При вирощуванні насіння висадковим способом в процесі виробництва маточних буряків разом з низькою польовою схожістю насіння вибраковується під час підготовки до зберігання і садіння близько 25...40% коренеплодів, а затрати праці при ручному їх сортуванні становлять 42,81.. .62,25 люд.-год./га. В період від садіння коренеплодів до появи сходів насінників зрідженість насаджень становить 3,8... 10,1% рослин.

Механізована підготовка маточних буряків до зберігання і садіння порівняно з ручним сортуванням зменшить затрати праці до 11,5 люд.-год./га (на

73.14...81.53%) при пошкодженні коренеплодів до 2%.

Експериментальне обгрунтування обробітку грунту, а також глибини і

вертикальності розміщення коренеплодів при садінні у відповідності з їх параметрами дає можливість зменшити зрідженість насаджень на 3,2...7,9% рослин.

5. На основі результатів експериментальних досліджень визначені закономірності зміни параметрів основних агрофізичних властивостей насінників буряків, вирощених безвисадковим та висадковим способами, залежно від площі живлення і діаметра коренеплодів, які виражаються функціями степеневого типу. Встановлено, що при збільшенні площі живлення маса насіння з однієї рослини, період його дозрівання і маса насінників збільшується, а урожайність насіння з одиниці площі і вологість надземної частини насіннєвих рослин при однакових розмірах коренеплодів зменшуються. Разом із збільшенням розмірів коренеплодів маса насіння з однієї рослини, урожайність його з площі, період дозрівання, а також маса і вологість надземної частини насінників збільшуються.

Збільшення нерівномірності розміщення насіннєвих рослин на площі, і нерівномірності параметрів коренеплодів призводить до підвищення нерівномірності показників агрофізичних властивостей насінників.

6. Розподіл маси насіння по висоті насінників, вирощених безвисадковим способом, апроксимується нормальним законом Лапласа-Гаусса, а по висоті насіїпшків, вирощених висадковим способом, — нормальним законом, а також трипараметричним і двопараметричним законами Вейбулла, параметри яких змінюються залежно від густоти насадження і рівномірності площі живлення рослин. При розширенні площі живлення маса насіння в нижній частині насінників (зоні зрізання) збільшується.

Підвищення нерівномірності розміщення насіннєвих рослин на площі також призводить до збільшення маси насіння в нижній частині насінників і втрат його при механізованому збиранні.

7. Залежність сили зв’язку насіння із стеблами від його стиглості і діаметра стебел насінників, вирощених безвисадковим та висадковим способами, виражається лінійними кореляційними регресійними рівняннями. При збільшенні стиглості насіння і зменшенні діаметра обнасінених стебел насінників сила зв’язку його зменшується.

Визначено, що чим більше нерівномірність стиглості насіння і нерівномірність діаметра обнасінених стебел, тим більше нерівномірність сили зв’язку його із стеблами безвисадкових і висадкових насінників.

8. Встановлено, що для зменшення затрат коштів на виробництво фабричного насіння безвисадковим способом і покращання рівномірності розміщення насіннєвих рослин на початок збирання насінників потрібно зменшити норму висіву елітного насіння від 50...55 до 25...30 шт./м рядка. При цьому для підвищення польової схожості насіння потрібно проводити за один прохід агрегату передпосівний обробіток грунту і сівбу насіння в борозни глибиною близько 6 см і шириною у верхній частині — 14 см, а для покращання збереженості рослин в зимово-весняний період укривати на зиму маточні буряки грунтом на висоту 4... 6 см без порушення доступу повітря до коренеплодів.

З метою забезпечення оптимальної густоти насадження безвисадкових насінників при необхідності потрібно проводити проріджування їх весною.

9. Визначено, що при висадковому способі вирощування насінників для

покращання якості садіння маточних буряків, а також умов для їх приживаності та появи сходів насіннєвих рослин необхідно проводити калібрування коренеплодів на посадкові фракції: 25...50, 50...75, 75. ..100 мм.

Для підвищення урожайності насіння при висадковому способі вирощування насінників і зменшення втрат його при збиранні потрібно збільшити густоту насадження рослин і перейти до диференційованих норм густоти садіння маточних коренеплодів залежно від Ех розмірів за схемами: 35см х 70 см, 45см х 70см, 55см х 70см.

Для підвищення приживання маточних буряків і покращання рівномірності розвитку рослин слід проводаш розкриття розеток коренеплодів та боротьбу з бур’янами в початковий період вегетації насінників агрегатом, обладнаним пружинними робочими органами.

10. Встановлено, що при збиранні насінників, вирощених безвисадковим способом, найбільше втрачається насіння через його осипання під час скошування стебел, висихання у валках і підбирання валків, а при збиранні насінників, вирощених висадковим способом — в зв’язку з тим, що частина обнасінених стебел залишається нижче лінії зрізання, а також через осипання його в процесі скошування, висихання у валках і підбирання валків при обмолоті.

Для зменшення втрат насіння при скошуванні насінників, вирощених безвисадковим і висадковим способами, потрібно під час зрізання стебел проводити збирання насіння, що осипається.

Для прискорення висихання висадкових насінників і зменшення втрат насіння через осипання у валках; а також обнасіненими стеблами при їх скошуванні, слід зрізати насіннєві рослини двох рядків в зоні укладання валка на висоті 250. ..350 мм, а з інших рядків—до 100 мм від рівня грушу.

11. На основі агротехнічних і техніко-скономічних показників, визначених при проведенні досліджень, розроблені технологічні карти ресурсозберігаючих технологій, а також вихідні вимоги на комплекс машин для виробництва насіння цукрових буряків, які затверджені Міністерством сільського господарства і продовольства України і можуть бути основою для проведення дослідно-конструкторських робіт (ДКР) і серійного виробництва технічних засобів для вирощування насіння безвисадковим та висадковим способами.

12. Застосування удосконалених технологічних процесів і машин при виробництві насіння безвисадковим способом дає можливість збільшити коефіцієнт розмноження насіння на 147 (в 1,9 раза) і зменшити затрати праці на 2,03 люд.-год./га, витрати пального на 20,0 кг/га, металомісткість — на 19,08 кг/га, приведені затрати коштів (при вирощуванні сортів і гібридів) — на

374,09...423,24 трн./га, затрати сукупної енергії на 1,37 ГДж/га, а при виробництві насіння висадковим способом - відповідно на 765 (в 2,2 раза) і на 32,17 люд.-год./га, 70,02 кг/га, 53,69 кг/га, 394,2...408,14 грн./га, 6,65 ГДж/га. Крім цього річний економічний ефект від збільшення отримуваної продукції (при закупівельній ціні фабричного насіння 3750...4500 грн./т) становить 712,5...1440,0 грн./га.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ

1.Курило В.Л. Технологічні процеси виробництва насіння цукрових буряків.—К, 1997.—227с.—Укр.—Деп. в ДНТБ України 10.09.97, №560-Уі97.//Реф. в ж.Депоновані наукові роботи, №1,1998.

2.Курило В.Л. Как снизить потери при уборке семенников .//Сахарная свекла.—1998.—№б.—С. 16.

3.Курило В.Л Технічне забезпечення процесу вирощування та збирання цукрових буряків та інших культур бурякової сівозміни в сучасних економічних та екологічних умовах. К.:ІЦБ, 1998, книга 2.—С.119—123.

4.Курило В.Л. Основні причини втрат насіння при збиранні насінників буряків. //Висновки науково-дослідних робіт за 1993 рік. — К.: ІЦБ, 1994. — С.76 -78.

5.Курило В.Л. Способи вирощування і властивості насінників цукрових буряків. //Наукові основи ведення сільського господарства України в сучасних умовах. — К.: Інститут землеробства, 1994. — С.121.

6.Курило В.Л., Катеринчук Н.А. Силы связи семян со стеблями семенников свеклы. //Механизация технологических процессов в свекловодстве. — К.: ИСС, 1994, — С.127- 130.

7.Курило В.Л., Зуев М.М. Шляхи розвитку засобів механізації для вітчизняного буряківництва. //Вісник аграрної науки. — 1997. —№3. — С.43 -45.

8.Курило В.Л. Уборка семенников сахарной свеклы. //Совершенствование технологии производства корнеплодов и семян сахарной свеклы. — К.: ВНИС, 1987. —С. 106-110.

9. Крижко В.М., Курило В.Л., Саганов М.1, Основні етапи розвитку засобів механізації в насінництві і селекції. //Збірник наукових праць ІЦБ.—К; Аграрна наука.—1997.— С.232—237.

ІО.Зуєв М.М., Курило В.Л., Крижко В.М. Підсумки і перспективи досліджень з розробки засобів механізації в буряківництві. //Збірник наукових праць ІЦБ.—K.; Аграрна наука.—1997.— С.207—231.

П.Зуєв Н.М., Курило B.JI. Средства механизации — основа прогрессивных технологий. //Сахарная свекла.—1997.—№7.—С.13—14.

12.Курило B.JL, Катеринчук М.А. Вплив режимів робота робочих органів жатки на втрати насіння буряків. //Висновки науково-дослідних робіт за 1993 рік.

— K.: ІЦБ, 1994, — С.78 - 80.

13.Роїк М.В., Зуєв М.М., Барштейн JI.A., Курило В.Л. та ін. Пам’ятка до збирання цукрових буряків.—K.; ІЦБ, 1997.— 9с.

14.Крыжко В.Н., Курило В.Л., Катеринчук НА Отработать технологический процесс посадки корнеплодов в селекции и первичном семеноводстве. //Разработать и внедрить комплексную систему увеличения производства сахарной свеклы. — К.: ВНИС, 1990. — С.260 - 261.

15.Паламарчук В.И., Крыжко В.Н., Курило В.Л. и др. Усовершенствовать технологический процесс и средства механизации в семеноводстве и селекции сахарной свеклы. //Разработать и внедрить комплексную систему увеличения производства сахарной свеклы. — К.: ВНИС, 1991.

16.Марьян И.И., Катеринчук Н.А., Курило В.Л. Усовершенствовать технологический процесс уборки семенников сахарной свеклы. //Разработать и внедрить комплексную систему увеличения производства сахарной свеклы. — К.: ВНИС, 1990, —С.257-260.

17.3уєв М.М., Курило В.Л., Гументак М.Я. Збиранню буряків — належне технічне забезпечення. //Цукрові буряки.—1998.—№5.—С.14—15.

18.Курило В.Л. Жатка для уборки семенников свеклы. //Технические культуры. — 1989. —№6—С.15.

19.Курило В.Л., Катеринчук Н.А. Формирование валков при скашивании семенников свеклы. //Механизация технологических процессов в свекловодстве.

— К.: ИСС, 1994. — С.125 - 127.

АНОТАЦІЇ

Курило В.Л. Агротехнічні основи розробки та вдосконалення процесів механізованого вирощування насіння цукрових буряків.— Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.09 — рослинництво.— Інститут цукрових буряків УААН, Київ, 1998.

Дисертацію присвячено питанням удосконалення технологічних процесів вирощування насіння цукрових буряків безвисадковим та висадковим способами. В дисертації визначені основні фактори підвищення ефективності виробництва насіння. На основі результатів досліджень агрофізичних властивостей насінників, розроблені і запропоновані для практичного використання агротехнічні заходи, що забезпечують зниження витрат на виробництво, підвищення урожайності насіння, зменшення втрат при збиранні і збільшення коефіцієнта його розмноження. Розроблені математично-статистичні моделі, які дають можливість визначати врожай і ефективність виробництва насіння залежно від агротехнічних умов вирощування насінників. Основні результати досліджень знайшли впровадження при розробці технологічних карт, а також вихідних вимог на машини для вирощування насіння цукрових буряків безвисадковим та висадковим способами.

Ключові слова: насінники, втрати насіння, площа живлення, агрофізичні властивості, технологічні процеси.

Курило В.Л. Агротехнические основы разработки и усовершенствования процессов механизированного выращивания семян сахарной свеклы.—Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.09— растениеводство.—Институт сахарной свеклы УААН, Киев, 1998.

Диссертация посвящена вопросам усовершенствования технологических процессов выращивания семян сахарной свеклы безвысадочным и высадочным способами. В диссертации определены основные агротехнические факторы повышения эффективности производства семян. На основе результатов исследований агрофизических свойств семенников разработаны и предложены для практического использования приемы, которые обеспечивают снижение затрат на производство, повышение урожайности семян, уменьшение потерь при уборке и увеличение коэффициента их размножения. Разработаны математическо-статистические модели, которые дают возможность определять урожай и эффективность производства семян в зависимости от агротехнических условий выращивания семенников. Основные результаты исследований нашли применение при разработке технологических карт, а также исходных требований на машины для выращивания семян сахарной свеклы безвысадочным и высадочным способами.

Ключевые слова: семенники, потери семян, площадь питания, агрофизические свойства, технологические процессы.

Kurylo V.L. Agrotechnical foundations for elaboration and perfection of proc esses of mechanized sugar beet seed growing.— a Manuscript

A thesis for obtaining a scientific degree of the Doctor of Agricultural Science fo specialty 06.01.09— plant industry. The Institute for Sugar Beets UAAS, Kyiv, 1998.

The thesis is dedicated to the questions of improvement of technological proc esses of sugar beet seed growing by direct and indirect methods. In the thesis the mail agrotechnical factors of increasing seed production efficiency have been determinated On the basis of results of investigations of agrophysical properties of seed bearini plants, meliiods have been elaborated and proposed for practical use which guarantee decreasing production expenditures, increasing seed yields, decreasing harvest see( losses and increasing seed multiplication ratio. Mathematical- statistical models whicl give the possibilities to determine yield and efficiency of seed production depending 01 agrotechnical conditions of growing seed plants have been elaborated. Main results o the investigations have found their application in working out technological cards an< initial requirements to machines for sugar beet seed growing by direct and indirec methods.

Key words: seed plants (seed bearing plants), seed losses, feeding area, agro physical properties, technological processes.

Підписано до друку 29.09.98 р. Формат 60x90/16. Ум. друк, арк.2,0. Обл.-вид. арк. 2,0.

Наклад 100. Зам. 276.

вул. Червоноармійська, 57/3, к.101. Відділ оперативної поліграфії Центру Міжнародної освіти 227-12-75, 227-37-86