Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Обоснование и разработка средств механизации в селекции, сортоиспытании и первичном семеноводстве многолетних кормовых трав
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство
Автореферат диссертации по теме "Обоснование и разработка средств механизации в селекции, сортоиспытании и первичном семеноводстве многолетних кормовых трав"
> -л и а У.
Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт кормов имени В.Р.Вильямса
На правах рукописи
АХЛАМОВ ЮРИЙ ДМИТРИЕВИЧ
УДК 631.3: (631.527:633.2)
ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ. В СЕЛЕКЦИИ, СОРТОИСПЫТАНИИ И ПЕРВИЧНОМ СЕМЕНОВОДСТВЕ МНОГОЛЕТНИХ КОРМОВЫХ ТРАВ
06.01.05 - селекция и семеноводство 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Москва 1990
/
/ <.
Диссертационная работа выполнена во Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте кормов имени В.Р.Вильямса в 1 968...1988гг.
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Рубцов М.И.
доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Павловский Г.Т.
доктор технических наук, профессор Хайлис Г.А.
Ведущая организация - Московская сельскохозяйственная академия имени К.А.Тимирязева.
в 13 ч 30 мин на заседании специализированного совета Д 120.47.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук при Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте кормов имени В.Р.Вильямса.
Адрес: 141740, п/о Луговая, Мытищинского района, Московской области.
Просим' Вас принять участие в работе совета или прислать письменный отзыв о данном автореферате (в двух экземплярах, заверенных печатью).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.
Официальные оппоненты:
Зашита диссертации состоится
Автореферат разослан
Ученый секретарь специализированного совета
Петров А. В.
. , ,г.а*58
та?, л
ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследований. Одной из актуальных задач агропромышленного комплекса страны является создание надежная кормовой базы с использованием новых сортов кормовых растения, отличающихся высокой урожайностью зеленой массы.семян и другими хозяйственно-ценными признаками. Однако слабое оснащение научно-исследовательских учреждений специальной селекционной техникой значительно снижает роль селекции в решении этой важной проблемы. Если, процесс механизации общепроизводственных работ в кормопроизводстве в основном зааераен и в настоящее время происходит соверденсгвование машин, и технологических комплексов, то механизация селекционно-семеноводческих работ в научно-исследовательских учреждениях находится еще на очень низком уровне и большинство операций при проведении опытных работ выполняется вручную. й этих условиях проведение исследований в необходимом объеме сдерживается из-за их трудоемкости, не достигается высокая точность и сравнимость опытных данных.
Переоборудование и приспособление общепроизводственных машин,а также изготовление единичных экземпляров машин в мастерских некоторых институтов не могут решить эту проблему в целом по стране.
Комплексная механизация селекционно-семеноводч.еского процесса должна не только заменить ручной труд и резко увеличить масштабы селекционных работ,но и обеспечить достоверность сравнительной оценки селекционных образцов,исключить сортосме-аивание и травмирование семян,сократить расход посевного материала,оценить новые сорта на. пригодность к механизированному возделыванию.
Цель исследований - теоретически обосновать и разработать комплексную механизацию селекционно-семеноводческого процесса о ыноголетшЕли кормовиш травами.
Научная новизна. Разработаны требования к системе машин для механизации селекционно-семеноводческих работ о многолетними кормовыми травами в соответствии с этапами селекционного процесса. Обоснованы технологические комплексы машин для проведения работ по посеву .уборке зеленой массы,послеуборочной и предпосевной обработке семян с учетом современных требований к выполнении работ в селекции,сортоиспытании и первичном семеноводстве многолетних кормовых трав. Дано теоретическое и экспе-
рИмБНТальное обоснование параметров основных рабочих органов селекционных сеялок .самоходного комбайна для учета урожая зеленой массы,серии машин для послеуборочной обработки семян бобовых и злаковых трав (клеверотерки, лабораторный отражательный стол,магнитная семеочиститедьная машина,скарификаторы). На их основе созданы оригинальные машины,конструкции которых эащи-иены 20 авторскими свидетельствами.
Практическая значимость работы. Разработаныютраслевой стандарт "Параметры элементов опытного поля по этапа* работ в селекции,сортоиспытании и первичном семеноводстве многолетних трав"(ОСТ-4668-77) специальные технологические комплексы и система мааик (22 наименования) для основных этапов селекционного процесса с многолетними кормовыми травами по видан работ (посев.уборка зеленой массы,г.ослеуборочная и предпосевная обработка семян) с учетом агротехнических и технологических требований,рациональных вариантов использования малин,обеспечиэао-вдх значительное повышение производительности труда,резкое снижение затрат ручного тру да,экономив посевного, материала, решение проблемы очистки семян от трудноотделимых сорняков, скарификации семян бобовых трав.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований вопли в "Систему машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1976... 1990 и 1981...Г990гг. Ч. I. РастениеводствЬ" ;в агротехнические и исходные требования на селекционные машинУ (18 наименований) для посева,уборки и учета урожая,послеуббро>4кой и предпосевной обработки семян траа. Разработайте Машины прошли испытания ¡результаты их рассмотрена Ш#4и6--£ёхйическими советами Минсельхоза СССР.Минсель-хбэМаЯй 'СОЙР| Г'осагропрома СССР и рекомендованы к постановке на й^ей^йолбтво.
РёЗуЯЬтаТы исследований используется НПО "Селекционная техника" ^ПО "Аг?оприбор",ГСКБ ПО "Вороне*зерномаш",Кировоград-скйЛ проектно-конструкторским институтом "Посевмаш" при разработке и совершенствовании машин для механизации работ в селекции, сортоиспытании и первичном семеноводстве многолетних кормовых трав.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на Всесоюзно* совещании по механизации селекционно-семеноводческих работ (г.Москва, Г57*0,Всесоюзном совещании "0р-
ганизация работ по возделывание и послеуборочной обработке семян многолетних трав"(г.Москва, 1974), Всесоюзной научной конференции по кормопроизводству (г.Москва, 1977),Всесоюзном совещании "Проблемы механизации селекционно-семеноводческих работ" (Дотнува,Лит.ССР,1977),Всесоюзном совещании по селекции и семеноводству многолетних трав (г.Москва, 1973),Всесоюзном совещании "Система машин для механизации работ в селекции и первичном оеменоводстве" (г.Москва,1980),.Всесоюзном семинаре "Механизация селекционного процесса" (г. Москва,1983), Всероссийское совещании, по селекционно-семеноводческой работе с кормовыми культурами (г.Тула, 1984),координационном. совещании по селекции кормовых культур (г.Москва,1996),Всесоюзном семинаре "Комплексная механизация процессов в селекции и первичном семеноводстве сельскохозяйственных культур" (г.Москва, 1985),координационных советах по технике для селекции,сортоиспытания и семеноводства сельскохозяйственных культур (г.Симферополь, 1987,1983).
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 58 работах (в их числе 20 авторских свидетельств на изобретения).
Структура и объем: диссертации. Диссертация состоит из введения,семи глав,вцводов.предложений производству и приложений. Список литературы включает 293 наименования,в том; числе 39 на иностранных языках. Основная часть диссертации изложена на 237 страницах машинописного текста, ссдеркит 89 рисунков и 34 таблицы.
Методика проведения исследований. Исследования выполнены в. 1968.-.1938 гг. в соответствии с планами научно-исследовательских работ ОНШ кормов,заданиями общесоюзных научно-технических проблем 0.5Г.04, 0.51.12 и целевой комплексной научно-технической программой 0.Ц.'041,
В работе использовали а осноэдоу общепринятые методы исследований, разработанные ддя решения допросов неханизации сельского хозяйотва. При разработке >1 оценке средств механизации ис-пользаваяи следующие стандарта по испытанию сельскохозяйственных мааин:0СГ 70.5Л-32, ОСТ 70.8.2-74, ОСТ 70.3,4-74, ОС? 70.10.2-74 и ОСТ 70.10.4-84.
При разработке технологических комплексов и отраслевого' стандарта на параметра элементов опытного поля по стапам работ в селекции,сортоиспытании и первичном семеноводстве многолетних тра» основывались на общепринятых методах в селекции и системе государственного сортоиспытания сельскохозяйственных кулшР-
При разработке системы машин использовали "Программу и методику разработки общей и зональной системы машин" (М., 1977),"Методические указания по разработке системы машин для комплексной механизации растениеводства" (М., 1982).
Физико-механические свойства семян и растений изучали в соответствии с "Методикой изучения физико-механических свойств сельскохозяйственных растений" (М. ,1960) и основными половениями, изложенными в методическом пособии "Теоретические и экспериментальные исследования физика-механических свойств почв,удобрений и раотений" (М. ,1969). При изучении специфических свойств семян, и металлических порошков использовали различные частные методики,в том числе и разработанные автором.
В процессе исследований и испытаний ряда селекционных маиин разрабатывались специальные программа и методики,согласованные о Госкомсельхозтехникой СССР.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Обоснование задач исследования До настоящего времени эффективность.научно-исследовательских работ по селекции и первичному семеноводству многолетних кормовых трав сдерживалась из-за отсутствия ее комплексной механизации. Наиболее трудоемкие операции в селекционном процессе проводились в основном с помощь«) ручных орудий труда или единичных переоборудованных общепроизводственных или иностранных машин. Отечественная научно-техническая база для проведения селекционно-семеноводческих работ начала создаваться а начале 60-х годов в ЦОЕСБ МСХ СССР,ВИМ"е и других научно-исследовательских учревдениях (Н.Н.Ульрих,Е.Н.Конюшков,В.И. Анискин, Ю.Ф.Некипелов. Б. В. Федосеев, Д. Б. Дунаевский, В. А.Докрачев.М.Л.Вай-сман,З.М.Болотин,С.Я.Богачев и др.),рде разрабатывались мавины в основном применительно^ к селекции зерновых культур.
Анализ состояния изученности этой проблемы и использования результатов исследований свидетельствует,что для механизации селекционных работ с многолетними травами возможно использование лишь отдельных.машин,преимущественно для меядурядной обработки широкорядных посевов,уборки,очистки и сортирования семян. Менее всего механизированными окапались наиболее трудоемкие процессы, связанные с посевом,уборкой и учетом, уро«ая зеленой массы.очи-сткой от труднолтделимых сорняков и скарификации семян. Единая технологи проведения селекционно-семеноводческих работ с много-
летними кормовыми травами и комплексная их механизация отсутствовали.
Диссертационной работой предусматривалось решить следующие задачи:
- разработать и стандартизировать размеры опытных делянок, межделяночных дорожек и поворотных дорог;
- разработать технологические комплексы машин и на их осног-ве составить систему машин, для выполнения: работ на различных этапах селекции ;
- теоретически и экспериментальна обосновать параметры ма-иин.новые рабочие органы и конструкции селекционно-семеноводческих машин;
- создать и внедрить в производство технические средства механизации селекционно-семеноводческих работ - сеялки,комбайн для учета урожая зеленой массы,клеверотерки,машины для очистки и скарификации семян.
Система машин для механизации работ в селекции, сортоиспытании и первичном; семеноводстве многолетних трав
При разработке комплексной механизации работ в селекции,сортоиспытании и первичном семеноводстве многолетних трав исходили из необходимости создания специальной системы и комплексоз Технических средств для разных эталов селекционного процесса.
Для разработки системы машин было проведено изучение и испытание 75 малогабаритных и селекционных машин и орудий отечественного и зарубежного производства. Эти исследования позволили оценить достоинства и недостатки конструкций соответствующих машин,сформулировать требования и основные принципы построения будущей системы машин. дл& механизации работ в селекции, сортоиспытании и первичном семеноводстве многолетних кормовых трав.
Для систематизации требований к машинам селекционлыи процесс был! разделен на три. этапа (создание исходного, материала,предварительное и конкурсное испытание),каждому из которых соответствуют питомники о определенной площадью делянок,количеством рядков,растений и т.д., К первому этапу отнесены коллекционное, селекционные питомники'и изолированные площадки для формииования и размножения слокногибридных образвдв;ко второму - контрольные питомники и питомники предварительного сортоиспытаниям третьему - питомники конкурсного сортоиспытания.
С целью унификации работ по механизации составлены рациональ-
ные схемы выполнения технологического процесса,проведена группировка многочисленных селекционных питомников в этапы с однотипными операциями и объемами работ. Для каждого этапа селекционного проц-есса совместно с ведущими специалистами страны по селекции кормовых культур дано обоснование размеров и форм селекционно-семеноводческих делянок.межделянонных дорожек, и поворотных полос. Классификацию делянок проводили по количеству высеваемых в разных вариантах опыта семян,способу посева, и уборки с учетом размеров делянок,дорожек и поворотных дорог. При установлении размеров и форм делянок учитывали и такие важные факторы,как особенности наблюдения за растениями,необходимость, проведения искусственного) опыления,защиты от переопыления,возможности видовой и сортовой прополки и др. На основе этих исследований совместно с лабораторией стандартизации ШИИ кормов разработан и утвержден отраслевой стандарт "Параметры элементов опытного поля по этапан. работ в селекции,сортоиспытании и первичном семеноводстве многолетних трав" (ОСТ 1*668-77).
Для разработки технологических комплексов все виды работ, применяемые в опытах при создании и оценке сортов многолетних трав,условно объединены в три группы в соответствии о этапами селекционного процесса. К первой группе относятся гнездовой и однорядный посев,уход за посевами,уборка отдельных растений, послеуборочная и предпосевная обработка малых порций семян ;ко второй - посев обычным рядовым или широкорядным способом на делянках длиной от I до 20 м и шириной посева 90 см.уход за посевами,уборка зеленой массы и семян о делянок,послеуборочная и предпосевная обработка семян; к третьей - посеЕ обычным рядовым или широкорядным способом на делянках длиной от 15 до 60 и к шиоиной посева 150 см.уход за посевами,уборка зеленой массы и семян с делянок,послеуборочная и предпосевная обработка семян. Для механизации каждого, из этих этапов требуется свой набор мавин,отличающихся по конструкции,размерам и производительг-ности.
Если при проведении общепроизводственных работ посев выполняется сеялками одной ширины захвата,а уборку можно осуществлять косилками или комбайнами любой другой ширины,то на селекционных делянках ширина захвата уборочной машины должна строго соответствовать рабочей ширине захвата сеялки,а колеса, посевных и уборочных агрегатов долены проходить по мекделяночным
дорожкам.
Одним из важных требований,котороьу должны соответствоватк селекционные машины,является исключение сортосмешивания семяк обрабатываемой культуры. Поскольку селекционные семена представляют собой болыцую ценность, то при разработке селекционных машин особое внимание было обращено на их потери и травмирование в процессе обработки.
На основе агрономически,технологически и технически обосно,-ваннога- сочетания маиин были составлены технологические комплексы для выполнения селекционно-семеноводческих работ на всех трех этапах селекционного процесса.
Разработанная нами система содержит 22 наименования машин для механизации селекционно-семеноводческого процесса:посев, уход за посевами,уборка и учет урикая,послеуборочная и предпосевная обработка семян. Она вошла в общесоюзную "Систему машин для» комплексной механизации сельскохозяйственного производства иа 1976...1980 и 1981...1990 гг. 4.1. Растениеводство".
Средства механизации для посева многолетних трав
Наиболее ответственной операцией в селекционно-семеноводческом. процеосе.обеспечиваощей объективность и сопоставимость экспериментальных данных полевых опытов.является посев. Селекционные сеялки долены полностью соответствовать требованиям.предъявляемым к норме высева семян трав,равномерности их распределения по плоиади делянки и глубине заделки в почву.
Анализ качества посева различными по конструкции селекционными и семеноводческими сеялками (СН-15,СКС-6-10,АП-901 и др.) показал,что они не отвечает этим требованиям.,и в первую очередь, по равномерности высева семян как злаковых,гак и бобовы' трав. В большей мере этим требованиям соответствуют сеялки о порционным высевающим, аппаратом,на котором мы и сосредоточили свое внимание. Кроме того., селекционные сеялки о порционным высевающим аппаратом в отличие от сеялок с катушечными аппаратами, при рен-донизированком посеве могут совершать прямолинейное движение, засевая все варианты подряд.
Нами проведено, теоретическое обоснование технологии посева на селекционных делянках, изучены и разработаны рабочие органы травяных селекционных сеялок с порционным высевающим аппаратом индивидуального высева и аппаратом центрального распределения.
Решение проблемы равномерного распределения семяк по длине
делянки сводится к следуввдм технологическим задачам:дозирование сем ян, закладка их в кассеты или пакеты, распределение семян по ленте,синхронизация движения сеялки и ленты с семенами,обеспечение высева дозы семян на делянку без остатка. Были выбраны следующие пути решения этих задач:порция семян создается весовым или объемным, способом и раскладывается в кассеты или паке-ты;распределение порции семян по ленте производится на конусном, делителе ¡синхронизация движения; ленты с семенами и сеялки по; полю осуществляются за счет цепных передач! и перемещения участка ленты,заполненного, семенами,на заданную длину делянки; установка качала высева проводится с использованием, механизма передвижения ленты с муфтой свободного хода.
Ленточный высевающий аппарат обеспечивает высев всех видов трав .полностью освобождается от остатков семян и не травмирует их в процессе посева. Использование такого аппарата на сеялке требует в 3...6 раз меньше дефицитных селекционных семян. Одним из нерешенных вопросов в этом аппарате являлось равномерное распределение семян по длине транспортера. Ручная раскладка и разравнивание семян по транспортеру (сеялки фирмы "Вух-кан" и СУ-69) резко снижает производительность груда,а качество высева полностью зависит от индивидуальных особенностей сеяльщика.
Для обеспечения равномерного распределения семян по трано-портеру в сеялке с индивидуальным высевающим аппаратом было предложена следующее решение (А. с.К 820696):распределение семян целесообразнее проводить на конусном делителе,выполненном неподвижны» с двумя боковыми срезами ;параллельно. этим срезам установить направляющие пластины с делительными ребрами.;лен-точный транспортер установить под направляв кил а. так,чтоб и продольные плоскости симметрии транспортера и конусного делителя совпадали. Зто устройство высевавшего аппарата было использовано. в однорядной селекционной сеялке СТ-1 и многорядной селекционной сеялке СТС-П с одиннадцатью индивидуальными высевающими аппаратами. Такая сеялка может высевать за один проход каждым высевающим аппаратом определенный вид семян при разной норме высева и оптимальной глубине заделки их в почду.
Для второго этапа селекционного процесса была предложена сеялка о аппаратом центрального распределения. В этом аппарате семена распределяются на неподвижно* конусе и,ссыпаясь по по-
верхнооти,поступают в трубки,укрепленные в его основании. С целью повышения равномерности распределения семян было предложено расположить концы отводящих скатных трубок в разных рядах над ленточным- транопортером (А. е.* 8Ф292). Такая конструкция обеспечивает более равномерное распределение семян по сравнению о расположением! трубок, в параллельных рядах. Это предложение быяо реализовано в селекционной сеялке СТ-7.
Для обеспечения равномерного высева семян порционным аппаратом необходимо,чтобы семена из кассеты высыпались на центр конуса,а сан» конус должен занимать строго, вертикальное положение. Кроме того .при выталкивании нижней кассеты, особенно при посеве плохо сыпучих семян трав,они остаются-на дне нижней кассеты и выбрасываются за пределы сеялки. С целью повышения равномерности выоева семян и исключения потерь их за >. <ет выбрасывания было предложено установить направляющий кожух с кассетами наклонно к вертикали (А.с.№ 897137). Исследования показали,что угол наклона кояуха должен быть в пределах 30...40. град вперед или назад в зависимости от конструкции сеялки.
Одним из. факторов,влиявших на качество высева семян порционным аппаратом.является поперечный и продольный угол наклона сеялки в момент высыпания семян из кассеты на конусный распределитель. Установлено,что о увеличением поперечного угла наклона) на I...2 град неравномерность высева составляет 5... 1%,а при дальнейаем повышении неклона сеялки до Ц...5 град она достигает 19...27^. При изменении продольного угла наклона сеялки происходит перераспределение семян по участкам ленты. Неравномерность высева даке при I град наклона сеялки составила 11%,& при 5 град достигла
Дня определения: вертикальности положения конуса селекционные сеялки били оборудованы специальным уровнем. На многорядных навесных сеялках вертикальное положение конуса устанавливается при помовд регулировки центральной тяги навески трактора и его гидросистемой. В однорядной селекционной сеялке было предложено (А. с.$ 959658) поводок катка (третья опора сеялки) установить на оси посредством^ обгонной муфты,а ось на раме - посредством фрикционно-винтового соединения. Нажимая на опорные ручки сеялки, можно вывести .ориентируясь на уровень,высевающий аппарат в горизонтальное положение.
На равномерность выоева семя» сувесгвенное влияние оказывают
га
V < ,
г- з *
I'
!Спе1ер
ч. Ч
1 V
-
*
1 I
1.!
норма высева и длина засеваемой делянки,а хакасе вид высеваемой культуры- Так.при минимальной норме высева и малой длине деляй-ки неравномерность, высева по воем, культурам была самой высокой (рис.1). С увеличением! нар мы высева даже при малой длине делянки неравномерность высева семян снижается. На делянках длиной 5 и 20 м норма высева в меньшей степени влияет на неравномерность высева,чем, на делянках длимой 2 м. При высева хорошо, сыпучих (клевер луговой) и плохо сыпучих (кострец безосный) семян выявлена,что неравномерность высева у последних всегда значительно выше Независимо от нормы вы-Оева й длины делянки. Сдна-кй и у плохо сыпучих кулыур э*от показатель не превышал
12...Ы,-
Зти данные были подтверждены при проведении государственных приемочных испытаний Северо-Западной МИС.
Травяные сеялки должны обеспечивать равномерную глубину заделки семян многолетних трав. В зависимости, о» вида трав глубина заделки семян колеблется от I до 4 см. Чем, мельче оемена,тяжелее и влажнее почва,тем, меньше должна быть глубина заделки.
Для посева семян трав на селекционных делянках бил разработан специальный сошник (А.0.&9Г7750),который состоит из комко-удаливеля.наралышка с закрепленным на нем, плоским, полозом,боковых щек и семяпровода. Хеопсов крепление на нараяьнике плоского полоза и комкоудалителя обеспечивает постоянство хода сошника и заданную глубину заделки семян. В зависимости от высеваемой культуры можно регулировать глубину заделки семян посредством перемещения плоского полоза вверх или вниз относительно на-
Норнл. ¿¿¿I ¿л, г]«
л—1*; г-го"
°ис. I. Влияиие нсзмы высева й длины делянки на неравно« мерность высева семян трав сеялкой СТ-7.
ральника. Испытание сошников этой конструкции на селекционных травяных сеялках показала.что они обеспечивают оптимальную заделку семян (отклонение от заданной глубины 15... 17$),а такяе расстояние между рядками ( * I о».)«
По результатом исследований созданы оригинальные конструкции селекционных сеялок;для. первого, этапа совместно с НПО "Селекци-рцная техника"- однорядная ручная сеялка СТ-1 (рис.2),обеспечивающая высев порции семян на делянках длиний 1,5 и 10 м;для! второго* этапа совместно с Кировоградским ПКИ - навесная порционная сеялка СТ-7 (рис,3),осуществляющая посеэ № делянках длиной от I до 20м и шириной 90 см.;для третьего этапа совместно с УкрНИИСХОМ - навесная оеялка СТС-П (рис.4), индивидуальные аппараты которой обеспечивают -высев семян трав без остатка, на делянках
¿-кЯооети^-пенал,8^рычаги управле- длиной от Ъ до 60м и ццх,9-прикатцвапщее колесоДО-соиник ииринйД 1>5 ^ применение сеялок новой конструкции позволяет сохратить а 3...6 раз расход дефицитного посевного, материала и повысить произзодите-ЛЬНОвт* труда на 90#. Селекционные сеялки проилл испытания и рекомендованы на производство. Годовой экономический эффект от применении сеялок составит СТ-Г - 1604 руб., СТ-7 - 8Г6 руб. № СТС-И - 8128 руб.
Механизация уборки и учета урокая многолетних трав с селекционных делянок
Одной из наиболее трудоемких операций в селекционной работе О многолетними кормовыми травами является оценка их основного показателя - урожайности зеленой массы. Эта работа до настоящего времени,как правило, выполняется вручную.
Нч основе «сучения работы, образцов зарубежных комбайнов (Хе-ре-2Ц, Р С- У-125,Рода) и мнения ведущих селекционеров страны
РИО.2, Схеч^ сгялкк СТ-1: 1-коробка передач,2-м арк ер,3-опорн о е колесо, 4—тоанспоптеп.5—внаевяпший аппяпят.
п
111
¡:Г\] У - '
[ V'":"'
'1 1 ; 1 п -1
Рис.3. Схема сеялки СТ-7: 1-загрузочная воронка, 2-оемянаппавлявщая в гулка, З-кокус,4-распоеделитея ьное сито ,5-транспортер.б-пзиемная вооонка,7-се-мяпровод,8-пг/икатывавоее колесо, 9-эагортач, Ю-сошник.
Рис.4. Схема сеялки СТС-П: 1-трактор, ?-сцепка авто магическая. З-козобка ггепедач, ч-винт установки глубины посева, 5-касееты, б-напэавляюцая кассет, 7-вильчатый выталкиватель, 8-семена. 9-семяпоовод, Ю-конус, Н-тоаиспоотер, 12-лоток,' 13-сборник кассет, 14-совник, 15-прикатывавшее колесо
были разработаны требования к комбайну .обеспечивающие полную механизацию процесса учета урожая зеленой массы. Он должен быть самоходным.с Фронтальной жаткой и выполнять операции по скашиванию,сбору зеленой массы в бункер,взвешиванию ее и перегрузке в транспортное средство;взвешивашдее устройство должно незначительно реагировать на вибрацию машины и температуру окружающей среды.иметь простой контроль и удобную регулировку; конструктивно при определении массы трав бункер должен опираться. только на взвешивающее устройство и быть свободным от других связей ;он должен подниматься и опрокидываться для выгрузки зеленой массы в транспортное средство.
В соответствии с этими требованиями была разработана новая конструктивная схема комбайна для учета урокая зеленой массы (подъемно^-опрокидываюиий механизм бункера,взвешивающее устройств»,привад режущего аппарата жатки и др.), которая защищена 6 авторскими свидетельствами.
На первом этапе исследований был разработан макетный образец комбайна,на котором проводилась отработка основных рабочих органов машины. Ширина захвата жатки была выбрана 1,2 м. по типу применявшихся моторизованных косилок,объем бункера - 100 кг массы из расчета максимального планируемого урокая грав;для взвешивания были, использованы тензометрические датчики ;дая выгрузки предложено устройство,обеспечивающее под^м1 и опрокидывание бункера.
Исследование работы макетного образца комбайна с жаткой захватом 1,2 м показало,что при учете урожая многолетних трав о делянок шириной 1,05 м появляются потери, за счет несрезанных растений и,кроме того .усложняется вождение комбайна по т сим делянкам. Полевыми испытаниями установлено,что для обеспечения полного скашивания трав без потерь ширина захвата жаяси. должна быть не менее 1,4 м.
Хронометраж всех операций по учету урожая зеленой массы с делянок макетным образцом комбайна (при длине делянок 10 м требуется 202,4 с.в т.ч. на скашивание 46Л с,настройку тензометри-ческого взвешивателя 36.3 с,взвешивание 18,5 о,переезд на выгрузку 20.7 с,выгрузку массы 19.0 с,переезд к следующей делянке 12,5 с;при длине делянки 20' м - соответственно 240,9;88,Э;33,3; 15,8;22,3 ;Г7,7 и 13,0 с) позволил установить,что независимо от длины делянки от 35 до 42$ времени требуется на настройку ген-
зовзвешиваощего устройства и от 15 до Т1% на транспортные переезды. Это существенно сникает производительность машины. Поэтому в качестве взвешивающего устройства на комбайне было предложено: использовать гидравлический однотрубный манометр,а для сокращения транспортных переездов для выгрузки массы емкость бункера была увеличена до 150 кг. Исследование работы гидровз-вешивателя на комбайне показало,что он обеспечивает стабильные результаты как при работающем,так и при выключенном двигателе, а погрешность взвешивания составляет 0,3. ..0,6%.
По результатам исследований совместно с НПО "Селекционная техника" создан самоходный комбайн K3M-I4 для учета урожая зеленой массы (рис.5).
Рис.5. Схема комбайна КЗМ-Й: 1-жатка,2-тоанс-поргер,3-кабина,4-бункер,5-взвешивающее уст-роиство.б-подъемно-опрокидываювдй механизм
При испытании комбайна на клевере луговом при скорости 1,1 км/ч высота среза растений превысила установочную на 0,65 см,а при скорости 2,2 км/ч - на 1,22 см. Потери от повышенного среза. составили соответственно 1,63 и Дальнейшее увеличение поступательной скорости (до 5 км/ч) оказалось нецелесообразным в связи с тем.Ч'-о на делянках длиной 5 и ГО м становится трудно управлять комбайном из-за наезда и скашивания трав на следующих делянках.
Комбайн успешно прошел государственные испытания и рекомендован. на производство. По итогам испытаний на Подольской М/С комбайн обеспечивает полную механизацию >борки и учета урокая
многолетних кормовых трав о селекционных делянок. Он скавивает, собирает,взвешивает и выгружает массу в транспортное средство в едином технологическом процессе. Использование комбайна позволяет убирать 20 делянок в час.снизить энергоемкость процесса уборки и расход топлива в *1,9 раза,повысить производительность труда в 5 раз,значительно облегчить работу по учету урожая зеленой массы. Годовой экономический эффект составил 3236 руб. НПО "Селекционная техника" выпустилопартию комбайнов в количестве 25 шт.
Средства механизации для послеуборочной обработки семян многолетних трав
При подготовке высококачественных семян трав,убранных с селекционно-семеноводческих делянок, необходимы специальные машины, обеспечивающие очистку малых парткЛ и порци* семян,ке повреждавшие их в процессе обработки и полностью очищавшиеся от остатков культуры. Наряду с традиционными операциями по очистке семян трав (Н.Н.Ульрих,З.М.Цециновский,Н,Г.Гладков,Г.Т.Павювский, И. Е.Кожуховский.П.П.Колышев .Б.В.Федосеев,И. М.Гринчук, А./.Вадо-палас.В.И.Янулевичус и др.) и достижения высоких показателей соответствующих ГОСТов на суперзлиту и элиту должен быть предусмотрен специадьный комплекс мелшн.
Для получения вытертых семян бобовых трав необходимы селекционные клеверотерки,которые наряду с высокой степенью вытирания ' 1е менее 90!?) и возможно малым дроблением семян должны полностью очищаться и не допускать соргосмешивания.
В известных конструкциях клеверотерок (УТВ-1,ТКС-0,б,УВС-50) в ¿сачеотве вытиравшей поверхности использована энтгранерная сетка. Для селекционной клеверотерки такой рабочий орган в виде сетки оказался неприемлемым. Клеверотерки с горизонтальными и вертикальными дисковыми рабочими органами и ленточным вытирающим аппаратом являются сложными в конструктивное исполнении и не обеспечивают необходимые качественные показатели при порционной загрузке машины.
Для выполнения поставленных требований была разработана новая конструкция селекционной клеверотерки с вертикальны!, расположением наружного неподвижного и внутреннего врашающегося барабанов. Вытирающими рабочими органами были выбраны цилиндрические штифты, установленные по винтовой линии,с целью избежания повреждения семян при вытирании и полной очистки рабочей камеры от остатков. Привод ротора осуществляется от электрэдзи-
гателя посредством клиноременного вариатора.
Предложенная конструкция обеспечивает выполнение следующего технологического процесса:поступающая на вытирание пыжина захватывается вращающимися штифтами ротора и приводится в движение ¡штифты наружного барабана препятствуют движение пыжины, в результате чего происходит трение слоев вытираемой массы друг о друга;в процессе работы, осуществляется кратковременное сжатие массы пыжины при встрече двух итифтов и выделение семян из цветочных оболочек ¡обрабатываемая масса попадает в межштифтовое пространство и перераспределяется-.мелкие частицы и вытертые семена опускаются вниз,а остальная масса перемещается до встречи со следующим рядом штифтов. Таким образом,процесс вытирания семян зависит от частоты встречи штифтов ротора и обечайки, то есть от окружной скорости ротора и количества рядов штифтов,че-р^з которые должна пройти пыжина.
Эксперименты показали,что с увеличением окружной скорости ротора степень вытирания повышается независимо от числа рядов штифтов,участвующих в вытирании. С увеличением' числа рядов вти-фтов степень вытирания повышалась даже при минимальных окружных скоростях. Та к, при установке одного ряда штифтов степень вытирания. изменялась от 96,5% при окружной скорости 18 м/с до.98£ при скорости 21 м/с,а при установке четырех рядов штифтов - соответственно от 97,8 до 98,4%. Установлено,что» наиболее высокие качественные показатели вытирания семян достигаются при окружной скорости ротора 21 м/с и четырех рядах штифтов на наружной барабане.
Выявлены зеисономерности степени вытирания семян из пыжины в зависимости от ее влажности. Наиболее полное вытирание обеспечивается при влажности от II до 202. Так,при влажнооти пыжины 10,9 ;15 и 20^ степень вытирания семян составила соответственно 99,б;98,9 и 97,{#. Однако при обработке сухой пыжины появляется много (до Н/О дробленых семян. С увеличением влажности пыжины количество дробленых семян снижается.
1ю результатам исследований разработана лабораторная штифтовая клеверотерка КЛ-1 (рис.6),удовлетворяющая предъявляемым требованиям. Клеверотерка успешно прошла государственные испытания. Она обеспечивает производительность 4 кг/ч при порционной загрузке и 22,7 кг/ч при непрерывной работе. При этом оте-пень вытирания семян составила соответственно 94,8 и 98,По
1 у
с* р Г' /
1.: /
/
. I .
I. . — — г
Рис.6. Схема клеверотеоки К Л—I: 1-бункер, 2-оотор,3-обечай1са,<|-вентилятоо,5-ппиемник семян,6-<Гильто,7-циклон, 8-трубопровод
данным Северо-Западной МИС,машина полностью самоочищается от обрабатываемого материала. Производительность труда повивается на %%. Годовой экономический эффект 1966 руб. Машина рекомендована на производство. По заявкам потребителей Одесским филиалом, НПО "Аграприбор" изготовлено) 105 машин.
Для вытирания семян из головок,собранных с делянок первого этапа
селекции,а такке при оценке обоемененности бобовых трав необходимо проводить вытирание до 10 головок, клевера с одного растения. Для этой цели нами разработана порционная клеверотерка КП-10 (рис.7). В этой машине использован принцип бесподпорного
вытирания семян из пыхины.Он основан на многократных и частых перемещениях вытираемой массы вдоль гладких сгенок загрузочной емкооти посредством гибкого элемента ротора,выполненного, в Форме ласточкина хвоста (А. с. * 727 Г78).
Испытания порционной клеверо-терки на клевере луговом показали,что полное вытипание семян (1002) происходит при экспозиции обработки от 2,5 до 5 с. На вытирание того же объема массы (10 головок клевера) с помощью ручного приспособления требуется от Рис.7. Схема клеверотерки КП- т<> 9и „ . *итипяиия
10: 1-плита,2-стэйка,3-осно- 13 до й °'а степень вытирания
вание.^-электродвигатель.З- сос-авляет 88...99%. По резуль-7-$тор~3аГРУ30ЧНМ еиКООТЬ' татам испытаний клеверотерка ре-
комендована на производство. Экспериментальной мастерской ВНИИ кормов изготовлено 125 машин. Использование клеверотерки позволяет повысить производительность труда в ^ раза. Годовой экономический эффект составил 222 руб.
В процессе уборки злаковых трав комбайнами в зависимости от состояния пооевав и режима обмолота в ворохе содержится до 60% обрушенных семян. Пс действующему ГОСТУ,в суперэлите и элите допускается ограниченное^одержание (в тимофеевке луговой не более 20£). Кроме того,в посевном материале многолетних трав содержатся трудноотделимые семена сорняков (морковь дикая,ромашка,пырей ползучий и др.). Для очисти семян трав в такой ситуации необходима специальная машина. Более всего этим требованиям отвечает леи5ораторный отражательный. стол,который разделяет семена по комплексу физико-механических свойств.
Обоснована конструкция лабораторного отражательного стола и отработаны режимы сортирования. Исследованиями,проведенными на макетном образце лабораторного отражательного стола о семенами тимофеевки луговой .установлено,что качество очистки зависит от частоты и амплитуды колебаний,а также угла наклона деки стола. Выявлены следующие закономерности:при амплитуде г лебаний 100 и [10 мм с увеличением частоты колебаний деки достигается более высокая эффективность выделения обрушенных семяа;при амплитуде колебаний 120 мм аналогичный эффект проявляется при уменьшении частоты колебаний деки; при постоянной амплитуде кол.еабний о уселиченмем частоты необходимо увеличивать угол наклона деки, чтобы обеспечить максимальный выход доброкачественных оемян (рис. 8). Установлек оптимальный режим работы отражательного сор-
ь
i.o
0,9
, QS ' 0.7 SS V Ü1 US
Р Щ
Г/
й--
—V
w <
N
V*"
Рис.8. Эффективность соотиоования семян тимофеевки луговой в зависимости от частоты колебаний (л) и угла наклона («О деки стола пой А»120 мм
тировального стола для выделения обрушенных семян тимофеевки луговой: амплитуда колебаний деки ПО мм,частота колебаний 120 в минуту,угол наклона деки 2,5 град. Оптимальные параметры работы стола при выделении трудноотделимых семян сорня^оа (ромашки из тимофеевки луговой,моркови дикой из клевера лугового,пырея ползучего из ежи сборной и овсяницы луговой,щетинника зеленого из лвцерны) следувшие: амплитуда колебаний 100... 120 мм, частота 100...120 в минуту,угол; наклона деки 0^3 град.
Испытания лабораторного отражательного стола ЛСС-ГМ (рис.9),
созданного совместно с НПО "Агроприбор",показали,что использование его снижает затраты труда на 99% по сравнении с ручной очисткой семян. Годовой экономический эффект составляет 7323 руб. По результатам испытаний малина рекомендована на производство. Псковским заводом электротехнического оборудования изготовлено 105 машин.
В семенах бобовых трав часто содержатся трудноотделимые сорняки (марь белая.подмаренник цепкий ,подорожник,смолевка, повилика и др.)выделить которые можно только на основе особых свойств их поверхности,в частности, магнитным способом. Для очистки семян,засоренных такими сорняками,разработана лабораторная магнитная семеочистительная машина М.ЧС-1 (рис. 10),конструкция которой защищена тремя авторскими свидетельствами. В ней использован разделительный барабан на постоянных
Рис.9. Схема отпажательного стола ЛСС-1М: 1-рама,2-электродвигатель, 3-маховик регулировки числа колебаний, '»-стол.З и 11-лриемные емкости.б-де-ка,7-устройство регулировки угла наклона деки.З-распределитель семян, 9-вибро лоток, 10-бункер
Рис. 10. Схема машины магнитной семе-ачиститежьной ММС-1: 1-поиемные емкости, 2-магнитный разделительный барабан., Э-вибропитател ь, Н -бункер, 5-смеситеаь,6-емкость для семян смешанных с порошком
магнитах в сочетании о металлической ступенчатой лентой. Применение ступенчатой ленты в наших исследованиях обеспечило полное выделение семян сорняхов (плевел) при содержании их в исходном материале в количестве 1100 вт/кг. При очистке этого ке материала на гладко» барабане семян сорняков осталось 700 шт/кг.
Очистка семян на магнитной машине происходит при использовании специального металлического порошка, доза которого влияет на качество
очистки семян. Установлено,что с увеличением дозы порошка о 0,5 до 2,5£ повидается частота семян,но снижается их выход в основную фракцию (рис. II). Особенно это проявляется при высокой про-
"1- в*46,3»/г
Г
\ Чистота
90 — 1 ы*6
__
160' ЯР
ад ы (з г,о гл Доза поросла, '/*
VI
а=<33 "/г
41 «о « г.' « Дола порош**, /•
Доза порошка.
Рис.II. Влияние доза порошка и производительности машины ММС-1 на выход и чистоту семян клевера лугового
изводительнооти малин« (при 138 кг/ч выход семян составил только 75#). При малых дозах порошка время смешивания не оказывает существенного влияния. Так,с увеличением дозы порошка до IX чистота семяв при 2 мин смешивания повысилась до 98,£#,а при '»мин-до 99,С использованием; больших доз порошка (от 1,5 до 2,5?)
качество очистки семян оставалось высоким, (99,3...99,6%) неза>-васимо от времени смешивания.
На. основе проведенных исследований установлен оптимальный реют работы лабораторной магнитной машины, обеспечивающей полное выделение семян сорняков с шероховатой поверхностью:произ-водивельнооть 60 кг/ч,доза порошка 1,5...2£ от массы семян.
Государственные испытания магнитной машины ММС-1,созданной совместно о НПО "Агроприбор",показали,что она обеспечивает полное выделение семян повилики из клевера лугового (в исходном материале ее содержалось 366 шт/кг),а общее количество сорняков снизилась в 24,6 раза. Чистота семян клевера лугового повы-оилаоь о 09,9 до 96.6^. Испытания также показали,что машина позволяет значительно снизить затраты труда Сил 98^),а экономический эффект составляет 8298 руб.
По результатам приемочяых испытаний машина магнитная семео-чиотительная ММС-1 рекомендована на производство.
Скарификация семян бобовых трав
Семенам довольна большой группы бобовых трав,ценных в кормовой отношении,присуще свойство твердосемяннооти. У этих оемян вследствие особого строения семенной оболочки,наличия плотного, герметичного слоя .препятствующего проникновению воздуха и воды к эародыау,период прорастания после посева очень растянут,а некоторые из них могут дать воходы только через несколько лет.Для получения высоких урожаев при посеве такими семенами завивается норма высева,что приводит к перерасходу семенного фонда или недобору продукции из-за изреженности травостоя.
Количества твердых семян различно в зависимости от вида и сорта бобовых трав. ТИк.у люцерны и клевера количество их достигает 40...50донника,люпина и лядвенца рогатого - 80Х.Если же у твердых семян нарушить герметичность оболочки,то они прорастут после посева более дружно и полно.
Изучению твердосемянности бобовых трав посвяиен ряд отечественных и зарубежных работ (П.И.Лисицын,Н.И.Рыжов,М.А.Филимонов, Н.А.Иайсуряи,С.С.Шаин,А.В.ПопЬв.М.С.Трусов,И.ГЬдд.Ф.Ноббе,1.Бар-тон.В.Крокер и др.). Большая часть этих работ была направлена на устранение твердосемянности методами селекции и агротехники, а также на разработку различных приемов нарушения герметичности оболочки семени с помощью химических веществ,термической обработки, механического воздействия и др.
Нами установлены закономерности содержания тверд«* семян 9 зависимости от механических средств уборки и послеуборочной ой* работки семенного.' материала'количество твердых семян будО' в 2 раза меньше в ворохе комбайновой уборки по сравненив о ручным сбором (на. контроле количество твердых оемян севера гибридно»? го составило 99$,клевера лугового - 80£,а после.уборки комбаЧ-ном! Сампо-500 - соответственно 32 и 39#);при обработке пыжины на клеверотерках содержание твердых семян снизилось на 75%; в процессе сушки количество их увеличилось на 2.. ;очистка на ветро-решетно-триерных машинах сопровождалась незначительным . снижением твердых семян,а очистка ¡;а магнитных машинах - увелитт чением. их до 8%;в процессе зимнего хранения количество твердых семян снизилось на 1Б...25#;при протравливании семян - на I.., 3^;при высеве сеялками с катушечными аппаратами - на 2...3%,
Из приведенных данных видно.что в процессе уборки.поодеубо-рочн®й обработки,хранения и посева количество твердых семян снижается на 65...70# и в посевном материале их остается до 30 ...Ъ%. Следовательно,для предотвращения перерасхода семенного материала и получения высоких урожаев необходимо перед посевом проводить скарификацию оемян бобовых трав.
Для предпосевной обработки оемян предназначались ранее выпутг скавшиеся. специальные машины - скарификаторы "Универсал",СВВ-0,2,СТС-2 и др. Однако по ряду причин они не нашли практического применения.. Для скарификации семян используются кдеверотер-ки.молопсовые дробилки,крупорушки,которые значительно повреждают семена в процессе обработки.
Анализ конструкций малин показал,что дкя этих целей наиболее эффективны центробежные скарификаторы,обеспечивающие выбор оптимального режима обработки различных семян бобовых трав в зависимости от их физико-механических свойств,
Одним из основных рабочих органов скарификатора является ротор. На основе теории движения материальной частицы по ротационным поверхностям!,разра<5отанноД П.М,Василенко (1960),была рассчитана скорость разброса семян роторам скарификатора и установи, лена взаимосвязь между окружной скорости ротора (/окр),расчетной ОГрасч) и экспериментальной^/эксп) скоростью разброса семян,которая выражается следующими уравнениями:^окр*0,797 »/эксга; гГдксп-Урасч-9,795; 1/окр=0,797Срасч - 9,795),
Исследования показали,что о повышением окружной скорости ро-
хора Количество твердых семян всех испытанных культур (клевер Лугойой.люцерна.галега,лилии) снижается. Однако у более крупных семян Сяопин) это снижение происходит резче,чем у мелких семян. Установлен оптимальный диапазон окружных скоростей:для крупно-семянных культур 10... 18 м/с,для мелкосемянных - 20...28 м/с.
Существенным фактором,обеспечивавшим процесс скарификации*, является рабочая скарифичируювдя; поверхность, с которой соприкасаются! семена при обработке. Наиболее качественные показатели работы скарификатора получены при применении абразивной поверхности по сравнение о энтгранернои и гладкой. При этом, в обработанном материале содержалось наименьшее количество твердых, травмированных и битах семян.
В связи с тем,что выпуск абразивных обечаек промышленность не налажен,она была использована только в селекционном скарификаторе. Для семеноводческого скарификатора применена энтгра-нерная поверхность.
Качество обработки семян зависит также от кратности пропуска их через машину. После однократной обработки семенного материала на скарификаторе иногда в нем остается большое количество твердых семян. Это. макет быть в тех случаях,когда в исходном материале содержится большое количество твердых семян или влажность их некондиционна.
Исследование качеотва семян лвцерны и лшина после однократной и Двукратной обработки, показало,что двукратная обработка у*е при небольших окружных скоростях вращения ротора (10,4 и 15»6 h/o) способствует снижение твердосемянности. С увеличением окружной- скорости ротора также происходит снижение количества тверди* семян,но при этом значительно увеличивается доля битых И травмированных оймян. В связи о этим для селекционного скарификатора' бала принята технологическая схема с однократной обработкой семян(а для семеноводческого - о двукратной. Однако в конбгрукйии оеменоводческого. скарификатора предусмотрена также воэйожйость за счет снятия верхнего ротора обеспечивать одна-Кратйув обработку семян.
Процесс скарификации семян зависит также от состояния исходного материала,особенно от его влажности. В период хранения алажностк семян,как правило,является кондиционной (II... Wt) и изменя6*ся а небольших пределах. В зависимости от погодных условий й пврйод уборки<а также от условий хранения влажность от-
дельных партий семенного материала может колебаться от 7...8 до 1о£. Семена с различной влажностью не могут обрабатываться при одинаковых режимах работы скарификатора. В связи с этим на основе экспериментальных данных была сделана попытка установить закономерности,позволяющие выбрать оптимальный или близкий к нему режим работы скарификатора. Такими факторами,влиявшими на выбор режима, являются, влажность и масса семя».
В результате математической обработки данных многочисленных опытов получена следующая эмпирическая зависимость, связываания окружную скорость ротора (\Гокр),абсолютную массу (А) и влажность семян: / [/"окр ■ 2>Г V-
Из. данных графика (рис.12), по строенного, не основе подсчетов
по этой формуле, следует,что скоростной режим обработки можно выбрать достаточна точно,зная абсолютную массу и влажность обрабатываемых семян. Сопоставление экспериментальных паттерна! ав и данных, полученных при подсчете
по предлагаемой формуле, показал хорошее их согласование.
Важное значение имеет также определение оптимальных сроков проведения, скарификации. Это связано: о тем,что семенной материал, содержащий твердив семена,лучве хранится,не тратя на дыхание запасные питательные вещества. При нарувении герметичности оболочки твердые семена поглощают кислород воздуха в 2...3 роза более активно,чей мягкие семена. Растения из твердых семян отличаютоя более интенсивными темпами роота надземной массы и корневой системы, хорошей кустистоотью и облиственноотьв,кото-
Рис. 12. Номоптмма для определения скоро стного.рёюлаработн" скарификатора в зависимости от вида культуры и влажности семян;
рая обеспечивает высокую кормовую и семенную продуктивность (С.С.Шаин),
Исследования по влиянию обработки и срока хранения на качество семян клевера лугового показали,что только за зимний период хранения в необработанных семенах (контроль) количество твердых снизилось, на 50%,а через 3 года хранения твердые семена; практически исчезли. Всхожесть семян осталась достаточно высокой и составила в среднем- 91%. Эти опыты показали,что семена бобовых трав,предназначенные для посева на следующий год, можно скарифицировать сразу же после уборки,в процессе их послеуборочной обработки. Семена же,предназначенные для длительного хранения,не следует подвергать обработке на скарификаторе в год уборки,а проводить ее непосредственно перед посевом.
На основе результатов исследований совместно с НПО "Селекционная техника" разработан скарификатор СКС-30 (рис. 13) для обработки малых (селекционных) образцов се»-ян ¡совместно с ГСКБ "Воронежзерномаш" - скарификатор СС-0,5 (рис. 14) для обработки
семян бобовых трав семеноводческого назначения. Государственные испытания этих машин показали,что они качественно выполняет технологический процесс и обеспечивают высокую степень, скарификации (88. ..%#). Годовой экономический эффект от использования скарификатора СКС-30 составил 1990 руб.,а скарификатора СС-0,5 - 3444 руб. По результатам испытаний машины рекомендованы на производство.
Итоги и общие выводы I. Анализ производственных операций при проведении научно-исследовательских работ в кормопроизводстве показал,что селекционно-семеноводческий процесс является наиболее тру-Основные операции выполняются
Рис. 13. Схема скарификатора селекционного СКС-30: 1-основание, 2-вариатоо, 3-приемник семян,4-ротор,5-бункер,б-рсгулятор подачи, 7-электрошкаФ
доемким и менее механизиоованным.
Рис.14. Схема скарификатора семеноводческого СС-0,5: 1-бункер,2-ротор.Э-отстойкая камера с вентилятором, 4-воздуховод, 5-Фильгр
главным образом о помощью ручных орудий труда, в меньшей мере - приспособленными и переобог-рудованными общепроизводственными или кустарно изготовленными машинами и орудиями. Поэтому важнейшим условие»« повышения эффективности исследований по селекции и семеноводству кормовых культур, и в частности многолетних трав, является их комплексная механизация.
2. Ддя унификации работ на различных этапах селекционно-семеноводческого процесса проведена классификация делянок по технологическим- признакам, с учетом их размеров,количества высеваемых семян,способов посева и уборки,а также особенностей наблюдения за растениями ¡разработан и утвержден отраслевой стандарт "Параметры элементов опытного поля по этапам работ в селекции, сортоиспытании и первичном семеноводстве многолетних трав"
(ОСТ 4668-77).
3. На основе изучения технологии проведения работ в селекции, сортоиспытании и первичном семеноводстве многолетних кормовых трав разработаны исходные требования к системе малин и технологическим- комплексам,обеспечивающие максимальную механизацию се-лекционно-семеноводаеского процесса и качественное выполнение всех операций (посев,уход за посевами .уборка урожая,послеуборочная и предпосевная обработка семян).
4. Разработаны технические решения и обоснованы конструкции машин,удовлетворяющие важнейшим требованиям селекционно-сенено-водчеокого процесса (наличие машин,различных по ширине захвата и производительности,ддя выполнения одного и того же процесса в зависимости от этапа селекционно-семеноводческой работы;возможность быстрой и точной переналадки при переходе от одного бари-анта к другому ¡Фронтальное расположение рабочих органов ¡точное выполнение технологических операций ¡быстрая и надежная очистка
и самоочистка рабочих органов) и общи» требованиям,предъявляемым к современной технике (максимальное повышение производительности труда ¡универсальность и унификация, деталей,узлов и рабочих органов ¡выбор типа энергетики установленной мощности и др.).
5. Теоретически обоснованы и экспериментально отработаны рабочие органы и их параметры для селекционных сеялок (конусный распределитель индивидуального высевающего аппарата,конусный аппарат центрального распределения,установка кассетной системы, специальный сошник и др.) и технология их работы на селекционно-семеноводческих делянках (оптимальные углы поперечного и продольного наклона сеялки при загрузке семян в аппарат,равномерность хода сошника).
С использованием новых рабочих органов созданы оригинальные селекционные сеялхи:для первого этапа селекции - ручная однорядная СТ—I,для второго - навесная, семирядная СТ-7,для третьего - навесная одиннадцатирядная CTC-II. Высевающие аппараты их обеспечивают посев порции семян трав без остатка на делянках разных размеров (от I до II рядков длиной от I до 60 м). Такие сеялки позволяют повысить производительность труда в II. ..Г7 раз .обеспечить экономию семян в 3. ..6 раз. Годовой эконамич.ео-кий эффект от 816 до 8128 руб.
6. Разработана принципиально новая конструктивная схема комбайна для учета урожая зеленой массы (подъемно-опрокидывающий механизм бункера,взвешивающее устройство,привод режущего, аппа/-рата жатки и др.). На ее основе создан самоходный комбайн КЗМ-14,осуществляющий в едином технологическом процессе скашивание трав,сбор, взвешивание зеленой массы и перегрузку ее в тран-
. сортное средства. Установлена оптимальная ширина захвата жатки комбайна,скорость движения машины при уборке зеленой массы на селекционных делянках (2,2 км/ч). Применение комбайна обеспечивает повышение; производительности труда в 5 раз,облегчение работы при учете урожая „снижение энергоемкости процесса уборки и экономив топлива в 4,9 раза. Годовой экономический эффект 3236 руб.
7. Обоснованы новые рабочие органы.обеспечивающие высокую степень вытирания семян бобовых трав из пыжины,минимальную их повреждаемость и полную самоочистку машины. Для послеуборочной обработки семян трав созданы клеверотерки:лабораторная штифтовая КЛ-1 и порционная КП-Ю ¡устаноьлены параметры и скоростные
режимы вытирания семян (21 м/с длл клеверотерки КЛ—I м/с для КП-10). Клеверотерка порционная обеспечивает степень вытирания семян 100$ из порции от I до 10 головок ¡лабораторная клеверотерка - 53^ из пыкины комбайновой уборки. Использование этих машин повышает производительность труда на 96?. Годовой экономический эффект от 222 до 1966 руб.
8. Обоснована конструкция и отработаны параметры лабораторного отражательно стола для очистки семян трав от трудноотделимых сорняков и выделения обрушенных семян злаковых трав. Исследованы зависимости процесса сортирования от регулируемых параметров отражательного стола (часто".а и амплитуда колебаний деки стола,угол наклона ее) и установлены оптимальные режимы его работы при очистке и сортировании семян кормовых трав, засоренных трудноотделимыми сорняками (амплитуда колебаний 100 мк, частота колебаний ПО в мину ту,угол наклона деки 0 град.), а также при выделении обрушенных семян, основной культуры (амплитуда ПО мм,частота 120 в минуту,угод наклона деки 2,5 град.).
По результатам исследований разработан лабораторный отражательный стол. ЛСС-1М, который позволяет снизить затраты труда на 99? по сравнению с ручной очисисой семян. Годовой экономический эффект 7323 руб.
9. Обоснован и предложен оригинальный рабочий орган семеочи-стител ьноЯ машины на основе постоянных магнитов и ступенчатой ленты,позволяющий выделять семена; сорняков с шероховатой поверхностью из, семян, бобовых трав. Разработана методика оценки металлических порошков/используемых при очи стае семян бобовых трав. Установлены оптимальные параметры работы машины,обеспечивающие устойчивый технологический эффект (доза металлического) порошка 1,5...2%,время смешивания в порционном, смесителе 4 минуты,производительность 60' кг/ч). На основе проведенных исследований создана магнитная семеочистительная машина ММС-1, обеспечивающая: снижение затрат труда, на 98$. Экономический эффект 8298 руб.
10. Теоретически и экспериментально обоснована конструкция скарификатора,основных рабочих органов и их параметров (окружная скорость вращения ротора - Ю...Г8 м/с для крупно с емянных
и 20...28 м/с для. мелкооемянных бобовых кулыур.вид рабочей по- . верхносги - абразивная или знтгранерная.одно- или двукратная обработка семян за один пропуск). Установлен наиболее эффектив-
ный режим работы (окружная скорость ротора в зависимости от вида оемян и их влажности).
Для обработки селекционных образцов семян бобовых трав создан скарификатор СКС-30,для крупных партий семян - скарификатор СС--0,5. Эти машины обеспечивают степень скарификации 88...%% при снижении затрат груда на 57...&)%. Экономический эффект от использования скарификатора СКС-30 -1990 руб.,СС-0,5 - 3444 руб.
II. На основе проведенных исследований разработана система машин для. механизации работ в селекции,сортоиспытании и первич— ном семеноводстве многолетних кормовых трав,которая вошла составной частью в "Систему машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства"(Ч. I,Растениеводство). Создано 10 оригинальных машин для комплексной механизации наиболее трудоемких операций при выполнении работ по посеву .уборке урожая зеленой массы,послеуборочной и предпосевной обработке семян,защищенных 20 авторскими свидетельствами. Суммарный экономический эффект от внедрения созданных малин 1,3 млн.руб.
Предложения производству
Для значительного повышения эффективности научно-исследовательских работ в селекции и первичном семеноводстве многолетних кормовых трав рекомендуется специальный комплекс машин,обеспечивавший увеличение производительности и улучшение условий груд», сокращение затрат трудовых и материальных ресурсов при высоком качестве выполняемых технологических операций:
- для проведения посева:на первом этапе селекции - сеялка однорядная СТ-1,позволяющая высевать вей порцию семян без остатка на делянках длиной 1,5 и 10 м;на втором этапе - сеялка семи-рядная СГ-7,обеспечивающая порционный высев на делянках длиной I, 2,4,5,10,15 и 20 м с шириной междурядий 15,30,45,60,75 и 90 си;на третьем этапе - сеялка СТС-П,порционно высевающая семена трав из одиннадцати индивидуальных аппаратов на делянках .длиной Б,20,30 и 60 м о междурядьями от 15 до 150 см;использо-
вание сеялок такой конструкции сокращает в 3___6 раз количество
посевного материала и повышает производительность груда на
- для учета урожая зеленой массы многолетних кормовых трав -комбайн КЗ'Л-14,который осуществляет скашивание трав с делянок, сбор массы а бункер,взвешивание и перегрузку в транспортное средство в едином технологическом процессе ¡применение комбайна повышает производительность труда в 5 раз.сокращает число исполь-
эуеиоЯ техники,уменьшает количество обслуживавшего, персонала в 4 раза и облегчает характер груда;
- для. вытирания семян бобовых трав - клевере терки, порционная КП-Ю и лабораторная КЛ-1,которые обеспечивают степень вытирания. 100* из селекционных образцов и 98* из. пыжины комбайновой уборки,¡применение этих мавин повывает производительность труда на 96*;
- для очистки, семян трав от трудно отделимых сорняков (ромашки непахучей из тимофеевки луговой,моркови дикой из клевера, лугового .пырея ползучего из овсяницы луговой,мыпея сизого из люцерны),а также для выделения обрушенных семян злаковых трав -лабораторный отражательный стол ЛСС-1М;дяя очистки семян бобовых трав от трудноотделимых сорняков с шероховатой поверхно.-сты> (повилика,плевел,марь белая,подмаренник, цепкий,подорожник, смолевка) - машина магнитная семеочистительная ММС-1,обеспечиваю шал. полное выделение их из основной кулыуры ¡использование этих машин; обеспечивает сокращение затрат ручного труда на 98.. .99*;
- с целью получения дружных и полных всходов и снижения нормы высева семян бобовых трав,содержащих твердые семена,необходима их обрабатывать, на скарификаторе ¡для предпосевной обработки семян бобовых трав.предназначенных для. высева на селекционных делянках,рекомендуется скарификатор СКС-ЗО.для обработки крупных партий семян - скарификатор СС-0,5. Применение этих машин обеспечивает степень скарификации 88...96* и снижение затрат труда на 57...80*.
Основные материалы диссертации опубликованы в следующих работах:
1. Иавинц. для семеноводства трав.- М. :Мавиностроение, 1968.170 с. Ссоавт.И. М. Гринчук,В.К. Ву ркин).
2. Лабораторная штифтовая клеверотерка //Селекция и семеноводство,- 1973,- * 5,- С.67...68. Ссоавт.Е.К.Трофимов,М.М.Лебе-деву1
3. Подготовка семян клевера к посеву//Корма,- 1973,- * 5,-С.38...39 (соавт.Н.С.Каравянский).
4. Разрабопса и создание машин для селекционной работы с многолетними травами//Кормопроизводство: Сб. науч. работ,- М. :Колос, 1974,- С.330...336 (соавт.Е.Н.Трофимов,«.М.Лебедев)..
5. Скарификатор СС-0,5//Корма,- 1975.- * 2.~ С.42...43.
6. Лабораторная магнитная семеочистигельная машина//Селек-
ция и семеноводство.- 1976.- * 2.- С.75...77 £оавт.М.М.Лебедев).
7. ОСТ 4668-77. Параметры элементов опытного подя по этапам работ в селекции,сортоиспытании и первичном семеноводстве многолетних трав> (соавт. А. В. Чирку нова и др.).
8. Малогабаритные машины для послеуборочной обработки семян многолетних трав с селекционных делянок//Вопр.механиз. селекци-оняо-семеноводческих работ.-М. ,1977.-С.44...45 (оавт. В.Ф. Артюхов).
9. Отраслевой стандарт на параметры элементов опытного поля по многолетним травам //Селекция и семеноводство.-1980.-.* 4.-С. 46...47 (соазт. А. В.Чиркунсзл).
10. Селекционная клеверотерка КП-Ю //Селекция и семеноводство.-1930.- * II. - С. 40.
11. Состояние и перспектива механизации посева многолетних трав* на селекционно-опытных делянках //С.-х.приборостроение. -1980.- * 3.- С. 20.
12. Сеялкт однорядная СТ-1 //Селекция и семеноводство.-1982.
I.- С.43 (соавт.М.Л.Вайсяан, Г. Я.Сапожников).
13. Селекционные машины для уборки и учета зеленой массы// Механиз. и элегстриф. сел. хоз-ва. - 1982.- * 7.- С. 62. ..64.
14. Лабораторный отражательный стол ЛСС-1М //Селекция и семеноводство..- 1982.- * II.- С. 45...46.
15. Высевающий аппарат селекционной сеялки //Механиз.и элек-триф. ссл.хоэ-ва.- 1935,- ® 6.- С. 52...53 (соавт. М.Л.Вайсиан,
Сапожников).
К. Механизация селекционно-опытаых работ //Рекоменд.по семеноводству многолетних трав.- Тула, 1966.- С. 44...48.
17. Техническая характеристика машин .применяемых в семеноводстве Кормовых кулыур и трав //Справ.по кормопроизводетву.-М^Г985.- С. 207...291.
18. Сеялка травяная семирядная СТ-7 //Селекция и сеиеновод-сКвО;- 1985.- * 3.- С.56...57 (соавт. А.В.Божор).
19. Механизация в селекции и семеноводстве трдв //С.-х.при-бйро<5троение.-1987.- & I.- С. 103...104.
20. Комбайн для уборки и учета урожая зеленой масса//Селекция й семеноводство.- 1988.- * 5.- С.53...54(соавт.М.Л,Вайсмвн).
21. Система машин для селекционно-опытных работ с кормовыми травамй //С¿лекция и семеноводство.-1989.-* I.- С.46...52.
22г кгс-Л 130904 (СССР).Способ очистки семян от примесей /
Сопр11.И.М.Гринчук.- Опубл. в Б.И.- 1972.- № 8.
23. А.о.» 327894 (СССР).Скарификатор /Соавт.И.П.Платов и др.- Опубл. в Б.И. - 1972.- * 6.
24. А.с.» 363443 (СССР).Скарификатор /Соавт.В.Н.Анохин и др.- Опубл. в Б.И.- 1973.- * 4.
25. А. е.* 366888 (СССР).Магнитный сепаратор /Соавт. Г.Ф.Данилова и др.- Опубл. в Б.И.- 1973.- № 8.
26. А. с.№ 368822 (СССР).Скарификатор /Соавт.В.Н. Анохин и др.
- Опубл. в Б.И.- 1973.- № 10.
21. А.с.й 376042 (СССР).Скарификатор /Соавт.В.Н.Анохин и'др.
- Опубл. в Б.И.- 1973. - № 17.
28. А. с695611 (СССР). Подъемное устройство/Соавт. В.К. Журкин и др.- Опубл. в Б.П.- 1979.- » 41.
29. А. с.№ 727178 (СССР). Клеверотерка порционная /Соавт.В.Ф. Артюхов.- Опубл. в Б.И.- 1980.- »14.
30. А. о.№ 820696 (СССР). Порционный высевающий аппарат селекционной сеялки /Соавт.М.Л.Вайсман и др.-Опубл.в Б.И.- 1981.-
31. А. с.№ 830292 (СССР). Высевающий аппарат селекционной сеялки /Соавт.М.Л.Вайсман и др.-Опубл.в Б.И.- 1981.- £ 42.
32. А. с.» ®7137 (СССР). Селекционная сеялка /Соавт.М.Л.Вайсман и др.- Опубл.в Б.И.- 1982.- » 2.
33. А. с.£ 917750 (СССР). Сошник сеялки для мелко семян ных кульг-тур/Соавт.МЛ.Вайсман и др.-Опубл.в Б.И.- 1982.- » 13.
34. А. с.§ 935137 (СССР). Отражательный стол /Соавт. Г. Л. Миров,Ю.Т.Ячменев - Опубл. в Б.И.- 1982.- » 22.
35. А.с.В 959658 (СССР), Ручная сеялка /Соавт.М.Л.Вайсман и др.- Опубл. а Б.И.- 1982.- № 35.
36. А.с.№ 1087100 (СССР). Селекционная сеялка /Соавт.В.М.Болотин и Др. - Опубл. в Б.И. - 1984.- 16 15.
37. А.о.К ШЗГ72 (СССР). Магнитная семеочистительная машина /Соавт.Г.Ф.Данилова и др.- Опубл.в Б.И.- 1984.- К 34.
38. А.с.№ 1145947 (СССР). Комбайн селекционный с устройством для учета зеленой массы /Соавт.М.Л.Вайсман и др.- Опубл. в
Б.И.- 19©.- К II. .
39. А.е.* Щ1228 (СССР). Механизм подвески и управления жатки комбайна /Соавт.М.Л.Вайсман и др.-Опубл.в Б.И.-1986.-» 15.
40. А.о.№ 1212351 (СССР). Жатка селекционного комбайна/ Соавт.Т.Н. Александрова и др.- Опубл.в Б.И.- 1966.- № 7.
41. А. с.К 1250198 (СССР). Комбайн селекционный с устройством для учета зеленая массы / Соавт. В.М.Болотин и др.- Опубл. в
Б.И. - 1986.- £ 30. .
Поди, в печ. 12.03.90. Л.- 00061. Формат 60x84/16. Печ. л. 2,0. Тиран 100 экз. Заказ К 102.
Подразделение оперативной печати ВИК
- Ахламов, Юрий Дмитриевич
- доктора сельскохозяйственных наук
- Москва, 1990
- ВАК 06.01.05
- Влияние основных агротехнических приемов на семенную и кормовую продуктивность овсяницы тростникововидной в условиях западной лесостепи УССР
- Селекция кормовых трав в Сибири
- Разработка научных основ и технологических приемов выращивания и уборки семян тетраплоидного райграса пастбищного (Lolium perenne L. ) в условиях Центрального района Нечерноземной зоны России
- Повышение эффективности травосеяния в лесостепной зоне Поволжья
- Биологические и организационно-методические основы семеноводства гороха