(Продолжение. Начало статьи см. в №8/2011 г., с.130-134)

Сеялки, предназначенные для работы в системе сбере­гающего земледелия, отлича­ются от обычных сеялок пре­жде всего своим весом и уси­ленным давлением на почву. Дисковые сошники и все рабочие органы No-till-сеялок должны оказывать гораздо большее давление на почву, поскольку они изна­чально предназначены для работы на более твердых почвах. (Опубликовано в № 09.2011 г.)Кроме того, режущие органы таких сеялок должны разрезать пожнивные остат­ки. Поэтому сеялки для почвосберегающих техноло­гий обычно не только тяже­лее сеялок, предназначенных для традиционной техноло­гии, основанной на отваль­ной обработке почвы, но и обычно имеют больше дополнительного оборудо­вания.

Например, перед дисковыми сошниками могут устанавли­ваться (хотя и необязатель­но) режущие диски для сре­зания пожнивных остатков. Кроме того, конструкция некоторых сеялок позволяет перераспределять часть веса трактора (с помощью специ­ального сцепного устрой­ства) на раму сеялки и, соот­ветственно, на режущие диски для обеспечения их более глубокого проникнове­ния в почву.

Поскольку режущие диски навешиваются обычно на расстоянии нескольких футов перед дисковыми сошниками (а в случае навес­ки на фронтальный брус еще дальше), многие фермеры предпочитают применять гофрированные режущие диски (рис. 1). При этом для совпадения направления движения дисковых сошни­ков и прорези, сделанной режущим диском в пожнивных остатках, на сеялках устанавливается специаль­ный поворотный механизм или поворотная защелка. Гофрированные широкие режущие диски (ширина 2-3 дюйма, рис. 1) – наиболее часто применяемый тип на No-till-сеялках. Такие диски прорезают довольно широ­кие канавки как в почве, так и в пожнивных остатках, что обеспечивает ускоренное прогревание почвы (хотя при этом следует помнить, что прогревание почвы может привести к ее пересы­ханию, которое в некоторых случаях затрудняет работу сеялки) и создает таким образом участки в почве, где обеспечивается лучшая заделка семян. Однако в связи с большей режущей поверхностью для заглубле­ния в почву данный тип диска требует большей нагрузки, чем режущие диски других типов. Кроме того, эти диски больше нару­шают целостность почвенно­го покрова, а также заделы­вают в почву большее коли­чество пожнивных остатков. При работе на влажных мелко- и среднеструктуриро-ванных почвах гофрирован­ные широкие режущие диски взрыхляют слишком большой объем почвы, что может привести к налипа­нию мокрой почвы на диско­вые сошники и прикатываю­щие колеса. Через определен­ное время небольшие кусоч­ки налипшей почвы увели­чиваются в объеме и превра­щаются в большие куски грязи, которые не только мешают сеялке работать на постоянной глубине заделки, но и снижают плотность прикатывания семян. Режущие диски других типов, например гофриро­ванные узкие (шир. 0,5-1,0 дюйм, рис. 1), выпуклые узкие, рифленые и турборифленые, не требуют такого большого давления для заглубления в почву, как гоф­рированные широкие, кроме того, они выбрасывают из борозды гораздо меньший объем почвы. Следует отме­тить, что из всех вышепере­численных типов дисков для разрезания пожнивных остатков наиболее предпо­чтительны рифленые с ров­ным внешним краем, а также обычные ровные диски, поскольку их внешний край легко поддается дополни­тельной заточке. Нужно следить за тем, чтобы все режущие диски независи­мо от их типов в процессе работы были заглублены в почву на уровень, макси­мально близком к глубине заделки семян, что снижает как объем почвы, выбрасы­ваемой из борозды (что часто случается при высокой скорости движения сеялки), так и объем «воздушных карманов», которые иногда образуются под бороздой. Кроме того, желательно при­менять режущие диски боль­шого диаметра (их можно навешивать как на раму, так и на фронтальный брус сеял­ки), так как увеличение диа­метра диска обычно приво­дит к увеличению угла его наклона относительно пож­нивных остатков и, следова­тельно, более эффективному их разрезанию. Следует отметить, что высе­вающие секции на большин­стве сеялок присоединяются к раме с помощью пружин­ного механизма, обеспечива­ющего их свободное верти­кальное перемещение на расстояние не менее 6 дюймов. Эта особенность конструк­ции высевающих секций позволяет им работать, даже если на пути сеялки встречаются различные препятствия и неровности почвы. В случае наезда на препятствие, например корень дерева, камень и т.д., вся секция высевающего механизма приподнимается и объезжает его. На некото­рых сеялках высевающие секции расположены не в один ряд, а в шахматном порядке, что обеспечивает лучшую обтекаемость каж­дой из них потоком пож­нивных остатков. Пружинный механизм дол­жен оказывать достаточно сильное давление на высе­вающую секцию, чтобы обеспечить проникновение как режущих дисков, так и дисковых сошников в невспаханную почву. Кроме того, собственный вес сек­ций также должен быть достаточно большим. Следует отметить, что обычно давление пружин­ного механизма регулирует­ся. Если же сила давления пружин оказывается недо­статочной, конструкция сеялок позволяет устанав­ливать дополнительные пружины.

Некоторые No-till-сеялки не снабжены режущими диска­ми (рис. 2-А, 2-Д), поэтому дисковые сошники на них выполняют функцию не только высева семян, но и разрезания пожнивных остатков. На некоторых сеялках установлены двой­ные дисковые сошники без режущих дисков, смещен­ные относительно друг друга (рис. 2-С, 2-Е). У таких дисковых сошников ведущий диск (обычно он выступает вперед на 0,5-1,0 дюйм) разрезает пожнив­ные остатки, а ведомый прорезает в земле борозду для семян.

Существуют также сеялки, на которых установлены не двой­ные, а одиночные дисковые сошники, состоящие из одно­го диска большого диаметра, при этом диск наклонен под небольшим углом к поверхности почвы. Подобная кон­струкция обеспечивает эффективное проникновение сошников в почву при мень­шем весе сеялки, при этом обработка почвы проводится более точно, аккуратно и с минимальным нарушением верхнего слоя почвы.

Рис. 1. В верхней части рисунка изображены наиболее часто применяемые типы режущих дисков, в нижней части – различные типы прикатывающих колес. К числу наиболее часто применяемых типов прикатывающих колес относятся:

A) прикатывающее колесо шириной 1 дюйм, оказывающее давление прямо на семена на дне борозды;

B) прикатывающее колесо шириной 2 дюйма, оказывающее давление прямо на семена на дне борозды и устанавливающее при этом глубину заделки (расстояние между семенами и поверхностью почвы над ними), проезжая по краям борозды;

C) широкое прикатывающее колесо, устанавливающее глубину заделки, но не оказывающее прямого давления на зерно;

D) широкое прикатывающее колесо с двумя ребордами, оказывающее давление по обеим сторонам борозды, обеспечивая одновременно прикатывание семян и установку глубины;

E) широкое прикатывающее колесо с одной центральной ребордой, оказывающее давление на борозду и одновременно обеспечивающее установку глубины;

F) два прижимных колеса, расположенные под углом к друг другу, которые закрывают и прикатывают борозду, обеспечивая тем самым плотный контакт семян с почвой;

G) узкое стальное прикатывающее колесо, оказывающее давление непосредственно на семена; однако это колесо не способно изгибаться, что позволило бы ему освобождаться от налипающей почвы

Вес и давление сеялки

Каждый дисковый сошник должен оказывать достаточ­но сильное давление на почву. Кроме того, на каждом сошнике должен быть уста­новлен индивидуальный механизм регулировки рабо­чей глубины. Эти особеннос­ти конструкции сошника позволяют ему независимо перемещаться вертикально относительно корпуса сеялки и обеспечивают поддержание одинаковой рабочей глубины сошников во всех рядах сеял­ки независимо от рельефа почвы.

Для обеспечения заглубления на требуемую рабочую глу­бину нагрузка на одну высе­вающую секцию No-till-сеялки может достигать 500 фунтов в зависимости от типа сошника, ширины режущего диска, структуры и состояния почвы. Установленный на каждой высевающей секции пру­жинный механизм должен быть способен передавать достаточную весовую нагруз­ку с рамы сеялки на все эле­менты высевающей секции (опорно-двигательные коле­са, дисковые сошники, устройства контроля глуби­ны высева и прикатывающие колеса), чтобы обеспечивать их плотное соприкосновение с почвой.

Поэтому необходимость обе­спечения достаточно высо­кой нагрузки на каждую высевающую секцию очень часто становится серьезной проблемой для владельцев No-till-сеялок. Так, сеялка с шириной междурядий 7,5 дюйма имеет в 4 раза больше высевающих секций (на одну и ту же единицу ширины), чем сеялка с шириной меж­дурядий 30 дюймов. Следовательно, для обеспече­ния одинакового давления на каждую высевающую сек­цию общий вес сеялки с шириной междурядий 7,5 дюйма должен быть в 4 раза больше, чем вес сеялки с шириной междурядий 30 дюймов. Еще один пример: 6-рядная сеялка с шириной междурядий 30 дюймов должна иметь вес более 3000 фунтов (6 рядов x 500 фун­тов) только для того, чтобы обеспечивать нормальный процесс резки пожнивных остатков и заглубления сошника в почву. В то время как сеялка с такой же рабочей шириной, но с шириной междурядий 7,5 дюйма будет иметь уже 24 дисковых сошника. Это означает, что для обеспечения эффектив­ного разрезания пожнивных остатков и надлежащего заглубления в почву вес сеял­ки должен составлять 12000 фунтов. Вопрос обеспечения необходимого веса сеялки действительно важен, так как в некоторых случаях при недостаточном весе сеялки пружинный механизм может просто приподнимать опор­но-двигательное колесо над поверхностью почвы. В настоящее время некоторые производители устанавлива­ют на опорно-двигательное колесо специальный пру­жинный механизм, призван­ный обеспечить плотное прилегание опорно-двига­тельного колеса к поверхно­сти почвы, но даже в этом случае общий вес самой сеялки должен быть доста­точно велик.

Высевающие аппараты

К числу наиболее важных технических характеристик, которые должен учитывать фермер при выборе No-till-сеялки, относится тип высе­вающего аппарата. Особенности конструкции высевающих аппаратов силь­но влияют на такие параме­тры будущего урожая, как уровень всхожести и равно­мерность всходов. Например, применение обычных катушечных высе­вающих аппаратов часто приводит к неравномерно­му высеву и образованию больших промежутков между растениями. Как известно, для устранения этого недостатка фермерам часто приходится увеличи­вать норму высева на 10-20% от первоначально запланированной. Поэтому в последнее время фермеры все больше начинают обра­щать внимание на высеваю­щие аппараты индивиду­ального высева, близкие по конструкции к высеваю­щим аппаратам точного высева (рис. 3). Эти высева­ющие аппараты обеспечи­вают равномерность высе­ва, уменьшение посевных затрат (в связи с отсутстви­ем необходимости повтор­ного сева) и снижение неравномерности высева. Результаты исследований показывают, что обычные катушечные высевающие аппараты на осевом валу с изменяемым интервалом высева не отличаются высо­кой точностью. На осевой вал катушечного высеваю­щего аппарата обычно надевается крышка. Из кор­пуса катушечного высеваю­щего аппарата семена поступают в семяпровод через выпускной клапан. Результаты исследований свидетельствуют о том, что даже обычные операции сеялки и катушечного высе­вающего аппарата (смена скорости вращения осевого вала, смена скорости движе­ния сеялки и степень открытия выпускного кла­пана) значительно влияют на норму высева и равно­мерность посева. Причем равномерность всходов ухудшается с увеличением размера семян. Ведь, как известно, от обычных кату­шечных высевающих аппа­ратов не требуется высокой точности высева, так как семена мелких размеров (которые высеваются дан­ным типом высевающего аппарата) компенсируют вероятную неравномер­ность их высева своим сравнительно большим количеством.

Рис. 2. Схемы наиболее часто применяемых типов высевающих механизмов сеялки:

A) однодисковый сошник;

B) однодисковый сошник с установленным впереди режущим диском;

C) двойные диски, установленные со смещением по отношению друг к другу; между дисками расположено выпускное отверстие тукопровода;

D) копирующее колесо, установленное рядом с дисковым сошником для поддержания его рабочей глубины на определенном уровне;

E) прикатывающее колесо, прикрепленное сзади дисковых сошников на одной с ними секции для поддержания их рабочей глубины на определенном уровне

Однако для некоторых сель­хозкультур, например сое­вых бобов, точность высева имеет несколько большее значение, а для таких куль­тур, как, например, кукуру­за, точность высева – одно из главных условий получе­ния высокого урожая. Что касается данного типа высевающих аппаратов, то, действительно, определен­ной точности и равномер­ности высева можно добиться, если обеспечить работу на постоянной рабо­чей скорости и при опреде­ленных нормах высева. Однако равномерность зна­чительно снижается, когда рабочая скорость начинает меняться. Еще одной про­блемой этого типа высеваю­щих аппаратов является то, что они находятся на срав­нительно большом расстоя­нии от поверхности почвы. При прохождении по семяпроводу семена многократ­но ударяются об его вну­тренние стенки, что вызы­вает задержку их передви­жения и, как следствие, зна­чительную неравномер­ность распределения в борозде.

Вышеуказанные недостатки конструкции обычных катушечных высевающих аппаратов побудили инже­неров создать спиральную крышку, высевающие аппа­раты с ременной передачей, а также высевающие аппа­раты, способные обеспечи­вать высев одиночных семян, – высевающие аппа­раты точного высева (кото­рые в настоящее время при­меняются для высева семян кукурузы). Кроме того, инженеры предложили модель сеялки, у которой высевающий аппарат рас­положен гораздо ближе к поверхности почвы, что обеспечило сокращение времени прохождения семян по семяпроводу. В частности, инженеры компании Great Plains Manufacturing (г. Салина, шт. Канзас) разработали новый высевающий аппа­рат (установленный на сеялку Precision Seeding SystemTM), обеспечивающий точный высев и сравнитель­но небольшую ширину ряд­ков, что позволяет высевать кукурузу с шириной между­рядий 7,5 дюйма. Кроме того, инженеры этой компа­нии модернизировали сеял­ки рядового посева для узкорядного посева (с шириной междурядий 15 см). Модернизированные сеялки обеспечивают высо­кую равномерность и точ­ность высева как зерновых, так и пропашных культур. Некоторые компании-производители выпускают пропашные сеялки для тех­нологии No-till, которые могут высевать культуры с различной шириной меж­дурядий от 15 до 30 дюй­мов.

В настоящее время высева­ющие аппараты на некото­рых моделях No-till-сеялок установлены высоко к уров­ню почвы, что снижает рав­номерность и точность высева. Поэтому большин­ство компаний-производителей рекоменду­ют владельцам сеялок про­водить статическую провер­ку точности работы высева­ющего аппарата путем про­ворачивания опорно-двигательного колеса. Однако подобная проверка отражает только формаль­ные технические характери­стики высевающих аппара­тов, так как в полевых усло­виях показатели будут, несомненно, несколько иными.

Рис. 3. Высевающий аппарат точного действия на зерновой сеялке. Высевающий аппарат показан с коробкой передач и цепным приводом

Таким образом, после при­обретения сеялки следует провести полевые испыта­ния работы установленных на ней высевающих аппара­тов и проверить соответ­ствие их работы в полевых условиях характеристикам, заявленным в инструкции. Для этого нужно просто вскрыть верхний слой почвы после прохода сеялки и под­считать количество семян на определенную единицу длины, а также измерить интервал между ними. Проверку желательно прове­сти на нескольких бороздах. Следует отметить, что в настоящее время несколько компаний, торгующих семенным материалом (а также несколько торговых фирм, поставляющих на рынок сельскохозяйствен­ную технику), предлагают к продаже специальные стен­довые устройства для тести­рования основных параме­тров работы сеялок и высе­вающих аппаратов. Один из наиболее известный из них -стендовый тестер Meter MaxTM, который производит компания Precision PlantingTM (г. Тремонт, шт. Иллинойс). Данный тестер определяет не только точ­ность высева, но и предо­ставляет статистические данные о равномерности высева, измеряя этот пара­метр с помощью специаль­ного прибора (в котором семена падают из высеваю­щего аппарата на специаль­ный горизонтально располо­женный движущийся рукав).

Роберт «Бобби» Гриссо,

 

специалист по распространению сельскохозяйственных знаний, проектированию биосистем

 

Дэвид Хольсхаузер,

 

специалист по распространению сельскохозяйственных знаний в сфере зернобобовых, Сельскохозяйственный исследовательский центр (г. Тайдвотэ)

 

Роберт Питмен,

 

Сельскохозяйственный исследовательский центр Восточной Вирджинии (Вирджинский технологический университет)

 

Перевод – Владимир Щербина