(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
2025-12-22
