Использование машинно-тракторных агрегатов

Содержание

1. Условия и особенности использования машинно-тракторных агрегатов

. Морфологические признаки и физические свойства семян

. Зональные особенности полива

Литература

1. Условия и особенности использования машинно-тракторных

агрегатов

Использование машинно-тракторных агрегатов (МТА) при возделывании различных сельскохозяйственных культур происходит в различных почвенных, производственных и климатических условиях и имеет ряд специфических особенностей.

Во-первых, выполнение технологических операций связано с определенными воздействиями рабочих органов сельскохозяйственных машин на объекты живой природы: растения, семена, микроорганизмы и другие биологические объекты, находящиеся в почве. В результате взаимодействия культурные растения или другие биологические объекты могут быть повреждены или уничтожены, что приводит к нежелательным последствиям. Микротрещины в зернах снижают всхожесть семян, повреждение корнеплодов, плодов или фруктов ведет к инфицированию и загниванию, подрезание или засыпание культурных растений при междурядной обработке - к их гибели и уменьшению густоты растений, а в итоге к снижению урожайности. Переуплотнение почвы и применение химических препаратов влекут за собой изменения в протекании биохимических процессов в почве, что непременно скажется на росте и развитии растений.

Во-вторых, длительный технологический цикл возделывания сельскохозяйственных культур связан с выполнением различных технологических операций, проводимых в строго определенные моменты времени на больших площадях. Так, возделывание озимой пшеницы по типовой технологии требует проведения 43 технологических операций, возделывание овса - 36, многолетних трав 1 года пользования до первой уборки - 13, а льна-долгунца - 60. Механизатору в течение года приходится выполнять до 15 различных видов работ, что требует восстановления соответствующих навыков управляющих Действий и ведет к потерям времени на адаптацию к работе.

Несоблюдение сроков выполнения работ приводит к недобору продукции. Характер зависимости урожайности сельскохозяйственных культур от сроков показан на рис. 1. Оптимальная продолжительность выполнения работ зависит от стоимости потерь продукции и дополнительных затрат на эксплуатацию техники при увеличении ее числа для выполнения работ в заданные сроки. Экономически обоснованные оптимальные сроки приведены в таблице 1. Для различных природно-климатических зон оптимальные сроки изменяются в довольно широких пределах. Так, для Нечерноземной зоны оптимальный срок уборки свеклы составляет 25-30 дней, картофеля 15, семенников трав - 5 дней. Закрытие влаги весной необходимо провести за 3 дня, междурядную обработку картофеля - 5 дней, вспашку зяби - 15 дней. Разница в оптимальной продолжительности выполнения одинаковых технологических операций для разных зон составляет от 1-2 (подготовка почвы к посеву) до 5-6 дней (вспашка зяби).

Рис. 1. Зависимость урожайности озимой пшеницы (1), кукурузы (2), сахарной свеклы (3) и картофеля от сроков посева, посадки (а, б) и уборки (в, г)

Таблица 1. Оптимальные сроки проведения полевых работ для различных природно-климатических зон

Виды работПродолжительность работ по зонам (в днях)СтепнаяЛесостепнаяНечерноземнаяЗакрытие влаги223Культивация456Посев:яровых колосовых456кукурузы45-трав567озимых колосовых1098сахарной свеклы345льна-46овощных культур54...54...5 Посадка:картофеля101010овощных культур6...85...75...7Прореживание:сахарной свеклы455кукурузы556Междурядные рыхления:кукурузы887сахарной свеклы456картофеля555Вспашка пара1010-Вспашка зяби201815Уборка колосовых:скашивание в валки76-подбор и обмолот валков98-прямое комбайнирование877уборка соломы191816...17Уборка:зеленого горошка333силосных культур121010трав889кукурузы на силос87-семенников трав6б5сахарной свеклы20...2525...3025...30картофеля151515Третьей особенностью использования МТА является высокая степень влияния на качество выполнения технологического процесса и урожайность сельскохозяйственных культур метеорологических условий, которые существенно различаются для разных природно-климатических зон и даже в пределах одного района (табл. 2). Кроме этого, климатические факторы значительно изменяются по годам в пределах климатических циклов.

Так, средняя продолжительность безморозного периода для территории России изменяется от 45 дней для районов Севера до 165-180 дней для районов Дальнего Востока и Юга Европейской части.

Коэффициент использования календарного времени по метеоусловиям в течение года только для Московской области изменяется от 0,29-0,48 в апреле до 0,92-0,95 в июне (табл. 3). Метеорологические условия существенно сказываются на качестве выполнения полевых работ. Так, увеличение влажности хлебной массы до 30 % потери возрастаю почти в 4 раза (рис. 2). Общая продолжительность осадков для территории России изменяется от 750-1000 ч в Заполярье до 50-100 ч в юго-восточных района Европейской части.

Рис. 2. Потери зерна пшеницы от недомолота при различной влажности

Таблица 2. Характеристики природно-климатических зон

Природно-климатический районПродолжитель-ность безморозного периода (дней)Сумма температур более 10° С, град ° СНачало полевых работСредне-годовое количество осадков, ммИспарение за год, мм1. Северо-Западный65...1401600...210025.04...11.05500...700200...4502. ЦентральныйМосковская110...1601775...222520.04...2.05400...600ЗОО...5ООТверская105...1401850...200025.04...11.05500... 700200...450Орловская130...1502225...227510...15.04450...500480...6003. Волго-Вятский105...1351775...227525.04...5.05450...700250...5004. Центрально-Черноземный140...1652250...272510...15.04450...500480...6005. ПоволжскийСамарская140...1701725...262520.04...21.05180...500500...700Саратовская150...1802500...35005...21.04150...280600...8006. Северо-Кавказский степные районы180...2003100...355021.03...11.04200...250700...800предгорные150...1801200...300025.03400...800540...8757. УральскийПермская180...1301450...195028.04...21.05450...700300...450Челябинская120...1651775...26755...21.04300...500500...7008. Западно-СибирскийТюменская90...120900...202528.04...21.05450...700300...450Омская90...1301800...23501...5.05300...500400...5009. Восточно-СибирскийКрасноярский60...108200...190028.04...25.05250...700300...450Иркутский60...95110...1500---10. ДальневосточныйХабаровский74...1101600...250010...20.04400...700425...520Сахалинская74...1101000...1600---11. ПрибалтийскийКалининградская135...1801600...215025.04...11.05500...700

Таблица 3. Коэффициент использования календарного времени по метеоусловиям

Область, крайЗначение коэффициента Кпог по месяцамАпрельМайИюньИюльАвгустСентябрьОктябрьПензенская0,650,890,990,990,860,890,74Орловская0,80,870,990,970,820,90,83Новгородская0,60,850,970,960,70,780,7Свердловская0,50,840,980,950,750,840,88Омская0,60,910,960,780,850,8Московская0,29-0,480,7-0,80,920,9-0,950,7-0,80,7-0,780,7-0,77Приморский0,60,860,920,950,720,810,84Краснодарский0,8810,830,850,930,90,9

Четвертой особенностью использования МТА является большое разнообразие почвенных и производственных условий.

Полевые работы проводят на больших равнинных массивах и на склонах, на легких супесчаных и тяжелых суглинистых почвах, на каменистых почвах (табл. 4). Размер и конфигурация полей различна от сложной формы и маленькой площади до правильных прямоугольников и большой площади.

Поля могут иметь препятствия: овраги, линии электропередач или связи, отдельно стоящие деревья или кустарники. Разнообразие почвенных и производственных условий для эффективного использования техники требует создания МТА одного назначения, но с различными параметрами.

Таблица 4. Распределение почв по удельному сопротивлению

Тип почвыДоляДоля почв с удельным сопротивлением, кН/м2%до 3030...5050...70более 70Подзолистые19,526,247,024,02,8Черноземные73,010,036,841,012,2Каштановые5,026,724,029,020,3Сероземы2,5-10,020,070,0

Пятая особенность использования сельскохозяйственной техники связана с необходимостью перемещения рабочих машин по полям на значительной площади, что приводит к огромному грузообороту и большому расходу топливно-энергетических ресурсов. Работы выполняются мобильными машинно-тракторными агрегатами. В связи с этим, организация работ требует особых методов управления МТП. В течение технологического цикла мобильные энергосредства используются на выполнении различных технологических операций, различающихся энергоемкостью, сложностью технологического процесса и различными способами составления агрегата.

Шестая особенность механизированных производственных процессов связана с задержкой проявления результатов соответствующих технологических воздействий, что объясняется малой скоростью биохимических процессов, происходящих в биологических объектах. Появление отрицательного результата после выполнения полевой работы (пропуски при посеве, огрехи, повреждения, потери и т.д.) сложно исправить в пределах технологического цикла.

Сельскохозяйственная техника постоянно работает в абразивной среде, что ускоряет износ рабочих органов. Из-за крупных габаритов и большого количества сельскохозяйственная техника хранится на открытом воздухе в лучшем случае на площадках с твердым покрытием, а это ускоряет процессы старения лакокрасочных покрытий и увеличивает коррозию машин.

Многообразие почвенных, климатических и производственных условий, различие в требованиях к факторам жизни разных культур и индивидуальные особенности сортов требуют научнообоснованного подхода к выбору агротехнологических приемов при возделывании сельскохозяйственных культур, создания системы машин, способных адаптироваться к разным условиям и дающим широкий спектр выбора способов реализации.

2. Морфологические признаки и физические свойства семян

Морфологические признаки и физические свойства семян имеют тесную связь с их качеством.

Очертание семян - устойчивый признак вида, характеризуется двумя измерениями - длиной и шириной.

Поверхность семян выражает особенности их структуры и влияет на процессы очистки и сортирования. Она может быть ребристой, шероховатой, гладкой и т.п.

Окраска семян - признак вида или сорта варьирует от белой до черной. Характеризуется двумя показателями - цветом и характером окраски (бледная или интенсивная). Этот признак используют для распознавания вида или сорта. Однако он не всегда устойчив; окраска зависит от спелости семян, условий уборки, хранения и других факторов.

Стекловидность - один из показателей, характеризующих семена по содержанию белка. Стекловидные семена имеют почти прозрачную консистенцию с роговидной структурой в разломе. В мучнистых семенах (с непрозрачной консистенцией и рыхломучнистой структурой в разломе) содержание белка, как правило, пониженное.

Стекловидность - один из признаков твердой пшеницы. Зависит она от условий выращивания и географического положения места выращивания. В южных и юго-восточных районах стекловидность семян и содержание белка в них выше, чем в северных и северо-западных.

Стекловидность зависит также и от метеорологических условий года - при холодной и влажной погоде в период налива семян она снижается, при жаркой и сухой - повышается.

Щуплость семян. Щуплыми называют семена, недостаточно выполненные, сморщенные. Щуплость обусловливается сильным нарушением притока пластических веществ к формирующемуся или наливающемуся семени. Причина заключается в быстром снижении влажности семян до 40-50% и коагуляции коллоидов.

Если это происходит от суховеев, то называется «запалом», а от резкого недостатка почвенной влаги - «захватом». Коагуляцию коллоидов может вызвать и низкая температура; тогда такие семена, внешне похожие на щуплые, называют «морозобойными».

При сильной щуплости снижаются посевные качества и урожайные свойства семян, и их нельзя использовать на посев.

Степень выполненности. При 100%-ной выполненности семена имеют максимально возможные в данных условиях размеры (длину, ширину и толщину) и высокую массу 1000 штук. При неблагоприятных условиях, в тот или иной момент формирования, образуются семена либо укороченные, либо малой толщины или ширины. Масса 1000 семян при этом снижается. Если процесс снижения выполненности связан с деформацией оболочек, то образуются щуплые семена.

Размеры (крупность) семян. Размеры семян (длина, ширина и толщина) - основные признаки, по которым проводят их очистку и сортирование. Определяют их линейными измерениями в миллиметрах. Наименьший размер семени называется толщиной, средний - шириной, а наибольший размер - длиной.

Толщина семени наиболее полно отражает биологические свойства семян и чаще всего используется для сортирования. Размеры семени являются характеристикой сорта с селекционной точки зрения.

Масса семян. Кроме линейных размеров и объема, крупность семян может быть выражена их массой, которая тесно связана с размерами. При этом различают:

индивидуальную массу - массу одного семени в миллиграммах;

массу 1000 семян в граммах, определяемую при кондиционной влажности (она необходима для всех хозяйственных расчетов);

массу 1000 абсолютно сухих семян в граммах;

плотность - массу единицы объема, выраженную в граммах. Зависит она от химического состава и спелости семян, различные по плотности семена могут быть разделены в воде или солевом растворе;

натуру - массу семян, занимающих объем один литр, в граммах. Величина ее зависит от плотности, формы, величины семян. Натура зерна - важный показатель его качества, выражает степень щуплости зерна. Зная натуру, можно рассчитывать массу зерна в закроме.

Аэродинамические свойства семян характеризуются сопротивлением, которое оказывает воздушная среда их движению, и зависят от размеров, плотности, формы, характера поверхности семян и расположения их в воздушном потоке. У разных семян все эти показатели неодинаковы; следовательно, скорость движения в воздушном потоке различна, что используется при очистке семян.

Аэродинамические свойства семян характеризуются показателем их критической скорости (скорость витания) - это скорость воздушного потока, при которой семена находятся во взвешенном состоянии.

Упругость и прочность семян. Семена, обладая различной упругостью, по-разному отражаются от поверхности при падении. Чем больше упругость семян, тем дальше полет у них при вертикальном падении от отражательной доски (высота падения 1,5 м, а угол наклона отражательной доски 22,5 градуса). Используя данное свойство, можно отделить цельные семена от обрушенных (рис, просо, овес и т.п.), влажные от сухих и т.д.

Механическая прочность семян используется для их очистки от примесей земли и др. Исходный материал пропускают через резиновые вальцы, где комочки земли раздавливаются и удаляются, а семена проходят без повреждений.

Электрические свойства семян. Используя постоянный ток, можно сортировать семена. Семена за счет энергии поля поляризуются, ориентируясь большой осью вдоль него, т.е. встают перпендикулярно к плоскости решета и, следовательно, сортируются по ширине.

Ориентация зерна зависит от электропроводности и диэлектрической проницаемости, формы, размеров и плотности семян. Если диэлектрическая проницаемость разная, то одни семена сильнее ориентируются вдоль поля, другие меньше. Первые проходят через решето, а вторые не могут пройти и идут сходом. Так удается отсортировать семена овсюга от овса, что очень трудно сделать другими способами.

Значение напряженности поля, поворачивающее семя вдоль силовых линий электростатического поля, называется напряженностью его ориентации. Чем больше плотность семян, тем больше напряженность ориентации и тем выше качество семян.

. Зональные особенности полива

В некоторых районах страны использование сельскохозяйственных угодий без орошения невозможно из-за недостатка влаги. Принимается пять зон естественного увлажнения, которые характеризуются следующими показателями.

Зона сухая, расположенная в Арало-Каспийском бассейне и Закавказье. Эта зона сплошного орошения, количество осадков составляет 100-300 мм в год, поэтому земледелие возможно лишь при постоянном искусственном орошении. Количество осадков в год и коэффициент увлажнения представлены в таблице 5. Основные культуры орошаемого земледелия в этих районах - хлопок, рис, овощи, зерновые культуры и виноградники.

Таблица 5. Природно-сельскохозяйственное районирование

Природно-сельскохозяйственные зоныПриродно-селъскохозяйственные провинцииКоличество атмосферных осадков за год, ммКУ (коэффициент увлажнения)1. Полярно-тундроваяЕвропейская300-4001,33Северо-Сибирская200-4001,33Восточно-Сибирская150-2500,88-1,33Чукотско-Анадырская150-2500,932. Лесогундрово-северо-таежнаяЕвропейская400-6001,33Сибирская300-5001,33Северовосточная150-4000,25-1,33Камчатская600-10000,99-1,323. СреднетаежнаяЕвропейская500-70071,33Западно-Сибирская400-5001,08-1,33Среднесибирская350-5000,99-1,33Центральноя кутс кая200-3300,48-0,994. Южно-таежно-леснаяСреднерусская500-8000,99-1,33Западно-Сибирская400-5000,92-1,21Среднерусская300-4000,77-1,00Дальневосточно-Сахалинская500-10000,39-1,335. Лесостепная зонаСреднерусская400-6000,77-1,1Предуральская400-6000,66-1,1Западно-Сибирская300-4000,66-0,99Северопредалтайская400-7000,77-1,1Среднесибирская300-5000,66-1,16. Степная зонаПредкавказская400-8000,44-0,99Южнорусская350-5000,44-0,81Заволжская300-4000,33-0,73Западно-Сибирская250-3500,37-0,77Западнопредалтайская300-5000,44-0,84Восточносибирская200-4000,44-0,777. Сухостепная зонаМанычско-Донская250-3500,33-0,55Заволжская250-3500,26-0,48Сибирская250-3500,29-0,488. Полупустынная100-3000,22-0,579. Пустынная75-1750,11-0,22

Зона острозасушливая включает самые засушливые районы Заволжья, Северного Кавказа, предгорные территории Восточного Закавказья. Климат зоны характеризуется неустойчивым и недостаточным увлажнением. Среднегодовое количество осадков 200-500 мм. Основные культуры орошаемого земледелия - технические (сахарная свекла, табак и пр.), зерновые, овощи, садовые культуры.

Зона засушливая занимает полосу, идущую от западной границы до реки Оби. Она расположена севернее острозасушливой зоны и включает западную часть Северного Кавказа, Центрально-Черноземные области (Курская, Воронежская и Тамбовская), Южное Приуралье. Отдельные засушливые районы имеются в Восточной Сибири и в Якутии.

Засушливость этой зоны обусловливается как недостатком осадков (350-450 мм), так и неблагоприятным распределением их во времени. Осадки выпадают преимущественно в летние месяцы в виде ливней. Основные культуры: зерно, сахарная свекла, садовые культуры, виноградники, кормовые культуры. Применение агротехнических методов сухого земледелия и увлажнительных работ (снегозадержание и др.) дает в этой зоне большой эффект. Однако для получения устойчивых высоких урожаев целого ряда культур необходимо орошение.

Зона неустойчивого увлажнения расположена полосой от западной границы России до Кузнецкого бассейна. Она включает Пензенскую, Челябинскую, Омскую области, а также Восточную Сибирь и Якутию. В этой зоне в отдельные годы наблюдается то избыток, то недостаток влаги для возделывания основных сельскохозяйственных культур, поэтому орошение дает значительное повышение урожаев. Основные культуры орошаемого земледелия: овощи, картофель, зерновые, кормовые культуры.

Остальная территория России представляет собой зону достаточного и избыточного увлажнения. Для этой зоны характерно большое распространение заболоченных и переувлажненных земель. В отдельные периоды здесь овощные и некоторые технические культуры испытывают недостаток влаги.

В зонах, нуждающихся в орошении, сосредоточено более 60% площади сельскохозяйственных угодий, 58% пашни, 93% пастбищ и 46% сенокосов.

Поливные площади используются преимущественно под технические культуры (хлопчатник, свеклу, табак и др.), люцерну, овощные культуры, виноградники, рис и кукурузу (табл. 6).

Таблица 6. Режим орошения сельскохозяйственных культур в Нечерноземной зоне России

КультураСуммарное недопотреблениеПоливная норма50 %75%95%Картофель280-320280-320300-34025-40Капуста25-27025-270260-29020-30Озимые колосовые260-290260-290280-36030-50Кукуруза (на силос)280-310280-310295-33030-40Клевер360-425360-425385-46030-50Пастбище370-430370-430395-47020-40

Продолжение таблицы 6

КультураЧисло поливов в различные по увлажненности годыОросительная норма, ммПоливная норма, мм50 %75%95%50 %75%95%Картофель1-21-32-425-7040-10085-17525-40Капуста1-22-44-640-8060-110110-18020-30Озимые колосовые1-21-22-320-5025-8070-14030-50Кукуруза1-21-33-530-7045-11095-18530-40Клевер1-21-32-520-7540-11580-22030-50Пастбище1-32-54-845-11570-160135-26020-40

Таблица 7. Режим орошения сельскохозяйственных культур в Московской области

КультураСуммарное водопотребление, ммОросительная норма, ммНорма, ммЧисло поливовКартофель280-37025-17525-401-4Капуста250-35040-18020-301-6Озимые колосовые260-33020-14020-501-3Кукуруза (на силос)280-36030-18530-401-5Клевер360-52520-22030-501-5Пастбище370-53045-26020-402-8Овощи210-42020-20020-301-7

тракторный сельскохозяйственный семена орошение

Литература

1. В.А. Шевченко, О.А. Раскутан, Н.В. Скороходова, Т.П. Кобзева. Технология производства продукции растениеводства (под редакцией В.А. Шевченко). - М: КМК, 2004, 382 с.

. Организация и технология механизированных работ в растениеводстве: Учеб. пособие для нач. проф. образования / Н.И. Верещагин, А.Г. Левшин, А.Н. Скороходов и др. - 2-е изд., стер. -М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 416 с.

Больше работ по теме: