СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГОРНЫХ КОРМОВЫХ УГОДИЙ
Рубрики: БИОЛОГИЯ
Авторы:
1.
Владикавказский научный центр РАН
Россия
Россия
2.
Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного сельского хозяйства – филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки ФНЦ «Владикавказский научный центр Российской академии наук»
Россия
Россия
Тип:
Статья
Страницы:
с 15
по 20
Статус:
Опубликован
Получено:
25.07.2018
Одобрено:
25.07.2018
Опубликовано:
25.07.2018
Классификаторы:
УДК 63 Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
склоны, пастбища, горы, сеялка, травосмеси, поверхностное улучшение
Аннотация (русский):
Авторами представлены результаты НИОКР, на основании которой спроектирован и создан опытный образец се- ялки, который позволяет повысить продуктивность горных кормовых угодий. Цель работы - разработать и создать опытный образец сеялки для подсева травосмесей на склоновые луга и пастбища горной зоны Северного Кавказа, обе- спечивающей восстановление проективного покрытия травостоя, достижение роста продуктивности и экологической устойчивости агрофитоценозов, а также повышение производительности труда и рентабельности лугопастбищного хозяйства. Объектом исследования являются сменные рабочие органы: высевающие аппараты, маятниковые разброс- ные конусы, передаточные механизмы. Новизна технического решения состоит в том, что впервые создана сеялка для адресного подсева травосмесей на склоновые луга и пастбища горной зоны Северного Кавказа, позволяющая про- изводить одновременный высев нескольких видов трав. Исследования сеялки проведены на базе мастерской группы механизации Северо-Кавказского научно-исследовательского института горного и предгорного сельского хозяйства (СКНИИГПСХ) и на высокогорном экспериментальном участке в с. Даргавс Пригородного района РСО - Алании на площади 300 м2. При создании опытного образца сеялки для адресного подсева травосмесей использованы и объеди- нены разработки авторов: патент РФ № 2415538 «Способ подсева семян трав», патент РФ № 2463762 «Маятниковый высевающий аппарат с воздушным потоком», патент РФ № 2431248 «Способ улучшения горных лугов и пастбищ». Результат технического решения - это снижение затрат на посевной материал в сравнении с ручным посевом, повыше- ние равномерности распределения семян по площади, улучшение травостоя на поврежденных участках, а в результате улучшения - повышение урожайности и качества корма. Установлено, что организация бобово-злаковых пастбищ на склоновых землях позволяет оптимизировать луговое и полевое кормопроизводство, решить проблему кормового бел- ка, оздоровить стадо, снизить себестоимость молока, остановить деградацию эрозионно-опасных земель и улучшить среду обитания населения горной зоны.
Авторами представлены результаты НИОКР, на основании которой спроектирован и создан опытный образец се- ялки, который позволяет повысить продуктивность горных кормовых угодий. Цель работы - разработать и создать опытный образец сеялки для подсева травосмесей на склоновые луга и пастбища горной зоны Северного Кавказа, обе- спечивающей восстановление проективного покрытия травостоя, достижение роста продуктивности и экологической устойчивости агрофитоценозов, а также повышение производительности труда и рентабельности лугопастбищного хозяйства. Объектом исследования являются сменные рабочие органы: высевающие аппараты, маятниковые разброс- ные конусы, передаточные механизмы. Новизна технического решения состоит в том, что впервые создана сеялка для адресного подсева травосмесей на склоновые луга и пастбища горной зоны Северного Кавказа, позволяющая про- изводить одновременный высев нескольких видов трав. Исследования сеялки проведены на базе мастерской группы механизации Северо-Кавказского научно-исследовательского института горного и предгорного сельского хозяйства (СКНИИГПСХ) и на высокогорном экспериментальном участке в с. Даргавс Пригородного района РСО - Алании на площади 300 м2. При создании опытного образца сеялки для адресного подсева травосмесей использованы и объеди- нены разработки авторов: патент РФ № 2415538 «Способ подсева семян трав», патент РФ № 2463762 «Маятниковый высевающий аппарат с воздушным потоком», патент РФ № 2431248 «Способ улучшения горных лугов и пастбищ». Результат технического решения - это снижение затрат на посевной материал в сравнении с ручным посевом, повыше- ние равномерности распределения семян по площади, улучшение травостоя на поврежденных участках, а в результате улучшения - повышение урожайности и качества корма. Установлено, что организация бобово-злаковых пастбищ на склоновых землях позволяет оптимизировать луговое и полевое кормопроизводство, решить проблему кормового бел- ка, оздоровить стадо, снизить себестоимость молока, остановить деградацию эрозионно-опасных земель и улучшить среду обитания населения горной зоны.
Ключевые слова:
склоны, пастбища, горы, сеялка, травосмеси, поверхностное улучшение
склоны, пастбища, горы, сеялка, травосмеси, поверхностное улучшение
Положительная рецензия представлена Р. М. Тавасиевым, доктором технических наук, профессором, заведующим кафедрой Горского государственного аграрного университета. На Северном Кавказе сельскохозяйственные уго- дья представлены в основном природными пастби- щами и сенокосами, площади которых с каждым го- дом сокращаются. Многие участки теряют ценные кормовые виды растений, засорены камнями, ку- старниками, кочками и сорной ядовитой раститель- ностью. Отдельные, наиболее удобные для исполь- зования участки перегружаются скотом, в результате чего образуются скотобойные тропинки, которые при дальнейшем интенсивном использовании смы- каются между собой. Без дернины и растительного покрова горные почвы подвергаются интенсивным эрозионным процессам, а на иных участках смыва- ются до коренных горных пород, тогда они на долгое время исключаются из сельскохозяйственного ис- пользования [1]. Все это может привести к полной деградации лу- гов и пастбищ в горах, к снижению продуктивности кормовых угодий. Поэтому необходимо постоянно проводить поверхностное улучшение лугов и паст- бищ [2]. Одним из способов улучшения является подсев трав с предварительным удалением крупных камней с лугов и пастбищ [3] и одновременным вне- сением как жидких [4], так и гранулированных удо- брений [5, 6]. Практика ведения лугопастбищного хозяйства, как в горах, так и на равнине, показывает, что смешанные посевы многолетних трав (травосме- си) продуктивнее чистых посевов тех же сортов трав на подготовленных участках. Известно, что организация бобово-злаковых паст- бищ на склоновых землях позволяет оптимизировать луговое и полевое кормопроизводство, решить про- блему кормового белка, оздоровить стадо, снизить себестоимость молока, остановить деградацию эро- зионно-опасных земель и улучшить среду обитания населения горной зоны. Многие способы окультуривания почв основаны на подборе смеси бобовых и злаковых многолетних трав и их посеве поперек склона. Однако сеялки для адресного подсева травосмесей на склоновые (до 15°) луга и пастбища горной зоны до настоящего времени нет, и подсев на склонах производится, как правило, вручную. Поэтому создание опытного об- разца сеялки для адресного подсева травосмесей [7] представляет несомненный интерес для практиков и ученых отрасли, а разрабатываемая тема НИР явля- ется актуальной. При создании конструкции опытного образца по- добного агрегата необходимо было учитывать, что сеялка должна обеспечивать одновременный подсев злаковых трав с бобовыми, кроме того, состав под- бираемых травосмесей должен соответствовать по- чвенно-климатическим условиям. Цель работы - разработать и создать опытный образец сеялки для подсева травосмесей на склоновые луга и пастбища горной зоны Северного Кавка- за, обеспечивающей восстановление проективного покрытия травостоя, достижение роста продуктив- ности и экологической устойчивости агрофитоцено- зов, а также повышение производительности труда и рентабельности лугопастбищного хозяйства. Объект исследования - сменные рабочие органы (высевающие аппараты, маятниковые разбросные конусы, передаточные механизмы) для выполнения проектируемых операций по улучшению горных лу- гов и пастбищ. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: разработаны конструкция и технологическая схема работы опытного образца сеялки для адресно- го подсева травосмесей на склонах в условиях экс- периментальной мастерской группы механизации СКНИИГПСХ ВНЦ РАН; разработана проектно-техническая документа- ция на опытный образец сеялки; скомплектован и изготовлен опытный образец сеялки для адресного подсева травосмесей; проведены полевые испытания опытного образ- ца сеялки; проведен анализ и статистическая обработка результатов полевых испытаний для определения показателей качества работы опытного образца и со- ответствия их агротехническим требованиям, предъ- являемым к опытному образцу агрегата; дана экономическая оценка эффективности при- менения опытного образца сеялки для адресного подсева травосмесей; дана экологическая оценка нового агрегата в зоне его применения. Новизна технического решения состоит в том, что впервые создана сеялка для адресного подсева травосмесей на склоновые луга и пастбища горной зоны Северного Кавказа, позволяющая производить одновременный высев нескольких видов трав. При этом обеспечивается восстановление проективного травяного покрова с повышением производительно- сти труда и качества разбросного способа подсева на склонах. При создании опытного образца сеялки использо- ваны и объединены разработки группы механизации СКНИИГПСХ ВНЦ РАН: Приспособление для посева семян на склонах: патент на пол. модель РФ № 144420. Опубликовано 20.08.2014. Бюл. № 23 [8]; Устройство для подсева семян на склонах: патент на пол. модель № 153083 от 06.11.2014. Опубликова- но 10.07.2015. Бюл. № 19 [9]. Предметом исследований являлись: конструктив- ные, технологические, эксплуатационные и агротех- нические параметры опытного образца сеялки для посева травосмесей на склоновые участки горных лугов и пастбищ Северного Кавказа; определение со- ответствия его техническому заданию, техническим р V - рабочая скорость, 6 км/ч; k - коэффициент использования чистого рабочего времени - 0,8; условиям на изготовление, агротехническим требо- W час = 0,1·2,4·6·0,8 = 1,152 га/ч. ваниям; определение научной и практической значимости с экономической и экологической оценкой, Сезонная производительность агрегата W деляется по формуле: сез опреа также сравнение с нормативными требованиями к W = W ·k · t D , где: W сез час см см р; травяным сеялкам общего назначения. K час - часовая производительность; Результат технического решения - это снижение затрат на посевной материал в сравнении с ручным посевом, повышение равномерности распределения семян по площади, улучшение травостоя на повреж- денных участках, а в результате улучшения - повы- шение урожайности и качества корма. Кроме того, предлагаемый агрегат позволил повысить произво- дительность труда и рентабельность производства. При разработке конструкции сеялки рама культи- ватора была оснащена съемными рабочими органа- ми (маятниковыми высевающими аппаратами [10]) для подсева нескольких видов семян трав на луга и пастбища горной зоны и прикатывающими катками, обеспечивающими более плотный контакт семян с почвой. Основные конструктивные технико-эксплуатаци- онные показатели: ширина захвата одного маятнико- вого высевающего аппарата - 40 см, ширина захвата агрегата - 1,8-2,4 м; метод подсева семян трав - раз- бросной; количество высевающих аппаратов - 2; производительность - 1,152 га/ч; скорость движения агрегата - 6 км/ч; норма высева семян - 3-40 кг/га; крутизна склона до 15°. Методика НИОКР. Техническая экспертиза опытного образца для адресного подсева травосме- сей проводилась согласно ОСТ 10.2.1.-2000 и вклю- чает в себя техническое описание и инструкцию по эксплуатации согласно техническому заданию (Т.3.) и агротехническим требованиям (А.Т.Т.), а также технической характеристике, описаниям функций, выполняемых агрегатом. На первом этапе проведены оценка монтажепри- годности агрегата, агротехническая оценка безопас- ности опытного образца машины, оценка функциосм - коэффициент сменности = 1,1; р D - число рабочих дней агрегата за сезон; прини- маем 50 дней (в два периода: весной, осенью); см сез t - продолжительность смены - 7 ч; W = 1,152 .1,1·7·50 = 443,5 га. Качество работы опытного образца сеялки опре- делялось после прохода на выделенных делянках длиной 10 м и шириной 2,4 м в 10-кратной повтор- ности. Распределение семян по площади определяли при испытаниях сеялок разбросного способа посева. Для определения показателя семена высевали на лип- кую ленту с последующим измерением интервалов между высеянными семенами. Высев семян на ленту проводили при установившемся режиме всех движу- щихся частей (высевающих аппаратов, ленты и др.). Распределение семян определено на специальном стенде с регистрацией интервалов между высевае- мыми семенами. Распределение семян определяли также на различных нормах высева в соответствии с агротехническими требованиями на различных ско- ростных режимах. Фактическую норму высева семян в процессе ре- гулировки сеялки определяли на участке, располо- женном рядом с участком для закладки сравнитель- ного опыта. Для этого сеялку заправляют семенами, под высевающие аппараты подвязывают лаборатор- ные сумочки, устанавливают заданную норму высе- ва. Сеялка в рабочем режиме должна пройти участок длиной не менее 100 м. Число повторностей - не ме- нее трех. Массу семян, высеянных всеми аппаратами, взве- шивают с погрешностью не более ± 1 г и определяют фактическую норму высева Qф, кг/га, по формуле: нальных показателей, агроэкологическая и экономическая оценка. Qф = 104 , где: Функциональные показатели работы опытного образца для подсева трав на горных лугах и пастби- щах определены согласно Стандарту отрасли ОСТ 10.5.1-2000 «Испытания сельскохозяйственной тех- ники. Машины посевные. Методы оценки функцио- нальных показателей. Минсельхозпрод России». Расчет предполагаемой производительности се- ялки Производительность агрегата за час работы: i ∑q - масса семян, высеянных всеми агрегатами на учетной площади в i-й повторности, кг; В - ширина захвата сеялки, м; L - длина засеянного участка, м. Для сравниваемых высевающих аппаратов пред- посевную подготовку почвы и все операции по уходу за посевами выполняют в соответствии с принятой в зоне технологией, а для отдельно испытываемой се- W час p = 0,1B p ∙V ∙k, где: ялки - в соответствии с технологией, рекомендуемой р В - ширина захвата, м; разработчиком машины. Рис. 1. Конструктивная схема опытного образца сеялки для подсева травосмесей на склоновые участки горных лугов и пастбищ: 1 - замок автосцепки; 2 - опорное колесо КЧГ-2,4; 3 - приводная звездочка; 4 - секция прикатывающих катков; 5 - травяной высевающий аппарат бобовых; 6 - рама КЧГ-2,4; 7 - кронштейны крепления; 8 - стойка пружинистая; 9 - травяной высевающий аппарат злаковых; 10 - почва; 11 - разбросная трубка конусного типа Fig. 1. Constructive diagram of the experimental sample of a seeder for sowing grass mixtures on slopes of mountain meadows and pastures: 1 - automatic coupler; 2 - support wheel KCHG-2,4; 3 - a drive asterisk; 4 - section of compacting rollers; 5 - herbal sowing machine of legumes; 6 - frame KCHG-2,4; 7 - mounting brackets; 8 - the rack is spring-loaded; 9 - herbal sowing device cereals; 10 - soil; 11 - spreading tube of conical type Результаты НИОКР. Конструкция опытного об- разца сеялки для подсева травосмесей разрабатыва- лась на базе чизельного горного культиватора КЧГ- 2,4, конструкции СКНИИГПСХ в агрегате с трак- тором МТЗ-82 и китайским минитрактором Фен- шоу-180. При этом учитывалась адаптированность к работе на склонах, к заданной норме высева семян, к нормативным требованиям посевных агрегатов. Необходимо было также разработать максимально облегченную конструкцию сеялки для снижения ан- тропогенного воздействия. По проектно-технической документации в усло- виях экспериментальной мастерской СКНИИГПСХ ВНЦ РАН в 2017 г. был скомплектован и изготовлен опытный образец сеялки для подсева травосмесей на склоновые участки горных лугов и пастбищ (рис. 1). Согласно предлагаемой конструктивной схеме (см. рис. 1) конструкция сеялки выполняет одновре- менно три операции: 1) подсев семян бобовых трав; 2) подсев семян злаковых трав; 3) прикатывание в почву высеянных семян трав. Для выполнения этих опе- раций обоснован выбор высевающих аппаратов бо- бовых и злаковых трав, разработано их крепление к раме, привод катушек высевающих аппаратов и регу- лировка нормы высева семян трав в зависимости от вида семян. Из схемы конструкции опытного образца видно, что замок автосцепки (1), который предназначен для автоматического соединения сеялки с тракто- ром горной модификации (МТЗ-82К или МТЗ-82Н), включает тракторист, не выходя из кабины трактора. Опорные колеса (2) позволяют регулировать глубину прикатывания высеянных семян кольчатыми катками путем изменения положения колес по вертикали с помощью телескопического кронштейна крепления к раме КЧГ-2,4. Катушки высевающих аппаратов (5) и (9) при- водятся во вращение от звездочки (3) опорно-при- водного колеса (2), связанного с цепной передачей привода катушек, в котором предусмотрены разные а a б b Рис. 2. Опытный образец сеялки травосмесей в агрегате с минитрактором Феншоу-180. а - вид сеялки справа; б - вид сеялки сзади Fig. 2. Experimental sample of a seeder of grass mixes in the unit with minicractor Fenshou-180. a - type of seeder on the right; b - type of seeder behind сменные звездочки для регулировки нормы высева семян трав. Крепление прикатывающих кольчатых катков (4) к пружинистым стойкам (8) обеспечивает прикатыва- ние высеянных семян в почву (10) с обходом случай- но встречающихся камней катками, без их повреж- дения и поломки, так как пружинистая стойка при встрече с камнем возвращается в исходное положе- ние [11]. Предлагаемая конструктивная схема является ос- новой для изготовления проектно-технической доку- ментации на изготовление опытного образца сеялки для подсева травосмесей на склоновые луга и паст- бища горной зоны разбросным способом. Для устойчивой подачи семян к катушкам высева- ющих аппаратов при работе на склонах в семенных ящиках спроектированы перегородки, препятству- ющие ссыпанию семян в нижний по склону конец семенного ящика. Объем ящика достаточен при за- правке семян для подсева травосмесей на площади 1-1,5 га (один-полтора часа непрерывной работы сеялки). Кроме трактора МТЗ-82 горной модифика- ции опытный образец может агрегатироваться с ми- нитрактором Феншоу-180. На рис. 2 показан опытный образец сеялки тра- восмесей в агрегате с минитрактором Феншоу-180. Практическая значимость разработки состоит в том, что создан опытный образец сеялки, позво- ляющий производить одновременный подсев траво- смесей многолетних трав на ослабленных участках, который повысит производительность труда и рента- бельность производства. Выводы Создание новой техники для подсева травосме- сей на лугах и пастбищах является актуальной и не- обходимой операцией для луговодства горной зоны. Спроектированная сеялка повышает произво- дительность труда, в два раза снижает число прохо- дов, положительно отражается на экономике и эколо- гии районов применения. Созданный и испытанный в СКНИИГПСХ ВНЦ РАН опытный образец сеялки для подсева тра- восмесей на склоновые луга и пастбища горной зоны Северного Кавказа удовлетворяет «Техническому за- данию», «Агротехническим требованиям», «Техни- ческим условиям». Опытный образец агрегата позволяет выпол- нять на участках с ослабленным фитоценозом лугов и пастбищ за один проход три операции: подсев се- мян бобовых трав; подсев семян злаковых трав; при- катывание высеянных семян кольчатыми катками. Созданный опытный образец сеялки можно рекомендовать для внедрения в отрасли горного и предгорного лугопастбищного хозяйства. В зоне применения опытного образца сеялки улучшается экологическая обстановка. Годовой экономический эффект от примене- ния опытного образца в производстве составляет 95 012 руб., срок окупаемости капитальных вложе- ний - 1,5 года.
1. Джибилов С. М. Многофункциональный агрегат для улучшения горных лугов и пастбищ / С. М. Джиби- лов, Л. Р. Гулуева // Известия Горского гос. аграрного университета. 2016. Т. 53. № 3. С. 103-111.
2. Джибилов С. М. Способ поверхностного улучшения горных лугов и пастбищ / С. М. Джибилов, Л. Р. Гу- луева, С. Г. Бестаев // Известия Горского гос. аграрного университета. 2013. Т. 50. № 1. С. 171-174.
3. Джибилов С. М. Способ улучшения склоновых лугов и пастбищ / С. М. Джибилов, Л. Р. Гулуева // Горное сельское хозяйство. 2018. № 1. С. 75.
4. Джибилов С. М. Функциональные возможности опытного агрегата для внесения в почву водных раство- ров удобрений / С. М. Джибилов, Л. Р. Гулуева // Тракторы и сельхозмашины. 2017. № 6. С. 16-21.
5. Джибилов С. М. Агрегат для подсева семян трав с одновременным внесением гранулированных удобре- ний на горные луга и пастбища / С. М. Джибилов, Л. Р. Гулуева, С. Г. Бестаев // Тракторы и сельхозмашины. 2015. № 5. С. 17-18.
6. Джибилов С. М. Опытный образец блок-модуля многофункционального агрегата КЧГ-2,4 для подсева трав с одновременным внесением гранулированных удобрений на горные луга и пастбища / С. М. Джибилов, Л. Р. Гулуева, С. Г. Бестаев // Известия Горского гос. аграрного университета. 2015. Т. 52. Ч. 2. С. 143-148.
7. Джибилов С. М. Устройство для автоматического адресного подсева семян трав / С. М. Джибилов, Л. Р. Гулуева, С. Г. Бестаев, З. Х. Пораева, Э. И. Кумсиев // Известия Горского гос. аграрного университета. 2016. Т. 53. Ч. 2. С. 151-156.
8. Джибилов С. М., Гулуева Л. Р., Бестаев С. Г., Абиева Т. С. Приспособление для посева семян на склонах : патент на пол. модель РФ № 144420. Опубликовано 20.08.2014. Бюл. № 23.
9. Джибилов С. М., Гулуева Л. Р., Бестаев С. Г. Устройство для подсева семян на склонах : патент на пол. модель № 153083 от 06.11.2014. Опубликовано 10.07.2015. Бюл. № 19.
10. Джибилов С. М., Габараев Ф. А., Гулуева Л. Р., Бестаев С. Г. Маятниковый высевающий аппарат с воз- душным потоком : патент на изобретение № 2463762, Российская Федерация. Опубликовано 20.10.2012. Бюл. № 29.
11. Джибилов С. М. Агрегат для сгребания камней с одновременным автоматическим подсевом трав на горные луга и пастбища Северного Кавказа / С. М. Джибилов, Л. Р. Гулуева. И. А. Коробейник // Известия Горского гос. аграрного университета. 2018. Т. 55. Ч. 1. С. 106.
