книги из ГПНТБ / Джамбуршин, А. Ш. Колосоуборочные машины и механизмы

Как видно из этой таблицы, затраты труда и энергии значительно ниже при уборке на высоком срезе с после­ дующим скашиванием стерни косилкой, чем одновре­ менная уборка зерновой и незерновой части урожая с пропуском их через молотильно-очистительный агрегат комбайна.

В Северном Казахстане сразу после дождя уборка комбайном не ведется из-за большой влажности стебле­ вой массы. При уборке хлебов в начале фазы полной спелости, когда влажность зерна снижается до 14— 20%, влажность стеблевой массы остается довольно высокой, на 5—10% выше влажности зерна убираемой культуры. В результате совместного обмолота всей мас­ сы.влажность зерна достигает 20—30%, при этом значи­ тельно повышаются его потери и травмирование, в от­ дельных случаях доходящих до 42—48%, что существен­ но ухудшает полевую всхожесть семян.

Наблюдениями установлено, что влажность раститель­ ной массы по высоте хлебостоя неодинакова. В нижних узлах и междоузлиях она наиболее высокая. В верхних — наиболее низкая, и часто к началу фазы полной спелости влажность соломы верхних междоузлий становится рав­ нозначной влажности зерна.

При уборке прямым комбайнированием, когда уби­ раемая зерновая культура скашивается на высоте 15— 18 см, в молотильный аппарат поступает хлебная масса, содержащая значительное количество влажной соломы и сорной растительности, вследствие чего нарушается тех­ нологический процесс обмолота. Одновременно с этим повышается влажность зерна, поступающего в бункер, за счет выделения влаги сырой частью соломы и сорняков, что, конечно, не способствует хорошей сохранности зерна. Уборка только колосовой части растений устраняет мно­ гие недостатки прямого комбайнирования.

Резюмируя вышесказанное, можно подчеркнуть, что

Ю

колосоуборка способствует: повышению производитель­ ности молотильных агрегатов; исключению непроизводительных затрат энергии на деформацию и перемещение ¡I массы соломы; экономии горючего; увеличению коэффи­ циента использования времени смены; уменьшению де-

,нежных и трудовых затрат в 1,5—2 раза; снижению влаж­ ности и травмирования зерна; уменьшению общих потерь зерна за комбайном, сокращению количества транспорт­ ных средств при поточных способах уборки; увеличению долговечности и надежности уборочных машин в резуль­ тате меньшей энергонапряженности рабочих органов; по­ лучению высокопитательной половы без соломистых при­ месей, которая после дальнейшей переработки является ценнейшим кормовым подспорьем в животноводстве.

ВЫСОКАЯ СТЕРНЯ — НАДЕЖНОЕ СРЕДСТВО БОРЬБЫ С ЗАСУХОЙ И ЭРОЗИЕЙ ПОЧВЫ

Ветровой эрозии подвержено около 12 млн. га посев­ ных площадей республики и поэтому проблема борьбы с засухой и ветровой эрозией почв является важнейшим направлением работы казахстанских ученых и специали- У стов сельского хозяйства. Надежным средством борьбы с

£ ней может служить высокая стерня, остающаяся в поле

гпосле среза колосьев.

і- По исследованиям лаборатории уборки зерновых куль­ тур КазНИИМЭСХ, возможны следующие максимальные значения высоты среза при скашивании хедерными жат­ ками (табл. 3).

Без учета естественного изгиба стеблей зерновых культур максимально возможная высота скашивания ко­ леблется в разные годы на разных участках от 13,4 до 53,1 см. Следовательно, оставляя такую низкую стерню, по мнению Николаева П. А. [3], существующие техноло-

11

Таблица З

Характеристика хлебостоя пшеницы и максимально возможная высота среза в различных зонах Казахстана, см

гии уборки хлебов не решают важнейшей задачи «сухого земледелия». Они плохо сочетаются с мульчированием почвы соломой, которая необязательно должна быть измельченной. По техническим и экономическим сообра­ жениям рациональнее оставлять на поле высокую стер­ ню, срезая лишь колосовую часть. Известный специалист по ветровой эрозии проф. Сдобников С. С. также считает, что в степной и эрозионноопасной зонах при уборке зер­ новых целесообразно оставление высокой стерни, стерне­ вых кулис, полное или частичное разбрасывание соломы

- в виде мульчи.

Исследования ВНИИЗХ подтвердили исключительный эффект мульчирования пашни соломой как средства, спо­ собствующего накоплению влаги, предотвращению ветро­ вой эрозии и в результате — повышению урожайности зерновых культур. Исследования Казахского НИИМЭСХ 1965 г. показали, что замульчированная почва имела влажность в 1,5—2 раза выше, чем незамульчированная. По последним трехлетним данным ВНИИЗХ, снег мощ-

12

ным слоем накапливается на полях с сохраненной стер­ ней, а с полей, на которых была поднята зябь, в мало- I? снежные зимы снег, как правило, сносится сильными ветрами (высота снега соответственно составила 21,1 и 5,8 см). На полях с зяблевой вспашкой в течение первой половины зимы почва промерзает на глубину не более 60—70 см. В результате на полях, где сохранена стерня, ьсе весенние талые воды поглощаются почвой, так как она оттаивает почти одновременно с таянием снега. Там же, где стерня не сохранилась, почва оттаивает на 7—8 день после таяния снега, талые воды, не задерживаясь,

стекают с полей.

При недостатке соломы на мульчирование почвы и высоких потребностях ее для нужд животноводства уче­ ными разработаны способы задержания влаги в зимний период посредством кулис. К моменту посева яровой пше­ ницы в метровом слое почвы на чистом пару накаплива­ ется в среднем 120—130 мм продуктивной влаги. Приме­ нение кулис из горчицы, например, дополнительно на­

пару 186, а в пару без кулис — 128 мм. В 1969 году запас продуктивной влаги был соответственно 187 и 168 мм, в 1971 г.— 254 и 200 мм. На полях ВНИИЗХ в среднем за 4 года кулисы из горчицы обеспечили прибавку урожая яровой пшеницы в 3,1 ц/га.

По данным Актюбинской и Уральской сельскохозяй­ ственных опытных станций, урожай зерновых, посеянных по кулисному пару, на 2—3 ц/га выше, чем по бескулис­ ному. В 1974 году по кулисным парам в Павлодарской области было посеяно 207 тыс. га зерновых культур. Средняя прибавка урожая на гектаре составила 2,4 ц. Павлодарская опытная станция по защите почв от эро­ зии в 1973 году получила по кулисному пару 17,3 ц/га

13

яровой пшеницы при урожае второй культуры после пара

14,5 ц/га.

Эффективность кулис в Северном Казахстане и Запад- ? ной Сибири совершенно очевидна. Серьезным тормозом в расширении площадей кулисных паров является отсут­ ствие специальных машин для посева и выращивания кулисных растений.

Большую перспективу, чем кулисы из посаженных растений, имеют кулисы из пожнивных остатков — стер­ ни. Во-первых, рациональнее используются пахотные земли — плодородные земли не заняты широкими кули­ сами из других растений; во-вторых, упрощается техно­ логия: кулисы оставляются в период уборки урожая зерновых культур; в-третьих, не требуется специальных орудий для их посева.

Учитывая это, Фольмер Н. И. и другие [4, 5] предло­ жили способ снегозадержания и защиты пахотного слоя почвы при помощи оставления широких стерневых кулис высокого среза. Начиная с 1962 г., технология создания стерневых кулис ступенчатого среза и влияние их на снежный покров, водный и температурный режимы поч­ вы, а также урожайность яровой пшеницы изучались в ВНИИЗХ. Фольмером Н. И. была апробирована техноло­ гия оставления высоких стерневых кулис жаткой обыч­ ного комбайна. При первом проходе комбайна хлеба скашивались на высоте 35—50 см. Проседание валков предотвращалось тем, что валок скошенной пшеницы ло­ жится не на кулису, а на более низкую стерню межкулис­ ного пространства, поперек рядов посева. Ширина остав­ ляемых кулис соответствовала ширине захвата хедера комбайна. На межкулисном пространстве шириной 14— 20 м срезали хлеб на высоте 15—18 см. Как правило, стерневые кулисы располагали поперек господствующих ветров.

В сельскохозяйственном производстве этот способ

. 14

можно успешно применять и при групповом методе убор­ ки с укладкой валка жатками типа ЖВН-6. При работе трех комбайнов в звене первый должен скашивать на высоте 30—35 см со смещением влево на 1 м. Таким обра­ зом, остается кулиса шириной 5 м, а валок укладывается на более низкую стерню межкулисного пространства. Остальные два комбайна скашивают хлеб на высоте 15— 18 см. Ширина межкулисных пространств при работе трех комбайнов 12 м. Очевидные недостатки этой техноло­ гии — это недоиспользование ширины захвата первой жатки.

Опыт канадского земледелия показал, что эффектив­ ность накопления снега и защиты почвы от ветровой эро­ зии пропорциональна ширине кулис. В Канаде повсеме­ стно убирают хлеба на повышенном срезе, считая, что эффект, полученный от оставления высокой стерни, с лих­ вой перекроет потери зерна несрезанным колосом.

В 1961 году Сдобников С. С., Краснощеков Н. В. и Ткаченко В. F. [6] разработали способ оставления стерне­ вых кулис шириной 0,6 м. При этом способе площадь под кулисами составляет 5—8%, примерно до уровня 6—7% снижаются общие потери за жаткой.

Многолетние измерения Фольмером Н. И. высоты сне­ га и определения его плотности показали, что запас воды в начале весны на отвальной зяби без кулис составил 360 т на гектар, а на участках с кулисами — 580 т, или более чем в 1,5 раза. На основании этих опытов было до­ казано, что стерневыми кулисами высокого среза надеж­ но задерживается и накапливается не только выпавший снег, но и принесенный с соседних угодий. С полей со стерневыми кулисами снег не сдувается даже сильным ветром, что почти постоянно наблюдается на незащищен­ ной поверхности почвы. Выпавший или принесенный вет­ ром снег очень хорошо задерживается в самой кулисе до весеннего таяния. Причем более равномерно снег откла-

15

дывался в том случае, когда ширина межкулисных про­ странств была 16 м, и менее равномерно при их ширине

24 м.

Опытами Сибирского научно-исследовательского ин­ ститута Сельского хозяйства [7] доказано, что снег на по­ лях будет откладываться более равномерно, если снего­ защитное устройство продуваемое. Потоки воздуха и снега, сталкиваясь со снежным валом, например, пере­ носятся через него сравнительно легко, как бы «перека­ тываются» через стоящую на его пути преграду. При встрече же с кулисами, которые обладают хорошей воз­ духопроницаемостью, ветер расчленяется. Снижается скорость ветра, теряется часть кинетической энергии на изменение направления движения, а также на совершение механической работы. В лабораторных условиях скорость ветра в приземном слое снижалась на 15—45%, в поле­ вых — на 20—55%. Большая эффективность кулис в поле объясняется влиянием почвы, наличием на ее поверхно­ сти листьев сорняков, «подгона» и пожнивных остатков.

Заметное торможение воздушного потока происходит уже при одном рядке стерни. При 10—12 рядках кулиса достигает величины непродуваемой преграды.

Стерневые кулисы — эффективное средство не только для накопления снега, но и в борьбе с ветровой эрозией почвы. В течение одной зимы они могут способствовать отложению четырех слоев мелкозема общей массой 20— 25 т/га.

Было установлено, что почва при содержании в ней эрозионной фракции до 40% эродирует незначительно, а при содержании в почве 70% пылеватых частиц вынос почвы увеличивается почти в 9 раз. При наличии стерне­ вых кулис картина резко меняется: например, при шири­ не кулис 90 см (почва содержит 70% пылеватых частиц) вынос почвы сократился в 7 раз.

Итоги экспериментальных и теоретических исследова-

16

ний Краснощекова H. В. и Пиварчука В. А. [7] показы­ вают, что кулисы шириной 0,6—1,0 м могут быть использованы для предотвращения эрозийного процесса. Ширина межкулисного пространства зависит от аэроди­ намического коэффициента сопротивления и высоты ку­ лис. Эта ширина должна быть приблизительно в 10— 30 раз больше высоты кулис.

Влияние стерневых кулис на урожай зерновых куль­ тур было изучено Фольмером Н. И., который доказал, что лучшие показатели роста и развития пшеницы были на фюне кулис, чем без них.

Способ повышения продуктивности земель за счет оставления высоких стерневых кулис прошел производст­ венную проверку в Казахстане и Западной Сибири — стерневые кулисы были оставлены на площади около 20 тыс. га. В среднем прибавка урожая пшеницы со стер­ невыми кулисами составила по лущению 2,2, а по отваль­ ной вспашке — 2,0 центнера с гектара.

ХЕДЕРЫ

Преимущества уборки хлебов на высоком срезе по­ стоянно подталкивали конструкторскую мысль к изобре­ тению различных колосоуборочных машин. По меткому выражению проф. Арцыбашева Д. Д., «история комбай­ на-— это история колосоуборки».

Для уборки хлебов на высоком срезе широко исполь­ зуется хедер — обычная жатка, поднятая на соответст­ вующую высоту среза. Большое распространение уборка хлебов на высоком срезе получила в Канаде. Исследова­ ния по применению хедеров для этой цели проведены в ГДР и в нашей стране. (Кстати, все опыты по закладке кулис в виде сплошной высокой стерни Фольмер Н. И. проводил хедером.)

Высота расположения яруса

Рис. 3. Количество и качество зерна в различных ярусах хлебостоя на юге Казахстана

Недостатком хедера являются заведомые потери уро­ жая несрезанными колосьями, так как часть полеглых и короткостебельных растений находится ниже линии сре­ за. При этом процент ожидаемых потерь (по количеству колосьев) можно определить по интегральной кривой рас­ пределения высоты хлебостоя (рис. 3). Следует отметить, что действительные потери урожая будут несколько ниже, так как в нижних ярусах стеблестоя колосья растут не­ полноценные. Это хорошо иллюстрируется зависимостями количества колосьев, доли урожая зерна и абсолютного

18

веса зерна по высоте хлебостоя. Мы видим, что, напри­ мер, при скашивании жаткой на высоте 70 см ниже уров­ ня среза остается 25% колосьев, доля зерна в которых по весу в общем урожае составляет 10%. Абсолютный вес зерна верхнего яруса в 1,5 раза выше нижнего, т. е. боль­ шая'и наиболее качественная часть урожая находится в верхней части хлебостоя.

По многочисленным результатам испытаний хедеров . было установлено, что с увеличением высоты среза поте­ ри за хедером растут в степенной зависимости. Например,

При раздельной уборке потери несрезанным колосом также возрастают с увеличением высоты среза. Напри­ мер, по исследованиям ВНИИЗХ, потери при высоте сре­ за 15—18 см составили 1,86%. а при высоте среза

35—40 см—11,18%.

Следует отметить, что применение различных лифте­ ров позволило несколько снизить потери для относитель­ но выровненного, не полегшего хлебостоя. Лифтеры для режущего аппарата хедера, предназначенного для убор­ ки на повышенном срезе, были предложены Горбули­ ным А. И. £81. Испытания их в условиях Поволжья пока­ зали, что уровень потерь снижается до 0,74%.

Казахским НИИ механизации и электрификации сельского хозяйства испытывались эти лифтеры в усло­ виях Казахстана. Было замечено, что при работе на спутанном, длинностебельном хлебостое эти лифтеры за­ путываются хлебной массой и режущий аппарат быстро забивается. Кроме этого, применение таких лифтеров и различных цепочно-ленточных и зубчатых стеблезахва­ тывающих и поднимающих устройств в Казахстане и районах, сходных с ним по агроклиматическим услови­ ям, ограничивается из-за большой ярусности. Потому что, подняв даже наклоненные стебли, короткие стебли