Повышение эффективности посевных агрегатов с одновременным внесением безводного аммиака в условиях Среднего Поволжья

В решениях ХХУ1 съезда КПСС выработана широкая программа развития народного хозяйства. При этом максимальное внимание уделяется составлению и выполнению Продовольственной программы СССР, удовлетворяющей потребность населения в продуктах питания и обеспечении промышленности сырьем [i], В исторических решениях майского Пленума ЦК КПСС 1982 года отмечается, что главными рычагами выполнения Продовольственной программы СССР являются техническое перевооружение сельского хозяйства, его химизация и мелиорация на базе фундаментальных научных исследований, создания новейших технологий возделывания сельскохозяйственных культур, комплексов машин, комбинированных машин и орудий, обеспечивающих их выполнение [2]. Майский Пленум отметил особую необходимость поднятия уровня научных исследований для сельскохозяйственных зон с недостаточным увлажнением. Именно поэтому в настоящее время усилия ученых направлены на создание новых систем машин и технологий обработки почвы, обеспечивающих максимальное сохранение влаги, а также совершенствование широко внедренной в последние годы в сельское хозяйство технологии обработки почвы, разработанной ВНИИЗХ под руководством академика ВАСХНИЛ А. И. Бараева. Широко известно, что основой этой технологии является безотвальная обработка почвы, сохраняющая влагу за счет зимних осадков. Поэтому она широко применяется в совхозах и колхозах Казахстана, Сибири, Алтайского края. Оренбургской области, Поволжья [9, Ю].

В Поволжье находится около 10% всей посевной площади страны. Однако из-за засухи теряется в среднем за пятилетие до 15 млн. тонн зерна. Кроме того большие площади (около 22%) подвергаются ветровой эрозии.

Поэтому так важны усилия ученых-аграрников Поволжья по изысканию новых способов возделывания и уборки сельскохозяйственныхкультур, а также комплексов машин, удовлетворяющих агротехническим требованиям.

Общеизвестно значение в повышении урожайности зерновых культур органических и минеральных удобрений. Но в условиях зоны Поволжья их применение должно производиться с учетом погодных и климатических условий. О необходимости этого говорит отечественный и зарубежный опыт, свидетельствующий о том, что при грамотном использовании удобрений можно обеспечить прирост урожая до 50% [67]. В связи с этим за последние годы количество удобрений, поставляемых сельскому хозяйству, в нашей стране растет исключительно быстрыми темпами. В 1980 году минеральных удобрений произведено 18,8 млн. тонн, а в 1985 году предполагается поставить не менее 37 млн. тонн в перерасчете на 100% питательного вещества. При этом большое внимание уделяется жидким минеральным удобрениям, особенно азотным. Применение их в засушливых условиях повышает хлебопекарные качества зерновых за счет увеличения количества белка и клейковины в зерне [25, 61]. Поэтому производство азотных удобрений из года в год расширяется. В настоящее время в стране строится большое количество заводов по производству аммиака и мочевины. Например, в г. Тольятти Куйбышевской области построен завод с годовой мощностью 5 млн. тонн аммиака и I млн. тонн мочевины.

Такое внимание обусловлено еще и большим экономическим преимуществом производства и применения жидких удобрений по сравнению с твердыми азотными удобрениями [7, 30, 41]. Особое внимание уделяется безводному аммиаку. Экономический эффект применения безводного аммиака обеспечивается: I) Высокой экономичностью, обусловленной снижением трудозатрат, сырья в сравнении с производством твердых минеральных удобрений.

2) Возможностью использования в качестве удобрений отходов и различных полуфабрикатов предприятий химической промышленности, а также других отраслей народного хозяйства.

3) Возможностью полной механизации всех процессов, связанных с хранением, транспортировкой, перекачкой и внесением аммиака в почву.

4) Повышенной урожайностью сельскохозяйственных культур.

Исследованиями ученых и производственной практикой многократно доказано, что новые системы и технологии обработки почвы и использование жидких удобрений значительно повышают валовые сборы зерна в стране. Однако известны и трудности в использовании жидких удобрений. Трудности складываются прежде всего из-за отсутствия в колхозах и совхозах должного количества и необходимых конструкций машин для комплексной механизации технологических процессов, связанных с использованием жидких удобрений, и, в частности, безводного аммиака по схеме: завод — сельскохозяйственное поле.

Применяемые в настоящее время машины для доставки и внесения безводного аммиака, так как они не универсальны, используются небольшой промежуток времени года, а стоимость их очень высока. Конструкция некоторых узлов машин ненадежна в работе, и имеются сложности при их эксплуатации. При внесении аммиака в почву у этих машин наблюдаются большие потери аммиака, что ухудшает условия труда, а иногда создаются условия, когда невозможно выполнять сельскохозяйственные работы.

Большим недостатком является отсутствие серьезных научных данных по исследованию работы агрегатов. Опыт эксплуатации показывает жизненную необходимость дальнейшего исследования качества работ машин и их совершенствования.

Кроме того, как убедительно показывают примеры из жизни, чтобы обеспечить высококачественное и экономически выгодное проведение всех работ, связанных с внесением жидкого аммиака в почву, необходимо знать агрохимические приемы, физико-механические и химические свойства удобрений, их влияние на качество зерна, уметь правильно организовать механизированные работы в зависимости от условий, знать как транспортировать, хранить, перегружать и вносить аммиачные удобрения, а также знать правила эксплуатации и техники безопасности при работе с машинами, применяемыми для внесения жидких удобрений.

К сожалению необходимо отметить, что и в отечественной и зарубежной литературе имеется крайне мало научно обоснованных рекомендаций по применению жидких удобрений, и особенно при возделывании зерновых культур. Поэтому исследования, проведенные в данной области, представляют значительный практический интерес и являются актуальными.

Этой актуальной задаче мы и посвятили наши исследования, выполненные в диссертационной работе на тему:" Повышение эффективности посевных агрегатов с одновременным внесением безводного аммиака в условиях Среднего Поволжья", что с нашей точки зрения полностью соответствует главной задаче, поставленной ХХУ1 съездом КПСС и Майским (1982 г.) Пленумом Щ КПСС по выполнению Продовольственной программы СССР и обеспечению населения продуктами питания, а промышленность-в необходимом количестве сырьем и материалами.

Нами выносится на защиту результаты теоретических и экспериментальных исследований: производительности агрегатов, уменьшения их тягового сопротивления, а также дозировки безводного аммиака, распространения его в почве и влияния на урожай зерновых культур.

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Внесение жидкого аммиака одновременно с севом зерновых культур возможно. В результате применения комбинированных агрегатов совмещается несколько технологических операций, что способствует сохранению структуры почвы, влаги, снижению себестоимости продукции.

2. На основании полученного уравнения производительности комбинированного посевного агрегата и экспериментальных данных установлено, что наивысшая производительность достигается при работе на скорости 10 щ/ч, при объеме рессивера под аммиак 200 литров, при заправке агрегата паровозвратным способом.

3. Для повышения производительности посевного агрегата необходима надежная работа заправочных средств аммиаком. Наибольшая производительность достигается, когда заправщики работают на расстоянии менее 5 км, при скорости движения более 15 км/ч.

4. Производительность агрегатов при поточно-пульсирующем производственном процессе зависит от ритмичности операции, так как при внесении аммиака коэффициент использования машин равен 0,71.0,74. Для его повышения в хозяйстве необходимо иметь емкости-компенсаторы.

5. На основании теоретических и экспериментальных исследований создан и испытан экспериментальный дозатор новой конструкции, позволяющий независимо от увеличения скорости движения агрегата и температуры аммиака точно дозировать и подавать аммиак в почву. Данные сравнительных испытаний серийного и экспериментального дозаторов это подтверждают.

6. Результаты динамометрирования комбинированного посевного.

агрегата показали, что 3-х сеялочный агрегат имеет тяговое сопротивление менее 30 кН. Линия тяги должна проходить через след центра масс на линию глубины заделки семян.

7. Предлагаемый комбинированный посевной агрегат обеспечивает безопасные условия труда и не оказывает вредного воздействия на окружающую среду. Потери при внесении аммиака в почву равны 150.200 г/га, что составляет около 0,2% от дозы внесения.

8. Зона распространения жидкого аммиака в почве зависит от влажности, пористости почвы, дозы внесения аммиака. Радиус зоны распространения составляет 5.7 см, поэтому зерно в контакт с аммиаком, который вносится в междурядья, не вступает и всхожесть не ухудшается.

9. Для сохранения постоянного положения центра масс агрегата., чтобы исключить влияние его перемещения на равномерность заделки семян, рессивер под аммиак необходимо устанавливать перед семенным ящиком, который смещают к каткам на 25 см.

10. Данные полевых опытов на урожайность подтвердили высокую эффективность клапанного дозатора. За I980-I98I гг. средняя урожайность в опытах без аммиака составила 15,35 ц/га, в опытах с аммиаком, отдозированным поршневым дозатором — 18,30 ц/га, в опытах с аммиаком, отдозированным клапанным дозатором — 19,82 ц/га, то есть прибавка составила соответственно — 2,95 ц/га и 4.47 ц/га.

11. Применение комбинированного посевного агрегата с одновременным внесением жидкого аммиака экономически целесообразно. Годовой экономический эффект на один 3-х сеялочный агрегат при данной урожайности составляет около 10 000 рублей. Срок окупаемости — около I года.