Чизельно-отвальный плуг: испытания, преимущества, экономичность

Текст: Д. А. Петухов, зав. лабораторией; С. А. Свиридова, вед. науч. сотр.; Е. В. Бондаренко, науч. сотр., Новокубанский филиал ФГБНУ «Росинформагротех»

Научный подход к обработке почвы и грамотный выбор подходящих агрегатов позволяют существенно экономить энергетические, трудовые и временные ресурсы. В связи с этим сравнительный анализ, эксплуатационно-технологическая, агротехническая и экономическая оценки плугов чизельного и чизельно-отвального типов очень актуальны.

Обработка почвы — самая энергоемкая операция в технологии возделывания культур, поскольку на ее проведение расходуется до 40 процентов всего потребляемого топлива в сельском хозяйстве. Снижение энергетических затрат и качественный результат можно обеспечить лишь при соблюдении основных принципов: выбор оптимального способа обработки угодий, совершенствование конструкций почвообрабатывающих машин и их рабочих органов, а также оптимизация их режимов.

СИСТЕМАТИЗИРОВАТЬ ДАННЫЕ

Чизельная обработка, или чизелевание, — безотвальное рыхление, крошение пахотного и подпахотного горизонтов без оборота пласта. Чизель рыхлит землю, отрывая ее от монолита, но не уплотняет подпахотные слои и не образует «плужной подошвы». Прорезая щели, он способствует лучшему поглощению почвой воды, а также более полному ее проникновению. Сегодня на рынке стали появляться плуги для глубокой обработки, совмещающие в себе достоинства отвального и чизельного агрегатов, которые позволяют работать как по классической схеме, так и по альтернативной. В подобных машинах устанавливаются съемный отвал, вертикальный, лево- и правосторонние ножи, образующие чизельный рабочий орган. При демонтаже отвала данный агрегат можно использовать в качестве плуга-рыхлителя для безотвальной обработки. Рыхление почвы с применением техники чизельно-отвального типа обеспечивает сохранение влагозащитной структуры поверхностного слоя благодаря перемешиванию земли и растительных остатков, что важно для южных степных районов страны.

Табл. 1. Эксплуатационно-технологические показатели плугов на чизелевании

Подобная техника была разработана недавно, поэтому систематизированные сравнительные оценки агротехнических, эксплуатационно-технологических и экономических показателей оборудования разных типов в условиях одного поля отсутствуют. В связи с этим возникла реальная необходимость провести испытания и определить эффективность применения плуга чизельно-отвального типа в сравнении с чизельным в технологии возделывания кукурузы на зерно с доведением до урожая.

В РАБОЧЕЙ СВЯЗКЕ

Подобные экспериментальные исследования были осуществлены в 2015–2016 годах на опытном полетестового полигона научно-технологического центра Новокубанского филиала «Росинформагротех». В опытах участвовали чизельно-отвальный плуг ПСКУ-8 и чизельный агрегат ПЧ-4. Условия во время испытаний были типичными для центральной зоны Краснодарского края. Влажность почвы колебалась по слоям от 9,3 до 23,1 процента и отвечала требованиям нормативной документации — до 30 процентов. Твердость также соответствовала необходимым критериям, устанавливающим показатель до 4 МПа, и составляла от 1,5 до 3,8 МПа. Согласно плану эксперимента, сравнительный эксплуатационно-технологический анализ проводили с опорой на ГОСТ Р  52778.

Табл. 2. Число и масса сорных растений на опытном поле по вариантам опыта

На чизелевании плуги ПЧ-4 и ПСКУ-8 действовали в связке с трактором К-700 при рабочей скорости движения 4,8 и 7,3 км/ч соответственно. Машина К-700 вместе с ПСКУ-8 имела более низкий удельный расход топлива — 14,2 кг/га, что меньше на 15 процентов в сравнении с параметрами варианта «К-700 + ПЧ-4». При использовании чизельно-отвального плуга на безотвальной вспашке были выявлены лучшие показатели в сравнении с зафиксированными данными у другого агрегата: гребнистость — на 25 процентов; крошение почвы — на 12,6 процента; сохранение стерни — на 15 процентов. Несмотря на конструкционные различия сравниваемых машин, в целом они смогли обеспечить примерно одинаковый по интенсивности уровень воздействия на почву. Анализ эксплуатационно-технологических показателей позволил сделать вывод, что при выполнении чизелевания оказался предпочтительнее плуг ПСКУ-8 в агрегатировании с К-700. Он имеет более высокую степень производительности за час смены, низкий удельный расход топлива и лучшие результаты по критериям качества технологического процесса по сравнению с параметрами традиционно применяемого ПЧ-4.

КОНТРОЛЬ УРОЖАЙНОСТИ

По мере появления проростков сорных растений на опытном поле весной проводили их учет по вариантам опыта. Среди сорняков доминировали двудольные, в основном щирица запрокинутая и лебеда раскидистая, которых насчитывалось в 1,5–2 раза больше, чем злаковых, — преимущественно мышея сизого. В результате наблюдений установили, что в варианте опыта с ПСКУ-8 засоренность была немного меньше, чем с ПЧ-4, — на 10 процентов.

Табл. 3. Запас продуктивной влаги в почве в период посева кукурузы по вариантам опыта, 2016 год

В ходе опытов также отслеживали влажность почвы в посевном слое и наличие продуктивной влаги в земле перед посевом кукурузы. Основная глубокая обработка в вариантах опытов не оказала существенного влияния на содержание жидкости в грунте. Условия влагообеспеченности кукурузы характеризуются запасами продуктивной влаги в метровом слое почвы на момент высева. В сравниваемых вариантах чизельной обработки этот показатель находился на одном уровне, а также на обоих полях были получены хорошие и дружные всходы кукурузы. При использовании ПСКУ-8 наблюдалась несколько лучшая динамика роста растений, чем при ПЧ-4. Следовательно, при выращивании данной культуры на зерно необходимо применять безотвальную вспашку чизельно-отвальным плугом типа ПСКУ-8, так как он позволяет снизить общее количество сорняков, что ведет к ускоренному росту посевов.

Табл. 4. Развитие растений кукурузы в вариантах опыта

Уборку на зерно кукурузы сорта «Краснодарский 291 АМВ» на опытных участках провели 5 октября 2016 года. Исследования показали, что растения находились в полной спелости в сравниваемых вариантах опыта. Влажность зерна равнялась 15,1 и 15,3 процента, его незерновой части — 24 и 23,8 процента соответственно, что полностью отвечало требованиям СТО АИСТ 8.24. Густота растений в обоих вариантах опыта составила 67,1 тыс. шт/га. Высота варьировала в пределах от 260,8 до 266,8 см, что соответствует исследованному гибриду. Урожайность кукурузы на зерно достигала 81,1 и 81,9 ц/га, однако небольшое преимущество, равное 0,8 ц/га, наблюдалось при использовании плуга ПСКУ-8.

Табл. 5. Характеристика растений кукурузы на момент уборки

РАСЧЕТ ЗАТРАТ

Экономические показатели агрегатов в базовом и альтернативном вариантах были рассчитаны на площадь 1300 га модельного хозяйства «Прогресс» центральной агроклиматической зоны Краснодарского края. Агротехнический срок составил 30 дней, продолжительность смены — 10 ч. Расчеты проводились в соответствии с действующим ГОСТ Р 53056 с использованием программного обеспечения «Технолог».

Табл. 6. Экономические показатели сравниваемых агрегатов на чизелевании

По всем экономическим показателям на операции «безотвальное рыхление» наблюдалось преимущество ПСКУ-8 по сравнению с традиционно применяемым плугом ПЧ-4. Затраты труда для предлагаемого варианта с чизельно-отвальным агрегатом составили 0,43 чел.-ч/га, что на 0,29 чел.-ч/га, или 40,3 процента, ниже, чем в базовой комбинации. Расход топлива на операции «чизелевание» при использовании ПСКУ-8 равнялся 14,2 кг/га, что меньше затрат при стандартной связке на 2,5 кг/га, или 15 процентов. Себестоимость механизированных работ при применении чизельно-отвального плуга составила 1680 руб/га, что меньше значений при использовании ПЧ-4 на 811 руб/га, или 32,6 процента.

Табл. 7. Показатели ресурсосбережения сравниваемых агрегатов на чизелевании

Таким образом, при работе трактора К-700 с агрегатом чизельно-отвального типа ПСКУ-8 на чизелевании наблюдалось снижение всех затрат ресурсов по сравнению с базовой комбинацией, в состав которой входил традиционный плуг ПЧ-4. Потребности в технике уменьшились на одну машинно-тракторную единицу, или 33,3 процента; в механизаторах — на одного человека, или 33,3 процента; в топливе — на 3,2 т, или 14,7 процента; в капитальных вложениях — на четыре миллиона рублей, или 35,1 процента, а прямые эксплуатационные расходы снизились на 1,1 млн руб., или 32,6 процента. Поэтому проведенные испытания позволили установить, что применение на технологической операции «безотвальное рыхление» чизельно-отвального плуга ПСКУ-8 по сравнению с использованием обычного ПЧ-4 позволяет достичь более высокого уровня урожайности, снизить затраты всех видов ресурсов и получить значительную экономию трудовых, материальных и денежных средств.