CC BY
27
УДК 631.31
ИТОГИ МНОГОЛЕТНИХ СРАВНИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ И ВНЕДРЕНИЯ НОВОЙ ТЕХНИКИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПОСЕВА
Н.К. МАЗИТОВ1, член-корреспондент РАН, профессор (e-mail: [email protected])
Р.Л. САХАПОВ2, член-корреспондент АН РТ, зав. кафедрой (e-mail: [email protected])
Я.П. ЛОБАЧЕВСКИЙ3, доктор технических наук, зам. директора
С.М. ЯХИН1, доктор технических наук, директор института
Р.Ф. САДРИЕВ2, инженер
З.М. БИКМУХАМЕТОВ4, кандидат технических наук, директор
И.Р. РАХИМОВ5, кандидат технических наук, докторант
Л.З. ШАРАФИЕВ1, кандидат технических наук, докторант
С.Ю. ДМИТРИЕВ6, кандидат технических наук, зам. генерального директора (e-mail: su.dmitriev2011@ yandex.ru)
1Казанский государственный аграрный университет, ул. К. Маркса, 65, 420015, Казань, Российская Федерация
2Казанский государственный архитектурно-строительный университет, ул. Зелёная, 1, Казань, 420043, Российская Федерация
3Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства, 1-й Институтский проезд, 5, 109428, Москва, Российская Федерация
4Сабинский аграрный колледж, ул. Кол Гали, 45, пгт Богатые Сабы, Республики Татарстан, 422060, Российская Федерация
5Южно-Уральский государственный аграрный университет, просп. Ленина, 75, Челябинск, 454080, Российская Федерация
6ООО «Компания «Бородино», ул. Дубининская, 81 а, стр.18, Москва, 127411, Российская Федерация
Резюме. В работе представлены результаты многолетних исследований по созданию и внедрению новых систем и техники для обработки почвы и посева, способствующих сбережению плодородия, накоплению и сохранению влаги в почве, повышению урожайности возделываемых культур и рентабельности производства. Исследования проводили в различных почвенно-климатических условиях страны (Поволжье, Предуралье, Центральное Черноземье, Северный Кавказ, Сибирь, Нечерноземная зона России) в 1995-2015 гг. в соответствии с методиками полевых экспериментов и государственных испытаний. Разработанная технология и комплекс отечественных машин позволили снизить расход топлива, потребную мощность и металлоемкость, по сравнению с лучшими мировыми аналогами, в 3-4 раза, при повышении производительности, урожайности и рентабельности до 2 раз. Массовый выпуск машин и орудий организован в ЗАО ПК «Ярославич», ООО «Варнаагромаш» и на 6 заводах Республики Татарстан. Общий экономический эффект от использования модернизированной техники на 1 млн га посевов яровой пшеницы составил минимум 8,45 млрд руб. Ключевые слова: засуха, влагоаккумулирование, экологическая безопасность продукции, урожайность, себестоимость, импортоопережение, продовольственная независимость. Для цитирования: Итоги многолетних сравнительных испытаний и внедрения новой техники для обработки почвы и посева/ Н.К. Мазитов, Р.Л. Сахапов, Я.П. Лобачевский, С.М. Яхин, Р.Ф. Садриев, З.М. Бикмухаметов, И.Р. Рахимов, Л.З. Шарафиев, С.Ю.Дмитриев //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т.30. №8. С. 91-93.
Общеизвестно, что один из основных факторов повышения урожайности сельскохозяйственных культур - влага. Именно ее накоплению и сохранению должны быть подчинены все операции в растениеводстве [1-3].
Назначение техники в сельском хозяйстве - реализация технологии возделывания культурных растений, а технологии - полное выполнение их биологических требований. Результат использования техники и технологий - производство экологически безопасной, недорогой, рентабельной и конкурентоспособной (гарантия продовольственной независимости государства) продукции растениеводства и в последующем -животноводства [4-6].
В связи с изложенным, особенно актуальны становятся исследования по разработке почвообрабатывающих [7, 8] и посевных [9] систем, машин и орудий, а также рабочих органов для них [10, 11].
Цель наших исследований - создание и внедрение новых систем и техники для обработки почвы и посева, способствующих сбережению плодородия, накоплению и сохранению влаги в почве, повышению урожайности возделываемых культур и рентабельности производства.
Условия, материалы и методы. Работа над проблемой создания противозасушливой технологии и техники для ее выполнения была начата Н.К. Мазитовым в 1973 г. в Казанском СХИ под руководством Ю.И. Матяшина,
A.Н. Сердечного, И.М. Гринчука, Х.С. Гайнанова, А.И. Любимого, Э.И. Липковича с участием конструкторов ГСКБ «Сибсельмаш» и ГСКБ «Красный Аксай», при поддержке Т.С. Мальцева, А.А. Ежевского, Н.В. Краснощекова,
B.И. Черноиванова, И.П. Ксеневича. По итогам проведенных исследований были разработаны коническая дискозубовая борона на базе дискового лущильника и комбинированные культиваторы, использование которых позволило решить задачу создания выровненной поверхности поля и аэрации дернины [12].
С 1990 г. на основе полученных результатов был начат новый этап - разработка блочно-модульных культиваторов КБМ. Наставниками стали: Н.Г. Энвальд, Ф.С. Сибагатуллин, М.Ш. Шаймиев, В.В. Бледных, Л.П. Кормановский, В.М. Кряжков, М.В. Боровицкий, Г.А. Романенко, Ю.Ф. Лачуга, Н.Т. Сорокин. В организации производства и внедрения участвовали Г.В. Хаецкий, В.Н. Коновалов, М.В. Корочкин, В.А. Сысуев, М.Д. Стребков, А.Ю. Измайлов, М.Н. Ерохин, В.Д. Попов, Р.Н. Янгиров, В.И. Сыроватка, Н.М. Морозов, П.А. Чекмарев, Я.П. Лобачевский. Эти исследования завершились созданием комплекса блочно-модульных культиваторов для тракторов различного класса тяги, испытания и сравнительные опыты, с участием которых проводили в различных почвенно-климатических зонах страны. В работе представлены и проанализированы их основные результаты.
Результаты и обсуждение. В 2001 г. в производственных опытах на полях фермерского хозяйства Ф.М. Садриева «Нур» Буинского района Республики Татарстан сочетание культиватора КБМ-10,5 с комбинированной сеялкой КСБМ-10,5С обеспечило прибавку
Рисунок. Сравнение экономического эффекта посевных комплексов Flexi-Coil 9,8 и СПБМ-8 на Государственных испытаниях в Альметьевском районе Республики Татарстан.
урожая яровой пшеницы, в сравнении с культиватором КПС-4 и сеялкой С3-3,6, на уровне 4 ц/га (28 против 24 ц/га), озимой - 10 ц/га (37 против 27 ц/га) без применения минеральных удобрений и ядохимикатов [12].
Таблица 1. Агротехническая и экономическая почвы под яровую пшеницу
латском, Р.Слободском, В.Услонском, Зеленодольском, К.Устьинском районах Республики Татарстан, в Ульяновской и Воронежской областях на общей площади более 250 тыс. га. Их используют для закрытия влаги и предпосевной обработки почвы, а на чистых парах для борьбы с корнеотпрысковыми сорняками. Основные достоинства этих культиваторов - выравнивание повехности почвы и сохранение влаги в засушливые годы, что обеспечивает формирование стабильной урожайности на уровне 3035 ц/га, включая особо засушливые 2008-2013 гг.
В целом разработанный комплекс универсален и может агрегатироваться с тракторами всех тяговых классов. Расчеты показывают, что в зависимости от размеров хозяйств необходимо использование техники с различной степенью универсализации. Небольшим предприятиям для снижения номенклатуры машин и затрат на их приобретение необходимы тракторы класса тяги 2-3 и орудия со значительной степенью универсализации (основная обработка + предпосевная обработка + посев). Для средних хозяйств нужны тракторы класса тяги 3-5 с универсальными машинами для выполнения основной обработки почвы с различными типами рабо-эффективность способов предпосевной обработки
Почвообрабатывающее орудие Масса снопа соломы, ц/га Масса корней, ц/га Урожайность, ц/га Затраты на предпосевную культивацию, руб./га Общие затраты включая зяблевую обработку и весеннее закрытие влаги Себе-стоимость зерна, руб./ц Реализация, руб./ц Рента-бель- ность, %
КПС-4 22,3 17,8 16,6 298,1 696,7 620,1 550 -11,3
КБМ-4,2 24,2 24,5 23,6 560,9 959,5 447,3 550 +23,0
Sunflower-5 19,1 21,0 21,6 577,0 975,6 489,5 550 +12,0
В Усть-Лабинском районе Краснодарского края в 2004 г. было проведено сравнение блочно-модульного культиватора КБМ-7,2П, изготовленного в ЗАО «ПК «Ярославич», с агрегатом в составе серийного культиватора КПС-4 с боронами БЗСС-1. В результате исследований установлено, что после одного прохода КБМ-7,2П поверхность почвы характеризуется следующими показателями: глыбистость -1 шт./м2, выровненность - 100%, гребнистость - отсутствует. В варианте с агрегатом КПС-4 + БЗСС-1 качество обработки было значительно хуже: глыбистость - 29 шт./м2, выровненность - 69%, гребнистость - 8 см. Кроме того, результаты испытаний показали большую производительность блочно-модульного культиватора при меньшем расходе топлива и других затратах. Сегодня в крае работают более 300 шт. КБМ-7,2 [12].
Испытания Поволжской МИС в Альметьевском районе Республики Татарстан в 2009 г. (см. рисунок) показали, что затраты при посеве сеялкой СПБМ-8 в 3,7 раза меньше, чем при использовании Flexi-Coil 9,8 (432,6 и 1606,4 руб./га), при повышении урожайности в 1,4 раза (33,1 и 24 ц/га). Кроме того, сеялки СПБМ-16П выгоднее Flexi-Coil 9,8 по показателям потребной тяговой мощности на 33%, по производительности - на 43,3%, по себестоимости посева - на 81,7% [12].
Оценка эффективности предпосевной обработки почвы различными культиваторами (серийный КПС-4, разработанный нами КБМ-4,2 и импортный БипЛошег-5) под яровую пшеницу «Эстер» в ООО СХП «Юлбат» Сабинского района Республики Татарстан в 2012 г. показала, что использование КБМ-4,2 в 2 раза выгоднее, чем зарубежного БипЛошег-5 (табл. 1) [12].
По сведениям, предоставленным АО «Восток Зерно-продукт», в котором культиваторы КБМ работают уже 10 лет, на сегодняшний день 33 агрегата успешно эксплуатируют в Алькеевском, Алексеевском, Спасском, Нур-
чих органов, для обработки пара и неглубокой основной обработки, предпосевной обработки и посева со сменными модулями. Для крупных предприятий необходимы тракторы класса тяги 5-8 с широкозахватными комбинированными машинами для выполнения отдельных видов работ. Для тракторов всех перечисленных классов тяги разработаны культиваторы семейства КБМ (табл. 2).
Таблица 2. Агрегатирование комбинированных блочно-модульных культиваторов с тракторами различных тяговых классов
Класс Марка Марка культи-
трактора трактора ватора
0,6 МТЗ-320 КБМ-2,1
0,9 Т-40А КБМ-4,2
1,4 МТЗ-82 КБМ-6,3
2,0 МТЗ-1221 КБМ-8,4
3,0 Т-150К КБМ-10,5
5,0 К-744 КБМ-15
Итоговым документом, подтверждающим эффективность разработанного комплекса, можно считать постановление выездного заседания Секции механизации, автоматизации и электрификации Отделения сельского хозяйства РАН, состоявшегося 22-23 октября 2015 г. в Казанском ГАУ. В нем, в частности, рекомендовано одобрить выполненные в Республике Татарстан совместно с учеными и специалистами научных и образовательных учреждений России (ВИМ, ГОСНИТИ, Южно-Уральский ГАУ, Оренбургский ГАУ) исследования по разработке ресурсосберегающих технологий и инновационной техники для обработки почвы. Результаты выполненных исследований и опытно-конструкторских работ могут послужить научной базой для создания отечественных технологических комплексов и сельхозмашиностроения.
Кроме того, в этом документе отмечено, что предложенная технология позволяет полностью исключить
импорт зарубежной почвообрабатывающе-посевной техники. Удельный расход топлива и металлоемкость при ее использовании снижаются в 3-4 раза, производительность труда, урожайность культур и рентабельность повышаются в 2 раза. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что ввозимые в Россию импортные почвообрабатывающие и посевные комплексы не адаптированы к местным условиям.
В этом же постановлении Секция механизации, автоматизации и электрификации Отделения сельского хозяйства РАН обратилась к МСХ РФ и Минпромторгу РФ с просьбой использовать результаты выполненных исследований при разработке и организации производ-
ства отечественных конкурентоспособных комплексов машин для ресурсо- и влагосберегающих технологий выращивания продукции растениеводства с целью ускорения создания сети заводов сельхозмашиностроения и региональных машинно-технологических центров, а также поручила Н.К. Мазитову подготовить рекомендации по применению влаго- и почвосбере-гающих технологий и созданию инновационных комплексов машин для их реализации.
Заключение. Агроинженерной наукой РАН создан полный комплекс отечественной почвообрабатывающе-посевной техники, которая по всем функциональным показателям превосходит зарубежные аналоги в 2-4 раза.
Литература.
1. Импортозамещающий комплекс машин для влагоаккумулирующей энергосберегающей технологии обработки почвы/Н.К. Ма-зитов, Р.Л. Сахапов, С.Ю. Дмитриев, Л.З. Шарафиев и др. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2013. № 1. С. 2-4.
2. Влагоаккумулирующие технологии, техника для обработки почв и использование минеральных удобрений в экстремальных условиях: монография / Ю.Ф. Лачуга, И.В. Савченко, П.А. Чекмарев, Ю.Х. Шогенов, В.В. Кирсанов, Ю.А. Шумов, Д.А. Голубев, А.Ю. Измайлов, Н.К. Мазитов, В.М. Кряжков и др. Рязань: Всероссийский научно-исследовательский институт механизации агрохимического обслуживания сельского хозяйства РАСХН, 2014. 246 с.
3. Результаты экспериментов по разработке технологии и техники производства продукции растениеводства в условиях засухи/Н.К. Мазитов, Р.Л. Сахапов, Р.С. Рахимов, Ю.Б. Четыркин, Ф. М. Садриев, С.Ю. Дмитриев, Н.Э. Гарипов//Доклад Российской академии сельскохозяйственных наук. 2012. № 1. С. 56-59.
4. Почвообрабатывающий и посевной комплекс для энерго-, ресурсосберегающего производства продукции растениеводства (Рекомендации к применению) / Ю.Ф. Лачуга, Н.К. Мазитов, В.В. Бледных, Р.Л. Сахапов и др. - М.: ООО «Столичная типография», 2008. - 120 с.
5. Патент №2457651 РФ, МПК7 А01В 59/04. Способ обработки почвы / Н.К. Мазитов, В.В. Бледных, А.Ю. Измайлов, П.А. Чекмарев, Р.Л. Сахапов, И.Р. Рахимов, Н.Г. Ковалев, Г. В. Хаецкий, В.Н. Коновалов и др. - Заявлено 16.02.2011. Опубл. 10.08.2012. Бюл. 22.
6. Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Сизов О.А. Ресурсо- и экологически эффективные технологические процессы и технические средства в дифференцированной по годам севооборота системе обработки почвы // Сборник научных докладов ВИМ. 2011. Т. 1. С. 54-62.
7. Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П. Система технологий и машин для инновационного развития АПК России // Система технологий и машин для инновационного развития АПК России: сборник научных докладов Международной научно-технической конференции, посвященной 145-летию со дня рождения основоположника земледельческой механики академика В.П. Горяч-кина. М.: Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства, 2013. С. 7-10.
8. Разработка комбинированного почвообрабатывающего агрегата и оценка эффективности его использования/С.Л.Дёмшин, Д.А. Черемисинов, Л.М. Козлова, Ф.А. Попов, Е.Н. Носкова//Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2014. №4. С. 57-61.
9. Измайлов А.Ю., Хорошенков В.К. Автоматизированная система управления посевом и внесением удобрений // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2011. № 4. С. 9-12.
10. Мяленко В.И. Моделирование надежности при проектировании почворежущихдеталей сельхозмашин// Тракторы и сельхозмашины. 2015. № 3. С. 44-47.
11. Результаты экспериментальных исследований ротационного конического рабочего органа в почвенном канале//Валиев А.Р., Ибятов Р.И., Шириязданов Р.Р., Яруллин Ф.Ф. Вестник Казанского ГАУ. 2014. Т.9. №3 (33). С. 78-85.
12. Материалы Выездного заседания Бюро Секции механизации, электрификации и автоматизации Отделения сельскохозяйственных наук РАН «Высокотехнологическое импортоопережение при возделывании сельскохозяйственных культур, восстановлении сенокосов и пастбищ, подготовка специалистов для проектирования, создания и внедрения импортоопережающей инновационной техники в сельском хозяйстве»: Научное издание. М.; Казань: Издательство Казанского ГАУ. 2015. 301 с.
RESULTS OF LONG-TERM COMPARATIVE TESTS OF NEW EQUIPMENT FOR SOIL CULTIVATION
AND SOWING
N.K.Mazitov1, R.L.Sakhapov2, Y.P.Lobachevski3, S.M.Yachin1, R.F.Sadriev2, Z.M.Bikmuchametov4, I.R.Rachimov5, L.Z.Sharafiev1, C.Y.Dmitriev6
'Kazan State Agrarian University, ul. K.Marx, 65, Kazan, 420015, Russian Federation
2Kazan State University of Architecture and Engineering, ul. Zelenaya, 1, Kazan, 420043, Russian Federation
3All-Russian Research Institute of Mechanization for Agriculture of Russian Academy of Science, 1-i Institutskii proezd, 5, 109428, Moskva, Russian Federation
4Sabinskii agrarian college, ul. Kol Gali, 45, pgt Bogatye Saby, Respublika Tatarstan, 422060, Russian Federation 5South Ural State Agricultural University, prosp. Lenina, 75, Chelyabinsk, 454080, Russian Federation 6OOO «Kompaniya «Borodino», ul. Dubininskaya, 81 a, str.18, Moskva, 127411, Russian Federation
Summary. The article presents the results of long-term investigations on development and application of new systems and equipments for soil cultivation and sowing, contributing to fertility maintenance, accumulation and preservation of moisture in the soil, increase in the productivity of cultivated crops and production profitability. The investigations were carried out under different soil and climatic conditions of the country (the Volga region, the Cis-Ural region, Central Black Earth region, North Caucasus, Siberia, Non-Chernozem zone of Russia) in 1995-2015 in accordance with the procedures of field experiments and state tests. The developed technology and the complex of domestic machines enabled to reduce the fuel consumption, required power and metal content, in comparison with the best world analogues, 3-4 times with the increase in productivity, yield and profitability up to 2 times. The mass production of machines and tools was organized at ZAO PK 'Yaroslavich", OOO "Varnaagromash" and six plants of the Republic of Tatarstan. The total economic effect from the use of the modernized equipment is at least 8.45 billion rubles per 1 million hectares of spring wheat. Keywords: drought, water accumulation, environmental safety of production, productivity, cost, proactive import substitution, food independence.
Authors Details: N.K. Mazitov, D.Sc.(Tech.), corresponding member of the RAS, prof. (e-mail: [email protected]); R.L. Sakhapov, D.Sc. (Tech.), head of department; YP. Lobachevski, D.Sc. (Tech.), deputy director; S.M.Yachin, D.Sc. (Tech.), director of the institute; R.F. Sadriev, engineer; Z.M. Bikmukhametov, Cand.Sc. (Tech), director; I.R. Rachimov, Cand.Sc. (Tech), doctoral student; L.Z. Sharafiev, Cand.Sc. (Tech), doctoral student; C.Y Dmitriev, Cand.Sc. (Tech), deputy general director.
For citation: N.K.Mazitov, R.L.Sakhapov,YP.Lobachevski, S.M.Yachin, R.F.Sadriev, Z.M.Bikmuxhametov, I.R.Rachimov, L.Z.Sharafiev, C.Y Dmitriev. Results of Long-Term Comparative Tests of New Equipment for Soil Cultivation and Sowing. Dostizheniya nauki i tehniki APK. 2016. Vol. 30. No.8. Pp. 91-93 (in Russ.)
