Журнал агроменеджера «Новое сельское хозяйство» - ведущее издание сельскохозяйственного профиля в России и странах СНГ

Организация полевых работ

Найти правильный путь в жизни тяжело. Найти для сельскохозяйственных машин правильный путь по полю в процессе его обработки иногда бывает еще тяжелее, особенно если нужно минимизировать размер площадей, обработанных дважды или вовсе не обработанных. Автоматически управлять опрыскивателем, разбрасывателем удобрений и пресс-подборщиком тоже непросто. Наш автор, к.т. н., доцент Андрей Шинделов, ФГОУ ВПО «Новосибирский государственный аграрный университет», разработал систему оптимизации движения по полю, испытал ее пригодность на практике и пришел к выводу, что ее применение может принести экономию каждому хозяйству!

Фактические траектории движения агрегата при объезде лесных колков. В отмеченной зоне перекрытия проходов агрегата рапределяется, по меньшей мере, двойная норма ядохимиката.

Ввиду значительного удорожания топлива, удобрений и средств защиты растений, а также увеличения экологических рисков, прецизионные способы проведения полевых работ приобретают все большее практическое значение. К числу элементов прецизионного земледелия относятся автоматическая регулировка рабочих органов машин согласно зональным агроэкологическим требованиям и оптимизация траекторий движения трактора по полю. Следует до предела уменьшить площадь необработанных и двукратно обработанных участков, а также предотвратить переуплотнение почвенных горизонтов из-за многократного воздействия трактора. Это очень важно: ведь при использовании колесных тракторов на предпосевной обработке плотность почвы по следу трактора возрастает с 0,98–1,25 до 1,46–1,5 г/см³ на всю глубину пахотного горизонта. Переуплотнение почвы возникает из-за проезда по одному и тому же месту, что происходит при объезде каких-либо препятствий (колки, овраги, гидранты, опоры линий электропередачи и т.д.) и приводит к перерасходу топлива на последующих почвообрабатывающих операциях. Более того, в этих зонах возможно перенасыщение почвы ядохимикатами, которые впоследствии переходят в неусвояемые формы, оседают в почвенных слоях или переносятся в грунтовые воды. Поэтому при построении схемы движения агрегата на конкретном поле особое внимание следует уделять участкам поля, где возможно двойное или даже многократное прохождение агрегата.

Цели и методы

Цель – разработка модели траекторий движения полевых агрегатов и проведение практических опытов по выявлению и минимизации размеров участков поля, где возможна многократная обработка. Конечный результат – обоснование, разработка и апробация исполнительных механизмов по прецизионному выполнению технологических операций. Все вышеизложенные аспекты нашли свое отражение в общей комплексной системе использования ландшафтно-адаптивных способов проведения полевых работ.

Работа на полях, имеющих сложную конфигурацию и искусственные или естественные препятствия, требует тщательного подхода к выбору алгоритма движения полевой машины. Схема траекторий движения должна строиться на экономико-экологической основе, т.е. должно достигаться уменьшение площади (в ряде случаев полное исключение) зон с двух-, трех- и более кратным внесением материалов (семян, удобрений или средств защиты растений).

В наших опытах выбор наилучшего способа движения производился по экологическим и экономическим критериям:

• общая площадь зон многократной обработки (исчисляется излишнее количество внесенного материала);
• количество проходов колесных движителей по одной траектории (оценивается переуплотнение почвы);
• удобство маневрирования и площадь огрехов.

Мы пришли к выводу, что движение полевого агрегата на поле необходимо упорядочивать, исходя из ширины захвата агрегата, габаритов искусственного или естественного препятствия и направления движения.

Варианты движения

Ярко выраженное наложение смежных проходов агрегата отмечается на сторонах колков и изгибах края поля, которые расположены вдоль основного направления движения полевого агрегата (фото 1). Согласно рис. 1 можно предположить, что на боковых сторонах естественного препятствия возможно взаимное перекрытие рабочих зон трех и более проходов агрегата. Данные хронометража работы и подсчета количества внесенного материала подтверждают это предположение, которое очень наглядно обосновывает необходимость уменьшения нормы внесения материалов кратно количеству проходов или полного выключения агрегата в зоне объезда препятствия.

Для снижения величины зон перекрытия предлагается изменить способ движения, а именно: зону, примыкающую к препятствию, обрабатывать по кругу за один проход агрегата, а при обработке основных полос выключать агрегат при въезде в обработанную круговую зону (рис. 2). При таком движении участки перекрытия будут уменьшены и точки включения и выключения агрегата на их границах можно будет определить более отчетливо, поскольку пересечение траекторий происходит под углом, близким к 90 градусам …