Увеличение объемов товарного хмеля требует проведения технического перевооружения отрасли на основе внедрения современной инновационной технологии, машин при возделывании и первичной переработке хмеля. Подробнее о технологии – в нашем материале.
Предполагаемая технология включает применение комплекса мер, в которые входят инновационные приемы возделывания на основе механизации трудоемких процессов: в целях повышения плодородия и сохранения положительного баланса органического вещества почвы, использование посевов сидеральных культур с последующей запашкой в почву; внесение гербицидов в питомнике и на насаждениях хмеля; механизированную посадку стеблевых черенков в питомнике и закладке новых насаждений хмеля, навешивание с помощью гидрофицированной вышки, окучивание с внесением минеральных удобрений и разокучивание рядов хмеля, химическую рамовку и пасынкование, использование снегопаха на хмельниках.
Целью работы является разработка новой технологии выращивания хмеля с механизацией трудоемких процессов; проектирование, изготовление опытных образцов машин, внедрение в производство товарной продукции, подготовка посадочного материала.
Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: установлены и научно обоснованы необходимость изменения технологии; разработана инновационная технология возделывания хмеля; разработаны машины для новой технологии на принципах трансформизма и основ конструирования комбинированных машин; внедрена в производство ресурсосберегающая технология при подготовке посадочного материала хмеля и получении товарного хмеля.
Материалы и методы
С целью сокращения или полного исключения прополок в рядах на насаждениях хмеля и питомниках, рекомендуется ранневесеннее внесение почвенных гербицидов в почву с последующей заделкой бороновальным агрегатом. Для этих целей применяются новые гербициды «Гайтан» и «Корсар», которые являются не фитотоксичными для хмеля. Внесение гербицидов проводится вентиляторными опрыскивателями с оставлением и изменением угла четырех нижних распылителей для соблюдения нормы расхода рабочей жидкости.
При подготовке посадочного материала из зеленых черенков, ограниченность периода вегетации для формирования стандартных саженцев хмеля из зеленых черенков (95-100 дней) требует создания оптимальных условий выращивания. Поэтому для повышения плодородия питомника – для сохранения положительного баланса органического вещества в почве, используются посевы сидеральных культур с последующей запашкой. Участки под будущий питомник для размножения саженцев можно многократно засевать и заделывать в течение весны и лета. И такие участки можно использовать под посадку зеленых черенков со следующего года.
Запашку сидеральных культур успешно применяют и на насаждениях хмеля (рис. 1).
Сплошные посевы проводятся сеялками СПУ-4Д, СН-16 после обрезки главных корневищ и боронования рядов хмеля с оседланием ряда для вычесывания оставшихся побегов и выравнивания почвы. Сеялка высевает семена по ряду и междурядью хмеля. При применении широкозахватных сеялок применяется перекрестный сев культуры. На молодых насаждениях хмеля в первый год в качестве поддерживающих культур используются посевы горчицы или рапса. На вновь восстанавливаемых хмельниках с расположением столбовых рядов через 10 м, для использования тракторов общего назначения, при закладке стоит использовать междурядья 3,3 м, а растения в рядах высаживать через 1,1 м с количеством кустов 2,5 тыс./шт. на 1 га.
Для выполнения рамовки и заводки хмеля в оптимальные сроки рекомендуется применение химической дефолиации десикантом «Суховей» после первой заводки хмеля на поддержки. Применение препаратов способствует засыханию нижних листьев хмеля, уничтожению всех однолетних, двудольных и угнетению многолетних сорняков в рядах хмеля. Для химической рамовки и пасынкования успешно используется опрыскиватель ОПВ-2000. При работе опрыскивателя предварительно заглушают форсунки (корме четырех нижних), изменяют их угол, вентиляторная часть отключается.
Для решения проблемы обрезки корневищ хмеля в столбовых рядах рекомендуется изменить схему закладки рядов на хмельниках. По предлагаемой технологии саженцы хмеля при посадке размещаются в одном ряду по две стороны с субмеждурядьем 0,60 м или 0,90 м под основной обрабатывающий колесный трактор тягового класса 9,0-14 кН, 6,0-0,9 кН (рис.2).
В межстолбовом пространстве в 10 м размещаются попеременно субмеждурядье (со столбами) – междурядье – субмеждурядье – междурядье – субмеждурядье (со столбами). Размещение хмеля в рядке осуществляется в шахматном порядке на расстоянии 2,2 м (рис. 2, б). Таким образом, фактически исключается понятие «столбовой ряд».
При таком размещении столбы, как и прежде, служат опорой шпалеры, что не будет являться препятствием для проведения технологических операций при механизированной посадке, полуавто-матической и автоматической обвязке поддержек на шпалеры и анкерным приспособлениям, самоходного комбайна на уборке. При этом увеличиваются технические возможности для полной механизации и автоматизации упомянутых приемов возделывания.
Для междурядного боронования хмельников с междурядьями 3,3 м и предпосадочной обработки почвы разработаны бороновальные агрегаты шириной 3,0 м; 6,0 м (рис. 3).
Борона шириной 3 м агрегатируется тракторами класса 6,0 кН (Агромаш-30ТК, Т-30А и аналогами), борона шириной 6,0 м – тракторами МТЗ.
Авторами спроектирована и изготовлена вышка для подвязки поддержек хмеля с маятниковым дышлом. Конструкция хмелевышки позволяет смещать и изменять ширину колеи в обе стороны не менее чем на 0,7 м (габариты транспортного варианта 2,55 м, что соответствует требованиям ГИБДД; рабочего варианта – 3,70 м), что значительно снижает вероятность ее опрокидывания. Применена рациональная схема эксплуатации вышки в междурядьях хмеля (рис. 4, а).
По результатам исследований установлено, что для работы на хмельниках с высотой 6,0 м достаточно средний подъем платформы на высоту 4,0…4,10 м. Максимальный подъем платформы обеспечивается на высоту 5,4 м.
Вышка с расширенной рабочей подъемной платформой без особых препядствий проходит около столбов (рис. 4).
Обычно во всех хмелеводческих предприятиях посадку стеблевых черенков в питомнике проводят вручную, а закладка новых насаждений осуществляется полумеханизированным способом в борозды, в столбовых рядах – вручную. В целях полной механизации этих операций спроектирован и внедрен посадчик хмеля. Сошник посадочной машины аналогичен с сошником рассадопосадочной машины СКН-6 и СКН-6А.
Существенным фактором при посадке этим агрегатом является исключение возможностей повреждения почек возобновления и травмирования посадочного материала. Глубина посадки регулируется перестановкой пальцев-стопоров переднего поводка и высотой расположения катков (регулируются винтом 13, рис. 5, б).
Максимальная заглубляемость сошников составляет 0,25-0,30 м (рис. 6).
При использовании посадчика на закладке хмеля установлено, что при влажных погодных условиях на агрегате необходимо иметь трансформируемые рабочие органы: сошник – в благоприятные, при влажной почве – отвал, нарезающий борозду, а сзади на раме – сошник, закрывающий посадочный материал. Для высадки стеблевых черенков в почву под определенным углом сошники должны иметь овальную форму. Так как высота, заделывания почвы, должна быть не менее 6-8 см, поэтому рекомендовано дополнительно установить отвал для обеспечения одинаковой высоты при засыпке землей.
Также авторами изготовлен окучник-разокучник с туковысевающими аппаратами (рис. 7), позволяющий выполнять несколько операций на хмельниках. Трансформер выполнен по модульной схеме и состоит из рамы и навесного устройства. К основной раме крепятся опорные колеса 3 посредством рычага и кронштейна. Правое колесо является приводным для туковысевающих аппаратов. Рабочие органы лево – и правооборачивающие корпуса 5 с грядилью и быстросъемным кронштейном монтируются на раме (рис. 7).
Привод туковых аппаратов осуществляется втулочно-роликовой цепью. Для удобства регулирования глубины хода корпусов привод спроектирован двухступенчатым. При этом промежуточный блок звездочек привода установлен на одной оси с рычагом колеса. Такая установка позволяет не регулировать натяжение нижней цепи при каждой регулировке высоты.
Трансформер в режиме окучника поднимает пласт земли вправо - и левооборачивающими корпусами. Трансформация окучника на разокучник занимает 10-15 минут. Ширина отваленного пласта при разокучивании не закрывает технологическую колею трактора и позволяет его использовать по назначению.
С агрегатом, кроме окучивания и разокучивания, можно внести минеральные удобрения. При этом туковысевающий аппарат высевает минеральные удобрения на ряды хмеля с последующей заделкой в почву (рис. 7, б).
Для ранневесеннего внесения минеральных удобрений агрегат можно оборудовать долотами для внесения на различную глубину почвы, т.е. в зону расположения главных корневищ хмеля.
В целях сохранения главных корневищ от промерзания в условиях перезимовки и улучшения весенней влагозарядки рекомендуется снегозадержание хмельников. Для этого разработан снегопах для хмельников с различными геометрическими параметрами (рис. 8).
Несущие функции на снегопахе выполняет рама 1 с навесным устройством 2, два лонжерона 4, передние и задние траверсы 6. Верхние проушины навески и кронштейны нижних цапф 14 выполнены из листовой стали. Навеска предполагает агрегатирование снегопаха тракторами тягового класса 14 и 30 кН. Для этого цапфы выточены цельными с одной стороны диаметром 28,0 мм, с противоположной стороны – 34,5 мм. Они смонтированы симметрично под стандартные размеры навесок. Основные рабочие органы снегопаха, листерные право - и левооборачивающие отвалы 5, соединенные в середине рассекателем 12 и смонтированные на раме стойкой 13.
При проведении снегозадержания снежный валок при первом проходе полностью укрывает ряды хмеля, при втором дополняет валок снега толщиной не менее 0,05 м. Если толщина снега 0,25…0,30 м, то предусмотрено увеличение слоя снега на 0,10 м и более посредством изменения высоты расположения опорных лыж.При первом и втором проходах трактор движется по краям столбовых рядов. А после третий агрегат проходит рядом с междурядьями первого и второго валка. Снегопах является универсальным. Его можно использовать и на других сельскохозяйственных угодиях. Борозды при полевом снегозадержании рекомендуется устраивать через 6…10 м. Агрегатируется с трактором МТЗ-1025.
Для условий мелкотоварного производства (КФХ, ЛПХ) разработана сушилка, обеспечивающая сушку шишек хмеля с площади 2,0 га (рис. 9).
Экспериментальная установка состоит из двух камер – сушильной и технологической, а также загрузочного транспортера. Сушильная камера включает в себя: выравниватель 5 для выравнивания слоя хмеля на верхнем ярусе, два поворотно-стеллажных модуля 4, образующих два яруса – верхний и нижний, транспортер промежуточный 2 для накопления высушенного хмеля перед выгрузкой, транспортер выгрузной 3 для выгрузки сухого хмеля в тару, а также воздухораспределительные короба для равномерного подвода сушильного агента к высушиваемому материалу, электропривода промежуточного и выгрузного транспортеров в виде шаговых двигателей, натяжные и вспомогательные механизмы.
Технологическая камера включает в себя органы управления и обработки – газовый нагреватель 11, передающий тепло агенту сушки при помощи радиатора 9, осевого канального вентилятора 10, нагнетающего агент сушки в сушильную камеру, а также испарителя 7 и конденсатора-компрессора 8 с электроприводом, служащих для рекуперации отработавшего агента сушки и увеличения производительности сушилки. Кроме этого, в технологической камере размещается группа безопасности с расширительным баком, трубопровод для теплоносителя, электрическая проводка, воздуховоды и органы управления.
Экспериментальная установка снабжена приборами и устройствами для управления и контроля за технологическими параметрами процесса. Воздух, прошедший предварительный разогрев в газовом нагревателе, через воздухораспределительные короба, металлический радиатор и перфорированные листы поворотно-стеллажного механизма продувает слой шишек хмеля и по воздуховоду обратного цикла идет на осушение в испаритель, где достигает точки росы и теряет значительное количество влаги в виде конденсата. В случае необходимости, часть воздуха из замкнутого цикла выбрасывается в атмосферу при помощи жалюзийной задвижки. Регулирование расхода воздуха осуществляется при помощи регулятора оборотов электропривода канального осевого вентилятора.
Результаты исследований и их обсуждение
Внедрение ресурсосберегающей технологии возделывания хмеля с механизацией трудоемких процессов позволяет значительно снизить производственные затраты (таблица 1), проводить технологические операции в оптимальные агротехнические сроки, способствует увеличению производительности труда и увеличить продуктивность хмеля.
Выводы
Ранневесеннее внесение почвенных гербицидов с последующей заделкой бороновальным агрегатом в питомнике позволяет исключить прополку сорняков после открытия пленочных укрытий, а в насаждениях хмеля – двухразовую прополку сорняков в рядах. Затраты при этом снижаются до 158 чел./час.
Использование посевов сидеральных культур позволят улучшить агрохимические показатели почвы и снизить засоренность насаждений хмеля. Внедрение в производство новой схемы закладки рядов в хмельниках позволит сэкономить значительные материальные средства.
Механизированная посадка стеблевых черенков в питомнике снижает трудозатраты до 112 чел./час. Производительность агрегата при закладке новых насаждений составляет 3,0 га за смену (в тоже время при ручной посадке 1 рабочий обеспечивает посадку до 350 шт. или 0,08-0,10 га).
Химическая дефолиация десикантом «Суховей» после первой заводки хмеля на поддержки позволит снизить затраты труда до 128 чел./час на 1 га.
Проведение снегозадержания на хмельниках снижает риск гибели растений в период перезимовки и сохраняет весеннюю почвенную влагу.
Двухрядный посадчик черенков хмеля позволяет механизировать посадку стеблевых черенков в питомнике и снизить трудозатраты на 112 чел./час. При закладке новых насаждений хмеля производительность увеличивается до 2,9 га за смену по сравнению с ручной посадкой.
Мобильная хмелесушилка (МСХ-25) позволяет использовать для сушки сжиженный природный газ, который доставляется мобильным газгольдером (объем 600 л). Производительность МХС-25 при сушке хмеля составляет 25-30 кг /час, расход газа на 1 кг сухого хмеля – 0,9 л, средний расход газа – 0,43 м3/час, обеспечивает в течение сезона сушку хмеля с площади 2 га.
Коллективом авторов разработан прототип мобильного хмелеуборочного комбайна, который позволяет выполнить очес, доочес и первичную сепарацию вороха хмеля и дополняет линейку необходимой хмелетехники для возделывания хмеля на площади 2-4 га.
В настоящее время при Чувашском ГАУ для решения актуальных научно-практических задач в хмелеводстве создан центр компетенций «Чувашия – центр производства хмеля». С привлечением регионального финансирования закладывается маточник для подготовки оздоровленного посадочного материала хмеля и создается лабораторный центр по селекции, микробиологических и молекулярно-генетических исследований хмеля.
В дальнейшем результаты будут рекомендованы к использованию в технологии производства товарного хмеля и подготовке посадочного материала во всех хмелеводческих предприятиях Чувашской Республики и Российской Федерации.
А.В. КОРОТКОВ, к.с.-х.н., руководитель центра компетенций
«Чувашия – центр производства хмеля»
Н.Н. ПУШКАРЕНКО, к.т.н., доцент, заведующий кафедрой
транспортно-технологических машин и комплексов
П.А. СМИРНОВ, к.т.н., доцент, доцент кафедры транспортно-
технологических машин и комплексов
ФГБОУ ВО «Чувашский государственный аграрный университет»
Журнал "Нивы России" №5 (215) июнь 2023
.gif)
.gif)
Нет комментариев. Ваш будет первым!