Email this article 
The Results of Studying Agronomic Indicators of the Demetra Selection Seeder
- Authors: Bozhko I.V.1, Pakhomov V.I.1,2, Kambulov S.I.1,2, Parkhomenko G.G.1
-
Affiliations:
- Agricultural Research Center “Donskoy”
- Don State Technical University
- Issue: Vol 32, No 1 (2022)
- Pages: 90-109
- Section: Technologies and Means of Agricultural Mechanization
- Submitted: 03.06.2025
- Accepted: 03.06.2025
- Published: 06.06.2025
- URL: https://journals.rcsi.science/2658-4123/article/view/294936
- DOI: https://doi.org/10.15507/2658-4123.032.202201.090-109
- ID: 294936
Cite item
Full Text
Abstract
Introduction. The technological operation of seed sowing is a main in the seed selecting and growing process. The correct execution is the most important agrotechnical requirement for seeding machinery for selecting and primary seed breeding. The purpose of the study is to determine the main agronomic indicators of the Demetra selection seeder.
Materials and Methods. In the study, the methods of a full-scale experiment in laboratory and field conditions were used. The main agro technical indicators of the technological process of sowing seeds by a seeder were determined.
Results. As a result of the study, there were determined the main agronomic indicators of the seeder such as its minimum and maximum productivity and the effective seeding rate, departure from the specified seeding rate, irregularity of seed sowing through the seed tubes, instability of total seed sowing, seed crushing, seed sowing depth at optimum coulter penetration depth, quantity of seeds embedded at the specified depth, ridge height after the aggregate passed, and number of sprouts and relative field germination rate.
Discussion and Conclusion. It has been found that the Demetra seeder with high accuracy provides qualitative performance of sowing specified number of seeds with both the minimum (1.95 m) and maximum (32.92 m) length of the plot. The departure of the actual seeding from the specified seeding is 0.02‒0.54% for different crops. Unevenness of seeding is 0.22‒1.53% for different crops. At the same time, the instability of total seeding varied in the range of 0.1‒1.1% for different crops. The height of ridges after the seeder passed is 2.6‒3.0 cm. There were no seeds not embedded in the soil by the working bodies of the seeder. Relative field germination of cultivated crops is 82.3‒96.9%.
Full Text
Введение
В настоящее время механизация работ в селекции и первичном семеноводстве является приоритетным направлением исследований. Это подтверждают стратегия научно-технологического развития Российской Федерации, а также Федеральная научно-техническая программа развития сельского хозяйства на 2017–2025 гг., целью которой является обеспечение стабильного роста производства сельскохозяйственной продукции, полученной за счет применения семян новых отечественных сортов. Селекционно-семеноводческий процесс состоит из нескольких этапов. Работы выполняются на опытных делянках. В связи с этим машины группируются, а оборудование применяется на конкретных этапах проведения работ. Посевные машины при этом играют ведущую роль, так как точное выполнение технологической операции размещения семян в рядке с заданной нормой высева, а также возможность быстрой очистки рабочих органов при переходе от одного сорта к другому являются важнейшими агротехническими требованиями, предъявляемыми к машинам для селекции и первичного семеноводства.
Одним из основных требований к посевной технике в селекционных процессах является сведение к минимуму травмируемости посевного материала. Сеялки, используемые в селекционной работе, должны быть удобны в эксплуатации, а также обеспечивать высокую производительность при большом количестве опытных делянок и партий семян. Цель исследования – определение основных агротехнических показателей селекционной сеялки «Деметра».
Обзор литературы
Селекционные сеялки обладают некоторыми особенностями конструкции, благодаря которым их используют на делянках незначительной площади1.
Известны селекционные сеялки, разработанные за рубежом: HALDRUP, Wintersteiger, Terradonis. Отечественные образцы СТ-1, СР-1, СР-2, УСН-16П, СС-11, СН-10Ц, «Клен-1.5», ССНП-12 и ССНП-16 отличаются конструкцией высевающих аппаратов и системой посева и заделки семян [1–3].
Исследование В. С. Кравченко и коллег посвящено обзору технологий и устройств для селекционных посевов кукурузы, а также разработке конструкции высевающего аппарата [4].
В другой работе предложена авторская схема пневматического высевающего аппарата к сеялке ССНП-16 [5]. Разработана схема пневматической сеялки с центральным дозатором роторно-лопастного типа, описан технологический процесс ее работы [6]. Сконструирована дисково-ленточная схема высевающего аппарата селекционной сеялки [7]. В. П. Горобей и соавторы в своей статье приводят результаты полевых исследований навесной селекционной сеялки с приводом катушечного высевающего аппарата мотор-редуктором на базе коллекторного двигателя с микропроцессорным блоком управления [8].
Установлено, что технический уровень отечественных посевных машин для механизации работ в селекции, сортоиспытании и первичном семеноводстве остается недостаточно высоким. В результате этого посев питомников первого этапа осуществляется ручными сеялками с низкой производительностью и малым объемом бункера [9; 10].
Применяемые в настоящее время селекционные сеялки имеют ряд недостатков конструкции, приводящих к сгруживанию почвы и измельченных растительных остатков перед рабочими органами, что приводит к ухудшению качества посева и увеличению затрат энергии. Данные недостатки устраняются с помощью дополнительной обработки почвы перед посевом или усовершенствованной конструкции рабочих органов.
Совершенствование рабочих органов посевных машин осуществляется на основании данных экспериментальных исследований. Данные содержат информацию о неустойчивости высева семян, равномерности распределения в рядке, динамике появления всходов, биологической урожайности высеваемых культур, в некоторых случаях травмируемости посевного материала [10; 11].
Установлено, что качество посева зависит от применяемого типа сошника2 [12–16]. Наряду с качественной подготовкой почвы, особое внимание необходимо уделять равномерности заделки семян в почву, что обеспечивает равный доступ высеянных семян к основным факторам роста3 [17–20].
Особое внимание в условиях недостаточного увлажнения следует уделять влагосбережению. Важно, чтобы влага поступала к семенам и корневым системам высеваемых культур [21; 22]. Качественная подготовка почвы обеспечивается дисковыми рабочими органами, которые измельчают и перемещают растительные остатки на глубину ниже заделки семян, а поверхность поля выравнивается [23]. В конструкции сошников также чаще всего используются диски [24].
В другой статье исследуются усовершенствованные дисковые сошники, анализируется параметрическая оптимизация, основанная на силовом взаимодействии с обрабатываемой средой [25]. Зарубежные ученые используют полимерные покрытия сошников для повышения качества посева: забивание рабочих органов уменьшается, тяговое сопротивление сеялки, которое зависит непосредственно от скорости движения, снижается [26; 27].
Почва может деградировать из-за интенсивной обработки: органическое вещество теряется в связи с уплотнением. При уменьшении количества органического вещества жизнеспособность почвы ухудшается, что отрицательно сказывается на плодородии [28; 29]. Уплотнение почвы снижается при уменьшении массы сеялки и интенсивности воздействия на нее рабочими органами [30–34].
Таким образом, селекционно-семеноводческий процесс включает в себя несколько этапов с различной технологией выполнения работ и высокими требованиями к качеству выполнения агротехнических операций посевными машинами. Определение агротехнических показателей высева семян следует производить как для различных сельскохозяйственных культур, так и по различным агрофонам.
Материалы и методы
В связи с вышесказанным в ФГБНУ «АНЦ “Донской”» совместно с компанией Wintersteiger была разработана сеялка селекционная «Деметра» (рис. 1). Она предназначена для точного рядового посева семян следующих культур: зерновые и крупяные культуры с массой 1 000 зерен до 150 г (пшеница, ячмень, овес, рис, гречиха и др.); зернобобовые культуры с массой 1 000 зерен свыше 150 г (горох); масличные и эфиромасличные культуры (рапс, лен, горчица); кормовые культуры (сорго, просо, тритикале, клевер); многолетние травы.
Fig. 1. General view of the Demetra selection seeder
Сеялка селекционная «Деметра» состоит из следующих основных узлов и механизмов: рама 1, опорно-приводные колеса 2, высевающая система, включающая наполнительную воронку 3, конический дозатор 4, ротационный распределитель с электродвигателем 5, телескопические семяпроводы 6, сошники 7, прикатывающие колеса 8, загортачи (мульчер) 9, механизм привода (опорно-приводные колеса 2, редуктор 10, зубчатый перебор 11, карданный вал 12, конический редуктор 13, цепная передача 14), рукоятка открытия наполнительной воронки или электромагнитный клапан (в зависимости от комплектации) 15, гидрофицированные маркеры 16, кресло оператора 17, центральная опора 18, винтовые домкраты 19 (рис. 2).
Fig. 2. Scheme of the Demetra selection seeder
Техническая характеристика сеялки селекционной «Деметра» представлена в таблице 1.
Таблица 1 Техническая характеристика сеялки селекционной «Деметра»
Table 1 Technical characteristics of the selection seeder Demetra
Наименование показателя / Indicator name | Размерность / Dimension | Значение показателя / Indicator value |
Тип / Type | – | навесная / mounted |
Агрегатирование (тяговый класс трактора) / Aggregation (traction class of a tractor) | тс / ts | 1,4 |
Ширина захвата / Capture width | м / m | 1,05 |
Глубина заделки семян / Seeding depth | мм / mm | до 80 (в зависимости от культуры) / up to 80 (depending on the culture) |
Расстояние между рядами сошников / Distance between rows of coulters | см / cm | 15 |
Количество рядов сошников / Number of rows of coulters | шт. / pcs. | 7 |
Тип высевающего аппарата / Sowing machine type | – | ротационный конический дозатор / rotary conical metering device |
Длина делянки / Plot length | м / m | 1,90–32,92 |
Изменение передаточных отношений / Change of gear ratios | – | 60-ступенчатый редуктор, зубчатый перебор / 60-stage gear reducer, toothed override |
Рабочая скорость / Working speed | км/ч / km/h | до 8 / up to 8 |
Методика проведения исследований заключалась в определении основных агротехнических показателей сеялки: высевающая способность (минимальная и максимальная), норма высева семян (заданная и фактическая), отклонение фактической нормы высева семян от заданной, неравномерность высева семян по семяпроводам, неустойчивость общего высева семян, дробление семян, глубина заделки семян при оптимальном заглублении сошников, количественная доля семян, заделанных на заданную глубину, высота гребней после прохода агрегата, число всходов и относительная полевая всхожесть. Перечень основных агротехнических показателей и методика их определения устанавливались на основании ГОСТа4.
В связи с особенностями технологического процесса селекционного высева семян были приняты соответствующие режимы работы сеялки. Диапазон скоростей работы варьировался от 3 до 6 км/ч, что не противоречит данным техническим характеристикам сеялки (до 8 км/ч) и способствует получению требуемых качественных показателей (табл. 1).
Результаты исследования
Принцип действия сеялки селекционной «Деметра» заключается в следующем. При движении сеялки засыпанные через наполнительную воронку семена непрерывно и равномерно поступают на конический дозатор. Это происходит в результате открытия рукоятки вручную (рис. 3a), с помощью электромагнитного клапана (рис. 3b) с использованием ножной педали (без GPS) (рис. 3c) или же автоматически с использованием навигационной системы GPS (в зависимости от комплектации).
a) наполнительная воронка и конический дозатор с рукояткой ручного управления;
b) электромагнитный клапан привода наполнительной воронки; c) ножная педаль для включения
электромагнитного клапана привода наполнительной воронки (посев без навигационной системы GPS)
Fig. 3. Filling funnel and conical dispenser: a) filling funnel and conical dispenser with manual control
handle; b) solenoid valve for the filling funnel drive; c) foot pedal for switching on the solenoid valve of
the filling funnel drive (sowing without GPS navigation system)
Возможность посева делянок большей длины и площади является основным преимуществом высевающей системы по сравнению с аналогами. При проходе делянки конический дозатор вращается от приводного колеса с помощью редуктора и зубчатого перебора с карданным валом, конического редуктора и цепной передачи. Он делает один оборот, захватывает семена и направляет их на ротационный распределитель, который обеспечивает точность высева (рис. 4).
Fig. 4. A rotary distributor with an electric motor
Привод ротационного распределителя осуществляется непрерывно от электродвигателя, который распределяет семена по телескопическим семяпроводам к двухдисковым сошникам (рис. 5).
Fig. 5. A coulter with a press wheel
В качестве преимущества данного типа сошника следует отметить возможность легкой и удобной регулировки глубины заделки семян путем перемещения рукоятки прикатывающего колеса. При этом прикатывающие колеса в свою очередь обеспечивают уплотнение почвы в засеянных рядах с целью создания контакта между высеянными семенами и влажной почвой на дне борозды.
Далее семена укладываются на дно борозд, образованных двухдисковыми сошниками в почве. Заделка семян, высеянных сошниками в почву, производится естественной осыпью почвы со стенок борозд. Идущие сзади за сошниками загортачи заравнивают и мульчируют верхний слой почвы после посева. Центральная опора и винтовые домкраты используются для защиты сеялки от опрокидывания, а также для постановки на длительное хранение. Винтовые домкраты предназначены для подъема и опускания сеялки при проведении технического обслуживания.
Сеялка селекционная «Деметра» используется для посева опытных делянок. Норма высева семян обеспечивается навеской семян с учетом длины засеваемой делянки и ширины захвата сеялки. При увеличении длины делянки расчетным путем увеличивается масса навески посевного материала. Точность и равномерность высева при этом обеспечивается коническим дозатором и ротационным распределителем посевного материала.
Определение основных агротехнических показателей сеялки селекционной «Деметра» производилось совместно с ФГБУ «Северо-Кавказская МИС» в два этапа (протокол № 11-02-20 (1030022) приемочных испытаний сеялки селекционной «Деметра»). На первом этапе в лабораторных условиях определялась минимальная и максимальная высевающая способность сеялки, заданная и фактическая норма высева семян, отклонение фактической нормы высева семян от заданной, неравномерность высева семян по семяпроводам, неустойчивость общего высева семян, а также дробление семян. На втором этапе проводились полевые исследования, в ходе которых определялись глубина заделки семян при оптимальном заглублении сошников, количественная доля семян, заделанных на заданную глубину, высота гребней после прохода агрегата, число всходов и относительная полевая всхожесть.
При проведении лабораторных исследований по определению агротехнических показателей, выполняемых сеялкой, высевались семена озимой пшеницы сорта Станичная (дата проведения исследований 17.10.2019), ярового ячменя сорта Леон и гороха Аксайский усатый (дата проведения исследований 12.03.2020). Насыпная плотность озимой пшеницы составила 780 кг/м3, ярового ячменя 692 кг/м3, гороха 822 кг/м3. Исследования производились в агрегате с трактором МТЗ-82. Результаты лабораторных исследований приведены в таблице 2.
Таблица 2 Результаты лабораторных исследований сеялки селекционной «Деметра»
Table 2 Results of laboratory studies of the selection seeder Demetra
Наименование показателя / Indicator name | Значение показателя / The value of the indicator | ||
Состав агрегата / Unit composition | МТЗ-82 + Сеялка селекционная «Деметра» / MTZ-82 + Demetra selection seeder | ||
Культура / Culture | Озимая пшеница / Winter wheat | Яровой ячмень / Spring barley | Горох / Pea |
Высевающая способность сеялки, кг/га / Seeding capacity of the seeder, kg/ha: |
|
|
|
– минимальная / minimum | 10,0 | 10,0 | 10,0 |
– максимальная / maximum | 349,7 | 350,1 | 348,3 |
Норма высева семян, кг/га / Seeding rate, kg/ha: |
|
|
|
– заданная / specified | 240 | 200 | 200 |
– фактическая при минимальной длине делянки (1,95 м) / actual at minimum plot length (1.95 m) | 240,78 | 198,93 | 199,41 |
– фактическая при максимальной длине делянки (32,92 м) / actual with the maximum length of the plot (32.92 m) | 240,04 | 200,34 | 200,15 |
Отклонение фактической нормы высева от заданной, % / Departure of the actual seeding rate from the specified one, %: |
|
|
|
– минимальная длина делянки (1,95 м) / minimum plot length (1.95 m) | 0,33 | 0,54 | 0,30 |
– максимальная длина делянки (32,92 м) / maximum plot length (32.92 m) | 0,02 | 0,17 | 0,08 |
Неравномерность высева семян по семяпроводам, % / Unevenness of sowing seeds through the seed tubes, %: |
|
|
|
– минимальная длина делянки (1,95 м) / minimum plot length (1.95 m) | 1,10 | 0,93 | 1,37 |
– максимальная длина делянки (32,92 м) / maximum plot length (32.92 m) | 1,53 | 0,66 | 0,22 |
Неустойчивость общего высева семян, % / Instability of general sowing of seeds, %: |
|
|
|
– минимальная длина делянки (1,95 м) / minimum plot length (1.95 m) | 1,10 | 0,66 | 0,93 |
– максимальная длина делянки (32,92 м) / maximum plot length (32.92 m) | 0,78 | 0,22 | 0,10 |
Дробление семян, % / Crushing of seeds, % | 0,04 | 0,03 | 0,25 |
Анализ данных лабораторных исследований позволяет сделать заключение о том, что минимальная высевающая способность сеялки по исследуемым культурам составила 10 кг/га, максимальная высевающая способность для озимой пшеницы 349,7 кг/га, ярового ячменя 350,1 кг/га и гороха 348,3 кг/га. Данные с высокой точностью укладываются в рамки, заданные агротехническими требованиями (10–350 кг/га). При заданной норме высева семян озимой пшеницы 240 кг/га фактически получено 240,78 кг/га на минимальной длине делянки (1,95 м) и 240,04 кг/га – на максимальной длине делянки (32,92 м). Отклонение фактического высева от заданного по делянкам составило 0,33 % для минимальной длины и 0,02 % от максимальной. При заданной норме высева семян ярового ячменя 200 кг/га фактическая норма на минимальной длине делянки составляет 198,93 кг/га, максимальной 200,34 кг/га. Отклонение фактического высева семян ярового ячменя от заданного составляет 0,54 % для минимальной длины и 0,17 % для максимальной. При заданной норме высева семян гороха 200 кг/га фактическая норма составляет 199,41 кг/га на минимальной длине делянки и 200,15 кг/га на максимальной. Отклонение фактического высева семян гороха от заданного составляет 0,30% для минимальной длины делянки и 0,08% для максимальной. Таким образом, можно сделать заключение, что сеялка селекционная «Деметра» отвечает предъявляемым агротехническим требованиям по параметру отклонения фактической нормы высева от заданной (не более 3 %).
Неравномерность высева между семяпроводами на озимой пшенице составляет 1,10 %, на яровом ячмене 0,93 %, на горохе 1,37 % на минимальной длине делянки. Неравномерность высева на максимальной длине делянки составила 1,53, 0,66, 0,22 % соответственно. Это с высокой точностью соответствует предъявляемым агротехническим требованиям (не более 3 %). Неустойчивость общего высева семян составляет 1,10, 0,66, 0,93 % по культурам для минимальной длины делянки и 0,78, 0,22, 0,10 % по культурам на максимальной длине. Это соответствует предъявляемым агротехническим требованиям для обоих вариантов длины делянки (не более 2,8 %). Дробление семян озимой пшеницы составляет 0,04 %, семян ярового ячменя 0,03 %, семян гороха 0,25 %, что отвечает предъявляемым агротехническим требованиям (не более 0,3 %).
Таким образом, сеялка селекционная «Деметра» на высеве семян озимой пшеницы, ярового ячменя и гороха показала высокое соответствие всем предъявляемым агротехническим требованиям по качеству высева.
Полевые исследования сеялки селекционной «Деметра» проходили на территории ФГБНУ «АНЦ “Донской”» на посеве озимой пшеницы по двум фонам (задискованной стерне озимой пшеницы и по пару с предварительной предпосевной культивацией почвы), а также на посеве ярового ячменя на фоне с выполненной предпосевной культивацией.
Так, по фону задискованной стерни озимой пшеницы (фон 1), дата проведения исследований 27.09.2019, микрорельеф поля был слабо выражен – до 2,6 см. Влажность почвы в слое 0–5 см составила 20,28 %, в слое 5–10 см – 19,67 %, в слое 10–15 см – 15,54 %. Данные отвечают предъявляемым агротехническим требованиям к операции посева семян (до 30 %). Твердость почвы по слоям составила 0,83, 1,20, 1,54 МПа на глубине заделки семян до 8 см. Твердость почвы соответствует предъявляемым агротехническим требованиям (до 1,5 МПа). Обработка почвы под посев качественная. Глубина взрыхленного слоя в среднем составила 6,6 см, что соответствует глубине заделки семян. Массовая доля комков размером до 10 мм составила 65,9 %, что отвечает агротехническим требованиям (не менее 50 %). Сорная растительность отсутствовала. Таким образом, условия для посева озимой пшеницы на этом фоне были оптимальными и соответствовали агротребованиям.
На фоне черный пар с предварительной предпосевной культивацией (фон 2), дата проведения исследований 11.10.2019, микрорельеф поля составляет до 2,2 см. Влажность почвы в слое 0–5 см составила 16,01 %, в слое 5–10 см – 23,31 %, в слое 10–15 см – 24,02 %, что отвечает предъявляемым агротехническим требованиям. Твердость почвы по слоям составила 0,24, 0,26, 0,30 МПа, что соответствует предъявляемым агротехническим требованиям. Глубина взрыхленного слоя 12,8 см, что гораздо больше глубины заделки семян. Массовая доля комков размером до 10 мм 80,7 %. Сорная растительность отсутствовала. Таким образом, на этом фоне показатель глубины взрыхленного слоя был экстремальным, остальные показатели условий проведения исследований соответствовали предъявляемым агротехническим требованиям.
Посев ярового ячменя проводился по фону черный пар с предварительной предпосевной культивацией (фон 3), дата проведения исследований 27.03.2020. Микрорельеф поля составляет до 2,7 см. Влажность почвы в слое 0–05 см составила 20,32 %, в слое 5–10 см – 27,51 %, в слое 10–15 см – 21,37 %. Это отвечает предъявляемым агротехническим требованиям. Твердость почвы по слоям составила 0,23, 0,30, 0,46 МПа. Глубина взрыхленного слоя 8,2 см. Массовая доля комков размером до 10 мм 88,2 %. Сорная растительность отсутствовала. Таким образом, условия посева ярового ячменя на этом фоне были оптимальными и соответствовали предъявляемым агротребованиям. Результаты полевых исследований приведены в таблице 3.
Таблица 3 Результаты полевых исследований сеялки селекционной «Деметра»
Table 3 The results of field studies of the Demetra selection seeder
Наименование показателя / Indicator name | Значение показателя / The value of the indicator | ||
Состав агрегата / Unit composition | МТЗ-82 +Сеялка селекционная «Деметра» / MTZ-82 + Demetra selection seeder | ||
Культура / Culture | Озимая пшеница / Winter wheat | Яровой ячмень / Spring barley | |
фон 1 / backdrop 1 | фон 2 / backdrop 2 | фон 3 / backdrop 3 | |
Скорость движения агрегата, м/с (км/ч) / Aggregate movement speed, m/s (km/h) | 0,58 (2,1) | 1,56 (5,6) | 0,97 (3,5) |
Норма высева семян, кг/га / Rate of sowing seeds, kg/ha: |
|
|
|
– заданная / specified | 225 | 240 | 200 |
– фактическая / actual | 225 | 240 | 200 |
Глубина заделки семян при оптимальном заглублении сошников / Depth of sowing seeds with optimal depth of the coulters: |
|
|
|
– установочная глубина, мм / installation depth, mm | 60 | 60 | 50 |
– средняя глубина, мм / average depth, mm | 57,8 | 52,0 | 49,7 |
– стандартное отклонение, ±мм / standard departure, ±mm | 9,1 | 13,8 | 9,5 |
– коэффициент вариации, % / the coefficient of variation, % | 15,89 | 26,59 | 19,07 |
Количественная доля семян, заделанных на заданную глубину, % / Quantity of seeds embedded at a given depth,% | 88,3 | 79,7 | 85,8 |
Число семян, не заделанных в почву, шт./м2 / The number of seeds not embedded in the soil, pcs./m2 | 0 | 0 | 0 |
Высота гребней после прохода сеялки, см / Height of the ridges after the seeder passed, cm | 2,6 | 2,9 | 3,0 |
Число всходов, шт./м2 / The number of shoots, pcs./m2 | 444 | 476 | 428 |
Относительная полевая всхожесть, % / Relative field germination capacity,% | 96,9 | 82,3 | 92,7 |
Посев озимой пшеницы по фону 1 производился на скорости 2,1 км/ч. Норма высева семян составила 225 кг/га. Средняя глубина заделки семян 57,8 мм, при заданной глубине 60 мм. Компактность заделки семян составила 88,3%, что соответствует агротребованиям (не менее 80 %). Не заделанных в почву семян не наблюдалось. Высота гребней после прохода агрегата 2,6 см. Относительная полевая всхожесть составила 96,9 %.
На фоне 2 по обработанному пару скорость движения агрегата составила 5,6 км/ч при норме высева семян 240 кг/га. Средняя глубина заделки семян 52,0 мм соответствовала установочной 60 мм. Следует отметить более низкую компактность заделки семян 79,7 %, отклонение от нормы в 0,3 % объясняется экстремальностью фона из-за некачественной предпосевной культивации пара. Не заделанных в почву семян не наблюдалось. Высота гребней составила 2,9 см, что соответствует предъявляемым агротехническим требованиям. Относительная полевая всхожесть составила 82,3 %.
При посеве ярового ячменя на фоне 3 скорость составила 3,5 км/ч с нормой высева 200 кг/га. Средняя глубина заделки семян 49,7 мм при заданной 50 мм. Компактность заделки семян 85,8 %, что отвечает агротехничеким требованиям. Высота гребней после прохода агрегата 3,0 см. Не заделанных в почву семян не наблюдалось. Относительная полевая всхожесть ярового ячменя составила 92,7 %.
Таким образом, по полученным данным полевых исследований сеялки селекционной «Деметра» можно сделать заключение, что сеялка обеспечивает качественное выполнение технологической операции посева как для озимой пшеницы, так и для ярового ячменя.
Обсуждение и заключение
При проведении исследований сеялка селекционная «Деметра» обеспечила качественное выполнение технологического процесса высева семян как для минимальной (1,95 м), так и для максимальной (32,92 м) длины делянки. Отклонение фактического высева от заданного на культурах 0,02–0,54 %. Неустойчивость общего высева по культурам варьировалась в пределах 0,10–1,10 %. Неравномерность высева по культурам 0,22–1,53%. Дробление семян высевающим аппаратом сеялки по культурам составила 0,03–0,25 %. Установлено, что при скорости движения агрегата 2,1–5,6 км/ч рабочие органы сеялки обеспечили глубину заделки семян 49,7–57,8 мм, а также фактическую норму высева по культурам 200–240 кг/га. Количественная доля заделанных семян по культурам при этом составляет 79,7–88,3 %. Высота гребней после прохода сеялки селекционной «Деметра» в агрегате с трактором МТЗ-82 по культурам варьируется в пределах 2,6–3,0 см. Семена, не заделанные в почву рабочими органами сеялки, отсутствуют. Относительная полевая всхожесть по возделываемым культурам составляет 82,3–96,9 %.
Таким образом, можно сделать заключение, что сеялка селекционная «Деметра» с высокой точностью отвечает предъявляемым агротехническим требованиям по всем агротехническим показателям на посеве озимой пшеницы и ярового ячменя.
1 Буклагин Д. С. Технические средства для механизации процессов в селекции и семеноводства масличных культур // Научно-информационное обеспечение инновационного развития АПК: мат. XI Междунар. науч.-практ. интернет-конф. «Информ-Агро-2019» (5–7 июня 2019). М. : ФГБНУ «Росинформагротех», 2019. С. 86–96. URL: https://rosinformagrotech.ru/conf-2019/forum-2019/tekhnicheskie-sredstva-dlya-mekhanizatsii-protsessov-v-selektsii-i-semenovodstve-maslichnykh-kultur (дата обращения: 20.10.2021).
2 No-Tillage Seeding in Conservation Agriculture / ed. by C. J. Baker, K. E. Saxton. 2nd ed. Rome : Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2007. 341 p. URL: http://www.fao.org/3/a-al298e.pdf (дата обращения: 20.10.2021).
3 Welty L. E., Hensleigh P. F., Stewart V. R. Methods for Sod-Seeding of Small-Seeded Legumes and Grasses [Электронный ресурс]. URL: https://animalrangeextension.montana.edu/forage/documents/methods for sod-seeding of small-seeded legumes and grasses.pdf (дата обращения: 22.10.2021).
4 ГОСТ 31345-2017. Техника сельскохозяйственная. Сеялки тракторные. Методы испытаний. М. : Стандартинформ, 2018. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200160963 (дата обращения: 20.10.2021).
About the authors
Igor V. Bozhko
Agricultural Research Center “Donskoy”
Author for correspondence.
Email: i.v.bozhko@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8423-4079
Scopus Author ID: 57204682997
ResearcherId: E-9518-2016
Senior Researcher of the Field Mechanization Laboratory of the Plant Production Mechanization Department, Cand.Sci. (Engr.)
Russian Federation, 3 Nauchnyy Gorodok, Zernograd 347740Viktor I. Pakhomov
Agricultural Research Center “Donskoy”; Don State Technical University
Email: vniptim@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8715-0655
ResearcherId: Y-7085-2019
Acting Director, Agricultural Research Center “Donskoyˮ, Head of the Department of Technology and Equipment of Product Processing of AIC, Dr.Sci. (Engr.), Professor
Nauchnyy Gorodok, Zernograd 347740Sergey I. Kambulov
Agricultural Research Center “Donskoy”; Don State Technical University
Email: kambulov.s@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8712-1478
Scopus Author ID: 57207655797
ResearcherId: A-6156-2019
Senior Researcher of the Field Mechanization Laboratory of the Plant Production Mechanization Department, Agricultural Research Center “Donskoyˮ; Professor of the Department of Technology and Equipment of Product Processing of AIC, Dr.Sci. (Engr.),
Russian Federation, Nauchnyy Gorodok,Zernograd 347740; 1 Gagarin Square, Rostov-on-Don 344000Galina G. Parkhomenko
Agricultural Research Center “Donskoy”
Email: parkhomenko.galya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1944-216X
ResearcherId: D-2633-2019
Leading Researcher of the Field Mechanization Laboratory of the Plant Production Mechanization Department, Cand.Sci. (Engr.)
Russian Federation, 3 Nauchnyy Gorodok, Zernograd 347740References
- Kryutchin N.P., Vdovkin S.V., Kryutchin P.V. Selection Drill for Hard Loose Seeds. Selskiy Mekhanizator = Rural Mechanic. 2015; (3):17. Available at: http://selmech.msk.ru/315.html#_Селекционная_сеялка_для (accessed 20.10.2021). (In Russ., abstract in Eng.)
- Petrov A.M., Krasnov S.V. [Development of a Selection Planter and Its Field Trials]. Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Bulletin of the Bashkir State Agrarian University.2004; (4):42. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23632420 (accessed 20.10.2021). (In Russ.)
- Petrov A.M., Petin A.V. [Development of a Disc Seeding Apparatus for the Selection Seeder and Justification of Its Parameters]. Vestnik FGOU VPO “Moskovskiy gosudarstvennyy agroinzhenernyy universitet imeni V.P. Goryachkina” = Moscow Goryachkin Agroengineering University Bulletin. 2006;(5):106-108. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25827589 (accessed 20.10.2021). (In Russ.)
- Kravchenko V.S., Kravchenko E.V., Budagov I.V. Breeding Air Seeder for Dotted Sowing Corn Seeds. Nauka. Tekhnika. Tekhnologii (Politekhnicheskiy vestnik) = Science. Engineering. Technology (Polytechnical Bulletin). 2013; (1-2):75-77. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=21182025 (accessed 20.10.2021). (In Russ., abstract in Eng.)
- Shevchenko A.P., Korobkin I.O. Improvement of the Sowing Machine Selection Drills. Selskiy Mekhanizator = Rural Mechanic. 2011; (5):9. Available at: http://www.selmech.msk.ru/511.htm#_Усовершенствование_высевающего_аппа (accessed 20.10.2021). (In Russ., abstract in Eng.)
- Kryuchin N.P., Morev Ye.A. [Pneumatic Selection Seeder With Central Rotary-Blade Metering for Small-Seeded Crops]. Izvestiya Samarskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii = Samara State Agricultural Academy Bulletin. 2010; (3):30-32. Available at: http://old.ssaa.ru/_struct/000/Izvest_3,%202010.pdf (accessed 20.10.2021). (In Russ.)
- Petrov A.M., Zeleva N.V. [Development of a Disk-Belt Sowing Machine for a Selection Planter].Izvestiya Samarskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii = Samara State Agricultural Academy Bulletin. 2009; (3):29-32. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=12330643 (accessed 20.10.2021). (In Russ.)
- Gorobey V.P., Polyakova N.Yu., Kanaev O.O. [Study of Selection and Seed-Growing Planter with a Gearmotor Driven Seeding Unit Based on a Collector Motor]. Tavricheskiy vestnik agrarnoy nauki = Tavrida Bulletin of Agrarian Science. 2013; (2):55-58. Available at: http://tvan.niishk.ru/data/documents/vestnik_2_2013.pdf (accessed 20.10.2021). (In Russ.)
- Kryuchin N.P., Safonov S.V., Kryuchin A.N. [Development of an Electrified Pneumatic Mini-Seeder for Grass Seeding]. Izvestiya Samarskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii = Samara State Agricultural Academy Bulletin. 2012; (3):29-32. Available at: http://old.ssaa.ru/_struct/000/Izvest_3,%202012.pdf (accessed 20.10.2021). (In Russ.)
- Davydova S.A., Chaplygin M.E. Technical Equipment of Corn Breeding and Seed Production.Selskohozajstvennye mashiny i tehnologii = Agricultural Machinery and Technologies. 2020; 14(3):66-74.(In Russ., abstract in Eng.) doi: https://doi.org/10.22314/2073-7599-2020-14-3-66-74
- Domrachev V.A., Kem A.A., Sagalbekov U.M., Sagalbekov B.U. Crop of Seeds for Selection on the Raw Soil Background. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology of AIC. 2011; (2):64-65. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=16333667 (accessed 20.10.2021).(In Russ., abstract in Eng.)
- Petrov A.M., Syrkin V.A. Results of Field Surveys of Experimental Selection Seeder with the Bobbin and Bayonet Sowing Device. Izvestiya Samarskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii = Samara State Agricultural Academy Bulletin. 2017; 2(2):36-39. (In Russ., abstract in Eng.) doi: https://doi.org/10.12737/article_58f847cbe6c850.40145440
- Derevyanko D.A. Research of Damage of Seeds at Their Movement in Disk Coulter of Modernized Design. Selskohozajstvennye mashiny i tehnologii = Agricultural Machinery and Technologies. 2016;(3):37-42. Available at: https://www.vimsmit.com/jour/article/view/137 (accessed 20.10.2021). (In Russ.,abstract in Eng.)
- Sysuev V.A., Demshin S.L., Cheremisinov D.A., Doronin M.S. Theoretical Justification of the Main Parameters of the Coulter Group of the Sod Seeder for Strip Sowing. Agrarnaya nauka Yevro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2020; 21(3):321-331. (In Russ., abstract in Eng.) doi:https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.3.321-331
- Pyaskorsky D.S., Korneev E.A., Kem A.A., Demchuk E.V. The Opener for the Two-Line Seeding with Multilevel Fertilizer Application. Elektronnyy nauchno-metodicheskiy zhurnal Omskogo GAU = Electronic Journal of Omsk SAU. 2017; (1). Available at: http://e-journal.omgau.ru/index.php/2017/1/35-statya-2017-1/779-00306 (accessed 20.10.2021). (In Russ., abstract in Eng.)
- Avankina A.S., Golubev V.V., Firsov A.S. Study of the Interaction of Combined Openers with Soil.Vestnik NGIEI = Bulletin NGIEI. 2017; (3):15-22. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=28862830 (accessed 20.10.2021). (In Russ., abstract in Eng.)
- Yakovlev V.T., Saleev F.I. [Analysis of Some Parameters of the Process of Seed Placement by Grain-Tube Seeders]. Polzunovskiy almanakh = Polzunov Almanac. 2017; (3-1):76-80. Available at:https://elibrary.ru/item.asp?id=30502859 (accessed 20.10.2021). (In Russ.)
- Davletshin M.M., Atnagulov D.T. Disk Coulter for Home Fertilizer-Grain Drills. Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Bulletin of the Bashkir State Agrarian University. 2010; (10):30-33. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=16392925 (accessed 20.10.2021). (In Russ.,abstract in Eng.)
- Nazarov N.N., Yakovlev N.S., Myalenko V.I. A Sowing Tool to Realize Furrow Band Sowing of Grain Crops. Sibirskiy vestnik selskokhozyaystvennoy nauki = Siberian Herald of Agricultural Science. 2016;(5):56-63. Available at: https://sibvest.elpub.ru/jour/article/view/18 (accessed 20.10.2021). (In Russ., abstractin Eng.)
- Machnev V.A., Machnev A.V., Larin M.A. A Tiller-Seeder with Deflectors-Distributors of Seeds for Subsoil-Broadcast Sowing. Traktory i selkhozmashiny = Tractors and Agricultural Machinery. 2012; (8):16-17. Available at: https://journals.eco-vector.com/0321-4443/article/view/69448 (accessed 20.10.2021). (In Russ., abstract in Eng.)
- Ehdaie B., Layne A.P., Waines J.G. Root System Plasticity to Drought Influences Grain Yield in Bread Wheat. Euphytica. 2012; 186:219-232. (In Eng.) doi: https://doi.org/10.1007/s10681-011-0585-9
- Akuraju V.R., Ryu D., George B., et al. Seasonal and Inter-Annual Variability of Soil Moisture Stress Function in Dryland Wheat Field, Australia. Agricultural and Forest Meteorology. 2017;232:489-499. (In Eng.) doi: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2016.10.007
- Trubilin E.I., Sokhta K.A., Konovalov V.I., Danyukova O.V. Rotary Disc Working Bodies as the Basic Unit in the Combined Aggregate for Tillage and Seeding. Nauchnyy zhurnal KubGAU = Scientific Journal of KubSAU. 2013; (91). Available at: http://ej.kubagro.ru/2013/07/pdf/101.pdf (accessed 20.10.2021). (In Russ., abstract in Eng.)
- Petrovets V.R., Dudko N.I., Gutarev V.V. Research into Disc Ploughshares for Combined Application of Mineral Fertilizers in Cereals. Vestnik Belorusskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii = Bulletin of the Belarusian State Agricultural Academy. 2016; (2):107-110. Available at: https://elc.baa.by/vestnik/vestnik2016-2/vestnik2016-2.pdf (accessed 20.10.2021). (In Russ., abstract in Eng.)
- Notov R.A. The Study of the Work of Disc Coulters with a Polymeric Covering. Agrarnyy Vestnik Urala = Agrarian Bulletin of the Urals. 2013; (7):33-34. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=20267689 (accessed 20.10.2021). (In Russ., abstract in Eng.)
- Cardei P., Sfiru R., Muraru S., Condruz P. Soil Moisture Influence in the Soil Tillage Operations.In: 9th International Conference on Thermal Equipments, Renewable Energy and Rural Development (TE-RE-RD 2020), E3S Web of Conferences (Jan. 2020). 2020. Vol. 180. (In Eng.) doi: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202018003002
- Sándor Zs., Tállai M., Kincses I., et al. Effect of Various Soil Cultivation Methods on Some Microbial Soil Properties. DRC Sustainable Future. 2020; 1(1):14-20. (In Eng.) doi: https://doi.org/10.37281/DRCSF/1.1.3
- Helman D., Lensky I.M., Bonfil D.J. Early Prediction of Wheat Grain Yield Production from Root-Zone Soil Water Content at Heading Using Crop RS-Met. Field Crops Research. 2019; 232:11-23.(In Eng.) doi: https://doi.org/10.1016/j.fcr.2018.12.003
- Parkhomenko S.G., Parkhomenko G.G. Measurement of Tractive Effort at the Drawbar of Tractor in Aggregate with Mounted Agricultural Machine. Traktory i selkhozmashiny = Tractors and Agricultural Machinery. 2016; (4):15-19. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=25871252 (accessed 20.10.2021).(In Russ., abstract in Eng.)
- Bluett C., Tullberg J.N., McPhee J.E., Antille D.L. Soil and Tillage Research: Why Still Focus on Soil Compaction? Soil and Tillage Research. 2019; 194. (In Eng.) doi: https://doi.org/10.1016/j.still.2019.05.028
- Parkhomenko G.G., Parkhomenko S.G. [Optimization of Indicators of Technological Processes of Agricultural Production in Crop Production]. Khranenie i pererabotka zerna = Storage and Processing of Grain. 2017; (1):55-60. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=28337912 (accessed 20.10.2021).(In Russ.)
- Parkhomenko G.G., Parkhomenko S.G. Reduced Soil Compaction in the Production of Grain.Khranenie i pererabotka zerna = Storage and Processing of Grain. 2017; (2):20-24. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=28847130 (accessed 20.10.2021). (In Russ., abstract in Eng.)
- Keller T., Sandin M., Colombi T., et al. Historical Increase in Agricultural Machinery Weights Enhanced Soil Stress Levels and Adversely Affected Soil Functioning. Soil and Tillage Research. 2019;194. (In Eng.) doi: https://doi.org/10.1016/j.still.2019.104293
- Botta G.F., Antille D.L., Bienvenido F., et al. Energy Requirements for Alleviation of Subsoil Compaction and the Effect of Deep Tillage on Sunflower (Helianthus Annus L.) Yield in the Western Region of Argentina’s Rolling Pampa. In: Proceedings of International Scientific Conference “Engineering for Rural Development” (22-24 May 2019). Jelgava; 2019. p. 174-178. (In Eng.) doi: https://doi.org/10.22616/ERDev2019.18.N216
Supplementary files
