Спецможливості
Техніка та обладнання

Оцінка точ­ності висіву

24.09.2017
985
Оцінка точ­ності висіву фото, ілюстрація

Точність висіву посідає головне місце за проведення посівних робіт передусім просапних культур. Під точністю висіву розуміють оптимальне розташування насінин як за площею, так і за глибиною поля.

 

 

Як­що рівномірне за­гор­тан­ня насінин ви­ко­ну­ють сош­ни­кові та при­ко­чу­вальні ро­бочі ор­га­ни, то за рівномірність роз­поділен­ня їх уз­довж ряд­ка відповіда­ють на­сам­пе­ред висі­валь­ний апа­рат, насіннєпровід і на­прав­ля­ючі сош­ни­ки. Ре­зуль­та­том спільної їхньої дії є роз­та­шу­ван­ня насінин у ряд­ку. За точність висіву відпо­віда­ють за­­кла­дені в сівал­ку кон­ст­рук­тивні особ­ли­вості, які виз­на­ча­ють бу­до­ву їх ви­­сіваль­но­го апа­ра­ту, насін­нє­­про­во­ду й на­прав­ля­ю­чих сош­ників. Важ­ли­вим еле­мен­том для ефек­тив­ної роз­роб­ки вка­за­них вузлів є вста­нов­лен­ня спо­со­бу оцінки точ­ності роз­поділу насінин у ряд­ку.

У на­уко­вих ро­бо­тах по­чат­ку 1960-х років бу­ло за­про­по­но­ва­но оціню­ва­ти рівномірність висіву як точність у роз­поділі насінин уз­довж на­пря­му ру­ху. Для цьо­го довільну до­вжи­ну сму­ги розділя­ють на ок­ремі дільни­ки з пев­ною кількістю насінин, які по­тра­пи­ли в них. Ок­ре­мо підра­хо­ву­ють віднос­ну кількість насінин на ділянці. Та­ка ме­то­ди­ка дає змо­гу кількісно оціни­ти точність ро­бо­ти висівних апа­ратів, порівню­ва­ти їх між со­бою за цим по­каз­ни­ком, од­нак є де­що громіздкою для опе­ра­тив­ної по­льо­вої оцінки точ­ності висіву.

Ана­логічний підхід до виз­на­чен­ня точ­ності посіву ви­ко­ри­с­та­ли під час досліджень на по­чат­ку 1980-х, де та­кож вда­ли­ся до кри­тич­ної оцінки мож­ли­во­с­тей ме­то­ду з по­зицій відсут­ності гра­нич­них зна­чень па­ра­метрів. Вка­за­но, що в по­льо­вих умо­вах доцільно да­ва­ти кількісну оцінку точ­ності посіву без­по­се­ред­ньо за схо­да­ми з на­ступ­ною ста­ти­с­тич­ною об­роб­кою ре­зуль­татів вимірю­вань. Ука­за­ну ме­то­ди­ку підтри­ма­ли еко­номіс­­ти. Для об’єктивнішої оцінки рівномірності роз­поділу насінин по­лем за­про­по­ну­ва­ли до­три­му­ва­ти­ся дво­мір­но­го за­ко­ну, який вра­хо­вує відхи­лен­ня не ли­ше вздовж ру­ху сівал­ки, а й відхи­лен­ня в по­пе­реч­но­му на­п­рямі. Бе­зу­мов­но, та­ка оцінка бу­ла б більш об’єктив­ною, але за­про­ва­д­жен­ня двомірно­го за­ко­ну оче­вид­но є доцільним для опи­су кінце­во­го ре­зуль­та­ту роз­поділен­ня висіяно­го на­­сіння по­лем, і не є не­обхідним для оцінки ро­бо­ти тільки висівно­го апа­ра­ту. Вод­но­час ви­ко­ри­с­тан­ня та­ко­го підхо­ду не сприй­ма­ли в умо­вах ви­роб­ництва.

У ро­бо­тах на­уковців-аг­раріїв Харківсько­го НТУСГ спра­вед­ли­во бу­ло відміче­но, що висіван­ня насіння є, в прин­ципі, ви­пад­ко­вим про­це­сом, який за­ле­жить від ба­га­ть­ох фак­торів як внутрішньої бу­до­ви й ро­бо­ти висівно­го апа­ра­та, так і від фак­торів зовнішньо­го впли­ву умов ек­сплу­а­тації сівал­ки. В ціло­му відстані між насіни­на­ми в ряд­ку є ви­пад­ко­ви­ми, їх мож­на оха­рак­те­ри­зу­ва­ти на ос­нові ста­ти­с­тич­них за­ко­номірно­с­тей роз­по­ділу цих ве­ли­чин. У ре­зуль­таті для опи­су точ­ності висіву виділя­ють­ся па­ра­ме­т­ри ма­те­ма­тич­но­го очіку­ван­ня і дис­персії з ура­ху­ван­ням швид­кості ру­ху сівал­ки, ча­со­вих про­міжків між ви­ки­дан­ня­ми насінин апа­ра­том, а та­кож відхи­лен­ня насіння від то­чок ви­ки­дан­ня. Та­кий підхід по­ля­гає в ком­плексній оцінці точ­нос­ті висіву. Але вста­нов­лені функціональні за­леж­ності між па­ра­ме­т­ра­ми внут­ріш­ньої струк­ту­ри висівної си­с­те­ми й вихід­ни­ми па­ра­ме­т­ра­ми її ро­бо­ти відкри­ва­ють мож­ливість порівняль­ної оцінки як до­зу­ю­чих си­с­тем, що відділя­ють ок­ремі насіни­ни із за­галь­ної ма­си. Кількісна ха­рак­те­ри­с­ти­ка по­нят­тя точ­ності висіву бу­ло за­про­по­но­ва­на на по­чат­ку 1990-х. Під «точ­ним» слід ро­зуміти ро­зуміти та­­кий посів, ко­ли інтер­ва­ли між насіни­на­ми роз­поділя­ють­ся, відповідно до нор­маль­но­го за­ко­ну, з па­ра­ме­т­ра­ми x і 2b. При цьо­му се­реднє зна­чен­ня інтер­ва­лу має відпо­віда­ти умові  x ≥ 6b. Тоді ко­ефі­цієнт варіації не пе­ребільшує ≤16,7%.

Для оцінки ро­бо­ти апа­ратів вво­дять по­нят­тя ймовірності точ­ності висіву, що є ймовірністю ви­ко­нан­ня умов:

— при­смок­ту­вальні от­во­ри бу­дуть за­пов­нені насіни­на­ми;

— у кож­но­му от­ворі бу­де по одній насінині;

— відхи­лен­ня висівної насіни­ни від роз­ра­хо­ва­ної точ­ки висіву не має пе­ребільшу­ва­ти крок (інтер­вал) висіву.

В ок­ре­мих досліджен­нях ос­нов­ну ува­гу за вив­чен­ня точ­ності посіву приділя­ють без­по­се­ред­ньо роз­та­шу­ван­ню насінин у бо­розні як кінце­во­му ре­зуль­та­ту. Мо­­мент ски­дан­ня насіни­ни до­зу­ю­чим еле­мен­том роз­гля­да­ють як ви­пад­ко­вий. Ви­хо­дя­чи з цьо­го, траєкторію ру­ху зер­нин до по­вер­х­ні по­ля та­кож потрібно роз­гля­да­ти як ви­пад­кові про­це­си, що по­ро­д­жу­ють від­хи­лен­ня у роз­та­шу­ванні насінин уз­довж ряд­ка. У цьо­му ви­пад­ку, як і в ба­га­ть­ох інших досліджен­нях, в ос­но­ву оцінки точ­ності висіву по­кла­дені чис­лові ста­ти­с­тичні ха­рак­те­ри­с­ти­ки ін­­тер­валь­но­го роз­поділу насінин. Вста­нов­лю­ють­ся се­редні зна­чен­ня інтер­валів їхньої дис­персії.

Рівномірність фор­му­ван­ня зер­но­во­го по­то­ку за­ле­жить від ба­га­ть­ох фак­торів впли­ву. На­сам­пе­ред слід ви­­діли­ти такі важ­ливі, як: по­чат­ко­ва швидкість ски­дан­ня насіни­ни і мо­мент ча­су її відо­крем­лен­ня від при­смок­ту­вальнної комірки. Своєю чер­гою, ці ха­рак­те­ри­с­ти­ки виз­на­ча­ють як ге­о­ме­т­рич­ни­ми па­ра­ме­т­ра­ми, так і фор­мою насінин куль­тур, що висіва­ють­ся. Тоб­то в будь-яко­му ви­пад­ку по­чат­кові па­ра­ме­т­ри фор­му­ван­ня по­то­ку насінин ма­ють ви­пад­ко­вий ха­рак­тер, а от­же роз­поділені пев­ним чи­ном, згідно зі ста­ти­с­тич­ним за­ко­ном із йо­го кількісни­ми ха­рак­те­ри­с­ти­ка­ми.

Важ­ли­вим є вплив кіне­ма­тич­них ре­жимів до­зу­ван­ня на точність ви­ко­нан­ня посіву. Зафіксо­ва­но, що, крім вка­за­них фак­торів впли­ву на точ­­­­ність висіву, важ­ли­ву роль відіграє роз­­­ко­чу­ван­ня ок­ре­мих насінин по дну бо­роз­ни. Зафіксували, що це ста­ло однією з при­чин то­го, що сівал­ки точ­но­го висіву не ви­ко­ну­ють нор­ма­тивів що­до точ­­­­­ності висіву, а для насіння ку­ку­руд­зи за 90% нормі ви­ко­нан­ня точ­ності висіву во­на фак­тич­но ук­ла­дається ли­ше на тре­ти­ну.

Точність роз­та­шу­ван­ня насінин уз­довж ряд­ка суттєво за­ле­жить від швид­кості ру­ху посівно­го аг­ре­га­ту. За швид­ко­с­тей, що пе­ре­ви­щу­ють 0,3 м/с, існу­ючі апа­ра­ти знач­но погіршу­ють точ­ність до­зу­ван­ня насіння і по­тре­бу­ють удо­с­ко­на­лен­ня кон­ст­рук­тив­них рішень, спря­мо­ва­них на зни­жен­ня сту­пе­ня відмов ти­пу про­пусків і двійників.

Учені Цен­т­раль­но­ук­раїнсько­го НТУ ак­цен­ту­ють ува­гу на то­му, що не­о­пти­маль­ний ре­жим ро­бо­ти висівно­го апа­ра­та пов’яза­ний зі зміною норм висіву насіння та швид­кості сівал­ки. Вста­но­ви­ли, що за висіву насіння цу­к­ро­во­го бу­ря­ку нор­ми посіву йо­го зміню­ють­ся від 8 до 25 шт./пог. м і більше, за­леж­но від якості та схо­жості насіння, фізи­ко-тех­но­логічних вла­с­ти­во­с­тей по­ля то­що. Ав­то­ри досліджень за­зна­ча­ють, що швидкість ру­ху сівал­ки при цьо­му мо­же зміню­ва­ти­ся від 4,5 до 9 км/год, а ко­ли­ван­ня міні­маль­ної та мак­­­си­маль­ної швид­ко­с­тей дис­ка відбу­вається у ме­жах 0,188...0,751 м/с, що мо­­­­­­же впли­ва­ти на якісні по­каз­ни­ки висіву насіння.

Вод­но­час у ба­га­ть­ох літе­ра­тур­них дже­ре­лах містять­ся підтвер­д­жен­ня, що оп­ти­маль­ни­ми швид­ко­с­тя­ми для нор­маль­ної ро­бо­ти висіваль­но­го апа­ра­та є швид­кості дис­ка в ме­жах 0,24...0,36 м/с. Для за­без­пе­чен­ня оп­ти­маль­них ре­жимів ро­бо­ти апа­ра­та вчені роз­ро­би­ли но­мо­г­ра­му, яка дає змо­гу лег­ко підібра­ти за за­даній нормі висіву Q, шт/пог. м висівні дис­ки та швидкість ру­ху сівал­ки. Бу­ло роз­г­ля­ну­то висівні дис­ки відповідно з 30-ма та 47-ма комірка­ми. Та­ка но­мо­г­ра­ма да­ла змо­гу ви­бра­ти раціональ­ну швидкість сівал­ки (в ме­жах від 3 до 9 км/год) за­леж­но від нор­ми висіву і прий­ня­то­го дис­ка. Вка­зані ре­ко­мен­дації да­ли змо­гу підви­щи­ти аг­ро­технічно до­пу­с­ти­му швидкість аг­ре­га­ту, підви­щи­ти йо­го про­дук­тивність і за­без­пе­чи­ти точність посіву.

Ре­зуль­тат висіву роз­та­шу­ван­ня рос­лин уз­довж ряд­ка за­ле­жить від ба­га­ть­ох фак­торів, йо­го про­по­ну­ють оціню­ва­ти ко­ефіцієнтом варіації. Оче­вид­но цей без­розмірний по­каз­ник, що вра­хо­вує як се­реднє зна­чен­ня ве­ли­чи­ни, так і се­ред­нь­ок­ва­д­ра­тич­не її відхи­лен­ня, найбільш об’єктив­но оцінює точність ви­ко­нан­ня про­це­су й мо­же бу­ти за­сто­со­ва­ний для порівняль­ної оцінки ро­бо­ти апа­ратів. Од­нак бу­ло до­ве­де­но, що ве­ли­чи­на ко­ефіцієнта варіації за­ле­жить від заліко­вої до­вжи­ни по­ля, де про­во­дять досліджен­ня. Це ство­рює до­дат­кові умо­ви на про­ве­ден­ня дослідів і зни­жує уза­галь­неність ви­ко­ри­с­тан­ня цьо­го па­ра­ме­т­ра для оцінки якості посіву. Точність висіву мож­на оціни­ти ве­ли­чи­ною відхи­лен­ня по­ло­жен­ня насіни­ни від те­о­ре­тич­но пе­ред­ба­че­но­го. Так відхи­лен­ня, як пра­ви­ло, по­зна­ча­ють у відсот­ках і порівню­ють із до­пу­с­ти­мим для тієї чи іншої куль­ту­ри.
Вплив точ­ності висіву на вро­жайність вста­нов­ле­но на при­кладі цу­к­ро­вих бу­ря­ків. Так, згідно з да­ни­ми ба­га­ть­ох досліджень, збільшен­ня ко­ефіцієнта варіації уп’яте­ро (від 0,25 до 1,25) при­зво­дить до змен­шен­ня вро­жай­ності на 160 ц/га. Вод­но­час вста­нов­ле­но, що ос­нов­ною при­чи­ною не­до­стат­ньої точ­ності висіву є ро­бо­та висівно­го апа­ра­та, який за фор­му­ван­ня по­то­ку зер­нин дає про­пу­с­ки і двійни­ки. Та­ким чи­ном поліпшен­ня якості ви­ко­нан­ня посіву на­сам­пе­ред пов’яза­но з удо­с­ко­на­лен­ням са­мо­го висівно­го апа­ра­та як до­зу­ю­чої технічної си­с­те­ми, що ви­ко­нує ос­нов­ну опе­рацію відо­крем­лен­ня насінин від за­галь­ної ма­си й фор­му­ван­ня з них ре­гу­ляр­но­го без­пе­рерв­но­го по­то­ку.

Вплив швид­кості ру­ху сівал­ки на якість (точність) ви­ко­нан­ня посіву вив­ча­ли всебічно в досліджен­нях віт­чиз­няні та вчені близь­ко­го за­­ру­біжжя. Мож­на вва­жа­ти вста­нов­ле­ним фак­то­ром, що зі збільшен­ням швид­кості за 2м/с точність ви­ко­нан­ня посіву суттєво зни­жується. Усу­нен­ня вка­за­ної за­ко­номірності мож­ли­ве за ра­ху­нок удо­с­ко­на­лен­ня си­с­те­ми до­зу­ван­ня висівно­го апа­ра­та. Особ­ли­во це важ­ли­во для су­час­них умов ве­ден­ня зем­ле­роб­ст­ва, ко­ли про­сте­жується за­галь­на тен­денція збільшен­ня про­дук­тив­ності ве­ден­ня робіт і ско­ро­чен­ня строків їх ви­ко­нан­ня.

Для підви­щен­ня точ­ності до­зу­ван­ня про­по­ну­ють вве­с­ти до­дат­ко­ву опе­рацію по­пе­ред­ньої орієнтації насінин пе­ред за­хоп­лен­ням їх коміркою. Оцін­ку здійсню­ють за се­ред­нь­о­а­риф­ме­тич­ним зна­чен­ням інтер­валів між насіни­на­ми, се­ред­нь­ок­ва­д­ра­тич­ним відхи­лен­ням інтер­валів від се­ред­нь­о­го зна­чен­ня і за ко­ефіцієнтом варіації. Оче­вид­но, та­кий підхід найбільш сприй­нят­ли­вий для оцінки точ­ності висіву. По­при те, що він більш громіздкий для виміру, але йо­го ви­ко­ри­с­тан­ня доцільне за про­ве­ден­ня на­уко­вих досліджень і порівнян­ня ро­бо­ти різних апа­ратів (особ­ли­во за висіван­ня насінин різних куль­тур). 

О.Бан­ний, канд. техн. на­ук,

А.Но­виць­кий, до­цент,

С.Ка­ра­би­нь­ош, до­цент,

Ю.Но­виць­кий, сту­дент,

НУБіП Ук­раїни

Інформація для цитування
Оцінка точ­ності висіву/ О.Бан­ний, А.Но­виць­кий, С.Ка­ра­би­нь­ош, Ю.Но­виць­кий // Пропозиція/ — 2017. — № 5. — С. 64-66

Інтерв'ю
Олександр Ярещенко, заступник директора з наукової роботи Інституту садівництва НААН
Ягідництво називають однією із найперспективніших галузей АПК. Саме сюди і початкуючі, і досвідчені аграрії  вкладають великі суми грошей. Про те,  за якими критеріями слід обирати культури
Бакуменко
Голова Верховної Ради Андрій Парубій підтримав продовження мораторію на продаж сільськогосподарських земель в Україні. За продовження мораторію виступають фракції "Народного фронту", "Батьківщини" і