Спецвозможности
Техника и оборудование

«Огненная» техника для борьбы с сорняками

02.08.2021
3181
«Огненная» техника для борьбы с сорняками фото, иллюстрация

Основным способом борьбы с сорняками в органическом овощеводстве на сегодня является механический, основанный на использовании специализированных технических средств, в том числе заимствованных из технологий предыдущих периодов. Это довсходовое и послевсходовое боронование, прореживание, междурядная обработка в период вегетации растений.

 

 

 

 

 

 

 

Известная в восьмидесятые годы прошлого века «астраханская технология» борьбы с сорняками способствовала уменьшению затрат ручного труда в интенсивном овощеводстве благодаря минимизации ширины защитных полос (до 3-5 см). Однако уничтожение сорняков в рядах все равно требовало ручного труда, а необходимость нарезания направляющих щелей для вождения агрегатов привело к увеличению расхода топлива. Для реализации этой технологии в Украине было организовано производство специальных приспособлений ППР-5,4 и ППР-5,6, которые в хозяйствах использовали также для ухода за посевами пропашных культур.

Резкий рост стоимости горюче-смазочных материалов обусловил поиск новых технологий и технических средств для борьбы с сорняками. В результате поиска был разработан термический способ борьбы с сорняками и на производственной практике проверены технические средства для его реализации. Для этого использовали культиваторы КРН-4,2 с устройством для уничтожения сорняков благодаря действию на них струи пламени, которое образовывалось в результате горения продуктов переработки нефти. В результате исследований было установлено, что наиболее эффективным, безопасным и удобным в эксплуатации является сжиженный природный газ. Производственная проверка способа и технического средства для борьбы с сорняками в открытом грунте на рассадных томатах действием на них пламени, которое создавалось при горении газа с одновременным присыпанием сорняков в рядах, подтвердила высокую эффективность этой технологии, благодаря которой в овощеводстве можно было обойтись без затрат ручного труда для борьбы с сорняками.

Новизна этого способа и технического решения для его реализации подтверждена соответствующим документом на объект права интеллектуальной собственности (АС №1424750 А01 В 39/18).

Дальнейшие исследования были проведены в сотрудничестве с учеными Института газа Национальной академии наук Украины. В результате выполненных исследований была разработана конструкция и изготовлена ​​опытная партия «огневых» культиваторов КО-1,5 для борьбы с сорняками в теплицах, которые эффективно использовали в специализированных хозяйствах Киевского овоще-молочного треста.
 
На рис. 1 представлена ​​принципиальная схема культиватора огневого КО-1,5.

Полученные положительные результаты работы огневых культиваторов в хозяйстве с. Белогородка Киево-Святошинского р-на Киевской области (на площади 10 га пленочных теплиц) способствовали разработке промышленной технологии производства безгоршечной рассады овощных культур и комплекса соответствующих машин.

В результате совместной работы ННЦ «ИМЭСХ», Института овощеводства и бахчеводства УААН, Центрального экспериментального технологического бюро «Промтеплица» (г. Луганск) и Харьковского завода тракторных самоходных шасси была разработана «Операционная технология промышленного производства рассады овощных культур в пленочных теплицах для открытого грунта» и создан комплекс машин на базе низкоклиренсного самоходного шасси СШ-28т. В состав этого комплекса входил, в частности, огневой культиватор КО-1,8, созданный на замену КО-1,5 (рис. 3).

Культиватор КО-1,8 обеспечивал полное уничтожение проростков сорняков до появления всходов овощной культуры и обеззараживание поверхности почвы.

А в 1987 году на Казахской машиноиспытательные станции были проведены государственные приемочные испытания вышеупомянутого комплекса машин, в том числе культиватора огневого КО-1,8 (рис. 4) (Протокол № 08- 56-87/1161010 от 19 августа 1987 года, шифр в системе машин Р.66.85).
 
В таблице 1 приведены показатели агротехнологической оценки культиватора КО-1,8, полученные в процессе лабораторно-полевых испытаний.

С развитием области органического земледелия способ огневой борьбы с сорняками привлекает своей экологической безопасностью для окружающей среды, надежностью и простотой в работе. Современное оборудование культиваторов огневых безопасно и удобно в эксплуатации, позволяет экономно расходовать топливо.

Таблиця 1

Температуру поверхностного слоя почвы можно изменять в широких пределах. При необходимости сплошного уничтожения сорняков в стадии «ниточки» пламя газовых горелок действует на них доли секунды, а температура нагрева составляет 60-70°С. Это приводит к необратимым повреждениям белков в растениях сорняков. Температура нагрева поверхностного слоя почвы регулируется давлением газа, расстоянием горелок до поверхности почвы и скоростью движения агрегата. В то же время микробиологические, физические и химические характеристики поверхностного слоя почвы практически не меняются, что доказано исследованиями компетентных учреждений мира.

Сейчас совместно с Институтом агроэкологии и природопользования НААН проводятся исследования влияния огневой культивации с горелками производства ООО «АЗТЕХ Украины» на вредную и полезную микрофлору почвы.
 
Показателями, по которым можно анализировать направленность процессов в почве и ее экологическое состояние, являются: содержание общей массы микроорганизмов в почве, коэффициенты минерализации-иммобилизации, олиготрофности и гумусонакопления, антифунгальная активность почвы, количество и разнообразие микромицетов, - что можно продемонстрировать на примере сравнения характеристик почвы контрольных и опытных образцов.

Микробиота характеризуется полифункциональностью и, поскольку участвует в противоположных реакциях, выполняет стабилизирующую функцию метаболического равновесия в природе. Благодаря значительной поверхности контакта со средой, микробиота проявляет сильную чувствительность к меняющимся условиям существования. А высокая скорость размножения дает ей возможность в короткий срок выявлять изменения, возникающие под влиянием экологических факторов.

Почва при использовании термических методов борьбы с сорняками в слое 0-20 см, по данным исследований, содержит 352,8 мкг углерода живой массы микроорганизмов в 1 г почвы, что подтверждает о довольно высокой активности микробиологических процессов (не снижается по сравнению с контролем).

Процесс разложения целлюлозы как один из показателей биологической активности в почве также активнее протекает в почве при органическом производстве, ведь он не нарушает функционирования составляющих природной экосистемы.

Микробиологические посевы образцов почвы, подвергавшиеся огневой культивации, также демонстрируют таксономическую и функциональную структуры микробного ценоза и обнаружили значительное количество микроорганизмов, а следовательно, и высокую активность микробиологических процессов. Это подтверждается и незначительным количеством неактивных споровых форм микроорганизмов в исследуемых образцах почвы (табл. 2).

Протеолитическая активность микроорганизмов-аммонификаторов, которые минерализуют азотсодержащие органические вещества, ниже по сравнению с теми, которые усваивают минеральные формы азота, т. е. коэффициент их минерализации-иммобилизации больше единицы. Это свидетельствует о преобладании процессов деструкции над синтезом и подтверждает данные об уменьшении содержания гумуса в почве агроэкосистемы.
 
Микроорганизмов, которые способны усваивать элементы из значительно разбавленных растворов (разведенное в 100 раз среда Эшби), насчитывается 24 млн/г почвы, но это меньше, чем количество зимогенной микрофлоры. Коэффициент олиготрофности (0,75) характеризует высокую обеспеченность почвы микрофлорой даже при использовании огневой культивации и обеспечении достаточным количеством элементов питания.

Культиватор вогневий виробництва ТОВ "Азтех Україна"В растительных остатках, как правило, преобладает углерод, зато не хватает азота для его разложения, вследствие чего стимулируется развитие азотфиксирующих бактерий. В результате этого, во всех комочках почвы обнаружены азотобактер и высокое содержание других видов бактерий, способных к ассимиляции молекулярного азота атмосферы и трансформации его в доступную растениям аммиачную форму.

По всем биологическим показателям, которые мы использовали, можем сделать предварительный вывод, что применение огневой культивации существенно не снижало показатели биологического равновесия почвы.

Степень уничтожения сорняков в ряду и защитной зоне культурных растений без их повреждения зависит от размеров самих растений, места расположения защитных щитков, угла установки горелок, высоты расположения горелок относительно поверхности почвы и удаления горелок от оси ряда. Очень важна также способность оператора точно водить агрегат, потому что смещение горелок может привести к повреждению культурных растений. Поэтому важно прежде всего обеспечить прямолинейность посева овощных и пропашных культур. Для этого нужны устройства автоматизированного управления рулевой системой трактора, которые работают в паре с современными высокоточными радионавигационными GNSS-приемниками. Требуемой точности вождения огневого культиватора можно достичь при работе приемников в режиме RTK. Такой режим может быть обеспечен с помощью сигнала дифференциальной коррекции, который может быть получен с собственной базовой станции или приобретен у операторов RTK-сетей Украины.

Однако указанное оборудование дорогостоящее - на рынке Украины его цена составляет для рядового фермера около 15 тыс. евро. Такая цена для фермера с небольшими объемами производства нерентабельна. Поэтому ННЦ «ИМЭСХ» и ряд фирм работают над удешевлением этого крайне необходимого для производителей оборудования. В частности, имеется тенденция замены дорогих тракторных ISOBUS-терминалов на планшетные ПК, работающие на операционных системах Android или Windows и являющихся массовым дешевым продуктом. Также на рынке появились относительно недорогие двухчастотные GNSS-чипы фирмы UBLOX, которые позволяют строить комплекты RTK-навигации по низкой цене.
 
На рынке программного обеспечения для автоматизированного вождения агрегатов также появились новые предложения, а именно: программы Field Bee от украинского-нидерландской фирмы Efarmer и другие, стоимость которых не превышает 500 евро.
 
ННЦ «ИМЭСХ» также подготовил комплект тракторной навигации на основе программы AgOpenGPS, планшетного ПК на Windows со встроенным двухчастотным GNSS RTK-приемником собственной разработки. Также разработаны электропривод системы рулевого управления для обеспечения функции полного автопилота. Эти системы могут быть использованы на любой технике по уходу за растениями с минимальными защитными зонами.
 
Первый в Украине промышленный образец культиватора огневого разработан и изготовлен ООО «АЗТЕХ Украины», в настоящее время проходит производственную проверку.

 

Он имеет следующие показатели назначения:
 
сплошное выжигание сорняков в стадии белой ниточки перед появлением всходов культурного растения;
 
выжигание сорняков в рядках и защитных зонах культурных растений;
 
выжигание сорняков в междурядьях культурных растений;
 
выжигание сорняков и их семян в послеуборочный период;
термическое обеззараживание помещений птицеферм.
 
 
Техническая характеристика:
 
агрегатирования - трактора класса 1,4 2,0;
 
ширина захвата, м — 6;
 
скорость движения, км/ч - 1-3,6;
 
топливо жидкая фракция газа пропан-бутан;
 
давление газа в системе, бар - 0,5-3;
 
расхода газа, л/га — 20–60.

 

Выводы
 
По данным предыдущих исследований, использование термического метода (огневой культивации) обеспечивает эффективную борьбу с сорняками и существенно не снижает показателей биологического равновесия почвы.
 
Полученные предварительные результаты нуждаются в дальнейшем сотрудничестве ученых и производителей технических средств для подтверждения эффективности термического метода для борьбы с вредоносными организмами в других отраслях.

 

 

В. Адамчук, д-р техн. наук, академик НААН, директор ННЦ «ИМЭСХ»,

М. Минц, директор ООО «АЗТЕХ Украина»,

А. Борис, И. Савченко, М. Грицишин, кандидаты техн. наук,

П. Рыхловский, научн. сотрудник, ННЦ «ИМЭСХ»,

В. Галай, С. Нечипорук, инженеры, ООО «АЗТЕХ Украина»,

Е. Ткач, канд. биол. наук, С. Мазур, эколог, ИАиП НААН

журнал "Пропозиція"

Ключевые слова: вогняний культиватор

Интервью
    С каждым годом земельный вопрос становится все острее. Часто законодательные акты инициируют и реализуют люди очень далеки от земли и сельского хозяйства. Поэтому в 2004 году для защиты прав владельцев паев и преодоления коррупции и... Подробнее
10 апреля украинское подразделение французской компании MAS Seeds и фирма Innovation Agro Technologies подписали меморандум о сотрудничестве, который предусматривает внедрение в хозяйствах, которые являются клиентами MAS Seeds, созданной в... Подробнее

1
0