Плюси та мінуси дискових колтерів, чизельних лап та ножів-щілювачів strip-till-агрегатів

Технологія strip-till (смуговий обробіток ґрунту) — не нова для України система обробітку ґрунту, за якої обробляють не всю поверхню поля, а лише смуги в зоні розміщення насіння та майбутнього рядка рослин. Ця ґрунтозахисна технологія виникла як поєднання традиційної та нульової технології і спрямована вона на вирішення низки завдань: зменшення собівартості завдяки раціональному й ефективному використанню добрив (можливість локального внесення декількох типів на різну глибину); мінімізації витрат палива; кількості машин і проходів; поліпшення якості ґрунту із зменшенням ерозії та ущільнення; накопичення та акумулювання вологи; раніше прогрівання ґрунту в зоні обробітку навесні.

Передмова фахівця

Хочеш отримувати високу врожайність – якісно готуй ґрунт під посів, хочеш мати здоровий, родючий ґрунт — використовуй ґрунтозахисні технології, хочеш отримувати стабільний високий прибуток — зменшуй собівартість, мінімізуючи вартість техніки, кількість проходів, витрати палива, добрив та інших матеріалів. Ці вимоги протирічать одна одній. І все ж більше 30 років тому американські, а трохи згодом і європейські фермери винайшли нову технологію смугового обробітку strip-till, що дає змогу не тільки якісно готувати ґрунт, але й зменшувати собівартість і одночасно бути ґрунтозахисною.

Сільське господарство стає дедалі інтенсивнішим, ґрунти виснажуються, клімат змінюється в сторону посух, кількість опадів зменшуються, вартість виробництва росте і росте знижуючи прибутки фермерів. Саме тому високоефективна технологія strip-till набуває більшої привабливості і значення. Однак не все в ній так просто, і більшість першопрохідців, перед тим як опанувати її, «з’їли» не один пуд солі.

Одним з важливих питань у технології strip-till є правильний вибір конструкції агрегату, особливо його робочих органів. В наведеній нижче американській статті я вперше побачив детальний порівняльний аналіз знарядь, якими здійснюється обробіток ґрунту. Їхній правильний вибір в залежності від ґрунтів, клімату, культур є визначальним. Тому раджу всім уважно прочитати цю статтю і керуватись нею при виборі культиватора strip-till.

Залежно від регіону та типів ґрунтів, наявні на ринку агрегати не завжди показують хороші роботи навіть під час демонстраційних показів із залученням провідних сервісних інженерів, консультантів тощо. Але, головне — як-то кажуть, коні (читай агрегати) не винні — це лише неправильний їхній вибір користувачами та продавцями.

Тому перед вибором агрегату необхідно провести ретельний аналіз конструкцій агрегатів для смугового обробітку ґрунту, їхніх робочих органів, щоб «не піймати облизня».

Білл Преллер, консультант із сівби з чималим стажем, розповідає про основні конструкції інструментів для смугового обробітку ґрунту та про те, як вибрати найкраще для ваших потреб.

Білл Преллер спеціалізується на виробництві та експлуатації обладнання для смугового обробітку. Його кар’єра охоплює агрономічні дослідження та консалтинг у вирощуванні сільськогосподарських культур.

«Наша мета полягає в тому, щоб використати наш досвід взаємодії з фермерами та виробниками обладнання, щоб покращити застосування strip-till технології», — говорить він.

Преллер каже, що в будь-якій системі землеробства агровиробники мають справу з управлінням пожнивними рештками, обробітком ґрунту, доступністю поживних речовин для рослин та створенням якісного посівного ложа для подальшого висіву сільськогосподарських культур. На досягнення балансу між цими факторами впливають вибір обладнання, вирощуванні культури, погода та тип ґрунтів.

«Ми вважаємо, що саме смуговий обробіток ґрунту надає чудові можливості для того, щоб це зробити правильно», — пояснює він.

Експерт каже, що жорстка економіка, а також інші чинники швидко переміщують технологію обробітку ґрунту strip-тill із примхи в мейнстрім (переважаючий напрям розвитку у певні галузі) серед фермерів США.

«Коли все зроблено правильно, це приносить гроші, і сучасне обладнання для смугового обробітку досягло такого розвитку, що воно здатне вирішувати навіть найскладніші агрономічні завдання, з якими стикаються фермери, — каже він. — Холодна, жорстка економіка показує, що агровиробник може купити обладнання, яке окуповується впродовж двох років або навіть раніше. Люди це помічають. Крім того, strip-till вирішує зростаючі екологічні проблеми: водна та вітрова ерозії ґрунту, зниження темпу накопичення та збереження в ґрунті рослинної органіки».

Чому strip-till працює?

На думку експерта, наразі домінуючим методом землеробства є мульчувальний, основою якого є змішування рослинних решток із ґрунтом, у який буде висаджено насіння. І хоча це не заважає під час сівби сої чи квасолі, але значно обмежує прибуток за вирощування пшениці чи кукурудзи. Рослинні рештки в посівному ложі заважають хорошому контакту насіння з ґрунтом, тим самим знижуючи рівномірність сходів та вегетації рослин і, зрештою, загальну врожайність культури.

«Наші дослідження показують, що правильний смуговий обробіток ґрунту під час вирощування кукурудзи за однакової норми висівання сприяє більшій густоті стояння культури і збільшує її на 1500–2000 рослин/акр (один акр дорівнює 0,4 га) навіть порівняно з найкращим мульчувальним обробітком, оскільки за його проведення звільняється зону висіву від рослинних решток, що затримують появу сходів, — каже Преллер. — Коли в серпні стає спекотно і сухо, смуговий обробіток також забезпечує отримання додаткових переваг, а саме потенційне збільшення врожайності, оскільки смуги, створені перед висівом, покращують доступ коренів до поживних речовин, кисню та вологи, що сприяє потужному розвитку кореневої системи. Відповідно, рослина краще переносить тепловий стрес».

Преллер каже, що перевагу strip-till можна чітко побачити навіть на полях, які довгий час не оброблялись (no-till-технологія), особливо там, де природні або спричинені ущільненням ґрунтові утворення перешкоджають глибокому розвитку коренів.

«Ми бачимо, як на полях, де роками застосовується no-till, урожайність кукурудзи суттєво зростає, якщо її висівати в оброблені strip-till агрегатами смуги, — каже він. — Приросту врожайності вдається досягти завдяки кращому розвитку кореневої системи у глибших шарах ґрунту, що сприяє кращому доступу коренів до поживних речовин і вологи».

Незалежно від методів обробітку ґрунту, Преллер стверджує, що найголовніше пам’ятати, що обробіток ґрунту — це, насамперед, підготовка посівного ложа.

«Не слід змішувати рослинні рештки з ґрунтом у зоні висівання насіння сільськогосподарських культур, тому що це перешкоджає хорошому контакту насіння з ґрунтом, — каже Преллер. — Strip-till практично усуває цю проблему, адже зона висіву звільняється від рослинних решток. Добре напрацьовані прийоми смугового обробітку чудово себе проявляють в багатьох ґрунтових умовах завдяки створенню ідеального насіннєвого ложа для рівномірного проростання».

На думку експерта, завдяки підвищенню врожайності отриманого завдяки «правильно виконаному» смуговому обробітку, 12-рядний агрегат може окупитися за приблизно півтора року при умові обробітку 2000–4000 акрів (800–1600 га) щороку.

«Якщо ви використовуєте найдорожче обладнання та працюєте з ним наполегливо, воно окупиться практично за рік за умови обробітку 4000–6000 акрів (1600–2400 га)», — каже він.

Доступні інструменти

Обладнання для смугового обробітку ґрунту поділяється на три категорії: ножі, колтери та лапи.

Дискові колтери (далі колтери): завдяки мінімальному впливу на грунт та потенційно вищій робочій швидкості, колтери сьогодні є досить популярними робочими органами серед аграріїв, які переходять від нульового обробітку на смуговий. Наразі вони випускаються у гладких і хвилястих версіях, щоб мінімізувати дію на ґрунт в зоні обробітку або ж навпаки — якісно його перемішувати.

Щілерізальний ніж (далі ніж) — найнадійніша із конструкцій ґрунтообробного обладнання для strip-Till. Його конструкцію було розроблено у Західному кукурудзяному поясі США для покращення обробітку в важких умовах.

Чизельна лапа (далі лапа) з аплікатором внесення добрив, наприклад, безводного аміаку робить незначний вплив на ґрунт та його структуру, сприяє закладанню міндобрив у верхній частині основної зони розвитку кореневої системи.

Преллер каже, що лапи найбільш поширені в регіонах (центральні та північні регіони Кукурудзяного поясу США), де strip-till «розвинувся» з перероблення аплікаторів для внесення безводного аміаку. Згідно з останнім порівняльним дослідженням Strip-Till Operational Practices Benchmark Study Strip-Till Farmer, 22 % фермерів, які відповіли, використовують саме лапи з долотами.

Майже вдвічі більше — 40 % — фермерів використовують систему колтерів останньої розробки. Преллер каже, що використання цих робочих органів поширене в місцевостях із кам’янистими полями, де лапи «витягують» каміння на поверхню.

«Фермери, які переходять на смуговий обробіток і бажають менше порушувати ґрунт, або які обробляють ґрунт лише на глибину висівання і не потребують глибокого внесення мінеральних добрив чи глибокого обробітку ґрунту, зазвичай звертають увагу на машини, обладнані колтерами, — каже він. Крім того, агровиробники, які прагнуть працювати швидко, також віддають перевагу колтерам, оскільки вони можуть швидко обробити більше гектарів, не «заганяючи» робочі органи надто глибоко».

Ніж, на думку Преллера, — класичний інструмент strip-till, що є найпопулярнішим серед респондентів порівняльного опитування: 58 % стверджують, що використовують щілювальні ножі під час смугового обробітку.

«Переважне походження та використання ножів — це захід Кукурудзяного поясу, де фермери прагнуть інтенсивніше обробити ґрунт», — пояснює Преллер.

Крім того, ніж-щілювач зазвичай є оптимальним інструментом, коли потрібне глибше закладання поживних речовин.

Порівняння вартості

Вартість трьох систем залежить не лише від вибору інструментів для обробітку ґрунту, а більше від загальної міцності та ваги машини для смугового обробітку.

«Крім того, мова йде про загальний рівень технологічності машини, — пояснює Преллер. — Наприклад, є недорогі колтери — зазвичай початкового рівня — для використання на невеликих площах у легших та зручніших умовах експлуатації. Крім того, є дорожчі колтери, важчі, міцніші та технологічніші.

Секції з лапами загалом дешевші. Багато агрегатів мають жорстке кріплення лап до рами замість спеціалізованих систем, які передбачають можливість копіювання поверхні поля робочими органами.

Машини з щілювальними ножами загалом є найдорожчими смуговими агрегатами, тому що вони, як правило, найважчі та найміцніші, щоб витримати навантаження, яке виникає під час роботи на максимальній глибині», — каже він.

Залежно від типу робочих органів діапазон ціни/вартості агрегатів для strip-till варіює у доволі широких межах. Так, машини, оснащені лапами, можуть коштувати нижче двох тисяч доларів США за секцію (простий пристрій у стилі аплікатора для внесення безводного аміаку), а можуть коштувати і п’ять тисяч доларів США за секцію (аналогічні, але складніші й технологічніші агрегати). І найширший розмах цін мають колтери. Ціни на прості легкі одиниці можуть починатися від двох тисяч доларів США за легку машину, наприклад, для «освіжування» смуги навесні і до семи тисяч доларів за важчі секції. Агрегати із ножами також мають широкий діапазон вартості з ціною за секцію від 4,5 тис. до 7,5 тис. доларів США.

Розміщення поживних речовин

Лапа дає змогу закласти поживні речовин по всій глибині обробітку. Деякі агрегати мають регульовану глибину розміщення, яка закладає добриво дещо вище максимальної глибини обробітку, але навіть у цьому випадку налаштування обмежені.

«Одинарні колтери, як правило, створюють вертикальну вужчу смугу, оскільки добриво розміщується безпосередньо на їхньому шляху, — каже Преллер. — Подвійні колтери або більша їх кількість мають тенденцію змішувати добрива в зоні обробітку. Залежно від глибини та ширини обробленої колтером зони, поживні речовини можуть розміщуватися у вузькій, неглибокій смузі, або їх може бути розміщено за всією глибиною та шириною обробленої колтерами ділянки, утворюючи набагато більшу зону обробленого ґрунту замість вузької смуги.

Секції з ножами подібні до секцій з лапами тим, що добрива вносять смугою за ножем або лише у нижній її частині. Деякі агрегати можуть мати регульовану глибину закладання добрив, але частина поживних речовин все одно потрапляє на максимальну глибину, створювану роботою ножів, з невеликою вертикальною смугою над нею.

«Кожне з зонального та вужчого смугового розміщення має переваги в певних умовах ґрунту, — каже Преллер. — Вужчі смуги можуть бути кращими на важких глинистих ґрунтах, які, як правило, зв’язують поживні речовини, або на ґрунтах із надзвичайно низькою родючістю. Глибше розміщення добрив буде кращим у сухі сезони. Обидва ці способи внесення добрив мають переваги над поверхневим внесенням, адже за зонального та смугового розміщення добрива завжди будуть у зоні розвитку коренів, їхня доступність рослинам буде набагато кращою».

Вимоги до потужності трактора

Преллер каже, що агрегати з колтерами потребують меншої потужності трактора, але не завжди.

«Потужність безпосередньо залежить від кількості переміщеного ґрунту та ефективності конструкції обладнання, що працює на цій глибині, — пояснює він. — Загалом колтери споживають менше енергії, оскільки вони, як правило, працюють на меншій глибині.

Однак, можливо, що пристрій із кількома колтерами, який працює на глибину 5–6 дюймів (12–15 см), може потребувати більшої потужності порівняно з лапою, що працює на однаковій глибині. Лапа розриває ґрунт буквою V, тоді як колтери рухаються по всій ширині зони обробітку на робочу глибину, — додає він.

Потужність також безпосередньо пов’язана зі швидкістю руху

«Агрегати оснащені колтерами можуть працювати швидше, ніж ножами чи лапами, — каже Преллер. — Відповідно вони можуть вимагати більше енергії, навіть коли обробляють ґрунт на невелику глибину, і це пов’язано саме зі збільшенням швидкості. Перевага полягає в більш високій продуктивності».

Преллер пропонує оцінювати необхідну потужність як «кількість ґрунту, переміщеного за певний проміжок часу».

«Переміщення/перемішування більшої кількості ґрунту вимагає більше енергії. Висока швидкість обробітку (одночасне переміщення/перемішування більшого об’єму ґрунту) потребує більше енергії. Це цілком логічно, тож стережіться стверджень, що колтери завжди потребують менше енергії», – пояснює він.

Для прикладу, колтери, що працюють неглибоко, можуть споживати лише 5 к. с. на секцію на легких ґрунтах за невисокої робочої швидкості. Зі збільшенням швидкості та глибини обробітку колтери можуть споживати до 30 к. с. на секцію, якщо працюватимуть завглибшки 6 дюймів (15 см) зі швидкістю 10 миль/год (16 км/год). Лапи є більш стабільними щодо необхідної для їхньої роботи потужності, потребуючи від 10 до 25 к. с. на секцію, залежно від типу ґрунту, Необхідна потужність для агрегатів оснащених ножами сильно залежить від типу ґрунту та глибини обробітку — як правило, це 20–25 к. с., хоча за більшої глибини на твердому ґрунті може знадобитися й до 40 к. с. на секцію.

Прийняття рішень

Коли ви дізнаєтесь, скільки ви можете витратити та скільки можете отримати, експерт пропонує дотримуватися його рекомендацій, викладених у цій статті та приймати рішення з урахуванням ґрунтових відмінностей конкретних полів та потреб управління. Отже:

• Хочете подбати про інтенсивний обробіток ґрунту та циркуляцію води та повітря глибше в кореневій зоні? Виберіть ножі-щілювачі.
• Бажаєте створити ідеальне посівне ложе з меншою глибиною та меншим порушенням структури ґрунту? Виберіть дискові колтери.
• Бажаєте внести добрива глибше в кореневу зону? Виберіть чизельну лапу чи ніж. Ще глибше — тоді лише ножі.

Том Сірен, штат Айова: «Колтери — для весняного обробітку, а ножі — під час осіннього»

Редагування та підготовка до публікації А. Сухина, a.sukhina@univest-media.com (за матеріалами Дена Крамметта, www.striptillfarmer.com/articles/4029-pros-and-cons-of-coulters-shanks-a...)