В Амурской области с учётом перспективного плана развития животноводства потребность в зерне кукурузы составляет примерно 140…150 тыс. тонн. Министерством сельского хозяйства Амурской области реализуется программа поддержки хозяйств, практикующих возделывание кукурузы на зерно [3].

Рис. 1. Динамика посевных площадей кукурузы 

Предмет исследования – технология возделывания кукурузы на зерно в почвенно-климатических условиях Амурской области.

Цель исследования – проведение анализа применяемых технологий возделывания кукурузы на зерно с учетом зональных особенностей Амурской области.

Методы исследований: в работе использовали аналитический и сравнительный методы исследований.

Результаты и обсуждение. Технологии возделывания кукурузы на зерно в Амурской области в значительной степени схожи с технологиями возделывания сои. Предшественником для кукурузы практически всегда выбирают сою. Обработку почвы в наиболее развитых хозяйствах успевают произвести осенью, сразу после уборки предшественника, которая осуществляется тяжёлыми широкозахватными агрегатами, состоящими из почвообрабатывающей машины (дискаторов, культиваторов или комбинированных машин) и тяжёлого трактора тягового класса 5…7. Предпосевную обработку почвы начинают с весеннего закрытия влаги пружинными и зубовыми тяжёлыми боронами. Также проводят предпосевную культивацию или боронование совместно с внесением почвенных гербицидов. Посев осуществляют в основном специализированными сеялками и посевными комплексами с точным высевом семян с расстоянием междурядий не менее 70 см.

Выбор гибрида кукурузы – вопрос, определяющий успех и эффективность, а рынок сегодня пестрит не всегда убедительными предложениями [2]. Хозяйства области отдают предпочтение районированным и прошедшим испытания на Тамбовском ГСУ и в агроцентре фирмы «BASF» скороспелым сортам и гибридам кукурузы, как отечественной, так и зарубежной селекции: Ладожский-191, Машук-175, Краснодарский-194, Катерина СВ, Машук-175 МВ,Фалькон, Бюрли, Клифтон, ТК-95.

Для уборки кукурузы применяются два основных способа: первый – со сбором очищенных початков и измельчённой листостебельной массы кукурузоуборочным комбайном, второй – со сбором обмолоченного зерна и измельчённых стеблей зерновым комбайном, оборудованным кукурузоуборочной приставкой [1].

В Дальневосточном научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства ведутся исследования по проектированию зональной технологии возделывания кукурузы на зерно с учётом почвенно-климатических особенностей области.

Климатические условия Приамурья (гидротермический режим муссонного климата, неравномерное распределение тепла и влаги, резкие колебания дневных и ночных температур,короткий безморозный период) вносят свои коррективы в технологию возделывания кукурузы.

Таблица – Агроклиматические условия основных сельскохозяйственных зон Амурской области

Характерные особенности весны: поздние от 2 до 13 дней от среднемноголетней даты прекращение заморозков в воздухе и на почве;низкая относительная влажность воздуха в апреле-мае (менее 30%); продолжительность безморозного периода составляет от 90 до 153 дней. Поэтому необходим набор высокопродуктивных холодостойких гибридов и сортов кукурузы с ФАО от 150 до 310 (ФАО – условный показатель спелости кукурузы принятый Международной организацией по продовольствию и сельскому хозяйству при ООН). Лето отличается высоким температурным режимом, засушливыми суховейными условиями, почвенной засухой в течение июня, первой и второй декады июля [4].

Для определения влияния почвенно-климатических условий на технологию возделывания и на состояние растений, заложен хозяйственный опыт в 4-х хозяйствах области (отслеживались технологии). Фенологические наблюдения показали, что в ОАО «Луч» Ивановского района и на полях Белогорского участка ОАО «Амурагрокомплекс» зарегистрирована задержка на декаду сроков посева, замедление роста: в фазу выбрасывания метёлки высота растений составляла в среднем 70-80 см.

Рис. 2. Фазы развития кукурузы в исследуемых хозяйствах

По другим хозяйствам выпавшие осадки нивелировали отставание, но из за низкой влагообеспеченности фаза молочной спелости наступила на 6-11 дней, а фаза полной спелости на 8-11 дней позже оптимального срока.         Результаты наблюдении за фазами развития кукурузы представлены на рисунке 2.

Уход за посевами заключался в опрыскивании гербицидами с внесением удобрений, механическая обработка почвы не применялась. Таким образом, возделывание кукурузы на зерно в Амурской области ведётся по экстенсивным технологиям, имеющим высокий уровень зависимости от складывающихся погодных условий.

Проведенный в 4-х кранной повторности хозяйственный опыт подтвердил влияние особенностей климата на формирование  урожая, для достоверности результатов наблюдений опыт будет продолжаться в течении трех лет по каждому хозяйству.

Но полученные предварительные результаты говорят о том, что в каждом хозяйстве необходимо иметь несколько гибридов с различным числом ФАО. Это стабилизирует урожайность кукурузы в любой год (холодный или тёплый), она меньше подвержена неблагоприятным условиям в критический период, который не совпадает у гибридов разной спелости [5].

Соя является основной сельскохозяйственной культурой в зоне деятельности ФГБНУ ДальНИИМЭСХ. Так в Амурской области в 2014 году соя занимала 72,3% от всей посевной площади, составившей около 1060 тыс. га.

Специализированных соезерновых, соевых комбайнов, полностью адаптированных к технологическим требованиям на уборке сои серийно сегодня не выпускается, положение частично спасают, снижая уровень прямых потерь зерна сои, жатки низкого среза – соевые жатки. Поэтому уборка сои осуществляется зерноуборочными комбайнами различных производителей и модификаций, укомплектованных, как правило, жатками низкого среза.

Жатка соевая унифицированная ЖСУ-700 предназначена для уборки урожая зерновых, зернобобовых, крупяных культур на равнинных полях с уклоном до 8 градусов в агрегате с самоходными зерноуборочными комбайнами производства ООО «Комбайновый завод «Ростсельмаш» марок «VECTOR» (рисунки 1,а и 1,б), «ACROS» и «TORUM», оборудованными наклонными камерами с пружинными блоками для копирования поверхности поля корпусом жатки.

На ЖСУ-700 реализован механизм подвески пальцевого бруса, позволяющий обеспечивать дополнительное копирование рельефа поля режущим аппаратом в пределах ±70 мм. Это особенно важно при уборке сои, так как нижние бобы располагаются на высоте от 7 до 17 см от поверхности поля в зависимости от сорта и погодно-климатических условий в период вегетации.

Испытания ЖСУ-700 по типовым программам приемочных, квалификационных и сравнительных испытаний проводились сотрудниками ФГБНУ ДальНИИМЭСХ с участием представителей ФГБОУ ДальГАУ и завода-изготовителя ОАО «Морозовсксельмаш» в 2012-2014 годах на полях хозяйств Ивановского, Октябрьского и Константиновского районов Амурской области.

В 2014 году были проведены сравнительные испытания ЖСУ-700 в соответствии с ГОСТ 28307-2007 и СТО АИСТ 8.20-2010 на уборке сои в агрегате с колесными комбайнами КЗС «VECTOR 410» 4WD (рисунок 1, а).

В качестве жаток-аналогов для сравнительных испытаний нами были выбраны широко применяемые в регионе для уборки, как посевов сои, так и зерновых:

- соевая жатка S 750 шириной захвата 7,5 метра производства немецкой фирмы «Claas» в агрегате с колесным комбайном «Mega 350» (рисунок 1,в);

- соевая 7-метровая жатка ЖЗС-7 производства белорусского АО «Гомсельмаш» в агрегате с колесным комбайном КЗС-1218-40 «Амур-Палессе» (рисунок 1,г);

Испытания на уборке сои проходили в оптимальные агротехнические сроки в период с 20 сентября по 20 октября 2014 года на полях ООО «Имени Негруна» (с. Новоалексеевка Ивановского района). Лабораторно-полевые и эксплуатационно-технологические испытания проводились одновременно на уборке соипрямым комбайнированием. Условия испытаний по видам оценок приведены в таблице 1.

Условия на уборке сои сорта «Бонус» были близки к типичным для уборки в «сухой сезон». Урожайность составила 15,5 ц/га, а отношение массы зерна к массе незерновой части – 1:1,46. Высота растений сои – 60,4 см. Засоренность сорняками – 0,33%. Это, в основном, сорняки нижнего яруса, что не оказало значительного отрицательного влияния на выполнение технологического процесса. Полеглости посевов сои не наблюдалось. Влажность зерна сои составила12,95%, влажность незерновой части сои 25,1%. Высота прикрепления нижнего боба, благодаря сложившимся благоприятным погодно-климатическим условиям в период начала вегетации растений сои, высокая и составила 11,6 – 13,6 см.

Работу жатки ЖСУ-700 оценивали в режиме копирования «гибкий нож» на прямом комбайнировании сои.

На рисунке 2 представлены зависимости изменений качественных показателей (высота среза для сравниваемых комбайнов – рисунок 2а, структура потерь зерна за комбайном «Vector 410» 4WD с жаткой ЖСУ-700 – рисунок 2б) при изменении рабочей скорости. Средняя высота среза составила при рабочей скорости 6,92 км/ч для ЖСУ-700 составила 8,0±1,7 см, для S 750 при 6,61 км/ч – 8,1±2,3 см, для ЖЗС-7 – 13,5±1,6 см при 7,71 км/ч. Суммарные потери зерна за жаткой ЖСУ-700 – 2,29%, для S 750 суммарные потери за жаткой составили 7,87%, а для ЖЗС-7 – 8,52%. Как видно из рисунка для ЖСУ-700 для вышеуказанных рабочих скоростей, представляли собой потери срезанными и опавшими бобами+ потери свободным зерном, а не потери «от несреза».

Полагая неизменность характера полученных на фоне 1 для жатки ЖСУ зависимостей и экстраполируя найденную зависимость высоты среза сои жаткой ЖСУ-700 (рисунок 2а, зависимость 1) за пределы исследованного диапазона скорости, определим, что превышение высоты среза на высотой расположения нижнего боба (11,6 см) может произойти при рабочей скорости более 14,5 км/ч. То есть высота среза, как измеритель качества выполнения технологического процесса жаткой ЖСУ-700, в сложившихся условиях уборки не является лимитирующим рабочую скорость фактором по условию непревышения ею высоты расположения нижнего боба. Экстраполируя отдельные зависимости составляющих потерь (рисунок 2б), найдем, что максимальное значение рабочей скорости по условию непревышения данными показателями нормативных значений составит:

- потери несрезанными бобами (1,5% – по зональным исходным требования (ИТ) на уборку сои) – 9,3 км/ч;

- потери свободным зерном (1,5% – по зональным ИТ) – практически определяется не рабочей скоростью, а её соотношением с линейной скоростью планок мотовила;

- общие потери за жаткой (2,5% – по ТУ на жатку и 3,0% – по зональным ИТ) – соответственно 7,5 и 8,36 км/ч;

- суммарные потери за молотилкой (1,5% – по зональным ИТ) – 10,7 км/ч;

- суммарные потери за комбайном (4,5% – по ТУ на жатку и 5% – по зональным ИТ) – соответственно 9,3 и 9,78 км/ч.

Таким образом, преследуя цель минимизации потерь сои за жаткой ЖСУ-700 или в целом за комбайном «Vector 410» 4WD с данной жаткой для условий уборки сои, идентичных фону 1, и, ориентируясь на требования по качеству зональных ИТ к технологии уборки сои [1, с. 26], рабочая скорость колесного комбайна КЗС «Vector 410» не должна превышать соответственно 8,4 и 9,8 км/ч. Руководствуясь первым более жестким требованием, рекомендуется для колесных комбайнов с жаткой ЖСУ-700 рабочую скорость уборки сои устанавливать не более 8,4 км/ч. При данной скорости ЖСУ-700 по высоте среза будет иметь преимущество перед жатками S 750 и ЖЗС-7 соответственно на 4,0 и 8 см (см. рисунок 2а).

В плане снижения потерь за жаткой следует отметить, что основную часть общих потерь зерна сои за сравниваемыми жатками по абсолютной величине и в структурном отношении представляли собой потери «срезанными и опавшими бобами» + потери «свободным зерном». Данные потери практически полностью определяются взаимодействием планок мотовила с растениями сои.

а)	б)
в)	г)
Рисунок 1. Испытываемая жатка соевая унифицированная ЖСУ-700 в агрегате с комбайном РСМ-101 «VECTOR 410» 4WD (а), с гусеничной модификацией – РСМ 102 «VECTOR 450 «Track» (б) и жатки-аналоги фирмы Claas – жатка S 750 в агрегате с комбайном «Mega 350» (в) и производства АО «Гомсельмаш» жатка ЖЗС-7 в агрегате с комбайном КЗС 1218-40 «Амур-Палессе» (г)

а)

б)

Рисунок 2. Зависимости показателей качества выполнения технологического процесса от рабочей скорости комбайна: а – высоты среза сои для сравниваемых жаток ( 1 – ЖСУ-700; 2 – S 750; 3 – ЖЗС-7); б – потерь и их составляющих для комбайна «Vector 410» 4WDс жаткой ЖСУ-700 и определение максимальной рабочей скорости уборки сои по лимитирующим факторам (ун.б. – потери за жаткой несрезанными бобами; ус.з.+с.о. – потери за жаткой свободным зерном + срезанными и опавшими бобами;уЖ – общие потери за жаткой; уМ – суммарные потери за молотилкой; уК – суммарные потери за комбайном

Таблица 1 – Условия испытаний

Примечание: * – требования к условиям определения показателей назначения на уборке сои приняты согласно «Исходные требования к зональной системе технологий и машин для производства продукции растениеводства в Дальневосточном регионе России»[1].

Суммарная доля этих составляющих в общих потерях в начале и в конце исследованных диапазонов скоростей для ЖСУ-700 составляла 100…46,4%, для S 750 – 95,5…43,6%, а для ЖЗС-7 – 85,8…84,5%, что указывает на необходимость оптимизации работы мотовила, то есть обеспечения оптимального в плане снижения потерь соотношения окружной скорости планок граблин мотовила к рабочей скорости комбайна.

По результатам эксплуатационно-технологической оценки жатки: средняя рабочая скорость – 6,92 км/ч, рабочая ширина захвата 6,62 м, а у её аналогов S 750 – 7,50 км/ч и 7,34 м, ЖЗС-7 – 9,25 км/ч и 6,93 м; дробление зерна для сравниваемых комбайнов с жатками ЖСУ-700 – 10,96% (по ИТ не более 4%), а для аналогов S 750 и ЖЗС-7 – соответственно 7,60 и 4,1%. Такому повышенному дроблению зерна сои способствовала низкая влажность зерна сои и соломы. Содержание сорной примеси для ЖСУ-700 – 0,13%, для S 750 – 1,0% и для ЖЗС-7 – 2,37%, что удовлетворяет требованиям ИТ. Сменная производительность жатки ЖСУ-700 на базе комбайна «Vector 410» 4WD – 3,03 га/ч (4,55 т/ч). Удельный расход топлива за время сменной работы 7,01 кг/га (4,67 кг/т).

По результатам испытаний на надежность в 2014 году 4-х образцов жатки ЖСУ-700 наработка для отдельных жаток (фон 2) составила 157,8; 177,9 и 178,8 часа основного времени, а для модификации с пластиковыми пальцами граблин – 106,8 часа. Средняя наработка на отказ второй группы сложности составила более 155,3 часа, а коэффициент готовности по оперативному времени равен 1,0, что свидетельствует о высоком уровне надежности.

Данные таблицы 2 характеризуют прямые эксплуатационные и прочие затраты, которые израсходованы на выполнение технологического процесса новой жаткой ЖСУ-700 в сравнении с базовыми соевыми жатками-аналогами S 750 и ЖЗС-7 (фон 1) в расчете на 1 га убранной площади.

Экономическая оценка жатки КЗС «VECTOR 410» 4WD + ЖСУ-700 в сравнении с Claas «Mega 350» + S 750.

При одинаковых природно-климатических условиях работы по времени и одинаковой загрузке в часах экономия совокупных затрат денежных средств на единицу выработки новой жатки ЖСУ-700 (таблица 2) составила 3212,35 руб./га и определяется тем, что совокупные затраты новой жатки меньше на 72,30% и существенно отличаются от совокупных затрат работы базовой жатки S 750» на 1 га убранной площади такими составляющими, как:

- снижением затрат на ремонт и техническое обслуживание – 62,07 руб./га (106,19 против 168,26 руб./га или на 36,89%);

- снижением затрат на амортизацию – 113,99 руб./га (194,48 против 308,47 руб./га или на 36,95%);

- уменьшением потерь зерна – 3084 руб./га, что дало ощутимый результат в сумме совокупных затрат (531 против 3615 руб./га или на 85,31%).

Таким образом, при несущественном отличии других составляющих совокупных затрат денежных средств их разница, в основном, определяется величиной сокращения потерь зерна сои с гектара, которая в данных условиях составила для жатки ЖСУ-700 по сравнению с базовой жаткой S 750 – 2,06 ц/га. Анализ составляющих показывает, что эксплуатация соевой жатки ЖСУ-700 в режиме копирования «гибкий нож» более эффективна, чем эксплуатация жатки-аналога S 750 в агрегате с комбайном Claas «Mega 350» (таблица 3), даже при условии, что уровень потерь зерна сои за ними одинаков. Это определяется только значительно меньшей стоимостью жатки ЖСУ-700 в расчете на сопоставимый объем работ (1,199 против 1,9 млн. руб. или меньше на 36,89%), ибо по производительности (ширине захвата и рабочей скорости) новая жатка ЖСУ-700 уступает базовой S 750 на 17,44%.

Себестоимость уборки сои в типичных почвенных условиях (фон 1) жаткой ЖСУ-700 и базовой жаткой S 750 соответственно 81,41 руб. против 342,58 руб. за центнер или ниже на 76,24%.

Годовая экономия совокупных затрат при загрузке на уборке сои 150 часов чистой работы составила 1460,02 тыс. руб.

Экономическая оценка показателей КЗС «VECTOR 410» 4WD + ЖСУ-700 в сравнении с КЗС-1218-40 «Амур-Палессе» + ЖЗС-7.

Проведённый экономический расчет совокупных затрат денежных средств в расчете на 1 га убранной площади для работы сравниваемых жаток ЖСУ-700 и ЖЗС-7 на уборке сои (фон 1) показал (таблицы 2 и 3), что эксплуатация новой соевой жатки также более эффективна. Экономия удельных совокупных затрат денежных средств составила 966,49 руб./га, то есть совокупные затраты снизились по отношению к аналогу ЖЗС-7 на 43,98%. Данная разница, в основном, определяется существенным отличием таких составляющих, как:

- уменьшением удельного расхода топлива на 3,1 л/га – 121,33 руб./га (338,56 против 459,90 руб./га или на 26,38%);

- уменьшением потерь зерна на 991,5 руб./га, что дало ощутимый результат в сумме совокупных затрат (531 против 1522,5 руб./га или на 65,12%).

Разница в этом случае объясняется при большей стоимости жатки ЖСУ-700 на сопоставимый объем работ (1,333 против 0,75 млн. руб. или больше на 77,74%) и меньшей на 25,74% производительностью (за счет соответствующего увеличения рабочей скорости ЖЗС-7) снижением уровня потерь за жаткой ЖСУ-700.

Таблица 2 – Экономические показатели по новой и базовой технике без включения в состав зональных

агротехнологий (соя – жатка, фон 1)

Таблица 3 – Показатели сравнительной экономической эффективности базовых жаток S 750 и ЖЗС-7 с новой соевой жаткой ЖСУ-700 без включения в систему машин зональных агротехнологий на сопоставимый объем работ (соя – жатка, фон 1)

Примечание: * – в числителе показатель для базовой жатки S 750, а в знаменателе – для базовой жатки ЖЗС-7

Себестоимость уборки сои новой жаткой ЖСУ-700 (фон 1) составила 81,41 руб./ц против 151,97 руб./ц для ЖЗС-7 или ниже на 46,43%.

Годовой экономический эффект составил 439,272 тыс. руб. при годовой загрузке новой жатки 150 часов. Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений на приобретение жатки ЖСУ-700, балансовая цена которой выше цены ЖЗС-7 на 32% составит 0,82 года.

Выводы и рекомендации:

Жатка соевая унифицированная ЖСУ-700, агрегатируемая с комбайнами РСМ-101 «VECTOR 410» 4WD, в типовых производственных природно-климатических условиях Амурской области по своим агротехническим и эксплуатационно-технологическим свойствам, в основном, не уступает жаткам-аналогам S 750 и ЖЗС-7, хорошо вписывается в зональную технологию уборки сои, имеет высокий уровень надежности и является более экономичной. Полностью отвечает требованиям ССБТ.

Основное преимущество новой жатки на полях Амурской области – это умеренная цена, снижение затрат за счет роста производительности труда (га/ч), определяемого рабочей скоростью, уменьшением высоты среза и соответствующих потерь зерна по отношению к жаткам ЖЗС-7 и S 750. Положительным показателем на уборке сои новой жаткой для сельхозпроизводителей Амурской области является низкая и стабильная высота среза бобов. Данная жатка обеспечивает более низкий срез бобов на 1,2…4,0 см по сравнению с испытанными соевыми жатками-аналогами, что определяет большую бункерную урожайность и меньший уровень совокупных затрат на центнер полученной продукции.

Жатка ЖСУ-700 соответствует требованиям ТУ по показателям назначения, надежности и безопасности. ОАО «Морозовсксельмаш» рекомендуется:

- узкие подвижные опоры закреплять на двух кронштейнах, что исключит их потерю в ходе эксплуатации жатки;

- изменить конструкцию глазков плавающих пальцев по типу глазков фирм «Claas» или жаток «Сhallenger» фирмы «Caterpillar», причем изготавливать их предпочтительнее из термопластичной, а не термореактивной пластмассы, что исключит их разрушение при ударных нагрузках;

- усилить узел крепления пластиковых пальцев граблины.

ФГБНУ ДальНИИМЭСХ рекомендует продолжить серийное производство соевой жатки ЖСУ-700 для поставок в Амурскую область, устранив отмеченные недостатки.