Строительная фирма "BAGI"

В последнее годы все большее распространение в отечественном сельском хозяйстве получают комбинированные почвообрабатывающие агрегаты, которые способны за один проход выполнить сразу несколько технологических операций. Аграрии используют такие машины при подготовке полей к севу, а также непосредственно для посева некоторых мелкозернистых культур (например, рапса, различных трав и т.д.). Использование данной технологии имеет как свои преимущества, так и недостатки.
История появление комбинированных агрегатов

Даже после того, как сельское хозяйство было переведено на промышленные рельсы и были изобретены новые дополнительные способы обработки почвы, сам процесс этой обработки принципиально не отличался от того, что было в древности.

Если в доиндустриальную эпоху конь (волы) тащил за собой плуг или борону, то с появлением сельхозтехники этот самый плуг тянул за собой уже трактор. Он делал это значительно быстрее, в том числе за счет того, что вместо одного лемеха у тракторного плуга их стало уже несколько. Однако всё равно это был один плуг, выполнявший лишь одну технологическую операцию — вспашку. Последующие операции, например, боронование, внесение удобрений, посев и т.д. выполнялись отдельно.

Агрегат комбинированный почвообрабатывающий посевной

Долгое время такая ситуация всех устраивала, никто даже не помышлял о том, что обработка почвы может быть организована иначе. Впервые над идеей создания комбинированных агрегатов, способных за один проход трактора выполнить несколько технологических операций, всерьез задумались в США в 1930-х годах.

Необходимость создания комбинированных машин была вызвана серией катастрофических пылевых бурь в регионе Великих равнин, вызванных, в том числе, экстенсивными методами обработки почвы. Каждый раз, когда трактор американского фермера в очередной раз проходил по одному и тому же участку поля, он лишний раз нарушал целостность и без того тонкого плодородного поля. И когда неблагоприятные погодные факторы сошлись вместе, ветра буквально сдули сотни тысяч квадратных километров пашни, обрушив на города и ранчо региона десятки катастрофических пылевых бурь.

Впечатленные масштабом экологической и экономической катастрофы, американские агрономы пришли к выводу, что сокращение количества проходов техники по полю снизит эрозию верхнего почвенного слоя, а следовательно, уменьшит предпосылки для новых пылевых бурь. Впоследствии эта идея получила широкое признание в западной аграрной науке, поскольку оказалась еще и выгодной экономически. К сегодняшнему дню в большинстве развитых стран мира обработка полей ведется в основном такими комбинированными машинами и агрегатами.

Агрегат комбинированный почвообрабатывающий посевной АКПД-6Р

В Советском Союзе достаточно внимательно отнеслись к передовому опыту США и западноевропейских стран. Поскольку данный подход имел вполне очевидные экономические и технологические преимущества (о них мы расскажем чуть дальше), в нашей стране также был налажен выпуск сельскохозяйственного оборудования, позволявшего совместить в себе возможность проведения нескольких технологических операций одновременно. Тем не менее, отечественные комбинированные агрегаты были и остаются достаточно простыми в сравнении с европейскими и американскими системами.

Что такое комбинированные агрегаты?

Комбинированные сельскохозяйственные агрегаты — это сложное навесное (прицепное) оборудование для тракторов, используемое для предпосевной обработки почвы и для посева некоторых сельхозкультур. Они позволяют выполнить несколько технологических операций (или даже сразу все) за один проход.

Поскольку комбинированные агрегаты для обработки почвы представляют собой достаточно сложную инженерную конструкцию, перед проектировщиками подобной техники всегда стоит задача найти оптимальное соотношение между стремлением совместить как можно больше технологических операций в одном агрегате и возможностью сохранить высокий уровень качества выполнения этих операций. Причем учитывать приходится не только сугубо технические проблемы, но и вопрос применяемости такой техники в различных почвенно-климатических условиях.

Кроме того, в идеале комбинированная машина должна не только копировать и совмещать элементарные операции, но и выводить весь технологический процесс на качественно новый уровень. Иными словами, нужно не просто повторить стандартные действия в рамках одного прохода, но и выполнить их качественнее. Правда, на практике эта задача остается скорее идеалом, к которому нужно стремиться, нежели свершившимся фактом.

В настоящий момент производители агротехники работают по трем основным направлениям при создании комбинированных агрегатов:

Навесные либо прицепные почвообрабатывающие блоки либо сеялки, представляющие собой несколько простых агрегатов, соединенных системой сцепок.
Самоходная машина, на раму которой устанавливают органы для обработки почвы и посева.
В качестве базы берется культиватор или другое почвообрабатывающее оборудование, к которому добавляются высевающие аппараты. Альтернативный вариант —комбинированные посевные агрегаты с навесными почвообрабатывающими органами.
Львиную долю этого рынка сегодня составляют специальные комбинированные агрегаты, состоящие из блоков стандартных рабочих органов — культиваторов, плоскорезов, сеялок, дисковых борон и лущильников. Нередко у таких агрегатов все или часть органов являются съемными, что позволяет легко приспосабливать их для выполнения не только стандартных, но и специальных технологических операций.

С-х техника для фермеров

Среди всех комбинированных агрегатов наиболее распространены ротационные плоские и сферические диски для обработки почвы на глубину от 8 до 14 см. Их используют преимущественно для подготовки полей под озимые колосовые культуры, а также просто для разуплотнения почвы. При этом большое значение имеет вопрос ширины захвата, ведь агрегат комбинированный широкозахватный позволяет охватить еще больше площади за один проход, нежели узкозахватная машина.

Преимущества и недостатки комбинированных агрегатов

В настоящий момент использование комбинированных агрегатов является широко распространенным явлением во всех технологически продвинутых странах. То есть по факту везде, где поля обрабатывает техника, а не животные.

Особенно сильно развита эта практика в США и Западной Европе, где агропредприятия используют в своей работе самые сложные машины, нередко совмещающие в себе сразу весь комплекс почвообрабатывающих органов. В России еще с советских времен используются в основном самые простые агрегаты, которые совмещают не больше 3-4 операций.

Широкое распространение комбинированных агрегатов недвусмысленно говорит нам о том, что такой подход вполне оправдан и в сравнении с традиционными методами обработки почвы несет в себе массу преимуществ. Комбинированные агрегаты среди прочего позволяют:

Комбинированный агрегат для предпосевной обработки почв

минимизировать уплотнение почвы при проходе по ней тракторов и других сельскохозяйственных машин, задействованных в обработке поля;
снизить расходы топлива и трудозатраты на обработку гектара площади, повысив тем самым энергоэффективность и продуктивность работы агропредприятия;
сократить сроки проведения полевых работ, что весьма важно, если погода дает лишь небольшое «окно» для выполнения всех технологических операций.
Кроме того, при обработке полей агрегат комбинированный почвообрабатывающий (АКП) значительно замедляет либо даже обращается вспять негативные процессы формирования на полях ям и углублений на границе проходов и другие подобные явления.

Однако следует отметить, что есть и несколько негативных сторон у использования комбинированной техники. В первую очередь это более низкое качество обработки поля в целом. Если дорогая европейская и американская техника практически лишена этого недостатка (а то и вовсе обеспечивает повышенное качество), то недорогие отечественные агрегаты зачастую дают результат заметно (хотя и не радикально) хуже, чем при использовании традиционных отдельных органов обработки.

Обработка почвы комбинированным агрегатом

Другим немаловажным недостатком является дороговизна таких агрегатов. Нередко выгоднее купить простые плуги, бороны и сеялки по отдельности, чем приобретать комбинированный агрегат, совмещающий в себе всё и сразу.

Наконец, комбинированные агрегаты весят значительно больше и создают значительное большее тягловое сопротивление движению, поскольку больше органов погружено в землю одновременно. По этой причине их можно цеплять только к очень мощным и большим тракторам, количество которых у рядового сельхозпредприятия зачастую невелико.

Классификация и перспективы развития комбинированных агрегатов

За время существования комбинированных агрегатов появилось огромное их разнообразие, поэтому следует дать им некую обобщенную классификацию. Обычно эту технику различают по следующим признакам:

по типу сельхозкультуры, под которую они предназначены — зерновые, или злаковые, кукурузные, свекловичные, овощные и кормовые (выращивание кормовых трав);
по типу выполняемых операций —комбинированные агрегаты для предпосевной обработки почвы, посевные, по уходу за посевами.
по способу агрегатирования — «тандем» (серийная техника, соединяемая между собой последовательно), агрегаты на единой раме (рабочие однооперационные органы могут быть как постоянными, так и сменными), агрегаты, навешиваемые на переднюю навеску трактора (в то же время на заднюю навеску или прицепное шасси навешиваются остальные агрегаты).
Агрегат для вертикальной обработки почвы

Главным преимуществом агрегатов типа «тандем» является их универсальность. Они позволяют использовать штатные орудия по модульному принципу, то есть подключать лишь те, которые нужно в данный момент. Также это позволяет комбинировать орудия под трактора имеющегося класса тяги. В то же время при подключении всех органов комбинированный агрегат получается непомерно большим в своих продольных размерах и ему требуется очень широкая поворотная полоса. К тому же именно агрегаты типа «тандем» являются наиболее критикуемыми по критериям качества обработки почвы. Особенности компоновки просто не позволяют им добиться максимальной эффективности работы.

Комбинированные агрегаты, изготовленные по второй схеме, обычно представляют собой единую прицепную раму (реже самоходное устройство), на которую по мере необходимости вешаются нужные рабочие органы. Многие модели агрегатов этого типа также являются довольно громоздкими и тяжелыми, а их перестройка и наладка порой требует значительных трудозатрат. Например, регулировка комбинированного агрегата АКП 2 5 требует массы времени. Впрочем, эти проблемы свойственны не всем моделям.

Культиватор КРН с системой внесения удобрений

Характерной особенностью комбинированных агрегатов третьего типа агрегатирования является включение в набор почвообрабатывающих органов систем внесения удобрений. Главным преимуществом этого типа агрегатов можно считать более равномерную загрузку колесных осей трактора, улучшенную устойчивость и управляемость, а также меньшую ширину поворотной полосы. Равномерная нагрузка на оси важна потому, что она прямо влияет на интенсивность уплотнения почвы под колесами машины.

К числу достоинств комбинированных агрегатов, предусматривающих загрузку передней навески трактора, является также простота обслуживания и меньшие трудозатраты на присоединение рабочих органов к трактору. Это позволяет оперативно переоборудовать трактор под другие технологические процессы, а также перебросить сами рабочие органы на другую машину.

В целом тенденции таковы, что в будущем, вероятно, будет возрастать популярность комбинированных агрегатов, предусматривающих размещение рабочих органов как на задней, так и на передней навеске трактора. При этом немаловажным остается фактор сменяемости рабочих органов. То есть модульная система, при которой рабочие органы можно свободно ставить и убирать за короткое время, является самой перспективной.

Почвенная фреза для мини-трактора является незаменимым навесным оборудованием при выполнении сельскохозяйственных работ. Стоит отметить, что даже самодельная фреза справляется с поставленными задачами ничуть не хуже заводских моделей.

Почвофреза предназначена для обрабатывания лугов, полей и пастбищ при условии, что в грунте отсутствуют камни и толстые корневища деревьев. Этот вид навесного оборудования рыхлит и перемешивает почву, попутно уничтожая сорняки. Учитывая что эти агрегаты устанавливаются на мини-трактор, они оптимально подходят для обработки небольших полей и приусадебных участков.

Принцип действия и устройство техники

Фреза для мини-трактора представляет собой довольно простой механизм. Она состоит из опорной рамы, оснащённой колёсами, рабочего вала с режущими элементами, редуктора и защитного кожуха.

Почва, обработанная при помощи фрезы

При простоте конструкции почвофреза обладает большой функциональностью. Этот агрегат способен заменить собой сразу три вида навесного оборудования: плуг, борону и культиватор.

Работает это устройство по следующему принципу. Во время движения режущие элементы поднимают и переворачивают плодородный слой почвы. Точно так же происходит обработка приусадебных участков обычной лопатой. С использованием почвофрезы этот процесс механизируется и ускоряется во много раз.

Необходимое для работы усилие передаётся от основного дизеля на редуктор фрезы посредством вала отбора мощности. Редуктор, в свою очередь, приводит в движение вал с установленными на нём ножами. Кроме того, при помощи редуктора можно увеличивать или уменьшать скорость вращения, соответственно регулируется мощность навесного оборудования.

Глубина обработки почвы регулируется при помощи опорных колёс. Рама нужна для присоединения агрегата к задней навеске мини-трактора. Защитный кожух предотвращает попадание пыли и грязи в рабочие механизмы фрезы.

Смотреть Видео: Почвофреза

Популярные модели

На отечественном рынке, почвофреза на мини-трактор представлена широким модельным рядом. Рассмотрим несколько моделей этого навесного оборудования.

ФР-00010

Это навесное оборудование производится Минским тракторным заводом. Модель разрабатывалась для мини-тракторов МТЗ, но может агрегатироваться с любой компактной техникой подходящего тягового класса.

Оборудование подходит для обработки лёгких и тяжёлых грунтов. Целевое предназначение – подготовка почвы для посадки овощных культур. Может использоваться для работы на склонах до 10 градусов.

Навесное оборудование имеет регулируемую ширину охвата. Этот показатель может варьироваться от 44 до 61 сантиметра. Глубина обработки составляет 120 миллиметров. Почвофреза весит 47 килограмм и обладает производительностью до 0,2 Га/час.

Почвофреза ФР-00010
Почвофреза ФР-00010
ФНМ-1

Эта модель навесного оборудования тоже производится в Белоруссии. Устройство крепится к ВОМ мини-трактора. Скорость вращения вала отбора мощности должна быть не менее 357 об/мин.

Ширина обработки почвы регулируемая, составляет 44-60 сантиметров. Глубина обработки почвы – 8 сантиметров. Вес оборудования порядка 50 килограмм, производительность – около 2 гектар в час. Стоит отметить, что заявленная производительность может меняться в зависимости от структуры обрабатываемого грунта.

1 GQN-125

Эта модель навесного оборудования на мини-трактор относится к широкозахватному. Для работы с этой моделью понадобится техника мощностью от24 до 30 лошадиных сил. Агрегат способен охватить 125 сантиметров почвы и вскрыть на глубину до 20 сантиметров.

Скорость вращения фрезы варьируется от 180 до 250 об/мин. Крутящий момент передаётся через ВОМ. Частота вращения вала отбора мощности должна составлять 540-730 об/мин. Рекомендуемая скорость тягача – 4 км/час. Вес оборудования составляет 210 килограмм.

Почвофреза 1 GQN-125
Почвофреза 1 GQN-125
Стоит отметить, что почвофреза GQN представлена на рынке не единственным экземпляром. Существует несколько модификаций, которые различаются между собой шириной охвата почвы и производительностью. Ширина охвата указывается в виде цифрового обозначения модели.

Самодельная фреза

В начале статьи мы упоминали, что почвофреза — это довольно простая конструкция, поэтому многие фермеры предпочитают не тратить средства на приобретение навесного оборудования, а изготавливать его своими руками.

Для выполнения работ вам понадобится:

сварочный аппарат;
болгарка;
дрель;
набор гаечных ключей;
крепёжный материал (гайки и болты).
Почвофреза для мини-трактора начинает изготавливаться с рамы. Для этого вам понадобится швеллер или металлическая труба диаметром не менее 40 миллиметров.

Самодельная почвофреза
Материал режется на четыре части, получившиеся элементы скрепляются при помощи электросварки. Ширина конструкции напрямую зависит от мощности мини-трактора. Чем шире захват оборудования, тем мощнее техника должна использоваться в качестве тягача.

При изготовлении рамы необходимо предусмотреть возможность установки опорных колёс. Шасси должны устанавливаться так, чтобы можно было регулировать высоту фрезы.

К раме крепится вал. Для передачи тягового усилия на ножи, вал соединяется с ВОМ мини-трактора посредством редуктора ПК 1.6. Рабочий вал крепится к раме при помощи втулок с опорными подшипниками.

Для изготовления ножей необходимо использовать металлические полоски толщиной порядка 12 миллиметров. Учитывая, что на режущий элемент будет приходиться основная нагрузка, рекомендуется использовать инструментальную сталь.

Количество режущих элементов зависит от ширины почвофрезы. Например, для навесного оборудования с шириной охвата 1,2 метра, понадобится 4 элемента оснащённых тремя ножами. Ножи должны иметь на конце небольшой изгиб. Это необходимо для рыхления почвы. Режущие элементы крепятся к валу при помощи резьбовых соединений

Для реализации минимальной обработки почвы, а также для использования в традиционных технологиях, в ОПКТБ СибИМЭ совместно с учеными СибИМЭ и других институтов СО РАСХН разработаны и освоены в производстве следующие технические средства. Это почвообрабатывающие комбинированные агрегаты АКП-4 («Лидер-4») и АКП-7,4 («Лидер-8»), каждый из которых состоит из тяжелого культиватора с рыхлящими лапами и комплекта многооперационных катков. Ширина захвата агрегатов соответственно 4 и 7,4 м.
Они предназначены для поверхностной и основной безотвальной обработки поля по стерневому фону, предпосевной обработки почвы, а также паровых полей на глубину от 6 до 16 см. Культиваторы лапами рыхлят почву и подрезают сорняки. Благодаря конструктивным особенностям катки вычесывают до 98% подрезанных сорняков, измельчают комья, выравнивают поверхность поля, создают на ней влагосберегающий мульчирующий слой глубиной 3-4 см, а под ним — уплотненное ложе для семян. Положительная роль плотного слоя под семенами — двоякая: во-первых, он способствует быстрому увлажнению семян, во-вторых, исключает травмирование их нежных зародышевых корней при последующей естественной усадке почвы.
На базе этих культиваторов созданы и проходят испытания почвообрабатывающие посевные комплексы «Обь-8» и «Лидер-С», а также почвообрабатывающая посевная машина «Обь-4». Эти комплексы, кроме использования их в традиционных и «минимальных» технологиях обработки почвы, могут производить прямой посев семян и внесение удобрений по необработанным фонам (стерне).
Комплекс «Обь-8» (на базе АКП-7,4) оснащен семенным и туковым бункерами на общем прицепе (вместимость каждого 4,2м3) с дозаторами высева и вентилятором, привод которого осуществляется от двигателя Д-120, а также пневмосистемой распределения и подачи семян и удобрений к лапам-сошникам. Комплекс «Лидер-С» создан на базе двух АКП-4, прицепа-бункера (вместимость 5,5м3), с индивидуальными на каждый сошник катушечными высевающими аппаратами и пневмосистемой с приводом вентилятора от ВОМ трактора. Почвообрабатывающая посевная машина «Обь-4» представляет собой агрегат АКП-4, оснащенный двумя семенными бункерами (вместимостью по 1,5м3) с высевающими аппаратами катушечного типа. Подача семян к лапам — сошникам осуществляется по семяпроводам самотеком.
При посеве лапы подрезают и поднимают пласт почвы, высевающие аппараты подают семена или удобрения в семяпроводы, по которым они поступают к стрельчатым лапам-сошникам, где с помощью делителей-разбрасывателей равномерно распределяются на под лаповой поверхности лентой шириной около 20 см. и присыпаются ранее поднятым пластом почвы. Идущие за лапами-сошниками секции конусных катков уплотняют слой почвы над семенами (улучшая контакт семян с почвой), разрушают крупные комки, вычесывают сорняки и создают на поверхности поля рыхлый мульчирующий слой, предотвращающий образование корки и снижающий испарение влаги. Именно о таких сеялках мечтал Т.С. Мальцев еще в 1953 г.
Для точного посева семян кукурузы, подсолнечника, сои и других пропашных культур и трав по минимально обработанным и мульчированным фонам, а также для прямого их посева разработаны дополнительные рабочие органы и приспособления к сеялкам СУПН-6 и СУПН-8. Дополнительный рабочий орган устанавливается перед каждой посевной секцией на раму сеялки. Он представляет собой стойку, установленную на собственной параллелограмной подвеске.
На стойке дополнительного рабочего органа устанавливается стрельчатая лапа, а при прямом посеве с использованием гербицидов — наральник для прорезания борозды в почве. Для улучшения динамических характеристик посевной секции дополнительный рабочий орган опирается на сошник специальным кронштейном и регулируется по глубине. Для более качественной заделки семян в почву используются специальные заделывающие пружинные боронки.
При посеве по стерневому фону сеялка с дополнительными рабочими органами за один проход прорезает борозды в стерне, подготавливает семенное ложе, уничтожает сорняки в зоне рядка, производит посев, внесение удобрений и прикатывание. Производственные испытания посевных комплексов, проведенные в 1999 г. в хозяйствах Немецкого национального района, Алтайского края подтвердили их существенные преимущества.
Так, затраты на весенне-полевые работы снижены по различным вариантам технологий от 30 до 45%. Урожайность по сравнению с посевом сеялкой СЗС-2,1 увеличилась на 15%. Урожайность зеленой массы кукурузы, высеянной модернизированной сеялкой точного высева, превысила более чем в 2 раза среднюю урожайность по хозяйству. Расход семян был уменьшен на 15%.
В технологии минимальной обработки раз в ротацию предусмотрено глубокое на 40-50 см рыхление почвы. Оно необходимо и при возделывании технических культур. По данным ВИСХОМ, наиболее эффективными для этого являются дизельные культиваторы. На базе такого культиватора шириной захвата 3 м создан вибрационный глубокорыхлитель РВ-3. Вибрация, осуществляемая дисбалансным механизмом специальной конструкции с приводом от гидромотора, позволяет уменьшить тяговое сопротивление орудия на 20-25% и получить более рыхлую структуру почвы.

Новое — это хорошо забытое старое. А так как мир развивается по спирали, то на очередном ее витке человечество наступает на уже знакомые «грабли». Или обнаруживает ответ на очередную «проблему десятилетия» на складе давно забытой техники. Подобная «реинкарнация» происходит и в сфере защиты растений. Наглядный пример — огневые культиваторы. То есть ручные или колесные орудия, работающие по принципу газовой горелки.
Своеобразные «огнеметы» для борьбы с сорняками — это чудо-оружие 1930-х годов. Тем не менее, простота, надежность и экологическая безопасность огневых культиваторов оказались востребованными и в 21 веке.
Уничтожение сорняков с помощью огня и пара более эффективно и менее опасно для окружающей среды, чем традиционные способы контроля сорняков, предусматривающие механическую обработку почвы (культивация и боронование). «Огнемет» повреждает сорные растения, но практически не влияет на физические, химические и микробиологические характеристики поверхностного слоя почвы. Термическая обработка позволяет контролировать сорняки в междурядьях вегетирующих посевов/многолетних насаждений. Использование огневого культиватора как дополнительного средства контроля избавляет от проведения ручной прополки. Некоторые культуры достаточно устойчивы к кратковременному нагреву, поэтому существуют технологии, при которых огневой культиватор «выжигает» сорняки не только в междурядьях, но и в рядках культуры.

Но, как говорится, за все приходится платить. Термическая прополка обходится дороже, чем альтернативные механические способы контроля сорняков. Для «выжигания» сорняков затраты топлива (сжиженного природного газа) составляют от 20 до 80 л/га, а производительность агрегатов обычно не превышает 2-3 га/ час. Поэтому использовать «огнемет» на поле целесообразно в тех ситуациях, когда другие методы борьбы с сорняками не эффективны или по каким-то причинам запрещены.
Например, при выращивании «органической» продукции. Термическая прополка дешевле, чем ручная, но оборудование стоит недешево, а затраты сжиженного газа достигают 50-80 кг/га (Ascard, 1990; Nemming, 1994).
«Органическое» земледелие возвращает «огнеметы»
Огневые культиваторы применялись в США с конца 1930-х до середины 1960-х годов на посевах пропашных культур (хлопок, кукуруза, сорго). Широкое распространение селективных (избирательных) гербицидов привело к тому, что на протяжении 30 лет (1965-1995) технологии термического уничтожения сорняков воспринимались как анахронизм. Это легко объяснить, если сравнить, например, данные канадских исследований (Lague C., Khelifi M.,2001). При сплошной обработке гербицидами посевов кукурузы трудозатраты составляют 0,29 чел.-ч/га, а 2 культивации междурядий+огневой культиватор требуют в шесть раз больше — 1,923 чел.-ч/га.
Возвращение «огнеметов» на поля началось в середине 1990-х годов, после популяризации «органического» земледелия. Огневые культиваторы оказались удачной альтернативой применению гербицидов и механической/ручной прополке. Термическое воздействие позволяет контролировать не только сорную растительность, но и вредителей. Поэтому при выращивании картофеля в США, например, огневые культиваторы успешно используют также для уничтожения колорадского жука.
Огневые культиваторы, выпускаемые с 1990-х годов, отличаются от оборудования середины 20 века. Они намного безопаснее и удобнее в эксплуатации, точнее в настройке и экономнее используют топливо. Ранние модели огневых культиваторов использовали в качестве горючего продукты переработки нефти (керосин, лигроин и т.д.), современные «огнеметы» используют сжиженный природный газ. Оборудование для термического уничтожения сорняков производится не только в США, но и в странах ЕС (Германии, Голландии, Швеции, Дании, Великобритании). При проектировании огневых культиваторов используются данные опытов и математические модели. Bertram (1994), например, разработал термодинамические принципы термической прополки. Douzals и др (1993) и Storeheier (1994) также «приложили руку» к теории проектирования огневых культиваторов. Было установлено, например, что пламя горелки должно быть направлено под углом 22,5° к горизонтали, а форма экранов имеет важное значение для максимально продолжительного удержания «выхлопных газов» горелки рядом с поверхностью почвы.
В странах Восточной Европы и РФ в настоящее время огневые культиваторы не производятся и практически не используются. Тем не менее, в конце 1970-х годов в СССР производили огневой культиватор КО-2,4. Культиватор работал на природном (пропан — бутан) газе, который находился в двух баках емкостью 372 л. Полной зарядки баков при расходе 40—60 л газа на 1 га хватало для обработки 5—6 га. Культиватор КО-2,4 закреплялся на раме тракторов ДТ-24-3 или Т-28 5, производительность составляла примерно 1 га/час.

Ручные и самоходные «огнеметы» использовались в Средней Азии и на Кавказе для контроля сорняков в садах и виноградниках, а также для уничтожения очагов повилики в посевах технических и кормовых культур. Их использовали для обработки участков, прилегающих к оросительным каналам. Проводились успешные опыты по междурядной обработке пропашных культур (хлопка, кукурузы). Но, как и ранее в США, термические методы контроля были вытеснены химическими. В 1980-е годы производство и использование огневых культиваторов в СССР прекратилось. Поэтому при рассмотрении особенностей технологии термического контроля сорняков придется всецело полагаться на «свежую» информацию из США и ЕС.
Оружие «теплового удара»
Для того чтобы получить максимальный эффект от тепловой прополки, необходимо понимать, как избыточное тепло можно использовать для «убийства» растений.
Распространенно заблуждение, что при обработке огневым культиватором сорняки сгорают. Для подобных «спецэффектов» потребовалось бы слишком долго «жарить» растения. А это долго, затратно и является излишеством. Фактически, пламя газовых горелок «прикасается» к сорнякам на доли секунды. Но этого оказывается вполне достаточно, чтобы температура клеточного сока оказалась выше критичных 60-70°С. Нагрев листьев растения до 70°C приводит к необратимым повреждениям (коагуляции) белков, а нагрев до 100°С повреждает все структуры клетки (Ascard, 1995).
Повышение температуры тканей растения до 100°C в течение 0,1 секунды смертельно. Этого можно достичь, воздействуя на растение пламенем с температурой 800-900°C (Thomas, 1964).
Чтобы гарантировано уничтожить растение, необходимо повредить меристематические ткани (точку роста). Поэтому температура должна повыситься не только на поверхности обожженных листьев, но и в толще ткани стебля.
Тепло передается от поверхности растения внутрь достаточно медленно, со скоростью несколько миллиметров за 20-30 секунд. Поэтому, чем меньше «рост и вес» обрабатываемого сорного растения, тем эффективнее действие огневого культиватора. Сорняки наиболее чувствительны в фазу семядолей, либо тогда, когда их высота не превышает 3-5 см. Двудольные сорняки менее устойчивы, чем злаки. Всходы злаковых сорняков, достигшие высоты 3-4 см, остаются «живыми» при нагреве, уничтожающем двудольные сорняки того же размера. Поэтому для уничтожения развитых злаковых сорняков, а также уничтожения (истощения) многолетних двудольных растений требуется повторная обработка «огнеметом».
Существует простой тест для определения эффективности работы огневого культиватора. Если сжать лист «обработанного» сорняка между большим и указательным пальцами, то на достаточно «прогретом» листе остается четкий отпечаток пальцев. Но этот тест не является точным, так как воздействие тепла может повредить лист, но не точку роста. Поэтому якобы «убитые» сорняки могут восстановиться, то есть эффект ограничится дефолиацией — уничтожением листьев. Если цель обработки состоит в том, чтобы «придержать» сорняки и обеспечить временное преимущество культурных растений, то и такой результат — хороший результат. Но тотальное уничтожение сорняков требует другого подхода.
Тепловая доза и устойчивость растений
Если тепло не повреждает точку роста сорняка, то сорняк имеет шансы на выживание. Уязвимость точки роста зависит от анатомического строения и возраста растений. Например, меристема у однодольных (злаковых) растений находится в толще стебля, причем на ранних стадиях развития она находится на уровне или ниже уровня почвы. Поэтому злаки относительно трудно «убить» за счет кратковременного нагрева — их наиболее уязвимая часть надежно защищена.
У большинства двудольных (мари белой, например), апикальная меристема расположена на верхушке растения и не прикрыта листьями. Боковые почки у основания листьев также практически открыты, поэтому тепло от пламени горелки огневого культиватора легко достигает этих «мишеней». Исключением являются некоторые виды двудольных, у которых стебель укорочен и растение растет как розетка. Представителей семейства зонтичных (морковь, кориандр) и крестоцветных (пастушья сумка и т. д.) гораздо труднее уничтожить с помощью нагрева, чем сорняки семейств маревых, лебедовых или амарантовых. Многолетние корневищные и корнеотпрысковые сорняки из-за наличия мощной подземной части после «укладки феном» восстанавливаются в течении 1,5-2 недель. Несколько последовательных обработок поля «огнеметом» истощают запасы питательных веществ и препятствуют распространению многолетних сорняков семенами.
Камбий, находящийся в стебле и побегах, тоже является крупной уязвимой мишенью для огневого культиватора. Повреждение камбия и/или флоэмы прекращает транспорт питательных веществ от листьев к корням, что в итоге приводит к гибели растения.
Тепло внутри растения распространяется со скоростью, пропорциональной габаритным размерам и массе растения. Дерево с толстым слоем коры, например, легко переживет воздействие, которое «сварит» всходы мари белой. Поэтому при одинаковом термическом воздействии высокие «мясистые» растения получают поверхностные повреждения, а маленькие — буквально «закипают» изнутри. Поэтому, чем больше габариты сорняка, тем дольше его надо «жарить» до полного уничтожения.

Устойчивость хорошо развитых злаковых культур к тепловому воздействию позволяет использовать «огнемет» для междурядных обработок в вегетирующих посевах кукурузы, сорго и просо. Подобный метод борьбы с сорняками использовался (и продолжает использоваться) на посевах хлопка, сахарного тростника, в насаждениях ягодных (малина) и плодовых многолетних (яблоня) культур. При этом интенсивность воздействия огневого культиватора, при которой достигается максимум эффекта при минимуме повреждений, определяется стадией развития сорняков. Двудольные сорняки лучше всего «жарить» в фазе семядолей, так как многие растения становятся более-менее устойчивыми к термической обработке в фазе 3-4 пары настоящих листьев. Соответственно, борьба с «переросшими» сорняками превращается в рискованное мероприятие: недостаточная «доза» тепла не уничтожает сорняки, а избыточная может существенно повредить культурные растения.
По аналогии с химическими гербицидами, для процесса термического уничтожения сорняков можно использовать термин «тепловая доза». То есть количество тепла, которое необходимо для уничтожения сорняков в конкретных условиях (видовой состав, фаза развития, погодные условия и т.д.).
Количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры сорняка на заданную величину (например, с 20° C до 80°C) зависит от удельной теплоемкости и массы растения, подлежащего нагреву. Для конкретного вида растений с определенными габаритами при заданной температуре окружающей среды существует точное количество энергии, обеспечивающее смертельный «тепловой удар».
Известно «правило Габера», которое описывает эффект токсичных веществ как произведение концентрации (нормы) на время действия (экспозицию). То есть пестициды (а также боевые ОВ) вызывают поражение как при низкой концентрации, но длительной экспозиции, так и наоборот, то есть интенсивность воздействия и продолжительность воздействия — это два «конца» одной «палки». При условии некоего порогового значения, ниже которого эффекты воздействия не обнаруживаются. Подобная зависимость между дозой-временем-эффектом существует и для термического воздействия. «Перегрев» сорняка можно обеспечить двумя путями. Либо продолжительным воздействием относительно слабой «жарой». Либо быстрым воздействием очень высокой температуры. Но итоговая летальная «тепловая доза» будет одинаковой.
Более интенсивное тепловое воздействие позволяет проводить обработку сорняков на относительно высокой скорости, поэтому производительность огневых культиваторов пропорциональна ширине захвата и температуре пламени горелки. И наоборот, «слабое» пламя горелок требует более длительной экспозиции и меньшей скорости движения. Так как передача тепла является достаточно сложным процессом, оптимальная комбинация между температурой пламени и скоростью движения агрегата определяется эмпирическим путем, то есть «методом проб и ошибок». Целесообразно предварительно провести несколько тестовых «выездов» по полю для того, чтобы определить оптимальную скорость движения.
«Выжечь» сорняки до всходов
Огневой культиватор может использоваться до посева культуры, после посева, но до появления всходов, в междурядьях вегетирующей культуры, перед уборкой и после уборки.
Различные сроки и способы применения обусловлены различными задачами, которые могут быть решены: сплошное или выборочное уничтожение растений на поверхности почвы, контроль болезней и вредителей, создание условий для механической обработки почвы или уборки урожая.
Сплошное уничтожение сорняков может проводиться либо до посева, либо до появления всходов культуры. Так как термическая обработка не повреждает проростки, находящиеся в почве, существует возможность «выжечь» сорняки буквально за день-два до появления всходов культуры на поверхности почвы. Для определения времени довсходовой обработки овощеводы используют лист стекла на поверхности засеянного поля. На участке, накрытом стеклом, всходы появляются на 2-3 дня раньше, чем на «голой» почве. Поэтому проведение термической культивации может опередить появление массовых всходов культуры на 1-2 дня.
Обработка поля «огнеметом» непосредственно перед появлением всходов дает культуре «фору». Для большинства овощных культур гербакритическим (чувствительным к наличию сорняков) периодом является первая четверть или треть вегетационного периода. Это примерно от четырех до шести недель после появления всходов. Сорняки, появляющиеся позже, несущественно влияют на урожайность.

Обработка после посева, но до появления всходов отлично «работает» на посевах медленно прорастающих зонтичных культур — моркови, пастернака, укропа. При оптимальной температуре почвы всходы моркови появляются примерно через семь-восемь дней после посева. Но морковь часто сеют в холодную почву и прорастание затягивается до двух-трех недель. Поэтому «зачистка» поля от сорняков после посева не обеспечит условий «чистого» старта для всходов культуры. А проход огневого культиватора непосредственно перед появлением всходов способен своевременно очистить «жизненное пространство». Эффективность обработки достигает 80% и более.
Если всходы сорняков «не дружные», то через 2-3 дня после обработки огневым культиватором может появиться следующая волна всходов. Поэтому в дальнейшем вполне вероятны дополнительные обработки против сорной растительности. Но огневой культиватор «не тревожит» поверхность почвы. В отличии от боронования, его использование не стимулирует прорастание семян сорняков. Кроме того, обработка огневым культиватором возможна при относительно высокой влажности почвы, когда невозможно применять механические средства контроля сорняков. Кстати, для провоцирования дружного появления всходов сорняков до посева (или до появления всходов культуры) фермеры используют орошение.
Для моркови, лука и батата
Применение «огнемета» в Австралии за день до посева и за день до появления всходов моркови и лука позволило отказаться от первой ручной прополки. Соответственно, затраты на борьбу с сорняками существенно уменьшились. Ручная прополка «сотки» в Австралии оценивается в $160, а стоимость работы «огнемета» на пропане для «выжигания» соответствующего участка обошлась в $2,50.
Обработка перед высадкой батата и салата-латука обеспечила, по данным австралийских исследователей, отсутствие сорняков на протяжении месяца. Количество сорняков в посадках батата на протяжении четырех месяцев вегетации было на 95% меньше, чем в контроле. Во Франции довсходовая термическая обработка посевов моркови уменьшила количество сорняков на 80%, последующая ручная прополка была минимальной (Desvaux & Ott, 1988). Довсходовое «выжигание» сорняков также было успешно испытано в посевах зонтичных культур: кориандра, укропа и петрушки (Taupier, Letage и др., 1993).
Австралийцы рекомендуют проведение одной термической обработки против сорняков перед появлением всходов тех культур, которые способны самостоятельно подавлять сорняки. Это фасоль, тыква, огурцы, дыня, картофель и кукуруза. Для культур, слабо конкурирующих с сорняками (редис, морковь, лук, помидоры, салат, брокколи и капуста), целесообразно проводить две обработки «огнеметом» — до посева и до всходов.
Одна довсходовая обработка посевов кормовой свеклы уменьшает количество сорняков на поле на 34 — 44%, а сочетание довсходовой и послевсходовой обработки посевов лука огнем уменьшило количество сорняков на 38-90% без ущерба для культуры.
Выжженные междурядья
После появления всходов культуры (ограниченный список!) «огнемет» используется для локальной обработки междурядий. В этом случае пламя горелок огневого культиватора направлено на междурядья, а культурные растения дополнительно могут защищаться специальными щитками культиватора.
Соответствующие исследования проводились специалистами НИИ сельского хозяйства (AURI) и ассоциации устойчивого сельского хозяйства Миннесоты (SFA). По их данным, первая обработка вегетирующих посевов лука возможна при высоте растений 5-8 см, кукурузы — выше 10 см. Томаты успешно выдерживают очень умеренную «прожарку» на восьмую неделю после высадки рассады, а капуста обрабатывается на 2-3 неделю после высадки. Обработка картофельных полей уменьшает популяцию перезимовавших колорадских жуков на 70-80% и уменьшает количество появившихся из яиц личинок на 35%.

В Германии (Bertram Andreas, Bomme Ulrich, 1997) исследовали эффективность послевсходовой обработки огневым культиватором посевов 6 видов лекарственных и эфиромасличных растений. Обработка проводилась через две недели после посева. При скорости движения агрегата около 5 км/ч успешно (на 95%) уничтожались растения щирицы, но пырей ползучий не контролировался термическим методом. По мнению исследователей, технология может успешно использоваться при выращивании чеснока, но не для выращивания валерианы лекарственной.
Кукуруза и сорго обладают очень высокой стойкостью к термическому воздействию, особенно на ранних стадиях развития. Это вероятно связано с тем, что «точка роста» у всходов злаков находится ниже поверхности почвы, а в дальнейшем надежно «спрятана» в сердцевине стебля. Поэтому даже при использовании высоких норм пропана (45-60 кг/га) для междурядной обработки кукурузы в фазе V5 (высота растений 25 см) повреждается не более 20% растений культуры. При таких нормах расхода пропана гарантированно уничтожаются даже такие устойчивые сорняки, как канатник Теофраста и щирица.
Соя относительно устойчива на стадии VC, вероятно, из-за возможностей компенсировать повреждения листьев за счет запасов питательных веществ. Растения подсолнечника менее устойчивы на ранней стадии (V2), чем в более поздние (V9) стадии развития.
Другие цели и задачи
Огневые культиваторы используются и для планомерной очистки полей от сорняков на протяжении сезона. Метод напоминает традиционное «истощение» сорняков и уничтожение банка семян. Весной и в начале лета проводят две обработки с интервалом в 7-10 дней. Затем интервал увеличивается до 12-14 дней (третья обработка), 14-20 дней(четвертая) и 30-40 дней (пятая). При этом желательно, чтобы высота обрабатываемых сорняков не превышала 2 см.
Огневой культиватор может применяться для предуборочной десикации (высушивания надземной части) картофеля и лука, что облегчает уборку урожая и препятствует сохранению инфекции (грибных и бактериальных заболеваний). Выжигание надземной части клубники огневым культиватором после уборки позволяет снизить поражение растений в следующем сезоне серой гнилью (Botrytis сinегеа).
Как уже упоминалось в начале статьи, огневые культиваторы не выпускаются ни в Украине, ни в соседних с нашей страной государствах. Поэтому для желающих «задать жару» сорнякам существуют два способа приобрести необходимый «агрегат». Первый способ — купить. Достаточно посмотреть в просторах Интернета, где и по какой цене продают вожделенный «flame-weeders». Если цена и качество устраивают, можно морально готовиться к процессу под мотивчик «Burn Them All». Существует и альтернативный способ — «сделай сам», достаточно много рекомендаций, как сделать портативный огневой культиватор из баллона с природным газом и газовой горелки для сварочных работ. А для изготовления более серьезного агрегата вполне возможно воспользоваться детальными описанием к патентам времен СССР на огневые культиваторы. Музыкальное сопровождение тоже можно найти аутентичное — например, «Дай мені вогню».
В любом случае, для тех, кто серьезно занят «органическим» сельским хозяйством, огневой культиватор является универсальным средством для борьбы с сорняками в посевах полевых и овощных культур, многолетних насаждениях и пустырях.

При непосредственной работе с жидким навозом с тележкой для выгрузки применяются, как правило, ограниченные значения мощности на подъеме и тягового усилия, которые замедляют движение. Тем не менее, жидкий навоз должен надежно покрываться почвой, для того, чтобы питательные вещества сохранялись в почве. Благодаря использованию машины TRG-W достигается 100% закрытие жидкого навоза при небольшой рабочей глубине.

Наша команда, тем самым, готова предоставить Вам компетентную консультацию и быстрые решения. Если Вам необходима дальнейшая информация, касающаяся машины, или если у Вас есть вопросы касательно нашей программы, заданной в настройках машины, мы всегда в Вашем распоряжении.