Механико-технологическое обоснование и разработка энергосберегающей технологии использования соломы на удобрение

• Автор: Трубилин, Евгений Иванович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1996
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 399 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ МЕХАНИЗАЦИИ УБОРКИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕЗЕРНОВОЙ ЧАСТИ УРОЖАЯ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

1.1. Плодородие почв. Пути сохранения и улучшения плодородия почв.

1.2. Экологические предпосылки в разработке технологии и технических средств уборки незерновой части урожая зерновых культур
1.3. Существующие технологии уборки и использования незерновой части урожая зерновых культур в условиях Кубани и перспективы их совершенствования
1.4. Современная структура технических средств механизации уборки незерновой части урожая в условиях Кубани и ее анализ

1.4.1. Структура парка зерноуборочных и соломоуборочных средств

1.4.2. Классификация зерноуборочных комбайнов по способу утилизации незерновой части урожая.

1.5. Цели и задачи исследований

2. ПРОГРАММА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Программа исследований
2.2. Общая методика исследований.
2.3. Методика изучения физикомеханических свойств соломы зерновых культур и риса
2.4. Методика определения энергетических показателей процесса резания соломы зерновых культур и риса.
2.5. Методика качественной оценки работы измельчителей соломы при уборке
2.6. Методика лабораторнополевых исследований
2.6.1. Почвенноклиматические и погодные условия в годы проведения молевых опытов.
2.6.2. Методика исследований и агротехника в полевых опытах.
2.6.3. Методика экологической оценки влияния сжигания пожнивных остатков на физикомеханические свойства и плодородие
почвы, зоофауну и фитогенные микроорганизмы
2.6.4. Методика комплексной оценки эффективности новых технологий и технических средств заделки измельченной соломы зерновых культур в почву
2.7. Методика опытнопроизводственной проверки технологии уборки незерновой части урожая зерновых культур
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ МАШИН ДЛЯ УБОРКИ ЗЕРНА И НЕЗЕРНОВОЙ ЧАСТИ УРОЖАЯ
3.1.Принципы многоуровневого системного подхода при обосновании технологии использования незерновой части урожая.
3.2. Организационнотехнологические условия уборки зерновых колосовых в Краснодарском крае.
3.3. Обоснование и синтез графовой модели технологических процессов уборки зерновых колосовых культур.
3.4. Математическая модель оптимизации технологических комплексов машин
3.5. Результаты математического моделирования процессов
уборки зерновыхколосовых культур в Краснодарском крае.
3.6. Анализ процесса резания соломы и его энергетических показателей
3.7. Предпосылки и пути снижения энергоемкости технологии уборки незерновой части урожая.
3.7.1. Совершенствование технологического процесса измельчения НЧУ и поиск путей снижения энергоемкости измельчителей.
3.7.2. Совмещение технологических операций в технологии уборки НЧУ и минимализация технологии заделки измельченной соломы в почву.
4. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ И КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОГО ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ НЕЗЕРНОВОЙ ЧАСТИ УРОЖАЯ.
4.1. Экологические аспекты разработки и использования измельчителей в технологиях уборки зерна и незерновой части урожая
4.2. Обоснование технологических схем измельчителей незерновой части урожая по многокритериальному подходу
4.3.Обоснование технологической схемы и параметров работы дискового разбрасывателя.
4.4. Энергетические затраты на измельчение незерновой части урожая и обоснование конструктивных параметров нового измельчителя
5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ.
5.1. Результаты лабораторнополевых исследований.
5.1Л. Физикомеханические свойства соломы зерновых
колосовых культур и риса, возделываемых в Краснодарском крае
5Л .2. Влияние заделки измельченной НЧУ зерновых культур на плодородие почвы
5Л .3. Влияние удобрения почвы НЧУ зерновых культур на рост и развитие озимой пшеницы.
5Л.4. Влияние удобрения почвы соломой на урожайность сельскохозяйственных культур в условиях Кубани
5.2. Результаты экологического обоснования различных технологий уборки и использования незерновой части урожая зерновых культур.
5.2.1. Экологические последствия сжигания соломы и стерни зерновых культур и изменение плодородия почвы.
5.2.2. Влияние сжигания стерни и соломы зерновых культур на зоофауну и фитопатогенные микроорганизмы и обоснование экологически безопасных путей использования соломы.
5.3. Эффективность новых энергосберегающих технологий заделки измельченной соломы зерновых культур в почву
5.4.Агрозоотехническое обоснование требований к машинам для уборки зерновых колосовых и риса, обеспечивающих эффективное использование незерновой части урожая.
6. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ МАШИН
6.1. Результаты опытно производственных испытаний.
6.1.1. Характеристика условий сельскохозяйственных культур
6.1.2. Состав технологических комплексов машин.
6.1.3. Агроэкономическая эффективность технологий использования соломы при возделывании различных сельскохозяйственных культур
6.2. Техникоэкономическая эффективность новых технологий и технологических комплексов машин.
6.2.1. Эффективность технологических комплексов машин
6.2.2. Эффективность новых технологий использования незерновой части урожая в качестве органического удобрения
7. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
7.1. Выводы
7.2. Предложения производству
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Как показала практика, технологические варианты уборки незерновой части урожая во многом определяется наличием соответствующих технических средств, уровнем развития животноводства в хозяйствах, наличием соответствующих хранилищ дня складирования соломы, обеспеченностью хозяйств топливом, специальными тележками. Определяющим при этом являются экономические затраты по каждому технологическому варианту уборки незерновой части урожая. Комплексного статистического материала по соотношению различных вариантов уборки незерновой части урожая в крае нет. Научноисследовательские институты в основном обосновывают эффективность применения соломы для повышения плодородия почвы, применения соломы для производства кормовых дрожжей с последующим включением в основе компонента в комбикорм и т. Преобладающим технологическим вариантом уборки соломы в Краснодарском крае является копнение с последующим скирдованием. Уборка соломы подборщиком прессподборщик, рулонный подборщик составляет лишь . Однако с г. Измельчение соломы с последующим разбрасыванием первоначально имело тенденции роста и достигало по краю . В дальнейшем объемы такой технологии стали сокращаться по причине выхода из строя измельчителей и недостаточного количества комбайнов с измельчителями, которые в парке составляют . Анализ данных табл. Краснодарском крае ежегодно используется лишь производимой соломы, причем на корм скоту и птице расходуется от до общего объема заготавливаемой соломы. Около соломы используется в качестве подстилочного материала при содержании животных и птицы. Объемы промышленной переработки соломы озимых и яровых культур достаточно низки и составляют примерно 2 общего производства соломы. В анализируемой таблице не представлены данные по производству рисовой соломы, которой собирается ежегодно тыс. Из табл. Используя данные статистического управления Краснодарского края за гг. Таблица 1. Производство соломы озимых и яровых зерновых культур вместе с мякиной в Краснодарском крае за гг. Таким образом, как показывает анализ, эффективность использования незерновой части урожая зерновых культур в Краснодарском крае сельскохозяйственными и промышленными предприятиями достаточно низка. В то же время экономическая и экологическая ситуация, складывающаяся в сельскохозяйственном производстве Кубани, свидетельств у ет о том, что необходимо проведение глубоких научных исследований и обоснование решения такой крупной народнохозяйственной проблемы, как повышение плодородия почвы путем использования незерновой части урожая для запашки в пахотный горизонт. В разработке системы использования соломы и способов ее заделки в почву в качестве органического удобрения определяющими условиями являются технология уборки соломы и следующей за этим комплекс послеуборочных технологических операций. Нам представляется, что это должна быть взаимосвязанная последовательность технологических процессов, эффективность которых определяется степенью разложения незерновой части урожая и улучшения почвенного плодородия при минимальных материальных и энергетических затратах. При обосновании направлений исследований нами проанализирован имеющийся научный материал, современное состояние и перспективы механизации уборки и использования незерновой части урожая сельскохозяйственных культур в Краснодарском крае. Так исследования научных учреждений края показали достаточно высокую эффективность использования соломы в качестве органического удобрения, как одного из элементов безотходной технологии возделывания полевых культур, который не противопоставляется внесению других традиционных видов органических удобрений. По данным КНИИСХа, в опыте за лет солома, заделанная в почву по эффективности приближалась к подстилочному навозу, табл. Таблица 1. РК фосфор и калий, вносимые с подстилочным навозом и соломой. Многолетними исследованиями ВИУА и других научных учреждений также отмечается, что если выход соломы с одного гектара равен 5 т и она вносится в почву, то это равносильно ,5 т подстилочного навоза. Таким образом, в Краснодарском крае имеется значительный резерв увеличения использования соломы в качестве органического удобрения. При этом применение технологии уборки с разбрасыванием соломы по полю можно довести по отношению к общей биологической массе до , полностью исключив ее сжигание. Оставшуюся солому тыс.