АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ УНИВЕРСАЛЬНОГО ВЫСЕВАЮЩЕГО АППАРАТА ПО КАЧЕСТВУ ВЫСЕВА КРУПНЫХ ЛЕСНЫХ СЕМЯН

Попов В.С.

ассистент кафедры лесной промышленности, метрологии, стандартизации и сертификации

ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»

 

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ УНИВЕРСАЛЬНОГО ВЫСЕВАЮЩЕГО АППАРАТА ПО КАЧЕСТВУ ВЫСЕВА КРУПНЫХ ЛЕСНЫХ СЕМЯН

  Аннотация В данной статье приводится описание конструкции и принцип работы разработанного универсального высевающего  аппарата, который предназначен для высева крупных сыпучих лесных семян и несыпучих семян (с крылатками). По установленной методике были проведены полевые исследования при высеве семян дуба (желудей) и было выявлено, как влияет на равномерность распределения семян по дну бороздки основные режимы работы высевающего аппарата. На основе полученных экспериментальных данных был составлен сравнительный анализ разработанного и серийного высевающих аппаратов по параметрам динамики всходов дуба черешчатого. Полученные результаты говорят о существенных преимуществах разработанного высевающего аппарата перед серийными образцами, что позволяет его рекомендовать для использования в конструкциях сеялок, предназначенных для высева крупных лесных семян. Ключевые слова: высевающий аппарат, качество высева, крупные лесные семена. Key words: metering apparatus, quality seed, large forest seeds.   В последнее время наблюдается резкое сокращение дубрав, как в Воронежской области, так и в целом по России. В связи с этим очень остро стоит вопрос об их возобновлении. А для этого нужен качественный посадочный материал, который выращивается в лесных питомниках из семян, при посеве которых необходимо соблюдать все агротехнические требования. На качество высева семян существенное влияние оказывают рабочие органы сеялки, одним из которых является высевающий аппарат [3, 4]. Нами разработана конструкция универсального высевающего аппарата для высева крупных лесных семян, позволяющая увеличить равномерность их распределения по дну посевной бороздки, и на который был получен патент на полезную модель №105116 [1]. Высевающий аппарат (рисунок 1) содержит корпус 1 с загрузочным окном 2 и разгрузочным окном 3, вал 4, установленный в подшипниковых узлах, с жестко закрепленными на нем двумя  высевающими катушками – лопастной 5 и штифтовой 6 одинакового диаметра, разделенными между собой перегородкой 7, а с торцов снабженные защитными пластинами 8 того же диаметра, предназначенные для предотвращения просыпания материала между высевающими катушками 5, 6 и корпусом 1. Высевающий аппарат работает следующим образом. Перед началом работы, с помощью перемещения вала 4, устанавливают в корпусе 1 лопастную 5 или штифтовую 6 высевающую катушку, в зависимости от типа высеваемых семян. Вал 4, получающий вращение от приводного колеса сеялки, вращает обе катушки. При этом семена, поступающие из бункера, размещенного сверху высевающего аппарата, через загрузочное окно 2, захватываются лопастями (штифтами) катушки и подводятся к разгрузочному окну 3, из которого попадают в семяпровод (на рисунке не показан).

Рисунок 1 - Универсальный высевающий аппарат:

а) – вид сверху; б) – вид сбоку; 1 – корпус; 2 – загрузочное окно; 3 – разгрузочное окно; 4 – вал;

5 – лопастная высевающая катушка; 6 – штифтовая высевающая катушка; 7 – перегородка; 8 – защитные пластины.

  При лабораторных испытаниях [5] установлено, что разрабатываемый высевающий аппарат обеспечивает большую равномерность распределения крупных лесных семян, по сравнению с серийными образцами, что благоприятно сказывается на количестве всходов сеянцев на единицу длины и на скорости их роста. Для проверки лабораторных исследований по равномерности распределения крупных лесных семян по дну посевной бороздки в полевых условиях разрабатываемый высевающий аппарат был установлен на одну из трёх посевных секций лесопитомниковой сеялки CПП-3Ш. После этого были проведены сравнительные испытания по высеву новым (ширина выбросного окна 10 см) и серийным высевающим аппаратом (ширина выбросного окна 8 см) на контрольном участке в одинаковых условиях с проведением последующих контрольных измерений [2]. Обработанные данные измерений всходов дуба черешчатого представлены в виде графиков (рисунок 2). Обнаружено, что при использовании нового высевающего аппарата, уже начиная с шестого дня измерений, количество появившихся всходов приблизительно на 20 % больше, чем при использовании серийного аппарата (рисунок 2, а). В значительной мере это обусловлено большей равномерностью высева крупных лесных семян новым высевающим аппаратом по сравнению с серийным, и, как следствие, более благоприятным условиям для развития сеянцев.

Рисунок 2 – Увеличение количества всходов (а) и высоты сеянцев (б) дуба черешчатого с течением времени: сплошная кривая – новый высевающий аппарат, пунктирная – серийный.

  Кроме того, анализируя (рисунок 2, б) можно заметить, что при использовании нового высевающего аппарата сеянцы растут быстрее. Об этом свидетельствует тот факт, что график H(t) для нового высевающего аппарата приблизительно на 4 дня сдвинут по отношению к графику для серийного высевающего аппарата в сторону меньшего времени t. Поэтому при использовании нового высевающего аппарата сеянцы на начальных этапах развития опережают в росте на 4 дня сеянцы, высеянные серийным высевающим аппаратом. При этом высота сеянцев к концу эксперимента приблизительно соизмерима. Результаты сравнительного анализа нового и серийного высевающих аппаратов приведены в таблице 1.       Таблица 1 – Сравнительный анализ высевающих аппаратов по параметрам динамики всходов дуба черешчатого

Параметр динамики всходов дуба черешчатого	Высевающий аппарат		Эффект
	серийный	новый
Количество всходов к концу эксперимента NВ2, м–1	23,94	30,04	25,5 %
Характерная длительность процесса появления всходов dN, дни	4,823	6,572	36,3 %
Время достижения максимальной скорости появления всходов t0N, дни	25,27	22,54	21,5 %
Высота всходов к концу эксперимента H2, см	21,08	21,25	0,8 %
Характерная длительность роста dH, дни	8,471	7,004	17,3 %
Время достижения максимальной скорости роста t0H, дни	18,95	16,99	28,2 %

  Количество всходов к концу эксперимента N_В2 для нового высевающего аппарата оказывается на 25,5 % выше, чем для серийного. Стадия бурного появления всходов, судя по параметру t₀, начинается приблизительно на 3 дня раньше (22,54 вместо 25,27) для нового высевающего аппарата. Высота всходов к концу эксперимента H₂ практически не различается для высевающих аппаратов обоих типов (различие составляет лишь 0,8 %). Однако максимальная скорость роста сеянцев достигается на 28,2 % раньше при использовании нового высевающего аппарата, обеспечивается густое и равномерное произрастание сеянцев. Поэтому применяемая универсальная сеялка СПП-3Ш может быть модернизирована при замене стандартных катушечно-лопастных высевающих аппаратов на более совершенные, данной предлагаемой конструкции.

Литература

1. Пат. на полезную модель № 105116 РФ, МПК A01C7/12. Универсальный высевающий аппарат [Текст] / Ф. В. Пошарников, В. С. Попов ; патентообладатель ГОУ ВПО "ВГЛТА". – № 2010153023/21 ; заявл. 23.12.2010 ; опубл. 10.06.2011.
2. Попов В. С. Оборудование и методика проведения экспериментальных исследований высевающих аппаратов лесных сеялок [Электронный ресурс] / В. С. Попов // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 1. – Режим доступа: www.science-education.ru/101-5355 (дата обращения: 30.01.2012).
3. Пошарников Ф.В. Новые способы и технологические средства для высокоэффективного посева лесных семян в питомнике [Текст] / Ф. В. Пошарников // Вестник Московского государственного университета леса. - Лесной вестник. - 2000. - № 3. - С. 105-112.
4. Пошарников Ф.В. Высокоэффективные способы посева лесных семян в питомниках [Текст] / Ф.В. Пошарников, В.С. Попов, Ю.Н. Трофимов // Лесное хозяйство. Теоретический и научно-производственный журнал № 2 – Москва, 2012. – С. 44-46.
5. Пошарников Ф. В. Результаты исследований нового высевающего аппарата лесной сеялки [Электронный ресурс] / Ф. В. Пошарников, В. С. Попов // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 1. – Режим доступа: www.science-education.ru/101-5354. - Библиогр.: (5 назв.).