Способ осуществления технологических операций выращивания сельскохозяйственных культур
METHOD FOR PERFORMANCE OF TECHNOLOGICAL OPERATIONS FOR GROWING CROPS

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, а именно к производству сельскохозяйственных (с\х) культур.
В настоящее время одной из проблем получения высокого и качественного урожая с/х культур является не только проблема их своевременного посева, задержания влаги в почве, борьба с сорняками, но и сохранение естественного плодородия почвы, снижение ее уплотнения, поэтому в последнее время приобретают все более широкое распространение технологии с использованием транспортно-технологических систем на шинах сверхнизкого давления.
Известен способ производства сельскохозяйственных культур, включающий операцию осеннего и весеннего рыхления почвы, высев семян в обработанную почву и уплотнение посевной борозды (см. «Технология и технические средства для полосного подсева семян трав в дернину». Рекомендации НИИСХ Северо - Востока имени Н.В. Рудницкого - Киров, 2000 - 58 с).
Недостатками известного способа являются низкая эффективность сельскохозяйственных работ, существенные потери влаги почвы при ее весеннем рыхлении, сложность соблюдения оптимальных агротехнических сроков посева семян, в силу необходимости проведения операции предпосевной весенней вспашки, что практически невозможно по физически незрелым почвам. Более того, даже выполнение работ по физически зрелым почвам существующими тяжеловесными с\х агрегатами с традиционными энергетическо-технологическими средствами приводит к существенному уплотнению почвы, что отрицательно сказывается на ее плодородии и урожайности, как высеянных культур, так и культур будущего с\х периода.
Известен с\х агрегат (см. патент РФ №2594532 от 23.04.2013 г., МПК А01В 49\06). В данном агрегате в качестве энергетическо-технологического средства используют устройство на шинах сверхнизкого давления типа «Барс-271».
Известен способ производства сельскохозяйственных культур, включающий технологические операции сева и уборки урожая, причем во всех без исключения технологических операциях выполняемых на поле, начиная от его предпосевной подготовки и заканчивая уборкой урожая, используют самоходное энергетическо-технологическое средство, способное функционировать на шинах сверхнизкого давления 5-60кПа и/или с давлением на грунт менее 0,6 кг/ см2 (см. патент РФ №2681137 от 26.04.2017 г., МПК A01G 22/00 - прототип).
Однако известные решения, при всех своих положительных качествах, имеют существенный недостаток, проявляющийся при проведении определенных технологических операциях, когда необходима большая точность движения по междурядьям (особенно при движении непосредственно по взошедшим посевам). К таким операциям можно отнести подкормку, механическую борьбу с сорняками и вредителями и др. Движение с большой точностью по междурядьям в известных технических решениях проблематично, а зачастую невозможно.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности сельскохозяйственных работ за счет увеличения точности движения агрегатов по необходимой траектории (в т.ч. и по междурядьям) с повышенной скоростью.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе осуществления технологических операций выращивания сельскохозяйственных (с\х) культур, включающий использование на поле транспортно-технологических средств (ТТС) и навесного\прицепного устройства с внутришинным давлением до 60 кПа и\или давлением на почву до 60 кПа, согласно изобретению, для корректировки направления движения по полю ТТС и\или рабочего органа навесного\прицепного устройства, используют онлайн - информацию с видеокамеры и\или монитора, который, соединяют с видеокамерой, причем камеру устанавливают так, чтобы в зоне ее видения находились ряды с\х культуры и пройденная траектория движения движителя ТТС с навесным/прицепным устройством, и\или прогнозируемая траектория, а также рабочий орган навесного\прицепного устройства и зоны его функционирования и\или обрабатываемые междурядья. Сигнал с монитора и\или камеры преобразуют и подают на исполнительное устройство направления движения ТТС и\или рабочего органа навесного\прицепного устройства. Монитор устанавливают в зоне периферийного зрения водителя ТТС. Кроме того, монитор (мониторы) и\или камеру закрепляют на стабилизирующие устройства и\или стабилизируют изображение, например, фото или цифровой стабилизацией, причем монитор выполняют в антибликовом и\или солнцезащитном исполнении, например, используя солнцезащитный козырек и\или тонировку стекол кабины, а видеокамеру располагают так, что возможен, в том числе, вид сверху, и\или сбоку, и\или в виде панорамы.
Другим вариантом расположения видеокамеры является вариант, когда видеокамеру располагают на беспилотном летательном аппарате, программно и\или электронно связанной с монитором (мониторами) и\или устройством управления траекторией движения ТТС и\или рабочего органа навесногочтрицепного устройства.
Указанная совокупность признаков проявляет новые свойства, заключающиеся в том, что благодаря их использованию осуществляется повышение эффективности сельскохозяйственных работ за счет увеличения точности движения агрегатов по необходимой траектории с повышенной скоростью.
Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критериям «Новизна» и «Изобретательский уровень».
Соответствие технического решения критерию «Промышленная применимость» доказывается приведенными нижеследующими примерами конкретного применения предлагаемого изобретения.
Апробация предлагаемого способа проводилась (на примере сельскохозяйственной культуры-подсолнечник) на поле ООО НПФ «Белагроспецмаш» в Валуйском районе Белгородской области. Возделывание подсолнечника проводилось по предлагаемому изобретению.
Предлагаемый способ, как и традиционный, предусматривал осеннюю подготовку почвы, включающую ее разрыхление и уничтожение сорняков. Посев был произведен в почву, подготовленную осенью. Посевные работы, на участке поля обрабатываемого по предлагаемому способу, были выполнены на 18 дней раньше, чем по традиционному, (так как температурный режим почвы в это время достиг оптимального для развития холодостойких семян подсолнечника), причем сразу после дождя, при влажности почвы 50%.
Через 17 дней после посева, с помощью универсального транспортно-технологического средства на шинах сверхнизкого давления «Барс-271» была проведена механическая обработка (фрезерование) сорняков второй волны. Колесный движитель данного средства оказывал давление на почву около 17 кПа, поэтому не происходило формирования колеи. Для корректировки направления движения ТТС по полю использовалась онлайн - информация с монитора, который соединялся с видеокамерой, причем камеру устанавливали так, чтобы в зоне ее видения находились:
ряды с\х культуры и траектория движения движителя ТТС с прицепным устройством (фрезой-культиватором),
пройденная траектория ТТС и прогнозируемая траектория,
рабочий орган прицепного устройства и зоны его функционирования (обрабатываемые междурядья).
Монитор устанавливался (в антибликовом солнцезащитном исполнении, используя солнцезащитный козырек в зоне периферийного зрения водителя ТТС,) на стабилизирующим устройстве, а изображение стабилизировали цифровой стабилизацией.
Проведение механической прополки всходов позволило уничтожить сорняки и не угнетать рост культурных растений без применения химикатов. Высокая эффективность обработки достигалась за счет увеличения точности движения агрегатов по необходимой траектории (по междурядьям) с повышенной скоростью.
Аналогичные результаты получены и с другим вариантом расположения видеокамеры, когда ее расположили на беспилотном летательном аппарате, программно и электронно связали с монитором и траекторией движения ТТС. Однако, в отличие от первого варианта использование этого варианта возможно лишь в хорошую, слабо ветреную погоду, а преимуществами является лучшая панорамность изображения. Отличительные признаки «сигнал с монитора и\или камеры преобразуют и подают на исполнительное устройство направления движения ТТС и\или рабочего органа навесного\прицепного устройства» становится особенно актуальным при выполнении ТТС в беспилотном варианте, например, по патенту РФ №2681891 (автор и патентообладатель Бриндюк С.В.).
Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет повысить эффективность сельскохозяйственных работ за счет увеличения точности движения агрегатов по необходимой траектории (в т.ч. и по междурядьям) с повышенной скоростью и сократить время обработки культуры с повышенным качеством и без применения химикатов.