Внедрение строгих экологических регламентов Европейского союза и стремительный рост цен на горюче-смазочные материалы заставили аграриев обратить внимание на дисковые бороны с цепным приводом, концепция которых изначально создавалась для засушливых регионов Австралии. Пространственная конструкция позволяет этим орудиям буквально летать по стерне на скорости до 18 километров в час, гарантируя высокое качество ультрамелкой заделки растительных остатков при низких показателях расхода дизельного топлива.
На глобальном рынке сельхозтехники наблюдается экспансия цепных дисковых борон (или дисково-цепных борон) на европейский рынок. Пионером и мировым лидером в этой области является австралийская компания Kelly Tillage, которая разработала знаменитую систему Kelly Diamond Harrow. Европейские хозяйства долгое время относились к этой технике скептически, теперь отношение меняется.
В отличие от классической дисковой бороны, где каждый диск жестко закреплен на индивидуальной стойке или едином валу, здесь диски нанизаны на тяжелую высокопрочную стальную цепь. Эта цепь натягивается по диагонали внутри ромбовидной рамы (отсюда и название Diamond — ромб). Тяжелая цепь под собственным весом провисает и движется по полю как гибкая нить. Диски огибают каждую неровность почвы, камни и микрорельеф, чего невозможно добиться на жесткой раме.
Орудие работает в ультрамелком слое на глубину от 30 до 50 миллиметров. Оно не переворачивает пласт, а лишь срезает сорняки, перемалывает стерню и создает оптимальное семенное ложе. Диски, расположенные под выверенным углом к направлению движения, совершают комбинированное режущее и скалывающее действие. Они подрезают точку роста сорняков, интенсивно измельчают стерню и создают на поверхности поля мелкокомковатый слой, который надежно запечатывает капиллярную влагу и предотвращает ветровую эрозию.
Поскольку цепь катится по полю, а диски врезаются в почву под углом за счет вращения и собственного веса (а не вдавливаются гидравликой трактора), механическое сопротивление падает в разы. Трактору требуется гораздо меньше сил, чтобы тянуть такое орудие. Цепная борона снижает затраты на ГСМ благодаря легкости хода и работает на скорости до 15–18 км/ч.
Австралийские фермы — огромные, сухие и плоские, там эта техника прижилась сразу. В Европе условия другие: почвы тяжелее, фермы компактнее, а растительных остатков (например, после кукурузы) гораздо больше. Однако теперь и европейцы внедряют цепные бороны, что связано со строгими эко-директивами ЕС: фермеров заставляют отказываться от химических гербицидов и сокращать выбросы. Производители адаптировали технику под европейские стандарты, оснастив её системами гидравлического складывания для безопасного перемещения по дорогам общего пользования и разработав узлы сменных дисков под разные задачи — от тяжелых литых элементов для измельчения прочной кукурузной стерни до легких дисков для работы по сидератам. Способность за один быстрый проход подготовить ложе для семян мелкосемянных культур и одновременно провести механическую прополку делает дисково-цепную борону важным инструментом современного ресурсосберегающего земледелия.
Чтобы проверить эффективность этой технологии в специфических европейских условиях, ученые из Университета Перуджи, Италия, провели три комплексных полевых испытания.
Первой задачей исследователей было сравнить два типа дисков в различных комбинациях на передних и задних цепных осях, а также оценить влияние рабочей скорости на качество работы.
Ученые противопоставили медленный ход на скорости 8 километров в час скоростному режиму на 14 километрах в час. В качестве экспериментальной площадки использовалось поле с плотной вегетативной массой вики мохнатой — популярной покровной культуры, которую необходимо было механически уничтожить без привлечения химических опрыскивателей.
Результаты показали, что качество измельчения и заделки биомассы линейно растет именно на высокой скорости в 14 километров в час, когда центробежная сила и вес цепей заставляют диски агрессивно перемалывать растительность, не забиваясь растительными остатками и грязью.
Оптимальной связкой признали использование передних остроконечных четырехгранных дисков для подрезания стеблей и задних универсальных литых дисков для финального крошения почвы:
Передние цепи — диски K4 (остроконечные четырехгранные) имеют агрессивную зубчатую форму. Они работают как ножи, частично перемешивая биомассу с верхним слоем почвы.Задние цепи — диски CL1 (универсальные литые диски) идут следом за дисками K4. Их задача — финишное выравнивание. Они создают мелкокомковатую структуру почвы для контакта семян с землей.Второй этап итальянского исследования был полностью посвящен оценке качества подготовки семенного ложа и его пригодности для посева последующей товарной культуры — сои.
Традиционная технология требует нескольких технологических операций для выравнивания горизонта после заделки сидератов. Дисково-цепная борона справилась с задачей за один проход: она сработала в поверхностном ультрамелком слое на глубину до 40 миллиметров, разрушила почвенные капилляры для предотвращения испарения влаги и создала мелкокомковатый мульчирующий слой. Последующий сев сои в подготовленный грунт показал хороший контакт семян с почвой и высокую равномерность всходов, что подтвердило состоятельность агрегата как полноценного инструмента ресурсосберегающего земледелия.
Третий блок тестов зафиксировал ключевые эксплуатационные характеристики машины, которые окончательно убедили инженерные службы хозяйств. Замеры тягового сопротивления, потребляемой мощности трактора и расхода топлива на скоростях 8 и 14 километров в час подтвердили экономическую эффективность. Благодаря катящемуся принципу работы и отсутствию жестких стоек, сопротивление орудия падает в разы по сравнению с классическими дискаторами сопоставимой ширины захвата. Механизаторы могут безопасно увеличивать скорость, трактор не испытывает пиковых ударных нагрузок даже на тяжелых глинистых участках, а удельный расход дизельного топлива значимо снижается.
На заглавном фото: (a) Дисковая цепная борона Kelly Diamond 1204. (b) Деталь дисков CL1 (слева) и дисков K4 (справа). Источник: University of Perugia.