Анализ тенденций развития тукосмесительного оборудования
https://doi.org/10.32634/0869-8155-2023-371-6-98-110
Аннотация
Рассмотрены основные мировые тенденции развития технологий сухого тукосмешения, конструкции тукосмесительных установок и оборудования. Установлено, что основным оборудованием для смешивания компонентов тукосмеси являются барабанные, шнековые и лопастные смесители, а также конвейерные линии с бункерами-дозатарами, подающими компоненты послойно посредствам тензодатчиков или объемного дозирования. Зарубежные производители машин для тукосмешивания в настоящее время ориентируются на создание стационарных тукосмесительных установок. При этом проводятся исследования как по изменению химического состава исходных удобрений путем изменений их рецептуры при изготовлении гранул, так и по их модификации в процессе смешивания. Основными тенденциями при создании технологического оборудования для тукосмешивания на территории России выступают: ориентация на мобильное и компактное оборудование для производства удобрений на территории сельскохозяйственных предприятий ввиду их удаленности от заводов — производителей удобрений и дилерских центров; простота использования и обслуживания; использование дешевых композитных материалов, стойких к коррозийному и механическому износу; использование и внедрение систем автоматизации, искусственного интеллекта и нейронных сетей для контроля и управления процессами, происходящими при производстве тукосмесей, что позволит минимизировать ручной труд и человеческий фактор при повышении качества и производительности технологического оборудования; полный цикл производства от загрузки и дозирования необходимых компонентов до создания готовой тукосмеси с запрограммированной рецептурой и фасовкой готового продукта в тару; комбинирование нескольких способов смешивания на одной линии для получения высоких показателей равномерности.
Ключевые слова
Об авторах
С. В. МитрофановРоссия
Сергей Владимирович Митрофанов, кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник
Покровский бульвар, 11, Москва, 109028
Н. В. Орлова
Россия
Надежда Владимировна Орлова, заведующая отделом экономики инноваций в сельском хозяйстве
Покровский бульвар, 11, Москва, 109028
Д. А. Благов
Россия
Дмитрий Андреевич Благов, старший научный сотрудник, кандидат биологических наук
1-й Институтский проезд, 5, стр. 1, Москва, Россия, 109428
Н. С. Панферов
Россия
Николай Сергеевич Панферов, старший научный сотрудник, кандидат технических наук
1-й Институтский проезд, 5, стр. 1, Москва, Россия, 109428
В. С. Тетерин
Россия
Владимир Сергеевич Тетерин, старший научный сотрудник, кандидат технических наук
1-й Институтский проезд, 5, стр. 1, Москва, Россия, 109428
Список литературы
1. Сычев В.Г., Налиухин А.Н. Изменение климата и углеродная нейтральность: современные вызовы перед аграрной наукой. Плодородие. 2021; (5): 3–7. https://doi.org/10.25680/S19948603.2021.122.01
2. Сычев В.Г., Ефремов Е.Н. Агрохимия в решении задач продовольственной безопасности. Агрохимия в XXI веке. Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной памяти академика РАН В.Г. Минеева. Москва. 2018; 34–41. https://elibrary.ru/qozhtm
3. Сычев В.Г., Шафран С.А., Виноградова С.Б. Плодородие почв России и пути его регулирования. Агрохимия. 2020; (6): 3–13. https://doi.org/10.31857/S0002188120060125
4. Афанасьев Р.А., Мерзлая Г.Е. Сравнительная эффективность систем удобрения. Агрохимия. 2021; (2): 31–36. https://doi.org/10.31857/S0002188121020034
5. Сычев В.Г. Современное состояние плодородия почв и основные аспекты его регулирования. Учебное пособие. Москва: РАН. 2019; 325. ISBN: 978-5-907036-01-7 https://www.elibrary.ru/etpunh
6. Дорохов А.С., Новиков Н.Н., Митрофанов С.В. Интеллектуальная технология формирования системы удобрения. Техника и оборудование для села. 2020; (7): 2–5. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2020-7-2-5
7. Митрофанов С.В., Новиков Н.Н., Никитин В.С., Благов Д.А., Панферов Н.С., Белых С.А. Математические модели по рациональному расчету доз минеральных удобрений. Наука в центральной России. 2019; (2): 71–77. https://www.elibrary.ru/zzamqx
8. Podshivalova A.K. Oxygen activity as a function of the composition of mixed fertilizers. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019; 315(5): 052056. https://doi.org/10.1088/1755-1315/315/5/052056
9. Longlong R., Zhang H., Zhang S., Fan G., Li Y., Song Y. Experimental research on efficient irrigation system with mixed fertilizer in integration of water and fertilizer. Journal of Physics: Conference Series. 2020; 1550(4): 042004. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1550/4/042004
10. Nogalska A., Czapla J., Skwierawska M. The Effect of Multi-Component Fertilizers on Spring Wheat Yield, the Content and Uptake of Macronutrients. Journal of Elementology. 2012; 17(1): 95–104.
11. Белоусов И.Е., Кремзин Н.М. Эффективность применения полиэлементных тукосмесей в рисоводстве. Достижения науки и техники АПК. 2016; 30(8): 40–41. https://www.elibrary.ru/wjztnl
12. Титова В.И., Тихонов А.А. Экономическая эффективность использования комплексных удобрений и тукосмесей. Экономика сельского хозяйства России. 2015; (6): 60–64. https://www.elibrary.ru/ubesjh
13. Рычков В.А. Технологии и механизация внесения удобрений. Научно-практическое издание. Рязань. 2017; 126. ISBN: 978-5-87021-071-1 https://www.elibrary.ru/xvkskt
14. Foth H.D., Ellis B.G. Mixed Fertilizers. Foth H.D., Ellis B.G. Soil Fertility. 2nd Ed. Boca Raton: CRC Press. 2018; 12. https://doi.org/10.1201/9780203739341-12
15. Ke J. et al. Effects of mixed fertilizers formed by the compounding of two targeted controlled-release nitrogen fertilizers on yield, nitrogen use efficiency, and ammonia volatilization in double-cropping rice. The Crop Journal. 2023; 11(2): 628–637. https://doi.org/10.1016/j.cj.2022.09.011
16. Дабахова Е.В., Титова В.И., Тихонов А.А. Влияние сложных удобрений и тукосмесей на продуктивность яровой пшеницы. Агрохимический вестник. 2011; (2): 29–31. https://www.elibrary.ru/nqxrfp
17. Ширяев Г.В. Применение тукосмесей при выращивании картофеля экономически выгодно. Картофель и овощи. 2013; (1): 29. https://www.elibrary.ru/pwhmpx
18. Перфильев Н.В., Вьюшина О.А. Влияние применения туковых смесей на биометрические показатели яровой пшеницы и эффективность ее возделывания. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2017; 47(1): 12–17. https://www.elibrary.ru/ylkern
19. Хайруллин А.И. Использование тукосмесей как способ оптимизации питания сахарной свеклы. Сахарная свекла. 2011; (1): 31–34. https://www.elibrary.ru/qcmftp
20. Bekbayeva L., Zakaria Z., El-Sayed Negim, Al Azzam K.M., Yeligbayeva G. The Effect of Mixed Fertilizers on the Vegetative Growth and Reproductive Characteristics of Tomatoes (L. Esculentum Mill). International Journal of Biology and Chemistry. 2022; 15(1): 31–47. https://doi.org/10.26577/ijbch.2022.v15.i1.04
21. Нино Т.П. Приготовление тукосмесей в условиях хозяйств. Инженерно-техническое обеспечение АПК. 2010; (4): 1107. https://www.elibrary.ru/mwihir
22. Санжаровская М.И. Механизация приготовления тукосмесей в условиях сельскохозяйственных предприятий. Инженерно-техническое обеспечение АПК. 2009; (1): 157. https://www.elibrary.ru/jxbroz
23. Рычков В.А., Катаев А.А., Смагин А.В. Приготовление тукосмесей в условиях хозяйств. Техника в сельском хозяйстве. 2010; (1): 37, 38. https://www.elibrary.ru/nordur
24. Кустарников И.А., Герасимов Е.В., Фусточенко А.Ю., Исаков Е.А. Порядок приготовления тукосмеси и способы ее внесения. SWorld. 2013; 15(4): 58–61. https://www.elibrary.ru/rtifkz
25. Волкова Е., Стягова Н. Тукосмеси: производство и приготовление. Техника и оборудование для села. 2011; (10): 19–20. https://www.elibrary.ru/mxkzuu
26. Жантасов К.Т. и др. Усовершенствование путей получения сложно-смешанных минеральных удобрений. Успехи современного естествознания. 2014; (12-4): 405–408. https://www.elibrary.ru/tenvrp
27. Гайбарян М.А., Сидоркин В.И., Гапеева Н.Н. Оптимизация структурного построения технологического процесса тукосмешения и биомодификации твердых минеральных удобрений. Техника и оборудование для села. 2021; (10): 17–22. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2021-10-17-22
28. Францкевич В.С., Высоцкая Н.А., Дворник А.П. Гранулирование сложно-смешанных удобрений в барабанном грануляторе-сушилке. Механика. Исследования и инновации. 2021; (14): 226–233. https://www.elibrary.ru/mnwokm
29. Кафаров В.В., Дорохов И.Н., Жаворонков Н.М. Системный анализ процессов химической технологии: основы стратегии. Монография. 2-е изд. Москва: Юрайт. 2018; 499. ISBN: 978-5-534-06991-4 https://www.elibrary.ru/zcyhsc
30. Богомягких В.А. Приготовление туковых смесей в условиях их фрикционной сегрегации и динамического сводообразования. Зерноград. 2009; 67. https://www.elibrary.ru/qkzydv
31. Козлова К.П. Коррозионная стойкость конструкционных материалов в средах минеральных удобрений. Материалы 66-й студенческой научно-практической конференции инженерного факультета ФГБОУ ВО «Самарский государственный аграрный университет». Кинель. 2021; 10–13. https://www.elibrary.ru/fazzdi
32. Павлов В.С., Смирнов А.Г., Гордеев А.А. Коррозионная стойкость конструкционных материалов в контакте с комплексными удобрениями. Научно-образовательные и прикладные аспекты производства и переработки сельскохозяйственной продукции. Сборник материалов V Международной научно-практической конференции. Чебоксары. 2021; 619–624. https://www.elibrary.ru/uaoufl
33. Рычков В.А., Васильев С.С., Туркин В.Н. О механизации приготовления тукосмесей и биологизированных минеральных удобрений. Проблемы механизации агрохимического обслуживания сельского хозяйства. 2014; (6): 27–32. https://www.elibrary.ru/tovayb
34. Рычков В.А., Катаев А.А., Смагин А.В. Расчет параметров пруткового транспортера-питателя тукосмесительной машины. Проблемы механизации агрохимического обслуживания сельского хозяйства. 2010; (1): 39–44. https://www.elibrary.ru/ouagzt
35. Mitrofanov S.V., Novikov N.N. Efficiency of using stimulating preparations in pre-treatment of spring barley seeds. Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2020; 26(5): 958–965.
36. Завалин А.А., Кирпичников Н.А., Бижан С.П., Сапожников С.Н. Эффективность применения биомодифицированных удобрений подозимую пшеницу при различной реакции почвенной среды. Плодородие. 2022; (3): 12–16. https://doi.org/10.25680/S19948603.2022.126.03
37. Завалин А.А., Кирпичников Н.А., Бижан С.П. Эффективность применения биомодифицированных минеральных удобрений под ячмень при различной кислотности дерново-подзолистой почвы. Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2022; (2): 65–68. https://doi.org/10.30850/vrsn/2022/2/65-68
38. Новиков Н.Н., Рычков В.А., Тихонова О.В., Ариткин А.Г. О приготовлении модифицированных минеральных удобрений в условиях сельскохозяйственных предприятий. Проблемы механизации агрохимического обеспечения сельского хозяйства. 2016; (10): 185–192. https://www.elibrary.ru/zfcllz
39. Коняев Е.Р., Костин Я.В., Акулина И.А. Научные основы получения и применения биомодифицированных минеральных удобрений. Теоретический и практический потенциал в АПК, лесном хозяйстве и сфере гостеприимства. Материалы Национальной научно-практической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. Рязань. 2021; 69–72. https://www.elibrary.ru/myuuic
40. Федотова Л.С. и др. Агроэкологическая эффективность биомодифицированных минеральных удобрений и биологически активных препаратов при выращивании картофеля. Плодородие почв России: состояние, тенденции и прогноз. Материалы Международной конференции (к 100-летию со дня рождения академика ВАСХНИЛ Т.Н. Кулаковской). Москва: ВНИИ Агрохимии. 2019; 377–386. https://www.elibrary.ru/bscyav
41. Лачуга Ю.Ф., Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Шогенов Ю.Х. Результаты научных исследований агроинженерных научных организаций по развитию цифровых систем в сельском хозяйстве. Техника и оборудование для села. 2022; (3): 2–9. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2022-3-2-9
42. Митрофанов С.В., Пехнов А.С., Благов Д.А. Программный комплекс для расчета доз компонентов тукосмесей. Техника и оборудование для села. 2021; (6): 17–22. https://doi.org/10.33267/2072-9642-2021-6-17-21
Рецензия
Для цитирования:
Митрофанов С.В., Орлова Н.В., Благов Д.А., Панферов Н.С., Тетерин В.С. Анализ тенденций развития тукосмесительного оборудования. Аграрная наука. 2023;(6):98-110. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2023-371-6-98-110
For citation:
Mitrofanov S.V., Orlova N.V., Blagov D.A., Panferov N.S., Teterin V.S. Analysis of trends in the development of fertilizer mixing equipment. Agrarian science. 2023;(6):98-110. (In Russ.) https://doi.org/10.32634/0869-8155-2023-371-6-98-110