Research on openers for sowing grain crops using Mini-till technology
DOI:
https://doi.org/10.31359/2311.441X.2026.28.83Keywords:
coulter, grain seeder, Mini-till, seed placement depth, downforce, crop residues, seeding uniformity, press rollerAbstract
Abstract. The article presents the results of research on the designs of grain seed drill coulters adapted to the conditions of sowing using the Mini-till technology. An experimental double-disk coulter with a cut-out disc has been developed, in which the peripheral part of the disc of larger diameter is made with conical cutouts for effective cutting of plant residues. Experimental studies were carried out on a grain seeder SZ-3.6 at different speeds of movement and levels of coulter downforce with a comparison of the experimental coulter with serial double-disk single-row coulters and coulters with different-sized discs.
The effect of seed furrow compaction by a roller on soil hardness and germination of winter wheat seeds has been studied. It has been shown that local soil compaction in the sowing zone increases the hardness of the seed layer and contributes to an increase in field seed germination. The results obtained confirm the feasibility of using the developed opener in the context of the resource-saving Mini-till technology.
References
Список використаних джерел
1. Kumarasinghe U. A review on new technologies in soil erosion management. Journal of research technology and engineering. 2021. Vol. 2, Issue 1. P. 120–127.
2. Камінський В.Ф. Наукові основи оптимізації сучасних технологій вирощування сільськогосподарських культур залежно від типу агроформувань. Збірник наукових праць Національного наукового центру «Інститут землеробства НААН». 2017. Вип. 4. С. 3–14.
3. Формування родючості ґрунту в умовах органічного землеробства / В.М. Писаренко та ін. Вісник Полтавської державної аграрної академії. 2019. № 3. С. 85–91. DOI 10.31210/visnyk2019.03.11
4. Чайка Т.О. Роль мінімального обробітку ґрунту в органічному землеробстві. Інженерія природокористування. 2018. № 2 (10). С. 37–44.
5 Цилюрик О.І. Система мульчувального обробітку ґрунту в Північному Степу: монографія. Дніпро: Новий Світ – 2000, 2019. 298 с.
6. Гангур В. В., Лень О. І., Гангур Ю. М. Ефект мінімалізації. Farmer. 2015. № 5. С. 24–25.
7. Паштецький В.С. Мінімізація обробітку ґрунту в системі агроекологічного захисту ґрунтів. Вісник аграрної науки Причорномор’я. 2013. Вип. 2. С. 74–81.
8. Гангур В. В., Лень О. І., Гангур М. В. Вплив мінімалізації обробітку ґрунту на вологозабезпечення та продуктивність ячменю ярого в зоні Лівобережного Лісостепу України. Вісник Полтавської державної аграрної академії. 2021. № 1. С. 128–134. doi: 10.31210/visnyk2021.01.15.
9. Свидинюк І.М, Шморгун О.В. Реалізація біологічного потенціалу зернових культур за різних технологій вирощування. Збірник наукових праць ННЦ «Інститут землеробства УААН» К.: ВД «ЕКМО», 2008. Спецвипуск. С. 49.
10. Лихочвор В.В. Агробіологічні основи формування врожаю озимої пшениці в умовах західного Лісостепу України: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня докт. с.-г. наук. спец. 06.01.09 «рослинництво». Інститут землеробства УААН. К., 2004. 42 с.
11. Зубко В.М. Особливості формування біологічної врожайності озимої пшениці. Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. К., 2013. Вип. 185, ч. 3. С. 328–334.
12. Огляд конструкцій посівних машин для MINI-TILL та NO-TILL технологій у системах ресурсозберігаючого землеробства / Р.В. Кириченко, Є.В. Лубченко, О.Б. Козій, А.О. Колпаченко // Технічний сервіс агропромислового, лісового та транспортного комплексів: Науковий журнал. Харків: ДБТУ, 2025. Вип. 26. С. 25–35. https://doi.org/10.64165/journal-ts.2025.26.25-35.
13. Improving the efficiency of a sowing technology based on the improved structural parameters for colters / O. Nanka, I. Morozov, V. Morozov, M. Krekot, A. Poliakov, I. Kiralhazi, M. Lohvynenko, K. Sharai, A. Babiy, M. Stashkiv // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. - 2019. - Vol. 4, Issue 1-100. - С. 33-45. - DOI 10.15587/1729-4061.2019.174445.
14. Substantiation of the presence and parameters of seed guides in the openers, which increase the quality of sowing and yield / O. Nanka, I. Morozov, V. Morozov, M. Krekot, A. Poliakov, I. Kiralhazi, M. Lohvynenko, V. Ryndiaiev, S. Dyakonov, M. Stashkiv // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. - 2021. - Vol. 4, № 1-112. - С. 61-75. - DOI 10.15587/1729-4061.2021.239304.
15. Сало В.М., Лузан О.Р. Вибір напрямів вдосконалення сошників сівалок прямого посіву зернових культур. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. Кіровоград: КНТУ. 2010. Вип. 40. Част. ІІ. С. 271-277.
16. Gorobey V., Adamchuk V., Bulgakov V. Theory of two–disc anchor opener of grain drill. Scientific proceedings i international scientific conference «CONSERVING SOILS AND WATER», 2016. Р. 71-73.
17. Гевко Б.М., Павельчук Ю.Ф. Дослідження процесу розподілу насіння зернових культур при підгрунтоворозкидному способі сівби: теоретичний аналіз. Зб. наук. праць Подільського державного аграрно-технічного університету. Ч. 2. Технічні науки. Кам’янець-Подільський. 2016. Вип. 24. С. 25–32.
18. Грушецький С.М., Кириченко Р.В., Омельянов О.М. Аналіз та перспективи технологічних і конструктивних особливостей посівних машин. Техніка, енергетика, транспорт АПК. 2022. № 2 (117). С. 25-33. doi: 10.37128/2520-6168-2022-2-3.
19. Кириченко Р.В., Бурлака С.А. Шляхи удосконалення конструкцій сівалок для точного землеробства. Вібрації в техніці та технологіях. - 2023. - № 4 (111). С. 37-46. - DOI 10.37128/2306-8744-2023-4-6.
20. Результати польових досліджень дводискових сошників для сівби зернових культур за технологією MINI-TILL / Р.В. Кириченко, Є.В. Лубченко, М.В. Бакум, О.Б. Козій // Науковий вісник Таврійського держ. агротехнол. ун-ту. Запоріжжя: ТДАТУ, 2025. Т. 15, № 2. С. 53–60. DOI https://doi.org/10.32782/2220-8674-2025-15-1-5.
21. He J, Zhang Z Q, Li H W, Wang Q J. Development of small/medium size no-till and minimum-till seeders in Asia: A review. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 2014; 7(4): 1-12. DOI:10.3965/j.ijabe.20140704.001.
22. P. Savinych, R.Kurbanov, M. Kuboń, J. Kamionka. Stability of semi–mounted sod seeder motion. Scientific quarterly journal: Agricultural Engineering, 2015. 3 (155). P:101–108. DOI: http://dx.medra.org/10.14654/ir.2015.155.140.
23. L. Conceição, P. Barreiro, S. Dias, M. Garrido, C. Valero, J. R. Marques da Silva. A partial study of vertical distribution of conventional no–till seeders and spatial variability of seed depth placement of maize in the Alentejo region, Portugal. Precision Agriculture, 2016. Vol.17. Р. 36–52. DOI 10.1007/s11119–015–9405.
24. Пат. 156689 Україна, МПК A01C7/20. Дводисковий сошник для ресурсозберігаючих технологій посіву зернових культур / М.В. Бакум, Р.В. Кириченко, Є.В. Лубченко, О.В. Лубченко, О.І. Завгородній, Т.О. Сичова, А.І. Сичов, М.М. Крекот, О.В. Сіняєва; власник Держ. біотехнол. ун-т. - № u202400597; Заявл. 05.02.2024; Опубл. 24.07.2024, Бюл. № 30. 5 с.
25. СОУ 74.3-37-129:2004 Випробування сільськогосподарської техніки. Машини посівні. Методи випробувань / М. Собчук, В. Погорілий, Л. Шустік та ін. К.: Мінагрополітики України, 2006. 86 с.
References
1. Kumarasinghe U. A review on new technologies in soil erosion management. Journal of research technology and engineering. 2021. Vol. 2, Issue 1. P. 120–127.
2. Kaminsky V.F. Scientific foundations of optimization of modern technologies of growing agricultural crops depending on the type of agricultural formations. Collection of scientific papers of the National Scientific Center "Institute of Agriculture of the NAAS". 2017. Issue 4. P. 3–14.
3. Formation of soil fertility in conditions of organic farming / V.M. Pisarenko et al. Bulletin of the Poltava State Agrarian Academy. 2019. No. 3. P. 85–91. DOI 10.31210/visnyk2019.03.11.
4. Chaika T.O. The role of minimum tillage in organic farming. Environmental Engineering. 2018. No. 2 (10). P. 37–44.
5 Tsilyuryk O.I. Mulching soil cultivation system in the Northern Steppe: monograph. Dnipro: Novy Svit – 2000, 2019. 298 p.
6. Gangur V. V., Len O. I., Gangur Yu. M. The effect of minimization. Farmer. 2015. No. 5. P. 24–25.
7. Pashetsky V. S. Minimization of soil cultivation in the system of agroecological soil protection. Bulletin of the Black Sea Region Agricultural Science. 2013. Issue 2. P. 74–81.
8. Gangur V. V., Len O. I., Gangur M. V. The impact of minimization of soil cultivation on moisture supply and productivity of spring barley in the Left-Bank Forest-Steppe zone of Ukraine. Bulletin of the Poltava State Agrarian Academy. 2021. No. 1. P. 128–134. doi: 10.31210/visnyk2021.01.15
9. Svydynyuk I.M., Shmorgun O.V. Realization of the biological potential of grain crops under different cultivation technologies. Collection of scientific works of the NSC "Institute of Agriculture of the Ukrainian Academy of Sciences" Kyiv: Publishing House "EKMO", 2008. Special issue. P. 49.
10. Likhochvor V.V. Agrobiological foundations of winter wheat yield formation in the conditions of the western Forest-Steppe of Ukraine: author's abstract. dissertation for the degree of Doctor of Agricultural Sciences. Special Sciences 06.01.09 "Plant cultivation". Institute of Agriculture of the Ukrainian Academy of Sciences. Kyiv, 2004. 42 p.
11. Zubko V.M. Features of the formation of biological yield of winter wheat. Scientific Bulletin of the National University of Life Resources and Nature Management of Ukraine. K., 2013. Issue 185, part 3. P. 328–334.
12. Review of the designs of sowing machines for MINI-TILL and NO-TILL technologies in resource-saving farming systems / R.V. Kyrychenko, E.V. Lubchenko, O.B. Koziy, A.O. Kolpachenko // Technical service of agro-industrial, forestry and transport complexes: Scientific journal. Kharkiv: DBTU, 2025. Issue 26. P. 25–35. https://doi.org/10.64165/journal-ts.2025.26.25-35.
13. Improving the efficiency of a sowing technology based on the improved structural parameters for colters / O. Nanka, I. Morozov, V. Morozov, M. Krekot, A. Poliakov, I. Kiralhazi, M. Lohvynenko, K. Sharai, A. Babiy, M. Stashkiv // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. - 2019. - Vol. 4, Issue 1-100. - С. 33-45. - DOI 10.15587/1729-4061.2019.174445.
14. Substantiation of the presence and parameters of seed guides in the openers, which increase the quality of sowing and yield / O. Nanka, I. Morozov, V. Morozov, M. Krekot, A. Poliakov, I. Kiralhazi, M. Lohvynenko, V. Ryndiaiev, S. Dyakonov, M. Stashkiv // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. - 2021. - Vol. 4, № 1-112. - С. 61-75. - DOI 10.15587/1729-4061.2021.239304.
15. Salo V.M., Luzan O.R. Selection of directions for improving the openers of direct seeding seeders of grain crops. Design, production and operation of agricultural machines. Kirovograd: KNTU. 2010. Issue 40. Part II. P. 271-277.
16. Gorobey V., Adamchuk V., Bulgakov V. Theory of two–disc anchor opener of grain drill. Scientific proceedings i international scientific conference «CONSERVING SOILS AND WATER», 2016. Р. 71-73.
17. Gevko B.M., Pavelchuk Yu.F. Research on the process of seed distribution of grain crops with subsoil sowing method: theoretical analysis. Collection of scientific works of Podolsk State Agrarian and Technical University. Part 2. Technical Sciences. Kamianets-Podilskyi. 2016. Issue 24. P. 25–32.
18. Hrushetsky S.M., Kyrychenko R.V., Omelyanov O.M. Analysis and prospects of technological and design features of sowing machines. Technology, energy, transport of the agricultural complex. 2022. No. 2 (117). P. 25-33. doi: 10.37128/2520-6168-2022-2-3
19. Kyrychenko R.V., Burlaka S.A. Ways to improve the designs of seed drills for precision farming. Vibrations in engineering and technologies. - 2023. - No. 4 (111). P. 37-46. - DOI 10.37128/2306-8744-2023-4-6.
20. Results of field studies of double-disk openers for sowing grain crops using MINI-TILL technology / R.V. Kyrychenko, E.V. Lubchenko, M.V. Bakum, O.B. Koziy // Scientific Bulletin of the Tavria State Agrotechnological University. Zaporizhzhia: TSATU, 2025. Vol. 15, No. 2. P. 53–60. DOI https://doi.org/10.32782/2220-8674-2025-15-1-5.
21. He J, Zhang Z Q, Li H W, Wang Q J. Development of small/medium size no-till and minimum-till seeders in Asia: A review. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 2014; 7(4): 1-12. DOI:10.3965/j.ijabe.20140704.001.
22. P. Savinych, R.Kurbanov, M. Kuboń, J. Kamionka. Stability of semi–mounted sod seeder motion. Scientific quarterly journal: Agricultural Engineering, 2015. 3 (155). P:101–108. DOI: http://dx.medra.org/10.14654/ir.2015.155.140.
23. L. Conceição, P. Barreiro, S. Dias, M. Garrido, C. Valero, J. R. Marques da Silva. A partial study of vertical distribution of conventional no–till seeders and spatial variability of seed depth placement of maize in the Alentejo region, Portugal. Precision Agriculture, 2016. Vol.17. Р. 36–52. DOI 10.1007/s11119–015–9405.
24. Pat. 156689 Ukraine, MPK A01C7/20. Double-disk opener for resource-saving technologies of sowing grain crops / M.V. Bakum, R.V. Kyrychenko, E.V. Lubchenko, O.V. Lubchenko, O.I. Zavgorodniy, T.O. Sychova, A.I. Sychov, M.M. Krekot, O.V. Sinyaeva; owner State Biotechnological University - No. u202400597; Appl. 05.02.2024; Publ. 24.07.2024, Bull. No. 30. 5 p.
25. SOU 74.3-37-129:2004 Testing of agricultural machinery. Sowing machines. Test methods / M. Sobchuk, V. Pohoriliy, L. Shustik, etc. Kyiv: Ministry of Agrarian Policy of Ukraine, 2006. 86 p.
