CC BY
15
Международный научно-исследовательский журнал ■ № 1 (43) ■ Часть 3 • Январь
8. Kramarev S. M., Yakunin, A. A., Kovalenko V. E. et al. Dose, timing, forms and methods of application of mineral fertilizers for maize under different primary treatment of ordinary Chernozem // agricultural chemistry. - 1995. - No. 2. -S. 47-62.
9. Corn (Cultivation, harvesting, preservation and use). edited by D. P. - 2009. - 390 S.
10. A. M. Novichikhin, S. V. Mukhin, O. V. Turusov Efficiency of mineral fertilizers on black soils of Stone Steppe with various security elements of power // Advances in science and technology AIC. - 2012. - No. 5. - S. 34-36.
11. A.M. Novichikhin, Shcheglov N. In. Efficiency of application of modern areprepared in technologies of cultivation of agricultural crops // the Bulletin of the Michurinsk state agrarian UNIVERSITY. - 2015. - No. 3. - S. 40-47.
12. Rymar V. T., A. M. Novichikhin Features of application of fertilizers on Chernozem with different elements of security of supply // Herald of the Russian Academy of agricultural Sciences. - 2006. - No. 3. - p. 49-51.
13. Rymar V.T., Pokudin G. P., Zhabin A. M., etc. Rational use of fertilizers in Central Chernozem zone. - Stone Steppe, St. Petersburg, 2001. - 16 S.
14. Farming system of the Voronezh region, Voronezh. -1982. - 191 S.
15. Chub.M.P., Proshkin V. A., Litvinova N. And. and other fertilizer System. Saratov: the System of agriculture of the Volga region, 1976. - 255 p.
16. Shaposhnikov I. M., Gushchin I. I. the System of fertilizers. Rostov-on-don: the System of agriculture of the Rostov region for 1981- 1985, 1980. - 303 p.
DOI: 10.18454/IRJ.2016.43.096 Слюсаренко В.В.1, Русинов А.В.2, Федюнина Т.В.3
1 Доктор технических наук, профессор, 2,3кандидат технических наук, доцент,
Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ УПЛОТНЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПОЛЕЙ ДВИЖИТЕЛЯМИ
МАШИННО-ТРАКТОРНЫХ АГРЕГАТОВ
Аннотация
Представлены аналитические зависимости определяющие площадь воздействия на почву движителями машинно-тракторных агрегатов и дождевальных машин. Представлены результаты расчета площади уплотнения, влияния схемы движения МТА на кратность воздействия движителей на почву, изменения ее физико-механических свойств.
Ключевые слова: почва, площадь уплотнения, поле, машинно-тракторный агрегат.
Slusarenko V.V.1, Rusinov A.V.2, Fedunina T.V.3
:PhD in Engineering, Professor, 2,3PhD in Engineering, Associate professor, Saratov State Vavilov Agrarian University DETERMINATION OF THE SEAL AREA OF AGRICULTURAL FIELDS BY PROPULSION
OF MACHINE-TRACTOR UNITS
Abstract
Analytical dependences determining the area of impact on the soil by propelling the tractor aggregates and sprinkling machines are presented. The results of calculating the area of the seal, the influence of traffic patterns of machine-tractor unit on the multiplicity of the effects ofpropulsion on the soil, changes its physical and mechanical properties are presented. Keywords: soil, surface seals, the field, machine-tractor unit.
Производство сельскохозяйственной продукции растениеводства не возможно без применения высокопроизводительной энергонасыщенной техники, а получение гарантированно стабильных урожаев в климатических условиях Саратовской области невозможно без полива. Применение энергонасыщенных тракторов входящих в состав машинно-тракторных агрегатов (МТА) ограничено высоким воздействием их движителей на почву. Большая масса и многочисленные проходы тракторов по полю вызывают большие деформации почвы, приводящие к чрезмерному уплотнению почвы, что сопровождается изменением ее физико-механических свойств и режимов, а так же образованию мест для стока воды в процессе полива. Впоследствии указанные изменения в почве вызывают ее эрозию, снижают потенциальное плодородие и урожай сельскохозяйственных культур. Было установлено, что повышение плотности почвы на 0,1 г/см3 свыше оптимального значения равного 1,2-1,3 г/см3 приводит к снижению урожая зерновых культур до 12 % [1,2]. В связи с этим эффективное применение МТА на мелиорируемых почвах обеспечивающих минимальное воздействие движителей при минимальной площади воздействия, является актуальной задачей.
Суммарная площадь воздействия движителей МТА при выполнении операций по выращиванию сельскохозяйственных культур будет определяться как
(1)
где SMTA, S^ - площадь воздействия движителей на почву соответственно МТА и дождевальной машины, м2. Площадь уплотнения почвы движителями дождевальных машин зависит от типа движения машины. Так для машин фронтального движения площадь уплотнения почвы движителями машины определится как
(2)
где Вдвм - ширина движителя дождевальной машины, м; n - количество опорных тележек дождевальной машины, шт; Ljj - длина поля, м.
Для дождевальных машин, движущихся по кругу, площадь уплотненной почвы движителями машины определится как
35
Международный научно-исследовательский журнал ■ № 1 (43) ■ Часть 3 • Январь
Sm= £”= 12 nR ^двм (3)
где Ri - расстояние от i-той тележки от поворотной опоры машины, м.
Расчеты, произведенные по зависимостям (2) и (3) показали, что площадь уплотнения почвы поля движителями дождевальной машины ДФ-120 «Днепр» составляет 0,41 га или 5 % от всей площади поля. Для дождевальной машины «Фрегат» площадь уплотнения почвы движителями составила: 0,13 га и 0,49 га соответственно для 8-ми и 16-ти опорной машины, что составляет 6,5 % и 4,9 % соответственно от всей площади поля.
Площадь уплотнения поля движителями трактора при выполнении одной сельскохозяйственной операции определяется как
г _ Вп(2ВДВТ+ВДВПпк)(^п_^рп)
^ мта =----------□----------- (4)
°зах
где Вп - ширина поля, м; Вдвт - ширина движителя трактора, м; Вдвп - ширина движителя почвообрабатывающего агрегата, м; ц - количество опорных колес почвообрабатывающего агрегата, шт; Взах - ширина захвата почвообрабатывающего агрегата, м; Ьрп - ширина разворотной полосы, м.
Наибольшему воздействию движителей МТА подвергается разворотная полоса вследствие многочисленных проходов движителей. Тогда площадь воздействия МТА на разворотных полосах можно определим как
Spn = (j-2- _ Lпов) ( 2 в двт + в двппк) ^по в + "—двт ДВП рп-* рп (5)
ЧЕ>зах ' °зах
Установлено, что при выполнении одной сельскохозяйственной операции МТА движется по разворотной полосе при челночной схеме до 2 раз, при использовании схемы движения в свал или перекрытия количество проходов по одному следу достигает 4-х. Однократные проходы МТА по разворотным полосам обеспечиваются при перекрестном движении, применяя продольно-поперечный и диагонально-перекрестный способ движения. Но применение данных схем сопровождается увеличением площади разворотных полос и сложностью движения МТА, что не всегда возможно выполнить на поле с установленной дождевальной машиной.
Проводя расчеты площади воздействия движителей МТА на почву было установлено, что она непосредственно зависит от вида выполняемой операции, формы поля и состава МТА. Например, площадь воздействия движителей посевного агрегата АППА-6 (трактора МТЗ-2522 и сеялки с шириной захвата 6 м) достигает до 37 % от общей площади поля, рис. 1. Применение энергонасыщенных тракторов большей мощности (К-744, К-701) позволяет
повысить ширину захвата и снизить площадь воздействия.
■Взах=6м ■Взах=9м ■Взах=12м
200 400 600 800 1000 1200 Вп, М
0
Рис. 1 - Влияние ширины захвата МТА и ширины поля на площадь воздействия движителей МТА
Но вследствие высокой массы, движители трактора оказывают сильное воздействие на почву, выраженное в создании больших нормальных напряжений распространяющихся на глубину до 1 м. Так, в пятне контакта одинарного движителя трактора К-701 с почвой создаются напряжения равные Р=225 кПа, для сдвоенных колес -Р=148 кПа, для движителя трактора К-744 данная величина составила соответственно 212 кПа и 141 кПа. С
увеличением глубины нормальные напряжения в почве снижаются, и этот процесс описывается с помощью экспоненциальных зависимостей. Наличие высоких напряжений приводит к деформации почвы в процессе прохода движителей МТА по почве. Так, после прохода одинарных движителей трактора К-701 на поле остаются следы глубиной до 11...13 см, а после трактора К-744 до 9...11 см. Применение сдвоенных движителей позволяет снизить глубину следа, которая составит для трактора К-701 - 6.9 см и К-744 - 5.8 см. Наличие большой глубины следа вызывает повышение плотности почвы, прирост которой составил после одного прохода одинарных движителей трактора К-701 до 0,21 г/см3, сдвоенных колес - до 0,18 г/см3. При увеличении количества проходов движителей трактора К-701 по одному следу (например, на разворотных полосах) приводит к повышению прироста плотности почвы до 0,32 г/см3 и 0,23 г/см3 соответственно.
Рассматривая площадь воздействия движителей МТА на почву необходимо отметить, что использование почвообрабатывающих машин с одинаковой или кратной шириной захвата приводит к наложению следов
36
Международный научно-исследовательский журнал ■ № 1 (43) ■ Часть 3 • Январь
оставленных после движителей трактора и почвообрабатывающего агрегата, увеличивая кратность воздействия. Повышение кратности проходов движителей МТА по одному следу приводит к накоплению негативного воздействия как в год почвообработки, так и в последующие годы. С целью сохранения плодородия почвы необходимо минимизировать воздействие движителей МТА.
Литература
1. Русинов А.В. Моделирование следообразования движителями колесных тракторов // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - 2011. - №3. - С.32-37.
2. Русинов А.В. Агротехническая проходимость энергонасыщенных сельскохозяйственных тракторов: монография / Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2007. - 112с.
References
1. Rusinov A.V. Modelirovanie sledoobrazovanija dvizhiteljami kolesnyh traktorov // Izvestija Samarskoj gosudarstvennoj sel'skohozjajstvennoj akademii. - 2011. - №3. - S.32-37.
2. Rusinov A.V. Agrotehnicheskaja prohodimost' jenergonasyshhennyh sel'skohozjajstvennyh traktorov: monografija / Saratov: FGOU VPO «Saratovskij GAU», 2007. - 112s.
DOI: 10.18454/IRJ.2016.43.078 Соловиченко В.Д.1, Никитин В.В.2, Навольнева Е.В.3
1,2 Доктор сельскохозяйственных наук, 3научный сотрудник, ФГБНУ Белгородский НИИСХ ИННОВАЦИОННЫЕ СПОСОБЫ ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ОТХОДОВ В ЗЕМЛЕДЕЛИИ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ
Аннотация
На территории Белгородской области функционирует много животноводческих комплексов, где скапливаются миллионы тонн животноводческих отходов (птичий помёт, свиные стоки, навоз КРС), которые при умелом использовании могут быть ценным органическим удобрением. Необходимо их научно-обосновано, рационально вносить в почвы с целью повышения их плодородия, роста продуктивности сельскохозяйственных культур и охраны окружающей среды. ООО «Завод ФММ» предлагает инновационное решение проблемы использования животноводческих отходов с добавкой силикокизерита, который сушит органическую массу до рассыпчатого состояния и позволяет технологично, равномерно вносить их в почву. Заметно повышается урожайность и улучшается качество продукции.
Ключевые слова: животноводческие отходы, птичий помёт, силикокизерит, плодородие почвы, химический состав, урожайность, качество продукции.
Solovchenko V.D.1, Nikitin V.V.2, Navolneva E.V.3
1,2PhD in Agriculture, 3researcher, FSBI Research Institute of Agriculture of the Belgorod INNOVATIVE METHODS FOR EFFICIENT USE OF LIVESTOCK WASTE IN AGRICULTURE
OF BELGOROD REGION
Abstract
On the territory of Belgorod region there are many livestock farms where millions of tons of animal waste (poultry manure, swine effluent, cattle manure), which at skillful use can be valuable organic fertilizer, are congregated. They must be scientific-reasonably, rationally added to soils to improve their fertility, growth, crop productivity and environmental protection. LLC "Plant ofpharmaceutical marketing and management" offers an innovative solution to the problem of the use of animal waste with the addition of silicotitanate, which dries organic mass to a crumbly state and allows make them technologically, evenly into the soil. Yield is significantly increased and product quality is improved.
Keywords: animal waste, poultry manure, silikonisiert, soil fertility, chemical composition, yield, product quality.
Территория Белгородской области расположена в Центрально-Черноземном регионе России и является в ажнейшим аграрным районом страны с интенсивно развитым земледелием и животноводством.
Проблема сохранения и повышения плодородия почв, их рациональное использование с получением высоких и стабильных урожаев культур, охрана окружающей среды находятся в центре внимания ученых - аграриев, работников сельского хозяйства.
Почвы являются основным средством и предметом труда в сельскохозяйственном производстве, источником богатства народа, жизни человека, его здоровья.
Белгородская область располагает почвами с высоким естественным плодородием - черноземами, которые составляют около 90% всей площади пашни. В.В. Докучаев, известный русский ученый агроном-почвовед, писал: «Чернозем - это царь почв, кормилец России.... дороже всякой нефти, всякого каменного угля, дороже золотых и железистых руд».
В настоящее время на территории Белгородской области широко развиты деградационные процессы почвенного покрова: смытость, потеря гумуса и элементов питания, рост кислотности, осолонцевание, засоление,
обесструктуривание, резкое ухудшение агрофизических свойств, т.е. сниже-ние уровня плодородия почв и, как следствие, урожайности культур [1-2].
Основное направление дальнейшего увеличения производства сельскохозяйственной продукции в Белгородской области заключается в повышении плодородия почв, и на этой основе росте продуктивности возделываемых культур с применением удобрений, приемов мелиорации, недопущения деградации почв, внедрения научно обоснованных агротехнологий с элементами биологизации земледелия, т.е. созданием наиболее благоприятных условий для развития сельскохозяйственного производства [3-4].
37
