CC BY
29
6. Zocenko, A. F. Izmerenie poter' vody priborami fil'tromerami [Tekst] /A. F. Zocenko // Melioraciya i vodnoe hozyajstvo. - 1990. - № 10. - S. 44-46.
7. Krasnoschekov, V. N. Metodika ocenki ]konomicheskoj ]ffektivnosti meropriyatij po rekonstrukcii meliorativnyh sistem s uchetom tehnicheskogo sostoyaniya gidromeliorativnyh ob'ektov, veroyatnostnogo haraktera izmeneniya prirodno-klimaticheskih uslovij, hozyajstvennyh, ]ko-logicheskih i social'nyh uslovij funkcionirovaniya melioriruemyh agrolandshaftov, ]kologicheskoj cennosti prirodnyh ]kosistem, stepeni ]rozii, struktury prirodnyh landshaftov i uscherba zdorov'yu che-loveka: nauchn. izdanie [Tekst]/V. N. Krasnoschekov, D. G. Ol'garenko. - Kolomna : IP O. M. Voro-b'ev, 2015. - 116 s.
8. Metodika opredeleniya vodonepronicaemosti deformacionnyh shvov gidrotehnich-eskih sooruzhenij [Tekst]/ S. Ya. Semenenko, S. S. Marchenko, D. P. Ar'kov, P. V. Chasovskoj. -Volgograd : GNU PNII}MT, 2013. - 51 s.
9. Semenenko, S. Ya. Metodika ul'trazvukovogo diagnostirovaniya vodonepronicaemosti betona konstrukcij gidrotehnicheskih sooruzhenij [Tekst]/ S. Ya. Semenenko, D. P. Ar'kov, S. S. Marchenko //Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee profes-sional'noe obrazovanie. - 2015. - № 1 (37). - S. 186-191.
10. Semenenko, S. Ya. Ul'trazvukovoj sposob diagnostirovaniya konstrukcij gidrotehnicheskih sooruzhenij po vodonepronicaemosti [Tekst]/ S. Ya. Semenenko, D. P. Ar'kov, S. S. Marchenko // Fundamental'nye issledovaniya. - 2015. - №3 (10). - S. 518-522.
E-mail: [email protected]
УДК 631.4
РАЗРАБОТКА МЕТОДА И ПРОФИЛОГРАФА ДЛЯ ОЦЕНКИ МЕЛИОРАТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА СКЛОНОВЫХ АГРОЛАНДШАФТАХ
DEVELOPMENT OF A METHOD AND THE PROFILOMETER TO CONTROL RECLAMATION TECHNOLOGIES SLOPE AGROLANDSCAPES
С.А. Васильев, кандидат технических наук S.A. Vasiliev
Чувашская государственная сельскохозяйственная академия, г. Чебоксары Chuvash State Agricultural Academy
Возникающие трудности при проектировании, внедрении и проведении мелиоративных мероприятий на конкретных стокоформирующих поверхностях довольно часто связаны с существенной пространственной и временной изменчивостью почвенных характеристик. Применяя известные способы и методы по измерению микрорельефа подстилающей поверхности, определить количественно параметры шероховатости дневной поверхности почвы при проведении различных мелиоративных технологий на склоновых агроландшафтах не всегда возможно. Установлены основные недостатки технических средств контроля шероховатости поверхности поля. Для получения достоверной информации и проведения агротехнической оценки мелиоративных мероприятий на склоновых агроландшафтах предлагается использовать профи-лограф, включающий совместно работающие энкодер и датчик перемещения. Компьютерная программа обеспечивает обработку и представление информации в полярных координатах для 2-х параметров: расстояние между датчиком положения и поверхностью почвы, а также соответствующий этому положению угол поворота от нулевой отметки. Полевые исследования проводились на территории землепользования межхозяйственной оросительной системы «Дружба» Канашского района Чувашской Республики на различных агрофонах, всего более 5 (пашня, пашня с боронованием, дискование, посевы озимых, стерня зерновых и др.). После обработки почвы дискатором БДМ-3х4П были получены следующие данные, например, для одной точки: средний уклон составил 0,06, или 3,440, шероховатость - 3,54 мм, волнистость (из-борожденность) поверхности почвы - 7,94 см, направление основной обработки почвы - угол отклонения технологических борозд от направления склона составил 93,6 градусов.
The difficulties encountered when designing, implementing and maintaining improvement measures on concrete surfaces stockfarmers often associated with significant spatial and temporal variability of soil characteristics. To quantify the roughness parameters of the surface soil during the various reclamation technologies on sloping cultivated lands may not always be possible, using known methods and techniques for measurement of micro-relief of the underlying surface. The main disadvantages of technical controls neck-of regulatoty the surface of the field. To obtain accurate information and conduct agronomic evaluation of improvement measures on sloping cultivated lands are encouraged to use the Profiler, including working together the encoder and the displacement sensor. The computer program provides for processing and reporting information in polar coordinates for 2 of the parameters: the distance between the position sensor and the soil surface, and also suitable this position of the angle of rotation from zero. Field studies were carried out on the land of Magh-an agricultural irrigation system "Friendship" Kanashsky district of the Chuvash Republic on different agricultural background, with more than 5 (arable land, arable land with harrowing, disking, winter crops, stubble of grain, etc.). After tillage with a disc cutter BDM-3x4n following data were obtained, for example, for one point: the average slope was 0.06 or 3,440, roughness - of 3.54 mm), waviness (spo-rogenesis) of the surface soil of 7.94 cm, the direction of the main processing of the soil - angle of deviation from the technological furrows, the direction of slope was 93.6 degrees.
Ключевые слова: профилирование поверхности почвы, направление и величина уклона, профилограф, шероховатость и волнистость дневной поверхности почвы, склоновый агроландшафт, мелиоративные технологии.
Key words: profiling the soil surface, the direction and magnitude of bias, profilo-graph, roughness and waviness of the surface of the soil, slope agrolandscape, land reclamation technology.
Введение. За последнее десятилетие в России уделяется большое внимание проблемам снижения плодородия почв, нарушения агроландшафтов и экосистем, а также первоочередным научно-техническим, организационным и другим мероприятиям по повышению плодородия почв сельскохозяйственных земель [2].
Трудности, с которыми сталкиваются при проектировании, внедрении и проведении мелиоративных мероприятий на конкретных стокоформирующих поверхностях, связаны с существенной пространственной и временной изменчивостью почвенных характеристик, таких как потенциал эрозионной стойкости [2] и гидравлическая шероховатость [3].
Материалы и методы. Для количественной оценки шероховатости поверхности почв применяют различные способы и методы, позволяющие измерить микрорельеф почвы и проанализировать экспериментальные данные. Среди наиболее распространенных в России и за рубежом методов получения информации о шероховатости поверхности почвы можно выделить пин-метр метод (pin meter) или профилометрирование [1, 6, 7], метод стерео-фотографии [12], метод теней [9], лазерное сканирование [4, 8], метод цепи [11] и метод акустического рассеяния [10].
Пин-метр имеет простое устройство и состоит из ряда равномерно расположенных зондов, которые опускаются на поверхность земли. Позицию зонда регистрируют либо в электронном виде или в виде фотографий и далее переводят в цифровые данные [1, 6, 7].
В ФГНУ «РосНИИТиМ» разработан игольчатый профилометр почвы ИП 250, предназначенный для измерения профиля поверхности почвы при испытаниях почвообрабатывающих машин [1]. Профилометр предоставляет собой устанавливаемое по уровню основание с тремя регулируемыми по высоте опорами. По направляющим основания перемещается каретка с установленным на ней измерительным преобразователем. Ход каретки фиксируется шагом 50 мм, длина участка одного цикла измерений равна 1800 мм. Количество циклов измерений - до 50. Основным недостатком рассмат-
риваемого устройства, не позволяющим определить направление стока атмосферных осадков, является измерение профиля поверхности почвы только в одной продольно-вертикальной плоскости по ходу каретки за 1 цикл измерений [1].
При безусловной простоте и легкости работы в полевых условиях, основным недостатком профилометрирования является потенциально разрушительный эффект «булавок», который не позволяет проводить дальнейшие измерения.
Подводя краткий итог, приведенного обзора технических средств измерения шероховатости поверхности поля, следует отметить, что:
- рассмотренные средства не обладают достаточной точностью измерения шероховатости профиля поверхности поля и нарушают сложение поверхности почвы или чувствительны к влиянию дневного света;
- некоторые средства измерений профиля поверхности поля громоздки и неудобны при проведении полевых исследований;
- ряд приборов не позволяет одновременно измерять и записывать параметры шероховатости поверхности поля.
Таким образом, применяемые методы и технические средства для их осуществления не соответствуют современным агротехническим и экономическим требованиям и попытки решить актуальные проблемы в научно-практическом плане имеют весьма ограниченные возможности.
Результаты и обсуждение. Для проведения агротехнической оценки мелиоративных мероприятий на склоновых агроландшафтах нами предлагается использовать профилограф [5], принципиальная схема конструкции которого приведена на рисунке 1, а также общий вид изготовленного устройства - на рисунке 2.
Устройство состоит из массивного основания со стержнями 1 для фиксации на поверхности почвы, на которое с помощью подшипника устанавливается ось 2, в нижней части которой крепится энкодер - угловой датчик 3, а в верхней части перпендикулярно закреплено подвижное плечо 4 с противовесом 5 - с одной стороны и лазерным датчиком положения 6 - с другой стороны, установленного с помощью стержня 7, что позволяет изменять начальное положение лазерного датчика 6. В верхней части оси 2 установлен электронный блок обработки сигналов 8, который подсоединен с помощью ^В-кабеля к ноутбуку 9. На оси 2 также крепится уровень 10.
10
Устройство функционирует следующим образом. Предварительно профилограф устанавливается строго вертикально по уровню 10 во всех направлениях, перемещая плечо 4 по окружности. Электрическое питание для датчиков угла и положения подается от ноутбука 9. Запускается компьютерная программа «РФ 605+энкодер» на ноутбуке 9.
Рисунок 2 - Общий вид изготовленного профилографа, расположенного на пашне
Далее медленно вращают плечо 4 вокруг основания 1. Выполняя один оборот, лазерный датчик положения 6 сканирует поверхность почвы и передает информацию в электронный блок обработки сигналов 8. В основу работы лазерного датчика положения положен принцип оптической триангуляции. Излучение полупроводникового лазера фокусируется объективом на почве. Рассеянное на почве излучение объективом собирается на CCD-линейке. Процессор сигналов рассчитывает расстояние до объекта по положению изображения светового пятна на линейке.
В то же время энкодер 3 замеряет положение оси 2 относительно основания 1 и также пересылает мгновенные значения угла поворота в электронный блок обработки сигналов 8.
Таким образом, в электронный блок обработки сигналов поступают 2 сигнала одновременно, которые после обработки передаются на ноутбук 9. Компьютерная программа позволяет представить информацию в полярных координатах для 2-х параметров: расстояние между датчиком положения и поверхностью почвы, а также соответствующий этому положению угол поворота от нулевой отметки.
90
Направление склона
Н, мм
500 600
у, град.
270
Рисунок 3 - Результаты полевых исследований с помощью профилографа в полярных координатах на участке поля после дискования почвы
ИЗВЕСТИЯ"
№ 3 (43, 2016
Экспериментальные исследования, используя разработанное устройство, были проведены на различных агрофонах, всего более 5 (пашня, рисунок 2), пашня с боронованием, мульчирование, посевы озимых, стерня зерновых и др.). Исследовались склоновые агроландшафты на территории землепользования межхозяйственной оросительной системы «Дружба» Канашского района Чувашской Республики.
Результаты исследований на поле, расположенном на сложном склоне, после минимальной основной обработки почвы под зерновые культуры дискатором БДМ-3х4П (борона дисковая тяжелая модернизированная прицепная), полученные на экране монитора в полярных координатах, представлены на рисунке 3.
Данные после обработки в электронной таблице Excel по двум параметрам: углу поворота и высоте профиля поверхности почвы - представлены в виде развертки на рисунке 4.
Н. мм НАПРАВЛЕН ИЕСКЛОНА
Jr***. Vrs /,
v Т- vy^yiV,
Н = 4Е-12/ - 4E-09r - ZL-M? - 0.0004^ + 0.05IV-1.7442у + 363
У, град
Рисунок 4 - График изменения расстояния от поверхности почвы до лазерного датчика в зависимости от угла поворота плеча профилографа
Среднее значение уклона элементарной площадки определяется по выражению
, Н тах - Н _
1 =
D
где Н тах, Н тт - максимальное и минимальное значения расстояния между датчиком положения и поверхностью почвы, определяемые по линии тренда, D - диаметр сканируемой окружности.
По результатам исследования профилографом одной точки поля, расположенного на сложном склоне, после зяблевой обработки почвы дискатором БДМ-3х4П были получены следующие данные: средний уклон составил 0,06, или 3,440, шероховатость -3,54 мм, волнистость (изборожденность) поверхности почвы - 7,94 см, направление основной обработки почвы - угол отклонения технологических борозд от направления склона составил 93,6 градусов.
Заключение. Таким образом, применение метода и профилографа для оценки мелиоративных технологий на склоновых агроландшафтах, путем профилирования поверхности почвы позволяет определить направление и величину уклона, а также другие основные параметры поверхности почвы элементарного участка в полевых условиях, что в целом обеспечивает снижение трудоемкости и повышение точности агротехнической оценки поверхности поля при проектировании, внедрении и проведении различных мелиоративных мероприятий.
Библиографический список
1. Аннотированный сборник средств измерения и испытательного оборудования [Текст]. - Новокубанск: ФГНУ «РосНИИТиМ», 2012. - 51 с.
2. Васильев, С. А. Гидравлическая шероховатость склоновых агроландшафтов [Текст] / С. А. Васильев, И. И. Максимов, В. И. Максимов. - Чебоксары : Новое Время, 2014. - 210 с. ,
3. Васильев, С. А. Совершенствование методики и технических средств оценки для проектирования противоэрозионных технологий на склоновых землях [Текст] : дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 / Васильев Сергей Анатольевич - Чебоксары, 2006. - 161 с.
4. Киреев, И. М. Устройства для определения рельефа и микрорельефа участка поля [Текст] / И. М. Киреев, З. М. Коваль, Ф. А. Зимин // Измерительная техника. - 2014. - № 8. - С. 24-26.
5. Способ определения среднего уклона элементарной площадки в полевых условиях и профилограф для его осуществления [Текст] : патент 2560752 Российская Федерация / И.И. Максимов, С.А. Васильев, В.И. Максимов, А.А. Васильев, Е.П. Алексеев, В.В. Алексеев, М.А. Васильев; опубл. 20.08.2015, Бюл. № 23.
6. Устройство для профилирования поверхности почвы и определения направления стока атмосферных осадков в полевых условиях [Текст] : патент 2543813 Российская Федерация/ И.И. Максимов, С.А. Васильев, В.И. Максимов, А.А. Петров, А.А. Васильев; опубл. 10.03.2015, Бюл. № 7.
7. Burwell, R. E. A field measurement of total porosity and surface microrrelief of soils / R. E. Burwell, R. R. Allmaras, M. Amemiya // Soil Sci. Soc. Am. Proc. - 1963. - № 27. - P. 697-700.
8. Darboux, F. An instantaneous-profile laser scanner to measure soil surface microtopogra-phy / F. Darboux, C.-H. Huang // Soil Sci. Soc. Am. J. - 2003. - № 67. - P. 92-99.
9. Garcia, M. R. Desarrollo de unametodologira para la mediciornde la rugosidad del suelo : Ph.D. Dissertation / M. R. Garcia. - Madrid, 2006. - 120 p.
10. Oelze, M. L. Roughness measurements of soil surfaces by acoustic bakscatter / M. L. Oelze, J. M. Sabatier, R. Raspect // Soil Sci. Soc. Am. J. - 2003. - № 67. - Р. 241-250.
11. Saleh, A. Soil roughness measurement : chain method / A. Saleh // J. Soil Water Conserv. - 1993. - № 48. - Р. 527-529.
12. Wagner, W. S. Mapping a three-dimensional soil surface with handheld 35 mm photography / W. S. Wagner // Soil Till. Res. -1995. - № 34. - P. 187-197.
References
1. Annotirovannyj sbornik sredstv izmereniya i ispytatel'nogo oborudovaniya [Tekst]. - Novo-kubansk: FGNU "RosNIITiM", 2012. - 51 s.
2. Vasil'ev, S. A. Gidravlicheskaya sherohovatost' sklonovyh agrolandshaftov [Tekst] / S. A. Vasil'ev, I. I. Maksimov, V. I. Maksimov. - Cheboksary : Novoe Vremya, 2014. - 210 s. ,
3. Vasil'ev, S. A. Sovershenstvovanie metodiki i tehnicheskih sredstv ocenki dlya proektiro-vaniya protivo]rozionnyh tehnologij na sklonovyh zemlyah [Tekst] : dis. ... kand. tehn. nauk : 05.20.01 / Vasil'ev Sergej Anatol'evich - Cheboksary, 2006. - 161 s.
4. Kireev, I. M. Ustrojstva dlya opredeleniya rel'efa i mikrorel'efa uchastka polya [Tekst] / I. M. Kireev, Z. M. Koval', F. A. Zimin // Izmeritel'naya tehnika. - 2014. - № 8. - S. 24-26.
5. Sposob opredeleniya srednego uklona ]lementarnoj ploschadki v polevyh usloviyah i pro-filograf dlya ego osuschestvleniya [Tekst] : patent 2560752 Rossijskaya Federaciya / I. I. Maksimov, S. A. Vasil'ev, V. I. Maksimov, A. A. Vasil'ev, E. P. Alekseev, V. V. Alekseev, M. A. Vasil'ev; opubl. 20.08.2015, Byul. № 23.
6. Ustrojstvo dlya profilirovaniya poverhnosti pochvy i opredeleniya napravleniya stoka at-mosfernyh osadkov v polevyh usloviyah [Tekst] : patent 2543813 Rossijskaya Federaciya/ I. I. Maksimov, S. A. Vasil'ev, V. I. Maksimov, A. A. Petrov, A. A. Vasil'ev; opubl. 10.03.2015, Byul. № 7.
7. Burwell, R. E. A field measurement of total porosity and surface microrrelief of soils / R. E. Burwell, R. R. Allmaras, M. Amemiya // Soil Sci. Soc. Am. Proc. - 1963. - № 27. - P. 697-700.
8. Darboux, F. An instantaneous-profile laser scanner to measure soil surface microtopogra-phy / F. Darboux, C. -- H. Huang // Soil Sci. Soc. Am. J. - 2003. - № 67. - P. 92-99.
9. Garcia, M. R. Desarrollo de unametodolog?ra para la mediciornde la rugosidad del suelo : Ph.D. Dissertation / M. R. Garcia. - Madrid, 2006. - 120 p.
10. Oelze, M. L. Roughness measurements of soil surfaces by acoustic bakscatter / M. L. Oelze, J. M. Sabatier, R. Raspect // Soil Sci. Soc. Am. J. - 2003. - № 67. - R. 241-250.
11. Saleh, A. Soil roughness measurement : chain method / A. Saleh // J. Soil Water Conserv. -1993.- № 48.-R. 527-529.
12. Wagner, W. S. Mapping a three-dimensional soil surface with handheld 35 mm photography / W. S. Wagner // Soil Till. Res. -1995. - № 34. - P. 187-197.
E-mail: [email protected]
УДК 331.45:159.9:631.145
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ СТРЕСС КАК ФАКТОР, ВЛИЯЮЩИЙ НА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ТРУДА РАБОТНИКОВ АПК ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
OCCUPATIONAL STRESS AS A FACTOR INFLUENCING THE PERFORMANCE OF THE AIC EMPLOYEES IN VOLGOGRAD REGION
И.С. Мартынов, кандидат технических наук, доцент Е.Ю. Гузенко, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент В.Ю. Мисюряев, кандидат педагогических наук, доцент В.И. Новченко, старший преподаватель
I.S. Martynov, E.Y. Guzenko, V.Y. Misyuryaev, V.I. Novchenko
Волгоградский государственный аграрный университет Volgograd State Agricultural University
В настоящее время проблема стрессов на рабочем месте актуальна для большинства работающих людей. Знание факторов стрессогенности в деятельности персонала и руководителей является целью организационной диагностики. Повсеместное распространение стресса на работе приводит к снижению трудоспособности работников АПК Волгоградской области, и делает организацию экономически неэффективной. Нервное перенапряжение и стресс на работе затрагивают все категории работников - от руководителей самого высокого ранга до работников, занятых на вредных и опасных работах и работников низкой квалификации. В то же время проблеме нервного перенапряжения и стресса на работе в нашей стране не уделяют должного внимания ни государство, ни работодатели, ни профсоюзы. В статье рассматриваются основные виды профессионального стресса, и главные его источники, а также методики, направленные на определение уровня стресса и факторов стресса в профессиональной деятельности. Осознавая важность проблемы профессионального стресса на рабочем месте, хотелось бы предложить целый ряд мер для решения этой проблемы, и в частности необходимо изучить международный опыт работы по предотвращению стресса на работе и ликвидации его негативных последствий.
Currently, the problem of stress in the workplace is relevant to the majority of working people. Knowledge of the factors of stress in the work of staff and management is the aim of the organizational diagnosis. The ubiquity of stress at work reduces the ability to work for AIC employees of the Volgograd region, and make the organization economically inefficient. Nervous stress and job stress affect all categories of workers - from the leaders of the highest rank to the workers engaged in hazardous work, and unskilled workers. At the same time in our country the problem of nervous strain and stress are not paid enough attention on neither the state nor employers nor trade unions. The article deals with the main types of occupational stress, and the main sources of occupational stress of employees. Methods aimed at determining the level of stress and stress factors in their professional activities are enumerated. Realizing the importance of the problem of occupational stress in the workplace, we would like to propose a number of measures to address this problem, and in particular the need to study the international experience in the prevention of stress at work and mitigate its adverse effects.
