CC BY
12
No. 2. Pp. 1-54. D01:10.1029/2011RG00037. http:
//onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2011RG00037/full.
2. Lingling Z., Jun X., Chong - Yu X., Zhonggen W., Leszek S., Cangrui L. Evapotranspiration estimation methods in hydrological models // Journal of Geographical Sciences, Beijing. 2013. Vol. 23. No. 2. Pp. 359-369. D0I:10.1007/s11442-013-1015-9. http: //link.springer.com/article/10.1007/s11442-013-1015-9 .
3. Mohawesh O.E. evaluation of evapotranspiration models for estimating daily reference evapotranspiration in arid and semiarid environments // Plant Soil Environ. 2011. Vol. 57. No. 4. Pp. 145-152.
4. Lhomme J.P., Boudhina N.m Masmoudi M.M., Chehbouni A. Estimation of crop water requirements: extending the one - step approach to dual crop coefficients // Hydrol. Earth Syst. Sci. 2015. Vol. 19. Pp. 3287-3299. D0I:10.5194/hess-19-3287-2015. www.hydrol-earth-syst-sci.net/19/3287/2015/
5. Steidle Neto A. J., Borges Junior J. C. F., Andrade C. L. T., Lopes D. C., Nascimento P. T. Reference evapotraspiration estimates based on minimum meteorological variable requirements of historical weather data // Chilean Journal of Agricultural Research. July-September 2015.Vol. 75(3). Pp. 366-372. D0I:10.4067/S0718-58392015000400014.
6. Rebucci C., Pertusatti A. Estimativa da evapotranspiracao de referencia atraves de redes neurais artificiais // Revista Brasileira de Meteorologia. 2011. Vol. 26. Pp. 197-203.
7. Melo G.L., Fernandes A.L.T Evaluation of empirical methods to estimate reference evapotranspiration in Eberaba // State of Minas Gerais, Brazil / Engenharia Agricola. 2012. Vol. 32. Pp. 875-888. D0I:10.1590/S0100-69162012000500007.
8. Schymanski S.J., 0r D. Wind effects on leaf transpiration challenge the concept of "potential evaporation" // Proc. IAHS. 2015. Vol. 371. Pp. 99-107. D0I:10.5194 /piahs-371-99-2015.
9. Gotardo J.T., Rodrigues L.N., Gomes B.M. Comparison of methods for estimating reference evapotranspiration:an approach to the management of water resources within an experimental basin in the Brazilian Cerrado // Journal of the Brazilian Association of Agricultural Engineering. ISSN:1809-4430. D0I:http: //dx/doi.org/10.1590/1809-4430-Eng.Agric.v36n6p1016-1026/2016.
10. Alberta Agriculture and Forestry. 2016. Alberta Irrigation Management Manual. January 9. 2017. http: //agriculture.alberta.ca/acis/ .
11. Martel M., Glenn A., Wilson H., Krobel R. Simulation of actual evapotranspiration from agricultural landscapes in the Canadian Prairies // Journal of Hydrology: Regional Studies. February 2018. Vol. 15. Pp. 105-118.
УДК 631.5 (470.333)
АСПЕКТЫ ПЕРСПЕКТИВЫ ПО АПРОБАЦИИ И ПРОВЕДЕНИЮ
ИССЛЕДОВАНИЙ СОВРЕМЕННЫХ ИРРИГАЦИОННЫХ АГРОТЕХНОЛОГИЙ НА ОПЫТНЫХ ПОЛЯХ БРЯНСКОГО ГАУ
Aspects of Perspective Testing and Conducting Researches of Modern Irrigation Agricultural Technologies in the Experimental Plots of the Bryansk State Agrarian University
Байдакова Е.В., канд. техн. наук, доцент, Кровопускова В.Н., старший преподаватель
Baidakova E.V., Krovopuskova V.N.
ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет» Bryansk State Agrarian University
Реферат. Рассматриваемая тематика отражает основные аспекты мелиорации сельскохозяйственных земель в нечерноземной части гумидной зоны России - её роли в развитии аг-
рарной отрасли региона, куда входит и Брянская область. Материал статьи имеет проблемно-информационный характер, характеризует материально-технические возможности Брянского государственного аграрного университета по развитию его исследовательской базы в области современных ирригационных агротехнологий. В материале статьи сформулирована проблемная задача и пути её решения на начальном этапе. Для осуществления начального этапа основное внимание сконцентрировано на приемлемых возможностях для реализации двух способов орошения - капельного орошения и полива дождеванием. Особое внимание уделено капельному орошению садовых и плодово-ягодных культур на существующих опытных полях университета. В содержательной части приводится современное состояние вопроса, а также планируемая схема создаваемой оросительной системы, её структурный состав и математическая основа для выполнения расчётов, необходимых для обоснования параметров трубопроводной сети, сетевых сооружений и коммуникаций.
Abstract. The issue considered reflects the main aspects of agricultural land reclamation in the non-chernozem part of the humid zone of Russia, i.e. its role in the development of the agricultural sector of the region, including the Bryansk region. The material of the paper is of a problem and information nature, presenting the characteristics of the material and technical capabilities of the Bryansk State Agrarian University to develop its research base in the field of modern irrigation agricultural technologies. The problem and the ways of its solving at the initial stage are formulated in the article. In the initial stage the acceptable possibilities of implementing two irrigation methods (trickle and overhead irrigation) are focused on. Special attention is paid to trickle irrigation of orchard, fruit and berry crops on the existing experimental plots of the University. The current state of the issue, as well as, the planned scheme of the developed irrigation system, its structure, and the mathematical basis for calculation essential to substantiate the parameters of the pipeline network, network structures, and communications, are given in the paper.
Ключевые слова: мелиорация сельскохозяйственных земель, гидромелиорация, ирригация (орошение), дождевание, капельное орошение, оросительная система.
Key words , reclamation of agricultural lands, hydrotechnical melioration, irrigation, overhead irrigation, trickle irrigation, irrigation system.
Введение. Современная материально-техническая база агропромышленного комплекса, несмотря на её существенный спад в «застойный период» 90-х годов, имеет широкие возможности осуществлять мелиорацию сельскохозяйственных земель, используя различные её методы - осушение, орошение, культуртехника, применение химических удобрений и пр. [1]. Мелиоративные мероприятия на с/х землях позволяют в сравнительно короткие сроки - за счёт ликвидации влияния неблагоприятных природно-климатических факторов на урожайность с.-х. культур [1],
- вводить в сельскохозяйственный оборот старопахотные и новые земли;
- существенно повышать плодородие мелиорируемых почв;
- более эффективно использовать производственно-трудовые ресурсы как в растениеводстве, так и в сфере животноводства.
Существующая актуальность мелиоративной проблемы тесно связана с реализацией современных программ по развитию АПК и сельской инфраструктуры, что требует необходимости как расширения масштабов мелиорации, так и повышения её эффективности. Для успешного решения этих задач необходимо иметь данные как экспериментальных исследований, так и современного практического опыта [2]. Это необходимо для выработки наиболее рациональных методов и способов мелиоративного воздействия на почву и с обязательным учётом современных требований по охране окружающей среды.
В настоящее время в России, в т.ч. и в нечерноземной зоне РФ, куда входит и Брянская область, проводится широкий комплекс мероприятий по развитию производственной сферы АПК как в области растениеводства, так и в сфере животноводства. Здесь особо следует отметить, что Брянская область является одним из лидеров нашей страны по основным показателям в сельскохозяйственной отрасли. Не случайно, по этой причине - в июле 2020
года на базе Брянского государственного аграрного университета прошел крупнейший в стране смотр достижений сельского хозяйства РФ в виде выставки: «Всероссийский день поля». На этой выставке проводились демонстрационные показы передовых инновационных технологий и достижений (ведущими разработчиками и производителями) - в виде соответствующих экспозиций на специальных выставочных площадках. Большой вклад в создание выставочных экспозиций и осуществление выставочных мероприятий по мелиоративной тематике внесло Брянское учреждение - ФГБУ «Управление «Брянскмелиоводхоз», а именно:
1. Созданы и построены основные элементы оросительной системы для демонстрации поливов на опытных делянках:
- подземный водоисточник - артезианская скважина глубиной 150м;
- насосная станция 1-го подъёма (при водозаборной скважине);
- наземные аккумулирующие резервуары - для накопления оросительной воды;
- проложены полиэтиленовые трубопроводы, коммуникации внешнего электроснабжения и пр.
2. Проведены демонстрационные показы в работе дождевальных машин и установок отечественного производства: «Кубань» - Тольятинского завода, КИ-5 -НИИ «Радуга», шланго-барабанных оросителей управления «Спецмелиоводхоз» (в т.ч.и экспериментальных - МД-400).
Прошедшая выставка, кроме продвижения современных агротехнологий, сыграла значимую роль для формирования и развития учебно-исследовательской базы БГАУ по ирригационной тематике. Начатые работы в этом направлении на опытных полях БГАУ[2] - по созданию системы капельного орошения плодово-ягодных культур (силами кафедры природообустрой-ства и водопользования - под руководством проф. Василенкова В.Ф.) -получили существенное материально-техническое усиление. Здесь имеется в виду то, что многие выставочные сооружения и коммуникации остались на территории полей БГАУ. Эти объекты, при дополнении их соответствующими сооружениями и коммуникациями, могут быть использованы для развития как учебной, так и научно-исследовательской базы по ирригационной тематике.
В настоящее время сотрудниками выше указанной кафедры (под руководством зав. кафедрой - доцентом Байдаковой Е.В.) начаты работы по модернизации существующей системы капельного орошения плодово-ягодных культур. На текущем этапе проводятся инженерно-технические исследовательские работы проектно-изыскательского характера по созданию оросительной системы капельного орошения садовых и плодово-ягодных культур. Проектирование осуществляется при условии наличия посадок выше указанных культур на существующем опытном участке площадью около 3,5 га.
Материал и методика исследований. В основу технической схемы планируемых исследований положены следующие элементы оросительной системы (её инженерно-технические части):
1. Головная часть - значительная часть классической принципиальной схемы системы капельного орошения [3] - см. рис.1.
2. Трубопроводные коммуникации - стационарного типа и подземной конструкции (кроме поливного трубопровода - см. рис.2).
Рисунок 1 - Принципиальная схема системы капельного орошения: 1 - водозаборный узел; 2- насос; 3- головная задвижка; 4- фильтр; 5- водомерное устройство; 6 - манометр; 7 - гидроподкормщик; 9 - магистральный трубопровод; 14 (15) - пульт управления.
Рисунок 2 - Схема поливного участка капельного орошения садовых культур
В основу гидравлических расчётов по создаваемой системе капельного орошения положены расчётные формулы (1) и (2), достаточно апробированные на практике [3], а именно: а) определение потерь напора при исполнении ориентировочных расчётов
h = — hw K2
QP ■ i
, м,
(1)
где расходная характеристика трубопровода: К = а-С
б) определение потерь напора - при исполнении более точных расчётов и трубопроводов с капельными устройствами (формула А.А. Федорца):
l-v2-m ■ (n■ q)
hw = К ■ К ■ N ■
g ■ d
3+n
м (2)
m
В выше приведенных формулах:
QP - расчетный расход поливного трубопровода, л/с; l - длина поливного трубопровода, м; т - площадь поперечного сечения трубы трубопровода, м2; С -коэффициент Шези; d -внутренний диаметр поливного трубопровода, м; v - коэффициент кинематической вязкости, м2/с; п - число капельных устройств на расчетном участке поливного трубопровода, шт.; q -расход одного капельного устройства, л/ч; N - коэффициент, зависящий от длины поливного трубопровода; т - показатель степени, зависящий от длины поливного трубопровода; g -ускорение свободного падения,
м/с2; К1 и К2 - коэффициенты, учитывающие конструктивные особенности капельных устройств и способы подключения их к поливному трубопроводу.
Результаты исследований, заключение и выводы. Изысканиями и инженерно-мелиоративными исследованиями были охвачены следующие инженерно-технические вопросы:
-характер природно-агротехнических условий в пределах площади создаваемого объекта исследований (оросительной системы);
-наличие, параметры и техническое состояние существующих гидросооружений и устройств, водопроводных и других коммуникаций;
-проработка характерных вариантов по реконструкции (доработки и дополнения сооружений, трубопроводных и других коммуникаций), приемлемых для исполнения работ на начальном этапе исследований.
Предварительный анализ результатов исследований указывает на реальные возможности для планирования и осуществления в ближайшей перспективе инженерно-исследовательской работы по двум основным группам тематики, а именно:
1. «Оценка параметров водного режима и критериев равномерности полива при орошении дождеванием овощных и лугопастбищных с/х культур» - посредством использования полосовых оросителей шланго-барабанной конструкции.
2. «Проработка элементов техники полива и конструкции отдельных частей оросительных систем внутрипочвенного увлажнения» (в т.ч. его основной разновидности - капельного орошения) - при возделывании высокорентабельных с/х культур, включая садовые и плодово-ягодные.
Кроме того, здесь следует отметить, что в данных условиях может быть в полне приемлемой тематика, связанная с «управлением водным режимом полей».
В конечном итоге, анализ выше изложенного, позволяет заключить следующее:
1. Имеющиеся элементы инфраструктуры на территории базы БГАУ - при соответствующей их доработке - указывают на реальные возможности для организации и проведения исследовательской работы по ирригационной тематике.
2. Практическое использование поливной техники, проведение соответствующих исследований и инженерно-технических мероприятий по развитию выше указанной инфраструктуры на территории БГАУ могут быть полезными:
- при исполнении научно-исследовательской работы аспирантами;
- при проведении учебно-исследовательского процесса по подготовке магистрантов по направлению природообустройство и водопользование (инженерно-исследовательской работы и выполнения ВКР).
Библиографический список
1. Панадиади А.Д. Проблемы мелиоративного устройства нечерноземной зоны. М: Колос, 1974. 288 с.
2. Повышение эффективности оросительных систем Брянской области с использованием современных технических средств орошения: отчет о НИР № 44а. Брянск: БГАУ, 2017. 70 с.
3. Справочник по механизации орошения / под ред. Б.Г. Штепы. М: Колос, 1979. 304 с.
4. Особенности производства экологически безопасной продукции растениеводства Брянской области / Н.М. Белоус, В.Е. Ториков, В.Ф. Мальцев, О.В. Мельникова // Регион-2006. Конкурентоспособность бизнеса и технологий как фактор реализации национальных проектов. Брянск, 2006. С. 413-416.
5. Моисеенко Ф.В., Белоус Н.М. Влияние длительного применения удобрений на физические свойства дерново-подзолистой песчаной почвы // Почвоведение. 1997. № 11. С. 1310-1312.
6. Белоус Н.М., Евдокименко С.Н. Результаты сотрудничества ученых Брянского ГАУ и Кокинского опорного пункта ВСТИСП по развитию садоводства // Вестник Брянской ГСХА. 2018. № 1 (65). С. 15-22.
7. Агрохимия: классический университетский учебник для стран СНГ / В.Г. Минеев,
B.Г. Сычёв, Г.П. Гамзиков, А.Х. Шеуджен, Е.В. Агафонов, Н.М. Белоус и др.; под ред. В.Г. Минеева. М.: Изд-во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, 2017. 854 с.
8. Творческий путь и научное наследие академика РАСХН И.В. Казакова / И.М. Куликов, Н.М. Белоус, С.Н. Евдокименко, В.Л. Кулагина // Плодоводство и ягодоводство России: сборник научных работ ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии. Т. XXXII, Ч. 1. М., 2012. С. 3-12.
9. Актуальные задачи по развитию продовольственной сферы АПК Брянской области / С.А. Бельченко, А.В. Дронов, В.Е. Ториков, И.Н. Белоус // Кормопроизводство. 2016. № 9.
C. 3-7.
10. Опыт организации рационального использования земель сельскохозяйственного назначения в крупных агрохолдингах Брянской области / В.Е. Ториков, Е.П. Чирков, Н.А. Соколов, Е.Я. Лебедько, О.М. Михайлов, Т.В. Иванюга / под ред. Н.М. Белоуса. Брянск, 2014.
11. О тенденциях повышения эффективности использования мелиорированных земель / С.А. Бельченко, В.Е. Ториков, И.Н. Белоус, В.Ю. Симонов // Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК: материалы XV Международной научной конференции. 2018. С. 791-799.
12. Реализация подпрограммы "Развитие мелиорации земель сельскохозяйственного назначения Брянской области на (2014-2020 годы)" / С.А. Бельченко, И.Н. Белоус, О.В. Дьяченко, В.Ю. Симонов // Актуальные вопросы экономики и агробизнеса: сборник статей IX Международной научно-практической конференции. 2018. С. 52-57.
References
1. Panadiadi A.D. Problemy meliorativnogo ustrojstva nechernozemnoj zony. M: Kolos, 1974. 288 s.
2. Povyshenie effektivnosti orositelnyh sistem Bryanskoj oblasti s ispolzovaniem sov-remennyh tehnicheskih sredstv orosheniya: otchet o NIR № 44a. Bryansk: BGAU, 2017. 70 s.
3. Spravochnikpo mehanizacii orosheniya/podred. B.G. Shtepy. M: Kolos, 1979. 304 s.
4. Osobennosti proizvodstva ekologicheski bezopasnoj produkcii rastenievodstva Bryanskoj ob-lasti / N.M. Belous, V.E. Torikov, V.F. MaVcev, O.V. MeVnikova // Region-2006. Konkurentosposob-nosf biznesa i tehnologij kakfaktor realizacii nacionalnyh proektov. Bryansk, 2006. S. 413-416.
5. Moiseenko F.V., Belous N.M. Vliyanie dliteVnogo primeneniya udobrenij na fizicheskie svojstva dernovo-podzolistojpeschanojpochvy //Pochvovedenie. 1997. № 11. S. 1310-1312.
6. Belous N.M., Evdokimenko S.N. RezuVtaty sotrudnichestva uchenyh Bryanskogo GAU i Kokinskogo opornogo punkta VSTISP po razvitiyu sadovodstva // Vestnik Bryanskoj GSXA. 2018. № 1 (65). S. 15-22.
7. Agrohimiya: klassicheskij universitetskij uchebnik dlya stran SNG / V.G. Mineev, V.G. Sychyov, G.P. Gamzikov, A.X. Sheudzhen, E.V. Agafonov, N.M. Belous i dr.; pod red. V.G. Mineeva. M.: Izd-vo VNIIA im D.N. Pryanishnikova, 2017. 854 s.
8. Tvorcheskij put i nauchnoe nasledie akademika RASXN I.V. Kazakova / I.M. Kulikov, N.M. Belous, S.N. Evdokimenko, V.L. Kulagina // Plodovodstvo i yagodovodstvo Rossii: sbornik nauchnyh rabot GNU VSTISP Rosserhozakademii. T. XXXII, Ch. 1. M., 2012. S. 3-12.
9. Aktual nye zadachi po razvitiyu prodovoVstvennoj sfery APK Bryanskoj oblasti / S.A. Belchenko, A.V. Dronov, V.E. Torikov, I.N. Belous // Kormoproizvodstvo. 2016. № 9. S. 3-7.
10. Opyt organizacii racionalnogo ispolzovaniya zemeV selskohozyajstvennogo naznacheniya v krupnyh agroholdingah Bryanskoj oblasti / V.E. Torikov, E.P. Chirkov, N.A. Sokolov, E.Ya. Lebed'ko, O.M. Mihajlov, T.V. Ivanyuga/podred. N.M. Belousa. Bryansk, 2014.
11. O tendenciyah povysheniya effektivnosti ispol zovaniya meliorirovannyh zemeV / S.A. Bel chenko, V.E. Torikov, I.N. Belous, V.Yu. Simonov // Agroekologicheskie aspekty ustojchivogo razvitiya APK: materialy XVMezhdunarodnoj nauchnoj konferencii. 2018. S. 791-799.
12. Realizaciya podprogrammy "Razvitie melioracii zemeV sel skohozyajstvennogo naznacheniya Bryanskoj oblasti na (2014-2020 gody)" / S.A. Bel chenko, I.N. Belous, O.V. Dyachenko, V.Yu. Simonov //Aktual nye voprosy ekonomiki i agrobiznesa: sbornik statej IXMezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. 2018. S. 52-57.
УДК 631.312.021.3
РАЗРАБОТКА ВОССТАНОВЛЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ ЛЕМЕХА ПЛУГА СПОСОБОМ БОЛТОВОГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ
Development of Ploughshare Restoration and Strengthening by Bolting
Блохин В.Н., канд. техн. наук, доцент, Случевский А.М., канд. техн. наук, доцент, sluch62@mail.ru, Орехова Г.В., канд. с.-х. наук, доцент Blokhin B.N., Sluchevsky A.M., Orekhova G.V.
ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет» Bryansk State Agrarian University
Реферат. Проведенный нами анализ конструкций лемехов для обработки почвы показал, что сам лемех при его оптимальных параметрах является дорогостоящим при изготовлении и значительно металлоемким при эксплуатации. При существенной наработке на лемех происходит износ лезвийной и носовой частей, что в свою очередь вызывает замену всего лемеха. Существующие методы восстановления лемеха (в частности метод отсекания изношенной поверхности и приваривания ремонтных вставок) является трудоемким процессом. Способ горячего вальцевания позволяет получить на лезвийной части лемеха переменный угол заострения, который составляет 180 в носовой и 130 в середине и пятке (крыле лемеха). Но такой лемех с изогнутой пространственной рабочей поверхностью и переменным по тол-
