Научная статья на тему 'Энергосберегающая технология восстановления залежных земель'

Энергосберегающая технология восстановления залежных земель Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
132
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
залежные земли / технология восстановления / повышенное увлажнение / агротехнические показатели / почвообрабатывающий агрегат / качество технологических процессов. / long fallow lands / rehabilitation technology / humid environment / agro-technical indicators / soil tillage unit / quality of technological process

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Н. И. Джабборов, В. И. Шамонин, А. В. Сергеев

Первичная обработка и восстановление плодородия залежных земель является общегосударственной проблемой. В этой связи в разное время на государственном уровне были приняты решения о мерах по введению в оборот данных земель. Цель исследований повышение энергосбережения показателей эффективности технических средств и технологий восстановления залежных земель в условиях повышенного увлажнения. Предметом исследований являлись показатели энергоэффективности технологических процессов восстановления залежных земель и применяемых машин. Научная новизна работы заключается в результатах сравнительной оценки различных технологий восстановления залежных земель по производительности, затратам труда, энергии и качеству технологических процессов. При проведении исследований применялись теоретические и экспериментальные методы оценки, анализ и обобщение опытных данных. В статье приведены результаты экспериментальных исследований технологий восстановления залежных земель в условиях повышенного увлажнения Ленинградской области, проведенных на экспериментальной базе «Красная Славянка» Института агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства филиала ФГБНУ ФНАЦ ВИМ в весенне-летний период 2018 года. Приведены результаты расчета производительности агрегатов, погектарного расхода топлива, затрат труда и энергии на технологические операции по восстановлению залежных земель, по традиционной технологии, применяемой в хозяйстве, по рекомендуемой, с учетом имеющихся технических средств, и, по перспективной (энергосберегающей) технологиям, с учетом разрабатываемой техники. Анализ результатов расчетов свидетельствует, что перспективная (энергосберегающая) технология с применением почвообрабатывающего агрегата УКПА-2,4 с рабочими органами для глубокого рыхления почвы и кольцевыми рабочими органами для поверхностной обработки почвы более эффективна по сравнению с традиционной и рекомендуемой технологией. Технология обеспечивает эффективную первичную обработку залежных земель с наименьшими затратами труда, энергии и высоким качеством их восстановления.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Н. И. Джабборов, В. И. Шамонин, А. В. Сергеев

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ENERGY-SAVING TECHNOLOGY FOR LONG FALLOW LAND REHABILITATION

Primary tillage and reclamation of long-term uncultivated (fallow) land is a national problem. In this regard, at different times the decisions were made at the country level concerning the measures to bring these lands back into use. The study objective was to improve the energy saving and performance efficiency of technologies, machines and equipment for long fallow land rehabilitation in the very humid environment. The study subject was the indicators of energy efficiency of technological processes and machines applied to restore the long-term uncultivated land. Scientific novelty of this work is in the results of the comparative assessment of fallow land restoration technologies in terms of productivity, labour and energy inputs and the quality of technological processes. Theoretical and experimental methods of assessment, analysis and synthesis of experimental data were applied in the studies,. The article considers the results of experimental studies of fallow land rehabilitation technologies in the very humid environment of Leningrad Region, conducted on the experimental site “Krasnaya Slavyanka” of IEEP branch of FSAC VIM in spring and summer of 2018. The productivity of tractor/implement system, per-hectare fuel consumption, labour and energy inputs associated with the technological operations to restore the uncultivated land were calculated for the technology in place on the farm, for the recommended technology taking into account the available machines and equipment, and for the energy-saving technology taking into account the machines under development. Analysis of the calculation results showed that the promising energy-saving technology, which makes use of the soil-tilling unit UKPA-2.4 with the working tools for deep soil loosening and the ring working tools for surface tillage, was more effective compared to the standard and recommended technologies. It provides efficient primary tillage of long-term uncultivated land with the lowest labour and energy inputs and high quality of rehabilitation.

Текст научной работы на тему «Энергосберегающая технология восстановления залежных земель»

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства_

parameters for selective harvesting of cabbage]. Molochnokhozyaistvennyi vestnik. 2013. N 4 (12): 59-64. (In Russian)

3. Romanovsky N.V., Guzanov M.S. Issledovanie uborochnogo protsessa rannei kapusty [Investigation of early cabbage harvesting process[. Sistema tekhnologii i mashin dlya innovatsionnogo razvitiya APK Rossii. [System of technologies and machines for innovative development of agro-industrial complex of Russia]. Moscow:VIM. 2013: 253256. (In Russian)

4. Savchenko I. Mekhanizatsiya uborki ne odnovremenno sozrevayushchikh kul'tur [Mechanisation of harvesting of non-simultaneaously ripening crops]. Ovoshchevodstvo. 2009. N 6: 64-67. (In Russian)

5.Romanovskyi N.V., Sinyakov M.A. Vybor tekhnicheskogo sredstva dlya vyborochnoi uborki ovoshchei [Choise of equipment for selective vegetables harvesting]. Tekhnologii i

УДК 631.95:631.51.01

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЗАЛЕЖНЫХ ЗЕМЕЛЬ

Н.И. Джабборов, д-р техн. наук; A.B. Сергеев, канд. техн. наук

В.И. Шамонин, канд. техн. наук;

Институт агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства - филиал ФНАЦ ВИМ (ИАЭП), Санкт-Петербург, Россия

Первичная обработка и восстановление плодородия залежных земель является общегосударственной проблемой. В этой связи в разное время на государственном уровне были приняты решения о мерах по введению в оборот данных земель. Цель исследований - повышение энергосбережения показателей эффективности технических средств и технологий восстановления залежных земель в условиях повышенного увлажнения. Предметом исследований являлись показатели энергоэффективности технологических процессов восстановления залежных земель и применяемых машин. Научная новизна работы заключается в результатах сравнительной оценки различных технологий восстановления залежных земель по производительности, затратам труда, энергии и качеству технологических процессов. При проведении исследований применялись теоретические и экспериментальные методы оценки, анализ и обобщение опытных данных. В статье

tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2015. N 87: 100-106. (In Russian)

6. Romanovskiy N.V., Irkov I.I., Shiraliev S.O. Mekhanizatsiya vyborochnoi uborki [Mechanization of multiple-pick harvesting]. Kartofel' i ovoshchi. 2016. N 7: 18-19. (In Russian)

7. Romanovsky N.V. Optimizatsiya ekspluatatsionnykh parametrov ovoshcheuborochnogo kompleksa [ Operation parameter optimization of vegetable harvest complex]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2016. N 11: 24-27. (In Russian)

8. Protokol №10-42-17 (5100012) periodicheskikh ispytanii kompleksa vyborochnoi uborki ovoshchei KVU-5.0 [Certificate N10-42-17 (5100012) of periodical tests of KVU-5.0 unit for selective harvesting of vegetables]. Kalitino . FGBU «SZGZ MIS». 2017: 22 (In Russian)

DOI 10.24411/0131-5226-2018-10101

ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал.

_ИАЭП. 2018. Вып. 97_

приведены результаты экспериментальных исследований технологий восстановления залежных земель в условиях повышенного увлажнения Ленинградской области, проведенных на экспериментальной базе «Красная Славянка» Института агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства - филиала ФГБНУ ФНАЦ ВИМ в весенне-летний период 2018 года. Приведены результаты расчета производительности агрегатов, погектарного расхода топлива, затрат труда и энергии на технологические операции по восстановлению залежных земель, по традиционной технологии, применяемой в хозяйстве, по рекомендуемой, с учетом имеющихся технических средств, и, по перспективной (энергосберегающей) технологиям, с учетом разрабатываемой техники. Анализ результатов расчетов свидетельствует, что перспективная (энергосберегающая) технология с применением почвообрабатывающего агрегата УКПА-2,4 с рабочими органами для глубокого рыхления почвы и кольцевыми рабочими органами для поверхностной обработки почвы более эффективна по сравнению с традиционной и рекомендуемой технологией. Технология обеспечивает эффективную первичную обработку залежных земель с наименьшими затратами труда, энергии и высоким качеством их восстановления.

Ключевые слова: залежные земли; технология восстановления; повышенное увлажнение; агротехнические показатели; почвообрабатывающий агрегат, качество технологических процессов.

Для цитирования: Джабборов Н.И., Шамонин В.И., Сергеев А.В. Энергосберегающая технология восстановления залежных земель // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. № 4 (97). С.149-159.

ENERGY-SAVING TECHNOLOGY FOR LONG FALLOW LAND REHABILITATION

N.I. Dzhabborov, DSc (Engineering); A.S. Sergeev, Cand. Sc. (Engineering)

V.I. Shamonin, Cand. Sc. (Engineering);

Institute for Engineering and Environmental Problems in Agricultural Production (IEEP) - branch of FSAC VIM, Saint Petersburg, Russia

Primary tillage and reclamation of long-term uncultivated (fallow) land is a national problem. In this regard, at different times the decisions were made at the country level concerning the measures to bring these lands back into use. The study objective was to improve the energy saving and performance efficiency of technologies, machines and equipment for long fallow land rehabilitation in the very humid environment. The study subject was the indicators of energy efficiency of technological processes and machines applied to restore the long-term uncultivated land. Scientific novelty of this work is in the results of the comparative assessment of fallow land restoration technologies in terms of productivity, labour and energy inputs and the quality of technological processes. Theoretical and experimental methods of assessment, analysis and synthesis of experimental data were applied in the studies,. The article considers the results of experimental studies of fallow land rehabilitation technologies in the very humid environment of Leningrad Region, conducted on the experimental site "Krasnaya Slavyanka" of IEEP - branch of FSAC VIM in spring and summer of 2018. The productivity of tractor/implement system, per-hectare fuel consumption, labour and energy inputs associated with the technological operations to restore the uncultivated land were calculated for the technology in place on the farm, for the recommended technology taking into account the available machines and equipment, and for the energy-saving technology taking into account the machines under development. Analysis of the calculation results showed that the promising energy-saving technology, which makes use of the soil-tilling unit UKPA-2.4 with the working tools for deep soil loosening and the ring working tools for surface tillage, was more effective compared to the standard and recommended

Технологии и технические средства механизированного производства продукции

растениеводства_

technologies. It provides efficient primary tillage of long-term uncultivated land with the lowest labour and energy inputs and high quality of rehabilitation.

Key words: long fallow lands; rehabilitation technology; humid environment; agro-technical indicators; soil tillage unit, quality of technological process.

For citation: N.I. Dzhabborov, Shamonin V.I., Sergeev A.S. Energy-saving technology for long fallow land rehabilitation. Tekhnologii i tekhnicheskie sredstva mekhanizirovannogo proizvodstva produkcii rastenievodstva i zhivotnovodstva. 2018. 4(97): 149-159 (In Russian)

Введение

В Российской Федерации общая площадь залежных земель составляет около 40 млн. га. При этом деградированные земли составляют 130 млн. га, из них площадь земель с отрицательным балансом гумуса -97 % [1]. В гумидной зоне земледелия Северо-Западного региона России при прекращении обработки за 3-4 года земли начинают зарастать однолетними и многолетними сорняками, древесной и кустарниковой растительностью.

В разное время на государственном уровне были приняты решения о мерах по введению в оборот необрабатываемых (залежных) земель. В качестве примера можно привести Постановление

Правительства РФ от 27 12.2012 г. N 1436 "О федеральной целевой программе

"Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как национального достояния России на 2006 -2010 годы и на период до 2013 года" [2].

Учеными и специалистами отрасли были проведены исследования по определению характеристик опасных природных явлений, риск возникновения и их влияние на сельскохозяйственное производство в

результаты которых опубликованы в работе

[3].

В ИАЭП - филиале ФГБНУ ФНАЦ ВИМ (ИАЭП - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) также ведутся исследования по разработке технологий и машин для восстановления

залежных земель в условиях повышенного увлажнения [4,5,6].

почвообрабатывающих рабочих органов и машин в ИАЭП - филиале ФГБНУ ФНАЦ ВИМ разработаны новые рабочие органы и универсальный почвообрабатывающий

агрегат блочно-модульной структуры [7,8,9,10], которые наиболее эффективны при восстановлении залежных земель.

восстановлению залежных земель в различных регионах России необходимо разработать и обосновать зональные технологии и технические средства, отвечающие перспективным показателям энергетических и технико-экономических критериев. Разработка и экспериментальная проверка технологий и машин должна проводиться с применением современных информационно-измерительных систем.

С учетом актуальности проблемы на экспериментальной базе «Красная Славянка» проведены экспериментальные исследования по проверке и совершенствованию технологии восстановления залежных земель. Изложены результаты оценки работ по восстановлению залежных земель по традиционной, рекомендуемой (с учетом имеющихся технических средств) и перспективной (энергосберегающей)

технологиям по производительности, погектарному расходу топлива, затратам труда, энергоемкости и качеству их обработки.

Материалы и методы

ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал _ИАЭП. 2018. Вып. 97_

Объектами исследования являлись технологии восстановления залежных земель в условиях повышенного увлажнения и соответствующие технические средства.

Предметом исследований являлись показатели эффективности технических средств и технологий восстановления залежных земель в условиях повышенного

погектарный расход топлива, затраты труда, энергоемкость процессов и качество технологических процессов).

Цель исследований - повышение энергосбережения показателей

эффективности технических средств и технологий восстановления залежных земель в условиях повышенного увлажнения с использованием перспективных технических средств.

Исследования проводились на полях экспериментальной базы «Красная славянка» ИАЭП - филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ. Последняя обработка почвы проходила 7-8 лет назад.

Показатели оценки качества работы технических средств определялись согласно «Правилам производства механизированных работ». Эксперименты проводились в следующих условиях: влажность почвы, % -20-24; травостой, см - 22 - 40; среднее количество растений, шт./м2 - 756; тип почвы - дерново-слабоподзолистый; твердость почвы (средняя) до обработки (Мпа)/(кг/см2) в слоях: 0-10 см - 1,2/12; 1020 см - 2,0/20; 20-30 см - 2,5/25. При проведении экспериментальных

исследований скорость движения агрегатов варьировался в пределах от 1,92 до 3,57 м/с. Глубина обработки почвы при разрушении дерниного слоя составляла 10, 15 и 20 см. Угол атаки а кольцевых рабочих органов устанавливался на 16°, 20°, 25°. Расход топлива определялся с помощью счетчика ББМ 90АР, установленного в топливную систему трактора МТЗ-82.

Степень крошения почвы определялась до и после прохода агрегата на контрольных площадках. Пробы отбирались в четырех точках - две по ходу и две на обратном ходе агрегата. Взятия пробы последовательно разделяли на фракции свыше 50 мм, 50-25 мм, 25-10 мм и менее 10 мм. Полученные данные заносились в наблюдательные листы. Фактическую глубину обработки определяли с помощью мерной линейки. Число замеров более 30 шт. Твердость, влажность, плотность и агрегатный состав почвы определялись в горизонте 0-20 см. Для определения влажности почвы брали навески почвы из каждого горизонта в пяти точках по диагонали выбранного зачетного участка.

пенетрометром Dikey-john в местах определения влажности в 3-х кратной повторности [9]. Засоренность почвы сорняками определяли на учетных площадках, равномерно расположенных на участке, количественным методом.

В исследованиях были произведены расчеты показателей энергоэффективности технологий восстановления залежных земель согласно разработанных раннее методик [11,12].

Результаты и обсуждение

Проведенный анализ состояния залежных (7-8 лет) земель на экспериментальной базе «Красная Славянка» ИАЭП-филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ с учетом засоренности позволил из них выявить 3 категории:

1 - поля, заросшие мелкими деревьями, кустарником и многолетними сорными растениями;

2 - поля, заросшие мелким кустарником и многолетними сорными растениями с травостоем более 40 см;

3 - поля, заросшие многолетними сорными растениями с высотой травостоя менее 40 см.

технологических операций и

соответствующих технических средств восстановления залежных земель зависит от состояния, толщины дерненного слоя, плотности и твердости почвы, степени зарастания полей кустарником и мелколесьем, подтопления и

переувлажнения [3, 4].

В результате проведенных исследований нами рассмотрены следующие технологии восстановления залежных земель:

- традиционная технология - дискование с использованием дисковых борон БДН-3 на глубину 10-12 см (в один или в 2 следа);

- рекомендуемая технология - рыхление на

комбинированным почвообрабатывающим агрегатом УКПА-2,4 (в 2 следа, вдоль-

культиватором для предпосевной подготовки почвы КЗН-4,0 (или аналогичным культиватором) после двух-трёх дней высыхания дерненного слоя с целью отделения корневищ растений от почвы (в 2 следа, вдоль-поперёк);

- перспективная (энергосберегающая) технология - рыхление на глубину 14-15 см универсальным комбинированным почвообрабатывающим агрегатом УКПА-2,4 (в 2 следа, вдоль-поперёк), поверхностная обработка почвообрабатывающим агрегатом УКПА-2,4 с кольцевыми рабочими органами после двух-трёх дней высыхания дерненного слоя с целью отделения корневищ растений от почвы (в 1 след).

В традиционной технологии первичную обработку залежных земель, в основном, проводят с помощью дисковой бороны БДН-3 на глубину 10-12 см. Использование дисковой бороны, как видно из рис. 1, не обеспечивает равномерность поверхности поля, в стыковых участках образуются борозды глубиной 9-12 см. Дерниный слой после обработки дисковой бороной разрушается и переворачивается на 80-90°. Часть дернины остается закопанной в

нижние слои земли. Практика показывает [35], что использование дисковой бороны в целом способствует измельчению стеблей и корневищ сорняков. Но в дальнейшем, из-за неполного высыхания дернины ухудшается степень отделения сорных растений и их корневищ, их выноса на поверхность при последующей обработке. При обработке залежных земель дисковой бороной, часть дернины разрушается, но в оставшиеся неразрушенной части вновь разрастаются сорные растения, вследствие улучшения водного и воздушного режима почвы от частичной обработки почвы. В итоге применение дисковой бороны не обеспечивает высыхание дерненного слоя, что приводит к быстрому прорастанию сорняков. Из этого следует, что, первичная обработка залежных земель дисковыми боронами не дает необходимого эффекта.

Рис.1. Состояние агрофона после обработки дисковой бороной на глубину 10-12 см (через 20 дней после обработки)

В рекомендуемой технологии восстановления залежных земель

использовался разработанный в ИАЭП -

почвообрабатывающий агрегат УКПА-2,4 блочно-модульного типа [7] для глубокой и поверхностной обработки почвы.

Исследования показали, что для разрушения мощной дернины можно использовать

ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал. _ИАЭП. 2018. Вып. 97_'

почвообрабатывающий агрегат УКПА-2,4 в варианте для глубокого рыхления почвы с трактором класса 1,4 кН (МТЗ-920) (рис. 2). После такой обработки в два следа дернина разрушается и разделяется на отдельные части и при воздействии ветра и солнца высыхает в течение 2-3 дней (рис. 3). Дальнейшая обработка поля с применением культиватора КЗН-4 (ВИСХОМ - ИАЭП) с рыхлительной лапой на пружинных стойках и четырех легких планчатых катков только при работе в 2 следа (вдоль-поперек) обеспечивает сепарацию верхнего слоя почвы, отделение сорных растений и их корневищ от почвы, и их выноса на поверхность, а также выравнивание поверхности поля (рис. 4).

Рис.2. Безотвальная обработка на глубину 14-15 см почвообрабатывающим агрегатом МТЗ-920+УКПА-2.4 для глубокого рыхления почвы

Рис. 3. Состояние агрофона после двух проходов

(вдоль-поперёк) почвообрабатывающего агрегата МТЗ-920+УКПА-2.4, переуплотнённая

Рис. 4. Поверхностная обработка почвы на глубину 8-10 см почвообрабатывающим агрегатом МТЗ-920+КЗН-4

часть поля

Рис. 5. Состояние участка поля после восстановления

Таким образом, рекомендуемая технология обработки с применением агрегатов МТЗ-920+УКПА-2,4 и МТЗ-920+КЗН-4 более эффективна по сравнению с использованием дисковых борон.

Перспективная (энергосберегающая) технология показывает, что при восстановлении залежных земель для сепарации верхнего слоя почвы, отделение сорных растений и их корневищ от почвы, и их выноса на поверхность, а также выравнивания поверхности поля необходимо использовать почвообрабатывающий агрегат УКПА-2,4 с кольцевыми рабочими органами. Применение УКПА-2,4 с кольцевыми

рабочими органами по сравнению с культиватором КЗН-4, всего за один проход обеспечивает требуемое качество обработки. Агрегат УКПА-2,4 с кольцевыми рабочими органами [8], который за один проход выполняет следующие технологические операции: разбивание дернинного слоя (комков) почвы на части, вырывание сорной растительности, отделение сорняков и их корневой системы от почвы, ее рыхление и выравнивание поверхности поля, а также операцию дискования почвы (при снятии кольца).

обеспечивает разуплотнение дерненного слоя без оборота пласта на глубину до 5-10 см, сепарацию верхнего слоя почвы и выравнивание поверхности поля. Глубина обработки почвы регулируется изменением угла атаки рабочего органа.

Рис. 7. Зависимость степени уничтожения сорняков С°у от угла а атаки рабочих органов

С: = -ОД 02166сс2 + 4,945500а + 39,456666

На основании экспериментальных данных были установлены зависимости степени рыхления почвы Ка от скорости движения почвообрабатывающего агрегата при угле атаки рабочих органов а-16°, а =20° и а = 25° (рисунки 8-10). Так, в диапазоне изменения скорости движения агрегата от 1,92 до 3,57 м/с, при установке угла атаки рабочих органов а - 16°, среднее значение степени рыхления почвы увеличилось от 81 до 83 % (рис. 8).

Рис. 6. Общий вид кольцевого рабочего органа для поверхностного обработки почвы

Экспериментальные исследования,

проведенные по оценке качества работы УКПА-2,4 с кольцевыми рабочими органами показали, что при увеличении угла атаки с 16° до 25° многооперационных рабочих органов, степень уничтожения сорных растений С'^ увеличивается от 92,43 до 99,24

Рис. 8. Зависимость степени рыхления почвы Ко от скорости движения Ур (угол атаки рабочих

органов а = 16°) К0 =-0,703317Г; +5,07333Р; +73,85191

ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал. _ИАЭП. 2018. Вып. 97_'

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рис. 9. Зависимости степени рыхления почвы от угла атаки рабочих органов (при фиксированном значении скорости Ур = 1,9м/с)

К0 = -0,02806а2 +1,56250« + 65,40222

Рис. 10. Зависимости степени рыхления почвы от угла атаки рабочих органов (при фиксированном значении скорости ¥р =2,6 м/с)

Кп =0,05311а2 -1,26200а+ 88,89555

Таким образом, увеличение рабочей скорости на 1,65 км/ч (6 км/ч) увеличивает степень рыхления на 2%, а увеличение угла атаки кольцевых рабочих органов на 9° увеличивает степень рыхления на 4%, что показывает эффективность их применения в технологиях восстановления залежных земель.

Экспериментальные исследования

показали, что качество работы почвообрабатывающего агрегата УКПА-2,4 с кольцевыми рабочими органами

агротехническим требованиям и нормам, предъявляемым к технологическим операциям обработки почвы. Таким образом, в технологиях восстановления залежных

земель в перспективе культиватор КЗН-4 с рыхлительными лапами и упругими стойками необходимо заменить на УКПА-2,4 с кольцевыми рабочими органами.

В процессе исследований были произведены расчеты показателей энергоэффективности представленных

технологий восстановления залежных земель. Так при обработке почвы по традиционной технологии с применением дисковой бороны БДН-3 в агрегате с трактором МТЗ-920 при работе в 2 следа затраты энергии на 1 га составляют 1033 МДж (затраты труда составили 0,413 чел-ч/га, расход топлива 15,0 кг/га. Однако как отмечалось ранее, обработка залежных земель дисковыми боронами не обеспечивает требуемого качества обработки, и затраты энергии являются неэффективными.

При восстановлении залежных земель с использованием рекомендуемой технологии израсходовано 1698 МДж/га (затраты труда составили 2,22 чел-ч/га, расход топлива 24,84 кг/га). Энергоемкость восстановления залежных земель можно снизить путем замены МТА МТЗ-920+КЗН-4 на МТЗ-920+УКПА-2,4 с кольцевыми рабочими органами до 1425 МДж/га (затраты труда составили 1,83 чел-ч/га, расход топлива 21,44 кг/га), так как требуемого качества работы культиватор КЗН-4 обеспечивает только при работе в два следа, а УКПА-2,4 -за один след.

Расчеты показали, что применение перспективной (энергосберегающей)

технологии восстановления залежных земель с применением почвообрабатывающего агрегата УКПА-2,4 в варианте глубокого рыхления и с кольцевыми рабочими органами позволяет уменьшить затраты энергии на 273,5 МДж/га, расхода топлива на 3,40 кг/га и трудозатраты на 0,39 чел.ч./га по сравнению с рекомендуемой технологией.

Выводы

Проблема восстановления залежных земель в условиях повышенного увлажнения является актуальной, так как введение их в сельскохозяйственный севооборот позволяет увеличить объем производства продукции растениеводства. Агроклиматические

особенности региона, состояние

растительного покрова, тип почвы, ее гранулометрический состав и другие агрофизическими свойства являются определяющими факторами при выборе способов и машин для обработки необрабатываемых земель. Применяемые в настоящее время технические средства не обеспечивают качественное проведение технологических операций по

восстановлению залежных земель с наименьшими затратами энергии и труда.

Исследованиями установлено, что восстановление залежных земель необходимо проводить в два этапа. Первый этап включает первичную обработку почвы

по разрушению дернины, отделения корневищ сорняков от почвы, их выноса на поверхность, сепарацию верхнего слоя и выравнивание поверхности поля. Второй этап восстановления включает в себя проведение технологических операций, обеспечивающих восстановление

плодородия земель посредством проведения глубокой вспашки, внесения и заделки минеральных или органических удобрений и известкования.

(энергосберегающей) технологии

восстановления залежных земель с применением почвообрабатывающего

агрегата УКПА-2,4 в варианте глубокого рыхления и с кольцевыми рабочими органами позволяет уменьшить затраты энергии на 273,5 МДж/га, расхода топлива на 3,40 кг/га и трудозатраты на 0,39 чел.-ч/га по сравнению с рекомендуемой технологией и обеспечит требуемое качество обработки по сравнению с традиционной технологией.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Ушачев. И.Г. Государство, не обладающее продовольственной независимостью, не может чувствовать себя безопасным в современном мире // Агрокредит. 2009. С.82. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.vniiesh.ru/publications/Stat/4945.ht ш! (дата обращения 22.11.2018)

2. Постановление Правительства РФ от 27 12.2012 г. N 1436 "О федеральной целевой программе "Сохранение и восстановление

сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как национального достояния России на 2006 - 2010 годы и на период до 2013 года" [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://rg.ru/2013/01/16/apk-dok.html (дата обращения 22.11.2018)

3. Чекмарев П.А., Абдрахманов И.К., Ткач И. А. и др. Характеристика опасных

природных явлений, риск возникновения и их влияние на сельскохозяйственное производство в субъектах Российской Федерации. - М.: Росинформагротех, 2009. -276 с.

4. Джабборов Н.И., Добринов A.B. Проблемы восстановления запущенных земель в СевероЗападном регионе России и пути их решения

Петербург: ГНУ СЗНИИМЭСХ. 2013. Том 1. С. 90-96.

5. Джабборов Н.И., Федькин Д.С., Михайлов A.C. Обоснование системы технологических процессов восстановления необрабатываемых земель в условиях повышенного увлажнения // Инновации в сельском хозяйстве. 2014. № 5. С. 66-68.

ISSN 0131-5226. Теоретический и научно-практический журнал _ПАЭП. 2018. Вып. 97_'

Восстановление залежных земель в условиях повышенного увлажнения //

Сельскохозяйственные машины и технологии, № 4, 2015. С. 25-28.

7. Джабборов Н.И., Добринов A.B., Лобанов

Комбинированный почвообрабатывающий агрегат. Патент на полезную модель. №130473, 2013 г.

8. Джабборов Н.И., Ожегов Н.М., Добринов A.B., Федькин Д.С. Рабочий орган для обработки почвы. Патент на полезную модель RUS 154915, 2015.

9. Джабборов Н.И., Федькин Д.С., Ахмадов Б.Р. Номограмма для определения твердости почвы по результатам измерений посредством пенетрометра DICKE Y-john //Материалы международной научно-практической конференции на тему «Актуальные проблемы, перспективы развития сельского хозяйства для обеспечения продовольственной

безопасности Таджикистана», посвященной 80-летию образования Института земледелия Таджикской академии сельскохозяйственных наук и 20-летию XYI-й сессии Верховного Совета Республики Таджикистан, 18-19 сентября 2012 года, том YII. С. 207-209. 10. Джабборов Н.И., Максимов Д.А., Устроев A.A., Захаров A.M. Оценка качества работы многооперационных рабочих органов универсального комбинированного

«Молодой ученый», № 22 (126), 2016 г. С. 29-35.

статистический метод определения энергоемкости технологических процессов в растениеводстве. Методическое пособие. Душанбе: Таджик НИИНТИ. 1992. 42 С. 12. Методика энергетического анализа технологических процессов в

сельскохозяйственном производстве. М.: ВИМ. 1995. 95 С.

REFERENCES

1. Ushachev I.G. Gosudarstvo, ne obladayushchee prodovol'stvennoj nezavisimost'yu, ne mozhet chuvstvovat' sebya bezopasnym v sovremennom mire [A state that does not have food independence cannot feel safe in the modern world]. Agrokredit. 2009: 82. Available at: http://www.vniiesh.ru/publications/Stat/4945.ht ml (accessed 22.11.2018) (In Russian)

2. Postanovlenie Pravitel'stva RF ot 27 12.2012 g. N 1436 "O federal'noj celevoj programme "Sohranenie i vosstanovlenie plodorodiya pochv zemel' sel'skohozyajstvennogo naznacheniya i agrolandshaftov kak nacional'nogo dostoyaniya Rossii na 2006 - 2010 gody i na period do 2013 goda" [Government Order of the Russian Federation of 27.12.2012 N 1436 "On the Federal target program "Preservation and restoration of soil fertility of agricultural lands

and agricultural landscapes as the national heritage of Russia for 2006-2010 and for the

https://rg.ru/2013/01/16/apk-dok.html (accessed 22.11.2018)

3. Chekmarev P.A., Abdrahmanov I.K., Tkach I.A. i dr. Harakteristika opasnyh prirodnyh yavlenij, risk vozniknoveniya i ih vliyanie na sel'skohozyajstvennoe proizvodstvo v sub"ektah Rossijskoj Federacii [Characteristics of natural hazards, the risk of occurrence and their impact on agricultural production in the subjects of the Russian Federation]. Moscow: Rosinformagrotekh, 2009: 204. (In Russian)

4. Dzhabborov N.I., Dobrinov A.V. Problemy vosstanovleniya zapushchennyh zemel' v Severo-Zapadnom regione Rossii i puti ih resheniya [Problems of overgrown fileds rehabilitation in the North-West Region of

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства_

Russia and their solutions]. Materialy Mezhdunarodnogo agroekologicheskogo

foruma [Proc. Int. Agri-Env. Forum]. Saint Petersburg: GNU SZNIIMESH, 2013, vol. 1: 90-96. (In Russian)

5. Dzhabborov N.I., Fed'kin D.S., Mihajlov A.S. Obosnovanie sistemy tekhnologicheskih processov vosstanovleniya neobrabatyvaemyh zemel' v usloviyah povyshennogo uvlazhneniya [Substantiation of the technological processes system of recovery of uncultivated land in high humid environment]. Innovacii v sel'skom hozyajstve. 2014. N 5: 66-68. (In Russian)

6. Dzhabborov N.I., Dobrinov A.V. Vosstanovlenie zalezhnyh zemel' v usloviyah povyshennogo uvlazhneniya [ Restoration of long-fallow lands in the conditions of the increased moisture]. Sel'skohozyajstvennye mashiny i tekhnologii. 2015, N 4: 25-28. (In Russian)

7. Dzhabborov N.I., Dobrinov A.V., Lobanov A.V., Fed'kin D.S., Evseeva S.P. Kombinirovannyj pochvoobrabatyvayushchij agregat [ Combined soil tilling unit]. Useful model patent RF N 130473, 2013. (In Russian)

8. Dzhabborov N.I., Ozhegov N.M., Dobrinov

A.V., Fed'kin D.S. Rabochij organ dlya obrabotki pochvy [Working tool for soil tillage]. Useful model patent RF N154915. 2015. (In Russian)

9. Dzhabborov N.I., Fed'kin D.S., Ahmadov

B.R. Nomogramma dlya opredeleniya tverdosti pochvy po rezul'tatam izmerenij posredstvom penetrometra DICKEY-john [Nomogram to determine the soil compaction index by the measurement results with DICKEY-john soil compaction tester], "Aktual'nye problemy, perspektivy razvitiya sel'skogo hozyajstva dlya obespecheniya prodovol'stvennoj bezopasnosti

Tadzhikistana ". Materialy mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii

posvyashchennoj 80-letiyu obrazovaniya Instituta zemledeliya Tadzhikskoj akademii sel'skohozyajstvennyh nauk i 20-letiyu XYI-j sessii Verhovnogo Soveta Respubliki Tadzhikistan [Proc. Int. Sci. Prac. Conf. "Actual problems, prospects for the development of agriculture to ensure food security in Tajikistan" dedicated to 80th Ann of Inst. of Agr. of Tajik Academy of Agr. Sci. and 20th Ann.of XYI Session of Supreme Council of Republic of Tajikistan]. 2012. vol. YII: 207-209. (In Russian)

10. Dzhabborov N.I., Maksimov D.A., Ustroev A.A., Zaharov A.M. Ocenka kachestva raboty mnogooperacionnyh rabochih organov universal'nogo kombinirovannogo pochvoobrabatyvayushchego agregata [Assessment of performance quality of multi-operational working tools of the universal combined tillage unit]. Molodoj uchenyj, 2016, N 22 (126): 29-35. (In Russian)

11. Dzhabborov N.I. Veroyatnostno-statisticheskii metod opredeleniya energoemkosti tekhnologicheskikh protsessov v rastenievodstve. Metodicheskoe posobie [Probabilistic and statistical method for determining the energy intensity of technological processes in crop production. Methodical guidelines]. Dushanbe: Tadzhik NIINTI. 1992: 42. (In Russian)

12. Metodika energeticheskogo analiza tekhnologicheskikh protsessov v sel'skokhozyaistvennom proizvodstve [Methods of energy analysis of technological processes in agricultural production]. Moscow: VIM. 1995: 95. (In Russian)

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.