CC BY
4
***** ИЗВЕСТИЯ *****
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: № 2 (70) 2023
НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ И ПИЩЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ/ AGROENGINEERING AND FOOD TECHNOLOGIES
DOI: 10.32786/2071-9485-2023-02-49 RESOURCE-SAVING TECHNOLOGIES OF POTATO CULTIVATION DURING SPRINKLING USING HYDROGEL
A.E. Novikov, A. N. Tseplyaev, S.Y. Semenento
All-Russian Research Institute of Irrigated Agriculture, Volgograd Received 27.03.2023 Submitted 18.05.2023
Abstract
Introduction. When cultivating agricultural crops, a number of interrelated technological operations are provided for. The costs of performing these operations reach significant indicators and sometimes amount to hundreds of thousands of rubles [6, 12]. They depend on the cultivated culture, technology and other factors. Obtaining products in irrigated agriculture is primarily associated with irrigation costs, which range from 27 to 40% of total investments in technology [4, 9]. This indicator is seriously influenced not only by the crops grown, but also by the condition and types of soils, climatic conditions, fertilizers used, etc. Therefore, when cultivating crops under irrigation, and especially by sprinkling, everything is aimed at saving irrigated water [5, 12]. To do this, various techniques are used to change the design of sprinklers, rescheduling irrigation dates during the day, etc. In order to save water, we propose introducing special polymer gels (hydrogels) into the soil that can accumulate moisture from the soil in large volumes, turning into a kind of semi-liquid substance in the form of a shapeless clot, and then, as moisture in the soil decreases, transfer it to plant roots [1, 13, 14]. Such stitched copolymers can accumulate from 20 ml to 1300 ml of distilled water per 1 gram of substance [2, 9]. For soil moisture, this indicator is slightly lower and ranges from 87 to 93% [3, 7, 10, 11]. Object. The effectiveness of the effect of the Avaxin copolymer on the yield and commercial yield of Gulliver potatoes was considered as the object of the study. Materials and methods. The influence of various doses of hydrogel application during potato planting on the yield and commercial yield of potatoes of the early variety "Gulliver", as well as the possibility of saving irrigation water when watering by sprinkling, was studied. A scheme for conducting experiments based on the methodology of field experience Doslekhov B. A. has been developed. Results and conclusions. During the research, the experimental potato plot was irrigated by sprinkling based on the irrigation rate of 300 m A 3/ha, the pre-irrigation moisture threshold was 80% NV. The dynamics of humidity changes in the soil layer of 0.0 ... 0.4 m was measured by the AQUATERRM device. According to the measurement results, the corresponding graphs and diagrams of the irrigation norm are constructed. In addition, precipitation and soil moisture are taken into account. The conclusions present an assessment of the effectiveness of the use of hydrogel at various doses of its application on the biological yield and marketable yield of potatoes, as well as indicators of irrigation water savings.
Key words. potato tubers, hydrogel, irrigation rate, pre-irrigation threshold, moisture dynamics, biological yield, commodity yield.
Citation. Novikov A.E., Tseplyaev A. N., Semenenko S.Y. Resource-saving technologies of potato cultivation during sprinkling using hydrogel. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2023. 2(70). 416-423 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2023-02-49.
Author's contribution. All the authors of this study were directly involved in the planning, execution or analysis of this study. All the authors of this article approved the final version presented.
Conflict of interest. The authors declare that there is no conflict of interest.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
УДК 635.1/.8
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ ПРИ ДОЖДЕВАНИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИДРОГЕЛЯ
А. Е. Новиков, доктор технических наук, член-корреспондент РАН А. Н. Цепляев, доктор сельскохозяйственных наук, профессор С. Я. Семененко, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия, г. Волгоград, Россия
Дата поступления в редакцию 27.03.2023 Дата принятия к печати 18.05.2023
Актуальность. При возделывании с.-х. культур предусмотрено выполнение ряда связанных между собой технологических операций. Затраты на выполнение этих операций достигают существенных показателей и иногда исчисляются сотнями тысяч рублей [6, 12]. Они зависят от возделываемой культуры, техники и других факторов. Получение продукции в орошаемом земледелии связано, в первую очередь, с затратами на орошение, которые колеблются от 27 до 40 % от общих вложений в технологию [4, 8]. На этот показатель серьезное влияние оказывают не только выращиваемые культуры, но и состояние и типы почв, климатические условия, применяемые удобрения и т.д. Поэтому при возделывании культур на орошении, а особенно дождеванием, всё направлено на экономию орошаемой воды [5, 12]. Для этого используют различные приемы по изменению конструкции дождевальных машин, переносов сроков полива в течение суток и т.д. Нами предлагается в целях экономии воды внесение в почву специальных полимерных гелей (гидрогелей), способных накапливать влагу из почвы в больших объемах, превращаясь в некую полужидкую субстанцию в виде бесформенного сгустка, а затем по мере уменьшения влаги в почве, передавать её корням растений [1, 13, 14]. Такие прошитые сополимеры могут накапливать от 20 мл до 1300 мл дистиллированной воды на 1 грамм вещества [2, 9]. Для почвенной влаги этот показатель несколько ниже и находится в пределах от 87 до 93 % [3, 7, 10, 11]. Объект. В качестве объекта исследования рассматривалась эффективность воздействия сополимера «Аваксин» на урожайность и товарный выход картофеля сорта «Гулливер». Материалы и методы. Изучалось влияние различных доз внесения гидрогеля при посадке картофеля на урожайность и товарный выход картофеля раннего сорта «Гулливер», а также возможность экономии оросительной воды при поливе дождеванием. Разработана схема проведения опытов на основе методики полевого опыта Доспехова Б. А. Результаты и выводы. При проведении исследований опытный участок картофеля орошался дождеванием из расчета нормы полива 300 м3/га, предполивной порог влажности составил 80 % НВ. Динамика изменения влажности в слое почвы 0,0 ... 0,4 м измерялась прибором AQUATERRM. По результатам измерения построены соответствующие графики, а также диаграммы поливной нормы. Кроме этого, учтены атмосферные осадки и почвенная влага. В выводах представлена оценка эффективности применения гидрогеля при различных дозах его внесения на биологическую урожайность и товарный выход картофеля, а также получены показатели экономии оросительной воды.
Ключевые слова: клубни картофеля, гидрогели, поливные нормы, биологическая урожайность картофеля, товарный выход картофеля.
Цитирование. Новиков А. Е., Цепляев А. Н., Семененко С. Я. Ресурсосберегающие технологии возделывания картофеля при дождевании с применением гидрогеля. Известия НВ АУК. 2023. 2(70). 416-423. DOI: 10.32786/2071-9485-2023-02-49.
Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие в планировании, выполнении или анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи одобрили представленный окончательный вариант.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Введение. Исследований, касающихся применения гидрогеля в земледелии на богаре, достаточно много. При этом следует отметить, что подобные исследования проводились в Англии, Германии, Канаде, Австралии, России, Казахстане, что отмечается в статьях многих авторов [1, 13, 14]. Полученные результаты успешно внедряются в производство, правда пока в небольших объемах.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Использованию указанного материала наибольшее внимание ученых-аграриев уделяется в последнее десятилетие. Это связано, в первую очередь, с процессом негативного изменения климата, динамикой повышения температуры и со значительным сокращением количества осадков.
В Российской Федерации развернуты опыты с гидрогелем в Краснодарском крае, Волгоградской области, Ставропольском крае, Башкирии и т.д. В качестве площадки для опытов используют богару, но в Казахстане и Ставропольском крае более 3-х лет гидрогель изучают при орошении [7, 9, 12]. Культуры, представленные в опубликованных материалах, самые различные: от озимой пшеницы, ярового ячменя и других зерновых до фруктовых насаждений, овощных культур и лекарственных трав.
С точки зрения практического внедрения результатов исследований нами было принято решение об изучении возможного применения гидрогеля на картофеле. Исследований, касающихся применения гидрогеля при выращивании картофеля с использованием гидрогеля, судя по литературным источникам, недостаточно для подготовки каких-либо рекомендаций. Кроме того, следует учесть, что все они связаны с возделыванием на богаре [8, 9].
Опыт проводился в соответствии с методикой полевого опыта (Доспехова Б. А.). Для исследований использовался участок общей площадью 0,3 га, на котором размещались посадки картофеля «Гулливер» с густотой растений из расчета 48 800 шт. на 1 га. Почвы светло-каштановые с содержанием гумуса 2,7. Участок был разделен на две равные части (контрольная и экспериментальная) по 0,15 га каждая. На них размечались участки по пять делянок с учетной площадью по 0,05 га. Сбор картофеля с делянок проводился вручную, для подкапывания клубней применялась картофелекопалка. Взвешивание и определение размеров клубней проводили в 3х кратной повторности. Результаты измерения заносили в журнал наблюдений для их последующей обработки.
Влажность почвы определялась до посадки и после уборки культур и в течение всего вегетационного периода в слое 0,0-0,4 м прибором AQUATERR М - 300 и с использованием биоклиматических коэффициентов испарения и периодическим контролем весовым методом. Отбор почвенных образцов проводился послойно через 0,1 м в трёхкратной повторности. Частота отбора перед поливом и после его проведения через 2 дня, а в межполивной период не реже одного раза в декаду. Отбор образцов для определения влажности почвы и содержания КРК осуществлялся на постоянно закрепленных динамических площадках (5 м2) по вариантам опыта.
На рисунках 1 и 2 представлены диаграммы по изменению динамики влажности в посадках картофеля.
На графике (рисунок 1) представлена динамика изменения влажности, диапазон ее изменения, календарные дни полива, а также диаграммы поливных норм с учетом естественных осадков. Предполивной порог влажности составляет 80 % НВ, норма полива была одинаковой из расчета 300 м3/га, при этом учтены атмосферные осадки в виде отдельных диаграмм по календарным срокам, их количество представлено диаграммами, обозначенными иным цветом. Всего за вегетативный период, от посадки картофеля до уборки урожая, проведено 12 поливов. Оросительная норма составляла 3600 м3/га, при суммарном водопотреблении 4241 м3/га, частота поливов напрямую связана с температурным режимом и поскольку от середины июля (20.07) до середины августа (15.08) наружные температуры доходили до 43.45 0С, частота полива составляла 5.6 дней. При этом с 4.06 по 10.07, как и с 16.08 по 5.09, частота поливов доходила до 10.12 дней.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Рисунок 1 - Динамика влажности почвы на варианте без гидрогеля (контроль)
в посадке картофеля
Figure 1 - Dynamics of soil moisture in the variant without hydrogel (control) in potato planting
Рисунок 2 - Динамика влажности почвы на варианте с гидрогелем в посадке картофеля
Figure 2 - Dynamics of soil moisture in the variant with hydrogel in potato planting
На рисунке 2 представлена динамика изменения влажности почвы на варианте опыта с гидрогелем. Следует отметить, что предполивной порог влажности составлял 80 % НВ. Поливная норма составляла 300 м3/га, при этом частота поливов снизилась,
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
поскольку на удержание влаги в почве существенное влияние оказал гидросорбент «Аваксин». Так, с 4.06 по 10.07 межполивной период составлял 16 дней, чему соответствуют и календарные сроки с 14.08 по 4.09, но в жаркий период от 15.07 по 14.08 межполивной период практически совпал с контрольными. При подержании 80 % НВ за вегетативный период при использовании гидрогеля уменьшилось на один. Возможности гидросорбента «Аваксин» не удалось выяснить полностью из-за его низкой адсорбции (1 : 13 при насыщении дистиллированной водой), а также малой дозы внесения (100 кг/га). Безусловно, некоторое положительное влияние на влажность почвы оказали атмосферные осадки, причем влажность почвы с гидрогелем при осадках соответствовала влажности при поливе. Кроме этого, следует отметить, что межполивной период уменьшается по мере развития растений и особенно интенсивным становится в фазу бутонизации картофеля, образования и формирования урожая.
Результаты исследований в опыте по определению эффективности применения гидрогеля оценивались показателем биологической урожайности картофеля «Гулливер». Они представлены в таблицах 1, 2, 3, а оценка расхода воды показана в таблице 4 в виде зависимости в сравнении от применения различных доз гидрогеля с контролем.
Таблица 1 - Биологическая урожайность картофеля "Гулливер", 2022 г. _Table 1 - Biological yield of potato "Gulliver", 2022_
Контроль, кг с 10 м2 Опыт с гидрогелем 60 кг/га-4,5 г. на 1 п.м.
NN Посадка Среднее Уро- Товар- Посадка Среднее Уро- Товар-
без гидрогеля по по- жай- ный с гидрогелем по по- жай- ный
делянок Повторность вторно- ность, выход, Повторность вторно- ность, выход,
1 2 3 стям, кг ц/га ц/га 1 2 3 стям, кг ц/га ц/га
1 22,8 24,1 21,7 22,9 229,0 211,0 23,1 22,7 25,1 23,6 236,0 223,0
2 25,3 20,7 23,4 23,1 231,0 218,0 24,3 20,9 22,5 22,6 226,0 210,0
3 21,6 23,7 22,1 22,5 225,0 209,0 26,1 23,7 21,0 23,6 236,0 224,0
4 24,1 20,9 23,0 22,7 227,0 215,0 22,8 27,0 23,1 24,3 243,0 227,0
5 22,9 24,4 21,8 23,0 230,0 220,0 23,5 24,1 20,7 22,8 228,0 212,0
Среднее с делянок, 23,3 22,8 22,4 22,8 228,4 215,4 24,0 23,7 22,5 23,4 233,8 219,2
Хср
Нср 0,6 0,8 0,3 0,1 1,1 2,1 0,6 1,0 0,8 0,3 3,1 3,4
Таблица 2 - Биологическая урожайность картофеля "Гулливер", 2022 Table 2 - Biological yield of Gulliver potatoes, 2022
г.
Контроль, кг с 10 м2 Опыт с гидрогелем 80 кг/га-6,0 г. на 1 п.м.
NN Посадка без гид- Среднее Уро- Товар- Посадка с гидро- Среднее Уро- Товар-
рогеля по по- жай- ный гелем по по- жай- ный
делянок Повторность вторно- ность, выход, Повторность вторно- ность, выход,
1 2 3 стям, кг ц/га ц/га 1 2 3 стям, кг ц/га ц/га
1 24,7 21,3 22,8 22,9 229,0 210,0 27,9 25,3 26,1 26,4 264,0 251,0
2 20,4 23,3 26,1 23,3 233,0 221,0 25,3 27,0 26,3 26,2 262,0 249,0
3 23,0 22,2 24,0 23,1 231,0 217,0 29,1 25,7 27,7 27,5 275,0 260,0
4 22,5 21,8 22,8 22,4 224,0 208,0 28,0 26,0 24,9 26,3 263,0 247,0
5 21,4 24,4 25,0 23,6 236,0 221,0 26,7 27,4 26,7 26,9 269,0 250,0
Среднее с делянок, 22,4 22,6 22,4 23,0 230,6 215,4 27,4 26,3 26,3 26,7 266,6 251,4
Хср
Нср 0,7 0,6 1,1 0,2 2,0 2,7 0,6 0,4 0,5 0,2 2,4 2,2
***** ИЗВЕСТИЯ *****
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Таблица 3 - Биологическая урожайность картофеля "Гулливер", 2022 г. Table 3 - Biological yield of Gulliver potatoes, 2022
NN делянок Контроль, кг с 10 м2 Опыт с гидрогелем 100 кг/га-7,5 г. на 1 п.м.
Посадка без гидрогеля Среднее по повторно-стям, кг Урожайность, ц/га Товарный выход, ц/га Посадка с гидрогелем Среднее по повторно-стям, кг Урожайность, ц/га Товарный выход, ц/га
Повторность Повторность
1 2 3 1 2 3
1 21,3 23,4 22,6 22,4 224,0 207,7 26,5 30,5 26,3 27,8 278,0 264,0
2 24,8 20,9 25,4 23,7 237,0 225,3 32,0 29,4 25,9 29,1 291,0 280,0
3 22,6 23,0 21,7 22,4 224,0 216,0 27,4 28,1 28,4 28,0 280,0 267,0
4 26,3 21,2 24,1 23,9 239,0 223,3 28,5 30,8 27,8 29,0 290,0 275,0
5 25,0 20,7 22,4 22,7 227,0 217,4 27,9 25,7 29,4 27,7 277,0 266,0
Среднее с делянок, Хср 24,0 21,8 23,2 23,0 230,2 217,9 28,5 28,9 27,6 28,3 283,2 270,4
Нср 0,9 0,6 0,7 0,3 3,2 3,1 0,9 0,9 0,7 0,3 3,0 3,0
Сравнивая урожайность картофеля на контроле и на делянках с гидрогелем (таблица 1) при его внесении из расчета 60 кг/га (4,5 г. на 1 п.м.), отмечаем, что существенной разницы показателей не отмечается. При средней урожайности на контроле в 228,4 ц/га, на участке с гидрогелем она достигает 233,8 ц/га с Нср=3,1 кг. Разность между контрольным замером и опытным равна 5,4 кг и только чуть выше Нср.
С увеличением дозы гидрогеля до 80 кг/га расчетных (6,0 г на 1 п.м.) (таблица 2) разность между контролем 230,6 ц/га и опытным участком 266,6 ц/га составляет 30 кг/га при значении Нср - 2,4 ц/га, что оценивается в 13 %. Наибольшие показатели в опыте получены при внесении 100 кг/га (7,5 г на 1 п.м.) расчетных. Урожайность на гидрогеле превышает 40 кг/га, что соответствует 17,5 % (таблица 3). Близкие значения получены и по товарному выходу картофеля. В процентном выражении они составляли: 2,2 % - при 60 кг/га гидрогеля; 16,7 % - при 80 кг/га; 24 % - при 100 кг/га соответственно.
Таким образом, следует отметить, что внесение гидрогеля в почву при возделывании картофеля способствует повышению урожайности и товарного выхода картофеля сорта «Гулливер» и при повышении дозы внесения из расчета 100 кг/га урожайность повышается на 17,5 %, а товарный выход возрастает на 24 %.
Таблица 4 - Зависимость показателей оценки расхода воды при орошении от применяемых доз гидрогеля (картофель «Гулливер»)
Table 4 - Dependence of indicators for estimating water consumption during irrigation on the applied doses of hydrogel (potato "Gulliver")
№ п/п Варианты Поливная норма м3/га Оросительная норма, м3/га Количество вегетационных поливов, шт. Суммарное водопо-требление, м3/га Урожай-ность, ц/га Коэффициент водопо-требления, м3/т Затраты оросительной воды, м3/т
1 Контроль 300 3600 12 4241 229 185,2 157,2
2 Гидрогель 60 кг/га 4,5 г.п.м. 300 3300 11 3941 234 168,4 141,0
3 80 кг/га 6,0 г.п.м. 300 3300 11 3941 267 147,6 123,6
4 100 кг/га 7,5 г.п.м. 300 3300 11 3941 284 138,8 116,2
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Судя по показателям оценки расхода воды при использовании гидрогеля (таблица 4) в различных дозах - коэффициент водопотребления снижается от 185,2 м3/т на контроле до 138,8 м3/т из расчета 100 кг/га гидрогеля. Это составляет 25 % экономии воды, а затраты оросительной воды составляют от 157,2 м3/т на контроле до 116,2 м3/т при 100 кг/га внесения гидрогеля, что соответствует снижению затрат воды на 41 м3/т или 26 % от затрат воды на контроле.
Выводы. По результатам, полученным при исследовании эффективности применения гидрогеля марки «Аваксин» с влагопоглощающей способностью 1 : 113 почвенной влаги в посадках картофеля сорта «Гулливер», следует отметить:
- при поддержании предполивного порога влажности 80 % НВ при поливной норме 300 м3/т число поливов за сезон удалось сократить на один, по сравнению с контролем;
- биологическая урожайность картофеля при его посадке модернизированной картофелесажалкой одновременно с гидрогелем с нормой из расчета 100 кг/га (7,5 г на 1 п.м.) увеличилась на 17,5 %, а товарный выход - на 24 % соответственно;
- коэффициент водопотребления при той же дозе гидрогеля сократился на 25 %, а затраты оросительной воды на 26 %.
Следовательно, применение гидрогеля выявило положительную динамику на показатели затрат по себестоимости выращивания картофеля сорта «Гулливер» на орошении дождеванием.
Библиографический список
1. Агафонов О. М., Ревенко В. Ю. Возможности полимерного гидрогеля как накопителя почвенной влаги в зоне неустойчивого увлажнения Краснодарского края // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2017. № 10. С. 35-38.
2. Воскобойникова Т. Г., Околелова А. А., Манов Р. О. Увеличение всхожести редиса с помощью гидрогеля на различных типах почв // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки. 2015. № 9 (206). С. 37-42.
3. Годунова Е. И., Шкабарда С. Н. Гидрогель и структурный состав обыкновенных черноземов зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края // Плодородие. 2018. № 3 (102). С. 31-33.
4. Годунова Е. И., Гундырин В. Н. Роль гидрогеля в улучшении влагообеспеченности озимой пшеницы по полупару в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29. № 5. С. 57-59.
5. Непокрытый Р. А., Цепляев А. Н. Теоретический анализ работы ножа для подачи гидрогеля модернизированной картофелесажалки при внесении гидрогеля на орошаемых участках // Известия НВ АУК. 2022. № 4 (68). С. 580-587.
6. Сравнительная оценка способов повышения влагообеспеченности почв / Р. Н. Зайцев, В. Ю. Ревенко, О. М. Агафонов, В. А. Волобуев // Наука, техника и образование. 2016. № 10 (28). С. 54-58.
7. Старовойтов В. И., Старовойтова О. А., Манохина А. А. Возделывание картофеля с использованием водосберегающих полимеров // Вестник ФГБОУ ВПО «МГАУ им. В. П. Го-рячкина». 2015. № 1 (65). С. 15-19.
8. Старовойтова О. А., Старовойтов В. И., Манохина А. А. Возделывание картофеля с использованием водных абсорбентов // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Московский государственный аг-роинженерный университет имени В. П. Горячкина". 2016. № 2 (72). С. 28-34.
9. Технология возделывания картофеля с использованием влагосберегающих полимеров / В. И. Старовойтов, О. А. Старовойтова, Ю. П. Бойко, Е. А. Молчанова, А. А. Манохина. М.: ФГБНУ ВНИИКХ, 2014. 27 с.
10. Тибирьков А. П., Филин В. И. Влияние полиакриламидного гидрогеля на структурно-агрегатный состав пахотного слоя светло-каштановой почвы Волго-Донского междуречья // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2013. № 4. С. 84-89.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
11. Тибирьков А. П., Филин В. И. Оптимизация плотности пахотного горизонта при использовании полимерного гидрогеля на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья // Topical areas of fundamental and applied research II: materials of the conference. 2013. Vol. 3. Р. 88-91.
12. Цепляев А. Н. Теоретическое обоснование технологии применения обогащенных гидросорбентов при посеве семян высокорентабельных культур в орошении // Известия НВАУК. 2022. № 4 (68). С. 450-458.
13. Tibirkov A. P. Spring barley grain yield and quality at soil moisture sorbent using on light chestnut soils of the Lower Volga region // International Journal Of Applied And Fundamental Research. 2013. № 2. www.science-sd.com/455-24275.
14. Wang L., Schjoerring K. J. Seasonal variation in nitrogen pools and 15N/13C natural abundances in different tissues of grassland plant's // Biogeoscicnes. 2012. Vol. 9. P. 1583-1595.
Информация об авторах Новиков Андрей Евгеньевич, д-р техн. наук, член-корреспондент РАН, директор, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия» (400002, Россия, г. Волгоград, уд. им. Тимирязева, 9); заведующий кафедрой «Процессы и аппараты химических и пищевых производств», Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный технический университет» (400005, Россия, г. Волгоград, пр. им. В.И. Ленина, 28) E-mail: ae_novikov@mail.ru ORCID: 0000-0002-8051-4786
Цепляев Алексей Николаевич, ведущий научный сотрудник отдела мелиоративных технологий ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия» (400002, Южный Федеральный округ, Волгоградская область, г. Волгоград, ул. Тимирязева, 9), тел. 8 (8442) 41-15-10, e-mail: can_volgau@mail.ru.
Семененко Сергей Яковлевич, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия» (ФГБНУ ВНИИОЗ), доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник, e-mail: sergeysemenenko@list.ru, телефон 8(961)-068-52-07, ORCID:https// org/0000-00015992-8127
DOI: 10.32786/2071-9485-2023-02-50 ANALYSIS OF TEMPERATURE DISTRIBUTION IN THE ENGINE CRANKCASE WHEN USING A PREHEATER USING THE FINITE ELEMENT METHOD
P. P. Gamayunov1, R. V. Balberov1, S. D. Fomin2
1Yuri Gagarin State Technical University of Saratov 2 Volgograd State Agrarian University
Received 28.02.2023 Submitted 10.05.2023
Summary
This paper presents the simulation result of one of several test prototypes. The theoretical basis of the finite element method is described, the main formulas for solving the simplest mathematical modeling problems are presented. A drawing of a visual distribution of temperature flows inside the engine oil pan is presented.
Abstract
Introduction. The need to preheat an internal combustion engine (ICE) before starting is more than ever an urgent problem in the automotive industry. Preheaters of various types are designed to solve this problem and avoid premature failure of the internal combustion engine. In the electric preheater of the internal combustion engine, a heating element (heater, heater plug, plate, plug) is used, which heats the oil in the engine crankcase pan or coolant. The degree of heating of the heating element and the electrical power consumed have a certain functional dependence with changes in the temperature field. When heating engine oil in the crankcase, it is necessary to take into account the direction of movement of heat flows distributed from the heating element [1]. For the most optimal location of the heating element in the engine oil pan, it is necessary to understand how heat flows are distributed. This paper partially highlights the experience of working with the ELCUT 6.6 program in order to deter-
