CC BY
11УДК 631.314:631.421.1:633.854.54:631.5
РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛЕВОГО ОПЫТА ВЫРАВНИВАТЕЛЯ
ПОЧВЫ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЛЬНА - ДОЛГУНЦА
М.В. Никифоров, A.C. Фирсов, А.Н. Андреев, A.B. Кудрявцев, В.В. Голубев
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Тверская государственная сельскохозяйственная академия
Аннотация. Тенденцией развития сельскохозяйственной техники в растениеводстве предусмотрена разработка технических средств, обеспечивающих выполнение точных технологий. В комплексе мероприятий по предпосевной обработке почвы при возделывании таких мелкосеменных культур, как лён - долгунец, особенное внимание уделяется качеству подготовки поверхностного горизонта почвы. Одним из технологических процессов предпосевной обработки почвы является выравнивание, обеспечивающее не только снижение гребнистости, но и создание необходимой плотности на уровне семенного ложа почвы. Определение технологических режимов рабочих органов, применяемых для предпосевной подготовки почвы под посев льна - долгунца, является основной целью проводимого полевого опыта на дерново - подзолистых почвах. На основании теоретических исследований, результатов патентного поиска и рекогносцировочных экспериментов разработана конструкция инновационного выравнивателя почвы полозовидного типа.Предложена методика проведения полевого опыта и математической обработки результатов полученных данных исследования влияния факторов предпосевной обработки почвы на изменение её свойств при возделывании льна - долгунца. По результатам анализа полученных данных, при выполнении многофакторного полевого опыта, подтверждены результаты теоретических и лабораторных исследований инновационного выравнивателя почвы. Установлены оптимальные технологические режимы работы и конструктивные параметры выравнивателя при предпосевной обработке почвы под посев льна - долгунца.
Ключевые слова: свойства почвы, выравниватель почвы, мелкосеменные культуры, лён - долгунец, агротехнические требования
Введение. В рамках проведения научно - исследовательской Агротехника и энергообеспечение. - 2018. - № 3 (20)
работы (Разработка адаптивных технологий выращивания льна -долгунца на дерново - подзолистых почвах в условиях ввода залежных земель в эксплуатацию, номер государственного учёта НИОКТР АААА - А 18 - 118083090015 - 8) на кафедре технологических и транспортных машин и комплексов предусмотрено проведение полевого опыта при возделывании льна - долгунца. Составленная программа полевого опыта включает исследование следующих факторов: типа рабочего органа, технологических режимов работы выравнивателей - распределённая нагрузка, скорость движения.
В рамках составленной программы утверждена методика полевого опыта с использованием рекомендаций и собственных исследований [1, 2].
При выполнении полевого опыта определялось влияние инновационного рабочего органа, разработанного на базе фундаментальных исследований [3] и защищённого патентом РФ [4].
Выравнивание, как отдельная технологическая операция предпосевной обработки почвы позволяет качественно подготовить поверхностный горизонт и обеспечить выполнение агротехнических требований к возделыванию льна - долгунца, особенно требовательного к условиям подготовки почвы. Некачественно выравнивание поверхностного горизонта почвы (гребнистость более 4 см) при возделывании льна - долгунца приводит к снижению полевой всхожести до 15 % и повышает потери запланированного урожая
льносоломы в среднем на 11___13 %, а льносемян до 27 % от
планируемой урожайности.
Основная часть. При проведении полевого опыта посев осуществлялся селекционной сеялкой СН - 16 в агрегате с трактором АГРОМАШ - 85 ТК. При посеве использовали семена сорта «Тверской» с лабораторной всхожестью 97,0 % и нормой высева 120 кг/га. Способ посева - узкорядный с применением двухстрочных сошниковых групп.
При проведении полевого опыта использовались различные почвообрабатывающие машин (КБН - 8 НУ, КВГ - 1,4) и комбинированные агрегаты (БМКА - 3,0 в, РВК - 3,6, АКШ - 6), имеющиеся в ФГБОУ ВО Тверская ГСХА.
Методика проведения многофакторного полевого опыта предполагала обработку полученных данных с применением рекомендаций [5] и программного обеспечения [6, 7].
Статистическая обработка значений указывает на достоверность полученных результатов, вследствие ошибки эксперимента в пределах 5,0 %. Получены регрессионные зависимости изменения плотности и гребнистости поверхностного слоя почвы при различных финишных технологических операциях предпосевной обработки почвы.
При обработке почвы инновационным выравнивателем р (V,G) = 0,977 + 0,0952V + 0,010G - 0,0351V2 - 0,0001G2, г/см3, (1) где V - скорость движения агрегата, м/с; G - распределённая нагрузка на рабочий орган, Н/м2. Анализ регрессионного уравнения изменения плотности почвы от исследуемых факторов предпосевного выравнивания указал на значимое влияние скорости движения, по сравнению с распределённой нагрузкой на рабочий орган.
Статистическая обработка полученных данных при почвообработке культиватором КБН - 8НУ и гладким катком КВГ -1,4 позволила получить следующие регрессионное уравнения
р (V,G) = 0,8624 + 0,0965V + 0,0037G - 0,0274V2, г/см3, (2) p(V,G) = 1,273 + 0,1283V - 0,003778G - 0,03819V2 + 0,00016G2, г/см3,(3) Анализ полученных уравнений позволил отметить, что на изменение свойств почвы, в частности плотности поверхностного почвы, независимо от применяемого комплекта рабочих органов для предпосевной обработки почвы, значительное влияние оказывает скорость движения. Степень влияния распределённой нагрузки на рабочий орган имеет второстепенное значение.
Получены регрессионные зависимости изменения гребнистости почвы после прохода исследуемых рабочих органов, с учётом рассматриваемых факторов влияния:
- от воздействия выравнивателя почвы
Г (V,G) = 23,570 + 0,763 V - 0,1944G - 0,9028 V2 + 0,0022G2, см, (4)
- при обработке культиватором КБН - 8НУ
Г (V,G) = 35,053 + 10,271 V + 0,3678G + 2,4535V2 - 0,0041G2, см, (5) и при обработке гладким катком Г (V,G) = 46,439 - 4,347 V - 0,384G + 0,003G2, см, (6) Схожая картина влияния факторов предпосевной обработки почвы на изменение её свойств наблюдается при изменении гребнистости поверхностного горизонта почвы. Подчёркивается высокая степень влияния типа рабочего органа для выравнивания почвы.
Регрессионные зависимости послужили основой для построения трёхмерных графиков (рисунок 1) с применением лицензионной программы Mathcad Prime 3.0 (лицензионное соглашение № 464457 от 10.09.2014).
а) б) в)
а - инновационный выравниватель; б - КБН - 8НУ; в - КВГ - 1,4
Рисунок 1 - Графики изменения плотности поверхностного слоя
В отличии от регрессионного уравнения, оценивая графики изменения плотности в зависимости от скорости движения агрегата и распределённой нагрузки, передаваемой почве, наглядно видно значительное влияние типа применяемого рабочего органа и нагрузки.
Выводы: В результате выполненного полевого опыта отмечается, что под агротехнические требования попадают только учётные делянки после обработки КБН-8НУ при скорости движения 1,2 - 2,0 м/с и распределённой нагрузке не менее 37,0 Н, а также с использованием инновационного выравнивателя с удельной нагрузкой не более 10 Н при скорости 1,2...2,0 м/с. Почва, обработанная гладким катком, даже при минимальной распределённой нагрузке, не соответствует предъявляемым агротехническим требованиям.
Список использованных источников:
1. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. - 352 с.
2. Голубев В.В., Кудрявцев A.B., Фирсов A.C. Методика проведения агротехнического полевого. Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2017. - № 4. - С. 43 - 48.
3. Лазар П. Земледельческие машины и орудия для обработки почвы и возделывания растений, их теория, конструкции, употребление и испытание. М. 1887. С. 144 - 147.
4. Выравнивающий рабочий орган сеялки: пат. 181973 Рос. Федерация : МПК6 A 01 C 7/20, A 01 B 35/02 / М.В. Никифоров, В.В. Голубев, A.C. Фирсов, A.B. Кудрявцев ; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Тверская государственная сельскохозяйственная академия» (ФГОУ ВО «Тверская государственная сельскохозяйственная академия»). - № 2018111823; заявл 02.04.2018 ; опубл. 30.07.2018, Бюл № 22. - 9 с.
5. Хайлис Г.А., Ковалев М.М. Исследования сельскохозяйственной техники и обработка опытных данных. М.: Колос, 1984. - 174 с.
6. Бараз В.Р. Использование MS Excel для анализа статистических данных : учеб. пособие; М-во образования и науки РФ; ФГАОУ ВПО «УрФ им. Первого Президента России Б.Н. Ельчина», Нижнетагил. техн. ин-т (филиал). - УрФУ. - 2014. - 181 с. Режим доступа:
http://elar.urfu.rU/bitstream/10995/28824/1/baraz pegashkin 2014.pdf
7. Макаров Е.Г. Инженерные расчёты в Mathcad. Учебный курс. - СПб.: Питер. - 2003. - 448 с.
Максим Викторович Никофоров, старший преподаватель, Антон Сергеевич Фирсов, кандидат технических наук, доцент, Александр Николаевич Андреев, старший преподаватель, Андрей Васильевич Кудрявцев, кандидат технических наук, доцент, Вячеслав Викторович Голубев, доктор технических наук, доцент. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Тверская государственная сельскохозяйственная академия
THE RESULTS OF FIELD EXPERIENCE EQUALIZER THE SOIL IN THE CULTIVATION OF FLAX
Nikiforov M.V., Firsov A.S., Andreev A.N., Kydryavtsev A.V., Golubev V.V.
Abstract. The trend in the development of agricultural machinery in crop production provides for the development of technical means to ensure the implementation of accurate technologies. In the complex of activities for pre-sowing tillage in the cultivation of small - seed crops such as flax, special attention is paid to the quality of preparation of the surface of the soil horizon. One of the technological processes of pre-sowing tillage is leveling, which provides not only a decrease in crests, but also the creation of the necessary density at the level of the seedbed of the soil. Determination of technological modes of working bodies used for pre-sowing preparation of soil for sowing flax is the main purpose of the field experience on sod-podzolic soils.
On the basis of theoretical research, results of a patent search and a survey of experiments designed design innovative equalizer of runner soil type.
The technique of field experience and mathematical processing of the results of the study of the influence of factors of pre - sowing tillage on
the change of its properties in the cultivation of flax is proposed.
The results of the analysis of the data obtained in the performance of multivariate field experience, confirmed the results of theoretical and laboratory studies of innovative soil leveler. The optimal technological modes of operation and design parameters of the equalizer during pre -sowing tillage for flax sowing have been established.
Key words: soil properties, soil equalizer, small-seeded crops, flax, agrotechnical requirements
Nikiforov M.V., Firsov A.S., Candidate of Technical Science, Andreev A.N., Kydryavtsev A.V., Candidate of Technical Science, Golubev V.V., Doctor of Technical Science. Tverskaya SAA.
