Библиографическое описание:

Данатаров А., Мухамметмырадов К. Определение конструктивных параметров агромелиоративных машинных агрегатов в условиях Туркменистана // Молодой ученый. — 2014. — №21. — С. 139-141.

Ключевые слова: разуплотнение, механическое и биологическое рыхление, аэрационный дренаж (АД), почва.

 

Результаты исследований академика И. С. Рабочева свидетельствуют о том, что уплотненный слой почвы затрудняет вымыв из нее солей, поэтому рекомендовал проводить глубокую вспашку [4].

Академик Р.Эггельсманн установил, что в результате применения беструбчатого или аэрационного дренажа урожайность возрастает на 20–100 % и более, а затраты на устройство значительно ниже затрат на устройство трубчатого дренажа [5].

Ресурсосбережение в сфере производства в аридных зонах является одна из главных задач и результативных следствий ускорения научно-технического прогресса. Освоение достижений науки и техники в производственных условиях должно, в конечном счете, приводить к существенной экономии труда, энергии и материалов на производство конечной продукции.      Основными направлениями ресурсосбережения хлопкосеяние являются: разработка систем механизации для возделывания хлопчатника; разработка системы ресурсосберегающих приемов, а также технологий; ограничение затратных агромелиоративных приемов.

Наиболее важным направлением ресурсосбережения и снижения затрат в растениеводстве является переход на приоритетную основу в распределении органических ресурсов для достижения цели.

Борьбу с уплотнением почвы проводят по трем направлениям: снижением уплотнения почвы, разуплотнением уплотненной почвы и предотвращением уплотнения почвы.

На данном этапе развития науки и техники уплотнение почвы полностью устранить нельзя. Поэтому проблема разуплотнения почвы с минимальными энергетическими и материальными затратами является важной и актуальной.

Цели и задачи исследования — обеспечение ресурсосбережения, сохранения почвенного плодородия при возделывании хлопчатника в условиях Туркменистана путем механико-технологического особенности и научных и агротехнических основ совершенствования разработки универсальных агромелиоративных машинных агрегатов, направленной на снижение трудовых, энергетических и материально денежных затрат и повышения плодородия почвы в севооборотах. Для этих целей в сельскохозяйственном акционерном обществе имени Героя Туркменистана С. Розметова этрапа имени С. А. Ниязова Дашогузского велаята сконструирован и испытан универсальный рыхлитель.

Объект исследования. Совершенствование конструкции и внесения жидких органических и минеральных удобрения в почву агромелиоративных машин.

Методы исследований.Методологической и теоретической основой работы явились классические труды: М. Н. Глотова (1943); М. Е. Мацепуро (1959,1960); А. Н. Костякова (1961); В. В. Труфанова (1963); В. П. Горячкина (1968); Ю. А. Ветрова (1971); Г. В. Веденяпин (1973); А. Н. Зеленина (1975); Е. Д. Томинa (1981); А. С. Кушнарева (1981,2009); В. И. Баловнева (1982); Р. Л. Турецкого (1988); В. С. Казакова (1988,1996); Ф. Р. Зайдельмана (2003); Ж. Е. Токушева (2003); И. Б. Борисенко (2006); В. П. Максименко (2003,2011); М. В. Рязанов (2009) и других ученых. Исследование физико-механических, технологических свойств и процесса внутрипочвенного внесения проводились в соответствии с ГОСТ и по частным методикам на лабораторных и производственных условиях. При проведении научных исследований использованы принципы системного анализа, позволяющие эффективно и рационально решать поставленные задачи для аридной зоны.

Разработана рабочее оборудование универсальной агромелиоративных машин для внесения жидких органических и минеральных удобрения (ЖОМУ) НАД-2–60М, позволяющие улучшить мелиоративное состояние тяжелых почв орошаемых земель аридной зоны [1,2,3]. На основании 215 приказа министра сельского хозяйства Туркменистана от 11 декабря 2013 года составленная Экспертная комиссия провела научно-исследовательские испытания и в соответствии с протоколом испытаний составила акт испытаний, одобренный и подтвержденный в Отделе механизации сельского хозяйства Научно-техническим советом при министерстве 15 января 2014 года, универсальной глубокорыхлителя НАД-2–60М предложили для широкого внедрения в производство сельского хозяйства страны. Новизна технологических и технических решений подтверждена 3 патентами Туркменистана на изобретения.

Опытно-производственные исследования проводили в тяжелых почвах в сельскохозяйственном акционерном обществе имени Героя Туркменистана С. Розметова, этрапа имени С. А. Ниязова, Дашогузского велаята. Глубина кротования принимала 0,4, 0,5 и 0,6м. Грунты этрапа представлены тяжелыми глинами, влажностью w=10±0,5 %, числом ударов ударника ДорНИИ С=15±1. Длину исследуемого участка приняли 350м с показателями плотномера через каждые 15м. Причем были выбраны участки с относительным постоянством этих параметров по глубине. Каждая серия опытов, включающих предварительные и последовательные резания, проводилась как правило, в течение одного дня, что позволило достичь постоянство основных показателей грунта. Средняя величина силы резания определялась по зависимости:

Рср =

где: Рi –текущие значения силы резания.

Например, при рыхлении-кротовании тяжелых глин w=16 %, дренер диаметром 40мм, толщина нож-стойки B=30мм, глубине рыхления — кротования 0,60 м для ступенчатого ножа кротователя было получено:

Рmax=18640Н, S1=451Н; Pmin=14220Н, S2=677Н; Рср =16430Н, S3 =597Н

Рис. 1. Изменение сопротивления рыхлению рыхлителем от глубины и скорости рыхления

 

При доверительной вероятности 1-р=0,95 значение полученных величин дает оценки, определяемые по формуле:

17400H< Pmax< 20640H; 13650H < Pmin <15380H; 15500 < Pcp < 17100H

Увеличение скорости негативно сказывается на сопротивлении рыхлению (таблица).

Изменение сопротивления рыхлению Fp, кН рыхлителем НАД-2–60Мв зависимости от скорости рыхления и глубины

Скорость рыхления, м/с

Глубина рыхления, см

10

20

30

40

50

60

1,0

0,61

1,55

3,1

9,2

12,9

14,2

1,2

0,64

1,62

3,15

9,3

13,2

15,1

1,4

0,66

1,70

3,19

9,35

13,5

15,3

1,6

0,69

1,78

3,26

9,48

13,7

15,6

1,8

0,73

1,84

3,55

9,59

13,9

15,9

2,0

0,75

1,88

3,59

9,78

14,2

17,1

2,2

0,77

1,91

3,62

10,6

14,7

17,4

2,4

0,84

2,07

3,82

11,4

15,3

18,6

 

Однако необходимо отметить, что с увеличением глубины рыхления сопротивление рыхлению возрастает. Так при скорости рыхления 1,0м/с увеличение глубины рыхления с 10см до 30см приводит к повышению сопротивления до 80,7 %. Рассмотрев подробнее данный рост можно отметить, что на глубине 20 см повышение сопротивления рыхлению составило 50 %, на 40см-93,4 %, на 50см-95,3 % и 60см-95,7 %.

Было установлено, что при постоянной глубине рыхления увеличение скорости влечет за собой изменение сопротивление рыхлению по экспоненциальной зависимости. Так, например при глубине 10см с увеличением скорости от 1,0м/с до 2,4м/с сопротивление рыхлению увеличивается на 27,4 %. Аналогичная тенденция прослеживается на всех глубинах рыхления, то есть на глубине 20 см сопротивление рыхлению повысилось на 25,1 %, на 30см-18,8 %, на 40см-19,3 %, на 50см-15,7 % и 60см–23,7 %.

Технология разработана с учетом грунтовых условий и биологических требований к развитию корневой системы хлопчатника. Предложенные разработки формируют новое поколение универсальных технических средств для тяжелых уплотненных почв.

Разработанные орудия и рабочие органы реализованы в хозяйствах Ахалской, Лебапской, Марыйской и Дашогузской велаята: рыхлительные орудия различной модификации-61шт. Результаты исследований использованы при разработке принципиально новых конструкций, в котором глубокое рыхление и нарезки аэрационного дренажа грунта сочетается с одновременным внутрипочвенным внесением ЖОМУ нужного состава, оборудования НАД-2–60М изготовлен — 1шт.

Выводы и предложения производству

1.      Глубокое рыхление уплотненных почв до 50 см обеспечивает снижение плотности подпахотного слоя с 1,5–1,6 до 1,2–1,3г/см3, повышение скважности на 30 %, понижение температурного режима взрыхленного слоя на 20–25 %, что способствует мощному формированию корневой системы хлопчатника.

2.      Увеличение ширины долота с 0,10 до 0,20м приводит к увеличению зоны рыхления на 41 %, при этом удельное сопротивление увеличивается только на 16,2 %, что свидетельствует о целесообразности увеличения зоны рыхления за счет увеличения ширины долот или кротователей. Угол установки и форма стойки практически не влияют на величину зоны рыхления.

3.      По результатам определения удельных нормальных и касательных давлений на лобовые поверхности стоек и долот установлено, что оптимальные углы установки стоек находятся в диапазоне 70–95°, а угол резания долот не должен превышать 26–30°. Мощностные показатели экспериментальных рабочих органов в полевых условиях целесообразно определять методом замера расхода топлива двигателем трактора. Расход топлива, отнесенный к показателю полноты рыхления, имеет прямую зависимость от ширины долота, однако, рабочий орган с двухъярусным расположением долот имеет менее интенсивный рост. При работе опытного образца НАД-2–60 с трактором Кlaas при глубине рыхления почвы 0,5–0,6м и рабочей скорости 2,0м/с, расход топлива составил 39,9кг/га.

4.      В области земледелия разработаны: ресурсосберегающие приемы обработки на тяжелых почвах Туркменистана с использованием новых орудий для механической обработки почвы, позволяющие экономить железо на 21,7 % и до 27,0 % дизельного топлива при полной ликвидации смыва почвы; эффективные ресурсосберегающие способы, обеспечивающие при сохранении высокой продуктивности хлопчатника, экономию материально-технических ресурсов до 40–50 % по сравнению с традиционным механическим.

5.      Обоснована технология нарезки АД и рыхления подпахотного слоя глубокорыхлителем, которая позволяет улучшить агротехнические показатели работы орудий при наименьших энергетических затратах. При этом значительно улучшается экологическая обстановка, сокращается поливная до 30 и промывная норма до 60 %, предотвращаются повышения уровня грунтовых вод и процесс засоления.

6.      Установлено, что глубокое рыхление способствует снижению температуры почвы в слое 20см, в среднем на 6,0°С, что создает хорошие условия для роста и развития корневой системы и обеспечивает повышение урожайности хлопчатника, в среднем на 30 процентов.

 

Литература:

 

1.      Данатаров А., Сапаров К. Б. Устройство аэрационного дренажа в аридной зоне. Мелиорация и водное хозяйство. Международный научный журнал № 2. Москва. 1994. -с. 24–26.

2.      Данатаров А. Устойчивость кротовых дрен.–В сб. научных трудов Гидротехника и мелиорация на Украине. вып. 3. Киев. 1994. с.52–56.

3.      Данатаров А. Основные требования по совершенствованию конструкций агромелиоративных машин для внесения удобрений В сб. научных трудов «Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий» вып.6. Тверь-Рязань. 2014. с.53–60.

4.      Рабочев И. С. Минимальная обработка почвы и борьба с ее переуплотнением / И. С. Рабочев, П. У. Бахтин, В. Д. Аксененко, И. В. Гавалов, -М.: Знание, 1980. 64с.

5.      Eggelsmann R. Subsurface drainage instructions. Kommissionsverlag Verlag Paul Parey Hamburg und Berlin. -1978. s.30–119.

 

 

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle