Мелиоративная и экономическая эффективность аэрационного дренажа

Глубина распространения уплотнения подпахотного горизонта по сравнению с целиной после 20, 40 и 80-летней обработки составляет соответственно 60, 80 и 125 см. Данные многих исследователей показывают, что увеличение или уменьшение объемной массы почвы от оптимальной на 0,1-0,3 г/см³ приводит к снижению урожая на 20-40% (11).

В ходе 13-летних исследований А.В. Снигирева и Ю.С. Алексеевой было доказана, что глубокие обработки дренированных тяжелосуглинистых почв приводит к существенным положительным изменениям подпахотного слоя почвы. Так, объемная масса уменьшилась на 4%, коэффициент фильтрации возрос в 10 раз. Даже на 8-й год после рыхления отмечено последствие – кислотность почвы и максимальная молекулярная влагоемкость были ниже, чем на контроль, запасы продуктивной влаги выше, содержание питательных веществ в подпахотном слое в 2 раза выше (12). Увеличилась биологическая активность почвы; интенсивность работы дренажа возросла в 1,7-2 раза, максимальные модули стока достигали 1,9-2,2 л/с х га (1).

Моделирование работы дренажа свидетельствует о том, что интенсивность поступления воды в дрену определяется коэффициентом фильтрации и водоотдачи наддренного слоя грунта, из которого происходит сброс гравитационной воды. Кроме того, рабочие органы, применяемые для нарезки дрен, имеют большие тяговые усилия, в результате образования пластично-упругих деформаций грунта в нижней части ножа, о чем свидетельствуют также результаты исследований А.Н. Зеленина (10). В этой зоне грунт, вытесняемый рабочим органом, выдавливается в боковые стенки щели, не разрушая его к дневной поверхности. Критическая глубина резания рабочими органами данного типа определяет значительные тяговые усилия базовых машин. Поэтому нарезка АД в зоне орошаемого земледелия не нашла широкого применения.

Это дало возможность предложить новую конструкцию АД. Предлагаемая конструкция АД включает две параллельные дренажные полости, сформированные в монолите грунта естественной структуры.  Сохранение естественной структуры грунта вокруг дрены обеспечивает достаточную водозахватную способность и эксплуатационную надежность.

Для удовлетворения изложенных требований нами были разработаны специальные, универсальные рыхлители-кротователи новой конструкции, защищенные авторским свидетельством  №1751263 (2).

Технология нарезки аэрационного дренажа (АД) разработана с учетом грунтовых условий и биологических требований к развитию корневой системы хлопчатника, которая основана на разрыхления подпахотных слоев и нарезке в монолите грунта перпендикулярно основному дренажу водоаккумулирующих кротовых спаренных дрен на глубину 600 мм и на расстояния 900 мм (4).

Устройство АД регламентируется агротехническими требованиями к его проведению. Согласно данных требований глубина кротования тяжелых почв должна составлять не менее 0,6 м для обеспечения оптимального водно-воздушного режима почвы. Для этой цели использует различные агромелиоративные приемы: глубокая вспашка, рыхление, кротование. Однако, глубокая вспашка и рыхление не в полной мере отвечают предъявляемым требованиям, т.к. не в полной мере удовлетворяют интенсивности и эффективности проведения режимов вследствие слабой гидравлической связи с материальным дренажом.

Рассоление таких почв обычными промывными нормами не дает положительного результата, а также приводит к значительным перерасходом воды. Наиболее приемлемым в решении данного вопроса является  кротодренаж. Однако, технология и конструкции для его проведение недостаточной степени эффективны и надежны по устойчивости и прочности.

Отечественные конструкции кротовых дрен представляет собой полость с наддренной щелью. Щель и уплотненная стенка кротовин являются основным недостатком данной конструкции, т.к. происходит разрушение структуры грунта околодренной зоны. При водонасыщении грунт начинает набухать, препятствуя притоку  воды к дрене, а вода, поступая через щель, приводит к размыву и разрушению свода дрен.

Указанные конструкции прошли ведомственные приемочные испытания в совхозе «50 лет Туркменистана» Каракумского этрапа Марыйского велаята.

Влияние конструкции АД  на устойчивость и эффективность работы, для опыты, проведенные на опытных участках совхозов «Ак-Алтын», «Целинный», имени Магтымгулы Каракумского этрапа показали, что на хлопковых полях оптимальная глубина нарезки АД составляет 0,6 м.

 

 

 

Рис. 1. 1 - рама; 2 - навеска; 3 - опорное колесо; 4 - вертикальный нож; 5 - зубы ножа; 6 - долота; 7 - проушина; 8 - вертикальный шарнир; 9 -  поводка; 10 - кротователи.

Устройство для нарезки АД состоит из вертикального ножа-дренера. Дренер включает два жестко соединенных между собой и параллельно установленных со скосами друг к другу усеченных цилиндра. Вертикальный нож выполнен  в виде ступенчато установленных разрыхляющего и щелеобразующего зубьев к последнему шарнирно прикреплен дренер (рис. 5). Кротователь НАД-2-60 (рис. 1). Состоит из рамы 1 с опорными колесами 2 и рабочего органа 3, включающего вертикальную нож-стойку 4, шарнирно закрепленные открылки-рыхлители 5, долота 6, поводка 9, и кротователи 10. Режущая кромка нож-стойки включает разрыхляюший зуб 5, проушина 8. Данная конструкция кротователя-рыхлителя позволяет выполнить процесс разрушения грунта на докритической глубине, что значительно снижает сопротивление резанию.

Влияние АД на водно-воздушный режим почвы проявляется прежде всего в подпахотном горизонте, где влагоемкость почвы по результатам опытов повышалась на 30% (глубина 30-50 см).

Анализ образцов грунта на плотность, влажность, питательный режим и солевой состав проводился Байрамалийской почвенно-химической станцией, а также в аналитической лаборатории ИМиВП АСХНТ. Влагоемкость в пахотном слое (глубина 0-35 см) увеличивалась лишь на 6% (табл. 1.)

 

 

Таблица 1.

Влагоемкость на опытном участке по методу Б.А. Доспехова

Глубина, см	Контрольный участок			Влияние нарезки АД на влажность ППВ, %			Ср. значение
	запас вла-ги в слое, мм	пороз- ность	плот- ность	через день	через 3 дня	через 5 дней	вар.	контр.
0-10	245	42,9	1,28	19,85	19,81	19,16	19,60	18,34
10-20	247	42,1	1,29	22,22	21,33	19,15	20,00	18,40
20-30	258	41,8	1,32	22,90	21,15	21,11	21,72	15,11
30-40	239	39,8	1,44	23,81	22,12	21,18	22,38	14,77
40-50	238	39,1	1,55	23,92	21,22	21,11	22,76	12,18
50-60	238	39,0	1,57	24,22	22,33	22,09	22,38	12,11
60-70	249	42,8	1,39	23,83	22,13	19,04	21,67	17,18
70-80	251	43,1	1,39	22,17	20,14	19,94	20,45	18,25
80-90	253	43,2	1,38	22,13	20,11	19,89	20,72	18,98
90-100	259	43,2	1,38	22,11	20,10	19,77	20,66	19,30

 

Механический состав грунта опытных участков характеризуется высоким содержанием глинистых частиц от 38% в пахотном слое (средний и легкий суглинок) до 75% в подпахотном слое (таблица 2.).

Таблица 2.

Механический состав почвогрунтов на опытном участке КОМС, 1990г.

Глубина, см	Фракции, в мм								Мех. состав	Уд. вес
	1-0,25	0,25-0,1	0,1-0,05	0,05-0,01	0,01-0,005	0,005-0,001	0,001	физ.гли-ны, 0,01
0-10	0,04	1,96	37,50	22,40	3,02	14,85	22,92	38,10	ср. суг.	1,51
10-20	0,03	0,56	16,81	21,34	17,36	14,02	29,88	61,26	лег.суг.	1,50
20-30	0,13	1,02	16,50	27,02	7,32	21,20	26,72	55,24	тяж.суг.	1,53
30-40	0,08	1,01	16,53	26,70	8,84	19,38	27,46	55,66	тяж.суг.	1,52
40-50	0,03	1,21	12,06	31,88	6,00	21,00	27,82	54,82	тяж.суг.	1,74
50-60	0,03	1,25	12,16	29,54	9,02	21,46	26,64	57,12	тяж.суг.	1,57
60-70	0,02	0,9	9,76	34,44	7,48	21,04	26,36	54,88	тяж.суг.	1,54
70-80	0,03	1,24	12,17	29,54	9,01	21,47	26,68	57,16	тяж.суг.	1,55

Положительно сказалось рыхление-кротование на водопроницаемость почвы. Установлено, что воздействие АД снижалось с течением времени, т.е. практически на 4-ем году эксплуатации коэффициент фильтрации стабилизировался, незначительно превышая контрольный вариант (рис.2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.2. Изменение коэффициента фильтрации грунта при проведении АД

Установлено, что связи с увеличением междренного расстояния коэффициент фильтрации грунта уменьшается и приближается по величине к водопроницаемости пахотного горизонта. Однако, при уменьшении расстояния между кротовинами до 0,6-0,9 м действие АД стабилизируется, в чем можно убедиться, анализируя кривые зависимости изменения коэффициента фильтрации (рис.2).

Практически изменение расстояния между кротовыми дренами менее 0б8 не приводит к увеличению коэффициента фильтрации, т.е. данное расстояние является оптимальным для испытываемого участка. В подтверждение полученных результатов зафиксировано изменение объемного веса почвы при различных расстояниях между дренами (табл.3.).                                                        

                                                                                                                      Таблица 3

Изменение объемного веса почвы в процессе нарезки аэрационного дренажа

Расстояния между дренами, в м	Горизонт, в см	Средний летний объемный вес почвы, г\см3
		1991	1992	1993	1994
0,6	10-20	1,44/1,30	1,47/1,32	1,49/1,34	1,51/1,35
	30-40	1,47/1,31	1,48/1,33	1,49/1,35	1,50/1,36
	50-60	1,54/1,28	1,49/1,29	1,49/1,30	1,53/1,33
0,9	10-20	1,48/1,31	1,47/1,32	1,49/1,34	1,49/1,37
	30-40	1,48/1,32	1,49/1,34	1,50/1,36	1,50/1,38
	50-60	1,49/1,28	1,59/1,30	1,50/1,32	1,50/1,35
1,2	10-20	1,44/1,32	1,49/1,32	1,49/1,35	1,49/1,37
	30-40	1,49/1,33	1,49/1,33	1,48/1,34	1,48/1,38
	50-60	1,54/1,33	1,60/1,35	1,60/1,33	1,60/1,37
1,5	10-20	1,48/1,34	1,49/1,30	1,48/1,35	1,48/1,39
	30-40	1,49/1,35	1,53/1,34	1,49/1,36	1,49/1,39
	50-60	1,54/1,28	1,49/1,29	1,49/1,30	1,49/1,39
1,8	10-20	1,44/1,30	1,47/1,32	1,49/1,34	1,49/1,41
	30-40	1,47/1,31	1,48/1,33	1,49/1,35	1,49/1,42
	50-60	1,54/1,28	1,49/1,29	1,49/1,30	1,49/1,41

 

Объемный вес почвогрунтов уменьшается на 10-12% по сравнению с монолитом. При расстоянии между дренами 0,6-0,9 м объемный вес практически не изменяется и составляет в результатах опыта 1,33-1,35 г\см³.

Нарезка АД существенно отразилась на основных фазах развития хлопчатника. Фенологические наблюдения показали, что на участках АД и сплошным рыхлением всходы хлопчатника, начало бутонизации, цветение, плодообразование и созревание опережают на 1-4 дня данные показатели по контрольному варианту, что в конечном итоге отражается на росте растений, их урожайности. АД способствовал перераспределению количественного состава солей по вертикали массива грунта. Значительное содержание солей в пахотном горизонте наблюдается при соблюдении промывного режима засоленных почвогрунтов. Плодородие почвы хлопковых систем при нарезке АД улучшается, чем свидетельствует материалы наблюдений.

Как показала математическая обработка данных урожайности АД через 0,6-0,9 м существенных различий в вариантах нет, хотя энергетическая затраты намного выше, поэтому более эффективным, исходя из последних ограничений, является разреженность АД на расстоянии 0,9 м.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что воздействие АД на водно-воздушный, солевой и тепловой режимы почвы проявляется в повышении водопроводимости почвенного и особенно подпахотного горизонта, что обеспечивает эффективное масса перераспределение в толще массива грунта на всю его глубину. Активное регулирование влаги, солей и тепла в почве с наличием АД оказывает эффективное воздействие на урожайность хлопчатника и особенно на староорошаемых тяжелых почвах аридной зоны. Результаты экспериментальной проверки подтвердили аналитические предположения об эффективности применения АД на хлопковых системах.

При более мелком заложении (до 0,5 м) происходило значительная деформация кротовых дрен. При увеличении глубины нарезки до 0,9 м возрастали тяговые усилия. На участках с заложением АД по сравнению с чисто рыхлением наблюдалось более сильное воздействие на водно-воздушный и солевой режим почвы, особенно в период проведения промывки. Эффективным диаметром кротовых дрен, как показали опыты на хлопковых полях, оказался диаметр 0,04 м двух спаренных дрен, расположенных на расстоянии 0,08 м. Смежные стенки дрен при формировании их дренерами диаметром 0,04 м были достаточно плотными (1,6-1,7 г/см³), а наружные имели плотность монолита грунта. При этом щель, образования ножом-стойкой кротователя было заполнена вытесненным грунтом, который смещалься к центру дренами. При увеличении диаметра дренеров наблюдалось снижение на 20-30% производительности кротователей, а также сильное уплотнение междренного пространства, а также образование ядра уплотнения грунта (1,7-1,9 г/см³).

Исследования влияния междренных расстояний АД на его устойчивость показали, что густота нарезки дрен в основном влияет на урожайность хлопка и практически не отражается на устойчивости дрен. Лучшее мелиоративное состояние было получено при густоте нарезки АД 0,6-0,9 м. В данном случае наблюдалось существенное снижение расхода промывной воды и оптимальный режим рассоления. Следует отметить, что полученные результаты полевых исследований параметров АД хорошо согласуются с теоретическими.Как показали исследования, важным условием нормальной продолжительности работы АД являлась глубине нарезки дрен.

Оптимальная глубина нарезки АД на хлопковых полях 0,5-0,6 м. при более мелком заложении до 0,4 м происходила  деформация кротовин в период промывки, из-за слабой устойчивости вода кротовин, т.к. они формировались практически в зоне объемного рыхления грунта, при заложении АД на глубине 0,7-0,9 м более сильного влияния на водно-воздушный и солевой режимы практически не наблюдалось. Кроме того, эффективность АД в данном случае сильно снизилась из-за увеличения удельных энергетических затрат.

Для предупреждения суффозионных явлений и повышения срока службы дрен было разработано техническое решение конструкции кротователя, которое позволило исключить прямой приток воды к дрене через ножевую щель. Кротователи представляют собой усеченные спаренные цилиндры, установленные в плане на расстоянии 0,08 м друг от друга и жестко закрепленные на коромысле.

Характер разрушения кротовин, как показали раскопки, наблюдается в первую очередь в верхнем своде, ослабленном вследствие прохода нож-стойки. Кротователь новой конструкции позволил нарезать скошенные дрены смещенными относительно нож-стойки. При этом стенки кротовин имели плотное сложение (1,5-1,74 г\см³), т.к. разрушение и смежные грунта в процессе формирования кротовин происходит к центру проходки. Практически наружные стенки кротовин имели плотность грунта равную монолиту, а внутренние стенки были уплотнены от 1,6 - до 1,75 г\см³.

Раскопки дрен позволили прийти к выводу, что в почвах с тяжелым механическим составам (70-90% глины), основной приток к дренам происходил через наружные стенки, т.к. коэффициент фильтрации грунта в междренном пространстве был менее чем в монолите. Однако, благодаря наличию двух спаренных кротовин, интенсивность поступления воды в дрены была значительно больше чем в одиночные дрены. Следует отметить, что при данной конструкции АД  количество воды, отводимой дренажем по сравнению с притоком воды непосредственно через щель в дрену, уменьшилась (до 0,08-0,27 м\сут.) и практически определялось фильтрационными способностями грунта. Благодаря такой конструкции АД, схема притока воды к дренам значительно изменилась, что позволило снизить градиент напора, а следовательно, и предотвратить суффозионный вынос частиц грунта. Оценку прочности грунта проводили протативными прибором, основные конструктивные данные которого приведены в работе Ю.А.Ветрова (4).

В работе применялись разные методы лабораторных и полевых исследований. Установление оптимальных параметров рабочего оборудования и конструкции дрен производились в грунтовом канале, оснащенном оборудованием для исследования процессов резания грунта кротодренажными рабочими органами. Оборудование включает динамометрический стенд, установленный на передвижной тележке. Силы резания определялись по деформациям двух тензометрических балок. На каждую тензометрическую балку было наклеено по четыре датчика, выполняющих функции рабочих и компенсационных датчиков, что позволило регистрировать только разность напряжений на базовом участке балочки, заключенной между собой датчиками (5).

Эффективность АД по водопроницаемости почвы, исходя из кривых, наблюдается при нарезке дрен на расстоянии в пределах от 0,6-0,9 м. Под воздействием АД почва более активно аэрировалась. Температура почвы на глубине 0,2 м при междренном расстоянии 0,9м в среднем меньше было на 2,4% по сравнению с контрольным вариантом.  Одновременно густота нарезки дрен оказывает сильное воздействие на урожайность хлопчатника. По сравнению к контрольным вариантом урожайность хлопчатника возросла до 7,7 ц\га.

Скорость перемещения рабочего органа принимались в пределах 0,25 м/с.

Устойчивость кротовых дрен определялась с помощью лабораторно-полевых методов:  лабораторным (Р.Ф. Астапова); полевым (М.Н. Глотова); лабораторно-полевым (Ф.Р. Зайдельмана) (3,5,9). При соблюдении технологии нарезки АД, эффективность и продолжительность действия его на тяжелых почвах аридной зоны составила 4 года.

Краткая техническая характеристика кротователя-рыхлителя НАД-2-60 приведена в таблице 4.

Таблица 4.

п/п	Показатель	Ед. измерения	Величина
1.	Класс тяги базового трактора	т.с.	4
2.	Глубина рыхления	м	0,6
3.	Ширина захвата	м	1,8
4.	Количества стоек ножей	шт.	2
5.	Количество дренажных полостей за один проход	шт.	4
6.	Масса	кг.	600

Для исследования были выбраны массивы грунта  с высокой степенью однородности, прочность С=18±1 ударов ударника ДорНИИ; влажность по массе Ѡ = 21,1% (аргелит); прочность С = 4±1; влажность Ѡ = 25,9% (лессовидная глина). Данные исследования позволили выявить физику процесса резания грунта рабочими органами.

Исследования показали, что в процессе нарезки кротовин плотность грунта околодренной зоны по величине практически не отличалась от плотности монолита грунта. Полости дрен были весьма устойчивы. Качество рыхления проверялось раскрытием зоны разрушения поверхности грунта за проходом рабочего органа. Установлено, что за проходом сплошного ножа, разрушение грунта происходит в виде комьев до критической глубины резания, в данном случае до 0,4 м, а в нижней части происходит трещинообразование. При работе ступенчатого рыхлителя грунта происходит на всю глубину резания. Однако, следует отметить, что при этом ширина разрушаемой полосы меньше на 10 см по сравнению со сплошным ножом.

Работа рыхлителя и нарезчика АД представляется  на рис. 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3. Схема нарезчика аэрационного дренажа.

 Для улучшения качества прокладки и эффективности работы аэрационного дренажа рекомендуется производить по направлению вспашки, т.е. по линии поливных борозд. Установлено, что при нарезка АД в аридной зоне позволяет улучшить водно - воздушный режим почвы за счет перераспределения влаги нижележащие подпахотные горизонты и ее аккумуляции в грунтовом массиве 0-60 см по глубине (6,7). Грунтовые условия испытания представлены в таблице 5.

 

 

Таблица 5.

п/п	Глубина отбора образца, см	Влажность почвы, %	Плотность склета грунта, г/см3
1	2	3	4
1.	10	7,0	1,84
2.	20	9,5	1,87
3.	30	12,1	1,89
4.	40	12,8	1,87
5.	50	13,0	1,89
6.	60	13,1	1,88

В результате проведения кротования-рыхления почвы, рыхление почвы происходит на всю глубину V-образной формы, ширина которой по верху составляет 65-70 см. при этом средняя комковатость почвы составляет 30-60 мм. Кротование дрены сформованы в монолите грунта с плотностью скелета 1,5-1,7 г/см³, влажность 8-12%. Гранулометрический состав характеризуется показателями,  представленными в таблице 6.

Таблица 6.

п/п	Глубина отбора образцов, см	Фракции, мм
		1-0,25	0,25-0,1	0,1-0,05	0,05-0,01	0,01-0,005	0,005- 0,001	0,001	физ. глины 0,01
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1.	20	0,15	2,60	21,25	15,64	8,32	18,88	33,16	60,36
2.	40	0,11	1,05	11,53	12,70	7,52	26,10	40,98	74,60
3.	60	0,15	0,82	7,23	18,20	7,68	24,68	41,34	73,60

 

Использование влияния АД на мелиоративное состояние почвы проведено на землях совхоза «Ак Алтын» Каракумского этрапа Марыйского велаята. Опытный участок площадью типичным для данного региона.

Размещение вариантов по делянкам и определение параметров выполнено по методике Б.А. Доспехова  (8).

Расположение опытных делянок производили по систематическому методу, т.е. восемь вариантов с четырехкратной повторностью находятся в одном ярусе. В шести вариантах использована аэрация почвы с междренным расстоянием 0,6; 0,9; 1,2; 1,8; 3,0 и глубиной нарезки 0,6 м, а в двух вариантах – рыхление сплошное и полосное. Закладка опытных делянок осуществлялась после вспашки, а в последующем по существующей агротехнике был выполнен посев хлопчатника.

Изучения влияния проводимых мероприятий осуществлялось в следующем порядке: до проведения промывных поливов с 25.02.1991г. по 02.03.1991г. на делянках по заложенным шурфом и после промывных поливов с 22.04.1991г. по 30.04.1991г. отбирались образцы почвы по горизонтали: дневная поверхность; 0-20 см; 20-40 см; 40-60 см. результаты анализов приведены в таблице 7.

Таблица 7.

Плотность почвы и содержание солей до и после проведение агромелиоративных приемов

 

Параметры	Номера вариантов
	1	2	3	4	5	6	7	8
Плотность, г/см3
-до проведения	1,65	1,65	1,66	1,65	1,64	1,66	1,65	1,66
-после проведения	1,55	1,30	1,33	1,37	1,38	1,39	1,44	1,49
Солесодержание (Св и плотный остаток)
-до проведения	0,021	0,020	0,020	0,021	0,020	0,021	0,021	0,021
-после проведения	0,020	0,013	0,014	0,017	0,018	0,018	0,017	0,019

Результаты исследований свидетельствует о том, что проведение промывного режима на землях подверженных  АД почвы позволяет снизить содержание солей на 35%, сплошному рыхлению 19%, а при полосном 10%.

Проведение АД позволяет уменьшить плотность более 22% при расстоянии между дренами 0,6 м, а при расстоянии между дренами 0,9 м 20%, и  на 17% при расстоянии 1,2 м. Соответственно снизились содержание солей в почве на 35%, 19% и 10%. На опытных делянках проведены выборочные фенологические наблюдения.

Таблица 8.

Результаты фенологические наблюдений на опытном участке

п/п	Фазы роста и развития хлопчатника	Дата
		Опытные делянки
		контроль	АД, L=0,9 м	сплошное рыхление
1.	Появление всходов	26.04	26.04	26.04
2.	Всходы на 30%	28.04	28.04	28.04
3.	Всходы на 60%	30.04	29.04	29.04
4.	Всходы на 90%	2.05	1.05	1.05
5.	Появление первых листьев	7.05	3.05	3.05
6.	Начало бутонизации	28.05	24.05	25.05
7.	Начало цветения	20.06	16.06	17.06
8.	Начало плодообразования	3.07	28.06	29.06
9.	Начало созревания	8.08	2.08	4.08

 

Результаты фенологического наблюдения показывают, что проведение агромелиоративных приемов (АД, рыхление) позволяют значительно ускорить процесс развития и созревания хлопчатника, что дает возможность получать более высокие урожаи, т.е. урожайность хлопчатника увеличивается до 7,7 ц/га (табл.9).

Урожайность хлопчатника устанавливали по биологическому методу: сбор и взвешивание хлопка по всей учетной делянок; приведение к 8% влажности и 100% чистоты; определение урожайности в ц/га:

У_р= У_к х П_к х Г_р / 10⁵

У_р- урожайность хлопчатника, ц/га;

У_к –средний вес одной коробочки, г;

П_к – число коробочек на одном расстоянии по последним вычеслениям;

Г_р – частота стояния растений перед сбором хлопка-сырца.

 

Результаты расчеты приведены в таблице 9.

Таблица 9.

Урожайность хлопка-сырца

 

Таким образом, новая конструкция АД, технология и средства его нарезки позволили обеспечить оптимальный водно-воздушный режим почвы, снизить расход промывной воды и значительно улучшить мелиоративное состояние тяжелых грунтов аридной зоны.

Экономическая эффективность АД может быть определена по трем основным составляющим: экономическая эффективность от применения новой конструкции и технологии его нарезки; экономическая эффективность от прибавки урожая сельскохозяйственных культур; экономия промывной и поливной воды.

Нами определены материальные и трудовые затраты для следующих технологических схем нарезки АД.

Первая технологических схема включает следующий набор средств механизации: трактор Т-130; нарезчик АД РК-1,2.

Второй вариант технологии включает две операции: первоначально проводим вспашку, а затем рыхление. Состав механизмов: трактор ДТ-75 с пахотным агрегатом; трактор Т-4А с рыхлителем ГРХ-2-50.

Новая технология нарезки АД включает следующий набор механизмов: трактор Т-4А;  нарезчик АД НАД-2-60.

По данным трем вариантом был выполнен технико-экономический расчет устройства АД.

 

 

Таблица 10.

Основные технические характеристики кротователей-рыхлителей

п/п	Наименование показателей	РК-1,2	ГРХ-2-50	НАД-2-60
1.	Базовый трактор	Т-130	Т-4А	Т-4А
2.	Тип машины	навесная	навесная	навесная
3.	Глубина рыхления- кротования	60	30-50	60
4.	Глубина захвата, см	180	180	180
5.	Рабочая скорость, км/ч	2	5-8	3
6.	Число стоек-ножей, шт	2	2	2
7.	Масса оборудования, кг	1150	900	600

Расчет экономических показателей выполнен на персональной ЭВМ по методике, разработанной в институте гидротехники и мелиорации Украинской академии аграрных наук.

Исходя из результатов расчетов приходим к выводу, что себестоимость машино-часов работы в году при нарезке АД кротователем НАД-2-60 составляет 12592 руб., что по сравнению с первым и вторым вариантом меньше на 27% и 6,0 процентов.  При этом планово-расчетная стоимость нарезки АД с применением НАД-2-60 составляет 1,12 руб., что по сравнению с другим вариантом менее на 6 и 27%.

Технико-экономические показатели по процессу в целом также свидетельствуют об эффективности новой конструкции оборудования для нарезки АД. Экономический эффект от внедрения данной конструкции в совхозе «Ак Алтын» Каракумского этрапа Марыйского велаята подтвердили наши работы. Так, только по себестоимости внедряемого мероприятия и удельным капитальным вложениям, фактический годовой экономический эффект составляет 128 руб./га (как рыхлитель - 70 руб./га; АД - 58 руб./га).

Конструкции устройства нарезки АД прошли ведомственные приемочные испытания Госагропрома Туркменистана. С 1990-1994г.г. на объектах хлопководческих хозяйств выполнен АД на площади более 30 тыс. га. За истекший период внедрено 56 кротователей.

При этом значительно улучшается экологическая обстановка, сокращается поливная и промывная норма до 15%, предотвращаются повышения уровня грунтовых вод и процесс засоления. Для осуществлений нарезки АД разработана конструкции рабочего оборудования НАД-2-60, которая в 1990 году прошли ведомственный приемочный испытания и рекомендована к широкому внедрению в хозяйствах республики.

Для нарезки АД и рыхления подпахотного уплотненного слоя теоретически и экспериментально исследованы и разработаны оптимальные па­раметры АД и глубокорыхлителя. Обоснована технология нарезки АД и рыхления подпахотного слоя глубокорыхлителем; которая позволяет улучшить агротехнические пока­затели работы орудий при наименьших затратах. Технико-экономические расчеты показали, что нарезка АД позволяет снизить эксплуатационные расходы до 30%, обеспечить оптимальной водно-воздушной режим почвы в аридной зоне и повышает урожайность хлопчатника до 7,7 ц\га.

 

Литература:

1. Алексеева Ю.С., Снигирева А.В. Глубокая обработка почвы и урожай. –Л.: Лениздат. 1984г. -68с.
2. А.с. 1751263 /СССР/. Устройство для нарезки кротовин  /Хоммадов  К., Данатаров А. –Москва. 1992. Бюл.№28.
3. Астапов С.В. Устойчивость кротовых дрен при закладке кротового дренажа. –В кн.: Кротовый дренаж. –М.: 1943. –с.79-97.
4. Ветров Ю.А. Резание грунтов землеройными машинами. –М.: Машиностроение. 1971. -360с.
5. Глотов М.Н. Кротовый дренаж и его применение. В. кн. :Кротовый дренаж. –М.: 1943. –с.8-71.
6. Данатаров А. Методика экспериментальных исследования процесса нарезки аэрационного дренажа. Повышение эффективности использования и надежность механизированных средств в сельскохозяйственном производстве аридной зоне. В сб. научных трудов ТСХИ. 1994г. т.38. вып.4  –с. 34-39.
7. Данатаров А. Аэрационный дренаж в условиях аридной зоны. Международный научно-практический журнал №6. Проблемы освоения пустынь. 1999. с.91-95.
8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. –Москва.: Агропромиздат. 1979г. –с.411.
9. Зайдельман Ф.Р. Режим и условия мелиорации заболоченных почв. 2-е изд., перераб. и дополн. – М.: Колос. 1975г. 308с.
10. Зеленин А.Н. Основы разрушения грунтов механическими способами. 2-е изд. перераб. и доп. –М.: Машиностроение. 1968г. -376с.
11.  Кушнарев А.С., Кочев В.И. Механико-технологические основы обработки почвы. –Киев: Урожай. 1989г. с.10-56.
12. Муратов М.М., Байметов Р.И., Бибутов Н.С. Механико-технологические основы и параметры орудий для разуплотнения почвы. – Ташкент: изд. Фан. 1988г. –с. 3-17.