Ключевые слова: аридная зона, культиватор, водно-воздушный режим почв, удобрение, хлопчатник.
Хлопчатник возделывают в тропической и субтропической зонах. Посевные площади его в мире составляют около 32 млн. га. К основным хлопкосеющим странам мира относят Индию, Китай, США, Бразилию, Пакистан и страны Средней Азии.
Интенсификация производственных процессов требует решения ряда задач по совершенствованию систем земледелия и созданию новых технических средств, способствующих повышению плодородия почвы и урожайности хлопчатника при минимальных энергетических и трудовых затратах. Внесение минеральных удобрений частично восстанавливает питательную среду, обеспечивая рост продуктивности угодий, но, по мнению многих ученых, может сопровождаться разрушением структуры почвы и снижением активности почвообразующих организмов, что приводит к еще большим темпам уплотнения почв и, как следствие, к снижению их плодородия и деградации.
В растениеводстве существуют понятие прямые и косвенные ресурсы плодородия. Урожай формируется за счёт прямых — свет, тепло, вода, воздух и питательные вещества. Косвенные ресурсы оказывают мобилизующее влияние на прямые с целью их полнейщего использования. Роль человека в названной системе сводится к тому, чтобы мобилизовать ресурсы плодородия на полную их отдачу в виде урожая. Эффективное использование земельных ресурсов с целью увеличения производства сельскохозяйственной продукции в значительной степени зависит от совершенства технологических процессов обработки.
Уплотненные почвенные горизонты являются механической преградой для проникновения корневой системы растений в нижележащие, более влагообеспеченные почвенные горизонты, ухудшают условия их развития. Необходимость разуплотнения почвы, улучшения ее структуры и условий для развития корневой системы обусловила возникновение второй основной тенденции в области обработки почвы–глубокое безотвальное рыхление почвы чизельными орудиями, производящими разуплотнение пахотного горизонта.
Отличительная особенность новых технологий в растениеводстве заключается в освоении методов управления продукционным процессом сельхозпроизводства. Главным ресурсом управления продукционным процессом являются удобрения. Их применение должно быть основано на программировании урожая с информацией о потребностях растений по фазам их роста и развития.
В. И. Скорляков: Увеличение объемов применения минеральных удобрений не сопровождается адекватным повышением продуктивности агроценозов. Данная стратегия не всегда позволяет разрешить противоречие между величиной урожая и его качеством, создать агроценозы с высокой устойчивостью продукционного процесса при неблагоприятных условиях произрастания растений. В качестве важнейшей остается и задача повышения эффективности минеральных удобрений, их окупаемости прибавкой урожая, коэффициента использования элементов питания и уменьшения их потерь.
О. Караханов, М. Бегенчева (1980) на научно-экспериментальной базе Туркменского НИИ земледелия (пос. Аннау Гяурского района) проводили полевой опыт по изучению действия и последействия твердого полуперепревшего и жидкого навоза на тонковолокнистых хлопчатник 9647-И. Было установлено, что для обеспечения высокой эффективности навоза необходимо применение его совместно с полным минеральным удобрением.
В исследованиях К. Насретдинова (1981) внесение минеральных удобрений в соотношении 1:1:0,5 в сочетании с органическими (5 т/га) на низкообеспеченных P2O5 почвах (13–24 мг/кг) способствовало получению высокого урожая хлопка (51,3 ц/га) с хорошим качеством волокна. Увеличение дозы удобрений (N250, Р150, К150 кг/га, 5 т/га навоза) сдерживало созревание хлопчатника, в результате чего урожайность его снизилась почти на 12,6 ц/га.
Д. Саттаров (1982) считает, что изучение эффективности минеральных туков под хлопчатник нужно вести в системе сорт-почва-удобрение, при которой учитываются не только почвенные условия, но и генотипическая специфика реакции сорта на взаимодействие почва-удобрение. На орошаемых сероземно-луговых почвах, слабообеспеченных подвижным фосфором, следует возделывать сорта I и II типов (С-4727 и Ташкент-I) при норме удобрений N300, Р300, К150 кг/га.
В рекомендации по прогрессивным приемам агротехники хлопчатника, разработанной СоюзНИХИ, отмечается, что правильное применение органических удобрений в комплексе с минеральными способствует поддержанию плодородия почв на высоком уровне, а следовательно, повышению урожайности сельхозкультур (А. И. Имамалиев, К. М. Разиков, П. В. Протасов, М. А. Белоусов и др., 1983).
По мнению Т. А. Яхиной (1984), в целях получения хлопка-сырца высокого качества хлопчатник следует возделывать в севообороте с минеральными удобрениями или с внесением 20–30 т/га навоза.
М. Н. Бегенчева (1984) сообщает, что на новоосваиваемых светлых сероземах Прикопетдагской равнины для получения урожая тонковолокнистого хлопчатника в среднем 36 ц/га навоз нужно вести периодически, раз в 3–4 года, нормой 30–40 т/га под основную вспашку по принципу навозооборота на фоне N250, Р150, К60; Жидкий навоз следует вносить ежегодно в те же сроки нормой 10 т/га, что повышает урожай хлопка-сырца на 2,9 ц/га.
Э. Н. Машарипов (1984) считает, что внесение навоза, особенно на фоне высоких доз азота, усиливает развитие корневой системы хлопчатника, ее поглотительную и синтетическую деятельность, повышает обеспеченность вегетативных органов и коробочек азотом, усиливает реутилизацию азота удобрений из вегетативных органов в репродуктивные.
Разработка универсальный агромелиоративный машин и технологии его проведения, определение его оптимальных параметров, создание современных эффективных технических средств его осуществления в системе хлопководства аридной зоны, обеспечивающих необходимое качество регулирования питательного, водно-воздушного, теплового и солевого режимов с последующим получением гарантированных урожаев хлопка.
Данные литературы свидетельствуют, что локальное внесение удобрения оказывает большее положительное влияние на темп формирования и размеры площади листьев, чем разбросное. На фоне локального питания формируется более высокий фотосинтетический потенциал. Так, например, при внесении удобрения вразброс под культивацию у озимой ржи по чистому пару он равнялся 1,42 млн. м2/га, локально — 1,64; по занятому пару соответственно — 0,92 и 1,40 млн. м2/га. Как показывают многочисленные исследования, эти и многие другие вопросы более успешно решаются на основе локального внесения удобрений. Изучение локального питания растений имеет более чем вековую историю. Имеется ряд обобщающих работ о локальном внесении удобрений.
Проведенный анализ конструктивных схем отечественных и зарубежных культиваторов показал их многообразие. Анализ работы орудий при поверхностной обработке почвы под посевы хлопчатника показывает, что недостатками используемых машин являются некачественное крошение комков, вынос нижних влажных слоев почвы на поверхность, плохое копирование рельефа поля, что отрицательно сказывается на качестве посева семян, их всхожести и, в конечном итоге, на урожайности возделываемых сельскохозяйственных культур.
Создание машин и орудий нового поколения, ресурсосберегающих, высокоэкономичных, высокопроизводительных, менее энергоемких и металлоемких-глобальная задача современной науки.
Поэтому проблема разуплотнения почвы с минимальными энергетическими и материальными затратами является важной и актуальной. На основании вышеизложенного сформулированы цели и задачи данной исследовательской работы.
В данной работе поставлены следующие цель и задачи исследований.
Цели исследования: повышение производительности агрегата за счет полного использования тягового усилия трактора на основе разработки схемы и обоснования рациональных параметров комбинированного универсального почвообрабатывающего орудия.
Задачи исследования:
- Исследовать зависимость производительности агрегата и коэффициента использования тягового усилия трактора от массы орудия, глубины обработки, типа рабочих органов и удельного сопротивления почвы, определить рациональные значения ширины захвата и скорости движения агрегата.
- Разработать последовательность выполнения операций предложенной технологии комбинированной обработки почвы, обосновать конструктивную схему и параметры комбинированного универсального орудия многоцелевого назначения, технологические и конструктивные параметры сменных рабочих органов для возделывания хлопчатника.
- Провести испытания опытного образца разработанного орудия и оценить его эффективность в условиях хозяйств.
На основании изложенного можно сделать заключение, что совмещение операций по обработке почвы имеет определяющее значение экономии ресурсов и сохранения плодородия почвы, что показывает необходимость разработки менее затратных, комбинированных, универсальных, многофункциональных почвообрабатывающих орудий для тракторов класса тяги 15–20 кН, которые являются основными тракторами для крестьянских и фермерских хозяйств.
