Технологические основы механизированного внесения удобрений в условиях Туркменистана



Ключевые слова: экология,экономика,разуплотнение, механическое и биологическое рыхление, кротование, почва.

Создание агромелиоративных машин и орудий нового поколения, ресурсосберегающих, высокоэкономичных, высокопроизводительных, менее энергоемких и металлоемких — глобальная задача современной науки. Создание машин и орудий нового поколения, ресурсосберегающих, высокоэкономичных, высокопроизводительных, менее энергоемких и металлоемких — глобальная задача современной науки. На основании вышеизложенного сформулированы цели и задачи данной исследовательской работы.

Цели изадачи исследования-обеспечение энерго-, влаго-, почво и ресурсосбережения, сохранения почвенного плодородия при возделывании хлопчатника в условиях засушливого земледелия 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. А также, повышение эффективности использования жидких органики-минеральных удобрений (ЖОМУ) путем совершенствования агрегата для подпочвенного внесения.

Методология. Методологической и теоретической основой работы явились классические труды: В. П. Горячкина; В. Р. Вильямса; А. Н. Костякова; В. В. Труфанова; А. А. Роде; Ю. А. Ветрова; А. Н. Зеленина; В. И. Виноградова; Н. А. Качинского; Ю. Ф. Новикова; А. С. Кушнарева; В. И. Баловнева; Р. Л. Турецкого; В. И. Вернадского; А. К. Кострицына; A. A. Вилде; А. И. Панова; В. С. Казакова; Ю. П. Классен; Н. С. Скуратова;Н. М. Банникова, И. К. Исаева; Ж. Е. Токушева; И. Б. Борисенко; В. П. Максименко; М. В. Рязанова и других ученых. При проведении научных исследований использованы принципы системного анализа, позволяющие эффективно и рационально решать поставленные задачи для аридной зоны. Изучено механико-технологические и физические основы теории и расчета орудий для глубокого рыхления тяжелых почв, а также методы повышения ресурса почворежущих деталей.

Результаты-заключается в теоретическом и практическом обосновании новых конструктивно-технологических схем универсального рыхлителя-кротователя и новых комбинированных рабочих органов для засушливых условий усовершенствованы почвозащитные технологии, обоснован ряд перспективных технологических приемов поверхностной и глубокой обработки почвы новыми рабочими органами и орудиями. Предложены производству технологии ресурсосберегающей обработки тяжелого почвогрунта, позволяющие повысить производительность труда и рентабельность производства. Новизна технических решений подтверждена 3 патентами Туркменистана на изобретения.

Значимость. Предложена принципиально новая конструкция АД, позволяющая значительно повысить устойчивость и эффективность работы кротовых дрен. Разработана технология и рабочее оборудование нарезки АД, которые воплощены в новой конструкции НАД-2–60 и универсальной агромелиоративных машин для внесения органики-минеральных удобрения НАД-2–60М, позволяющие улучшить мелиоративное состояние тяжелых почв орошаемых земель аридной зоны.

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. Результаты исследований могут быть широко использованы хозяйствами Туркменистана.

Академик А. Г. Бабаев [2]: Установлено, что орошение позволяет многократно повысить продуктивность гектара. Как известно, орошаемое земледелие больше, чем в любой другой отрасли народного хозяйства, связано с качеством технологии, со степенью воздействия на аридную среду, с научным обоснованием выбора форм и допустимых масштабов вмешательства в природные процессы.

В. И. Ветохин [3]: Кардинальным направлением развития современных аграрных технологий и техники является снижение затрат на единицу продукции при сохранении экологических показателей. Одним из инструментов анализа и проектирования ресурсосберегающих технологий и почвообрабатывающих орудий может служить система свойств и характеристик состояния почвы. Свойства почвы–это своего рода отклик на управляющее воздействие. Одно из средств управления состоянием почвы– почвообрабатывающее орудие.

В. И. Скорляков [14] установил, что степень подвижности фосфатов через 6 месяцев после внесения (N₉₀P₉₀K₉₀) локальным способом в черноземе оподзоленном была выше в 7 раз, а в черноземе типичном-в 18 раз, чем при разбросном методе.

Весь объем гидросферы по современным подсчетам превышает 1,4 млрд. км². Точность современных представлении об объеме гидросферы колеблется в пределах около 50 млн. км², что соответствует 3 % объема гидросферы. Такая сравнительно высокая точность связана с наиболее надежным определением объема Мирового океана, составляющего почти 94 % всего объема гидросферы. В начале работы приведем объема гидросферы Земли [4], помещенные в таблицу 1.

Таблица 1

Гидросфера Земли

Части гидросферы	Объем воды, тыс. км2	% от общего объема
Мировой океан	1370323	93,96
Подземные воды	60 000	4,12
в т. ч. зоны активного водообмена	4 000	0,27
Ледники	24 000	1,65
Озера	280	0,019
в т. ч. воды в водохранилищах	5	0,0005
Почвенная влага	85	0,006
в т. ч. оросительных вод	2	0,0002
Пары атмосферы	14	0,001
Речные воды	1,2	0,0001
Итого:	1454193	100

Сведения о запасах объема водных ресурсов бассейна Аральского моря (БРАМ) приводятся ниже (табл.2) [15].

Таблица 2

Водные ресурсы Бассейна рек Аральского моря (БРАМ)

Страна	Бассейн Амударьи	Бассейн Сырдарьи	Всего по БРАМ
			км3/год	%
Казахстан	-	4,5	4,5	3,9
Кыргызстан	1,9	27,4	29,3	25,3
Таджикстан	62,9	1,1	64,0	55,4
Туркменистан (вместе с Ираном)	2,78	-	2,78	2,4
Узбекистан	4,7	4,14	8,84	7,6
Афганистан	6,18	-	6,18	5,4
Всего:	78,46	37,14	115,6	100

Орошаемые земли Дашогузского велаята в пределах зоны хлопководства имеет положительный солевой баланс. Значительная площадь поливных земель не имеет дренажной сети. Источником орошения являются воды Амударьи, минерализация которых из года в год увеличивается.

Е. В. Пугачев [12] установил, что формирование почвенной структуры осуществляется за счёт физических, механических, химических и биологических факторов. Однако при вовлечении почв в сельскохозяйственное использование ведущими являются механические и биологические.

С развитием механизации сельского хозяйства и интенсификации производственных процессов возникла проблема уплотняющего воздействия на почву машинно-тракторных агрегатов, многочисленные проходы которых отрицательно влияют на плодородие почвы и эффективность традиционных способов ее обработки. Известно, что деградация почвы (вторичное засоление, эрозия) приводит к уменьшению плодородия почвы, урожайности сельскохозяйственных культур [11].

Б. Ф. Тарасенко [16]: Механические действие техники нарушает природное равновесие потоков энергии, кроговороты воды и питательных веществ. Из-за частого разрушения сложившихся связей культивацией и вспашкой сокращаяется биоразнообразие микрофлоры и микрофауны, ускоряются процессы разрушения почвы и опустынования. Механизация способствует загрязнению атмосферы и почвы токсичными выхлопными газами, а также ее деградации из-за уплотнения.

А. Алиханов, А. Дурдыев [1]: В настоящее время при возделывании хлопчатника на гребнях технологические приемы внесения удобрений под пахоту и нарезку гребней выполняются раздельно. Внесение удобрений осуществляется методом разбрасывания. Это приводит к большому использованию машин различных марок, увеличивает число проходов агрегатов по полю и т. п. К тому же метод внесения удобрений разбросом не только малоэкономичен, но и неэкологичен.

Наиболее разнообразны по конструкции глубокорыхлители с пассивными рабочимы органами, которые состоят из стойки с закрепленным на ней долотом или наральником. Для увеличения зоны рыхления рабочий орган оснащается уширителем, иногда дренером (аэрационный или кротовый дренаж–АД или КД).

М. В. Рязанов [13]: Непременным условием повышения плодородия почв является применение органических удобрений, прежде всего навоза, который обеспечивает не только пищевой режим растений, но и регулирует интенсивность и объем малого биологического круговорота энергии в агроэкосистемах. Подпочвенное внесение жидких органических удобрений оказывает существенное влияние на рост, развитие, продуктивность и качество урожая сельскохозяйственных культур, прибавка урожая озимой пшеницы составила 13,7 ц/га, при контроле 30 ц/га.

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 %.

Общий вид НАД-2–60M во время испытания, представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Общий вид НАД-2–60M (AZÇ-2–60К) во время испытания

Разработана рабочее оборудование универсальной агромелиоративных машин для внесения жидких органических и минеральных удобрения НАД-2–60М, позволяющие улучшить мелиоративное состояние тяжелых почв орошаемых земель аридной зоны. Разработанные орудия реализованы в хозяйствах Ахалской, Лебапской, Марыйской и Дашогузской велаята рыхлительные орудия различной модификации-61шт. Результаты исследований использованы при разработке новых конструкций, в котором глубокое рыхление грунта сочетается с одновременным внутрипочвенным внесением жидких органических и минеральных удобрений нужного состава, оборудования НАД-2–60М изготовлен-1шт.

Предложенные разработки формируют новое поколение универсальных технических средств, для тяжелых уплотненных почв в условиях аридной зоны. Технология разработана с учетом грунтовых условий и биологических требований к развитию корневой системы хлопчатника [5, 6]. Подготовку ЖОМУ к внесению, а также их перевозку к полю и внесение можно проводить без потерь, в качестве рабочей жидкости, помимо воды, может быть использована навозная жижа или раствор, содержащий личинки дождевых червей. Новизна технических решений подтверждена 3 патентами Туркменистана на изобретения [7, 8, 9, 10]. Результаты исследований могут быть широко использованы хозяйствами Туркменистана.

Литература:

1. Алиханов, А., Дурдыев, А. Гребнегрядодатель-рыхлитель-удобритель ГРУ-4. Информационный листок. ТуркменНИИТИ, -Ашгабат, 1990.
2. Бабаев, А. Г. Влияние орошения на природные условия аридных земель Центральной Азии. Проблемы освоения пустынь, № 6. -Ашгабат, 1999.
3. Ветохин, В. И. Систематизация свойств и характеристик состояния почвы как элемент теории проектирования почвообрабатывающих орудий и технологий почвы. Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України Збірникнаукових праць Вип. 13 Дослідницьке, 2009.
4. Давлатов, Д.Н., Анбиев, Е.Ж., Бобохонов, Ф. Ш. Проблема воды и прогнозирование долгосрочных тенденций распределения водных ресурсов в России и Центральной Азии. Тезисы докладов IV Международной заочной научной конференции «Актуальные вопросы технических наук». г.Краснодар, октябрь 2017.
5. Данатаров, А. Об экологической напряженности в аридной зоне. //Тезисы докладов Международной научной конференции (16–17 сентября 1993). Экологические проблемы при орошении и осушении: часть I. –Киев, 1993.
6. Данатаров, А. Устройство аэрационного дренажа в аридной зоне. Международный научно-практический Мелиорация и водное хозяйство. № 2. -М., 1994.
7. Данатаров, А., [и др.]. Технологическое обоснование повышения эффективности функционирования агромелиоративных машин для хлопководства в условиях Туркменистана //Инновационная экономика: материалы междунар. науч. конф. (г. Казань, октябрь 2014 г.). -Казань: 2014.
8. Данатаров, А., [и др.]. Новый метод повышения плодородия орошаемых земель аридной зоны. Международный научно-практический журнал № 3–4. Проблемы освоения пустынь. Ашхабад. 2013.
9. Данатаров, А., [и др.]. Новые конструктивно-технологические решения для защиты почв в условиях пустыни. Международный научно-практический журнал № 3–4. Проблемы освоения пустынь. Ашхабад. 2015.
10. Добышев, А.С., Пузевич, К.Л., Данатаров, А., Ашыров, С.Ч., Мухамметмырадов, К. Обоснование технологий и технических средств обработки почвы в условиях Туркменистана. Механизация и сельскохозяйственное машиностроение Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной Академии № 1, 2014.
11. Научные основы экологически безопасных технологий обработки почвы /А. П. Щербаков и др. В сб. научн. тр. ВАСХНИЛ. -М.: Агропромиздат, 1991.
12. Пугачев, Е. В. Роль компонентов органического вещества в оптимизации физических свойств, светло-серых лесных почв пахотных угодий. Дис. канд. с.\х наук. Новгород, 2007.
13. Рязанов, М. В. Повышение эффективности использования жидких органических удобрений путем разработки и обоснования параметров агрегата для подпочвенного внесения. Дис. канд. техн. наук. Белгород, 2009.
14. Скорляков, В. И. Прикорневая подкормка: технологические особенности способов внесения гранулированных минеральных удобрений (ГМУ), КубНИИТиМ. Техника и оборудование для села, ноябрь № 11 (221) 2015.
15. Стратегия развития малой гидроэнергетики Республики Таджикстан: МЭ и ПРТ и ПРООН РТ. Душанбе, 2007.
16. Тарасенко, Б. Ф. Конструктивно-технологические решения энергосберегающего комплекса машин для предупреждения деградации почв в Краснодарском крае. Краснодар, 2012.