Исследование рабочих органов для рыхления грунта с одновременным внутрипочвенным внесением жидких удобрений в условиях Tуркменистана

Препринт статьи



В работе освещены вопросы обеспечение энерго-, влаго-, почво- и ресурсосбережения в условиях земледелия Туркменистана, путем создания агромелиоративных машин для внутрипочвенного внесения жидких удобрений и совершенствования их механико-технологических особенностей, а также агротехнических основ повышения плодородия почвы с учетом снижения трудовых, энергетических и материально-денежных затрат, направленных на получение устойчивых и гарантированных урожаев хлопчатника.

Ключевые слова: экономия энергоресурсов, культиватор растениепитатель, механическое и биологическое рыхление, деградация почв, корневая система хлопчатника.

Целью работы является теоретическое и экспериментальное обоснование комплексных мелиораций для интенсивного восстановления плодородия переуплотненных деградированных почв на орошаемых землях Туркменистана.

Следовательно, разработана технология и культиватор-растениепитатель внутрипочвенным внесением (ЖМУ) КР-5–40. КР-5–40 — устройство для внесения ЖМУ в прикорневую зону посевов, предназначено для разрушения плужной подошвы, введению питательных веществ в корневую систему хлопчатника, углубления пахотного горизонта почвы и глубокого рыхления почвы на глубину от 30 до 40 см, с целью экономии удобрении, воды, сохранения влаги в осенне-зимний период и уменьшения сроки мероприятии. Новизна технологических и технических решений, подтверждена патентам (№ 14/I01286) Туркменистана на изобретения [1].

Для поставленных в работе задач повышения эффективности производства хлопчатника за счет выбора адаптивных технологий и комплекса машины для возделывания хлопчатника, программой предусматривалось проведение теоретических и экспериментальных исследований.

В начале определялось влияние глубины резания и скорости резания на сопротивление резанию рыхлителем. Скорость изменялась в диапазоне от 0,8 см до 2 м/с с интервалом 0,20 м/с. Глубина резания для рыхлителя в диапазоне от 10 см до 60 см с интервалом 10 см. Полученные данные обрабатывались на ПК в программе Maple. Эксперимент по определению влияния скорости передвижения разработанного универсального рыхлителя на сопротивление резанию проводился в почвенном канале.

Рассматривая зависимость изменения сопротивления резанию в зависимости от глубины рыхления можно сделать вывод, что сопротивление изменяется по экспоненциальной зависимости, а именно для скорости рыхления 0,8 м/с — F _р = ; 1,0 м/с — F _р = ; 1,2 м/с — F _р = ; 1,4 м/с — F _р =

; 1,6 м/с — F _р = ; 1,8 м/с — F _р = ; 2,0 м/с — F _р = .

Однако необходимо отметить, что с увеличением глубины рыхления возрастает. Так при скорости рыхления 0,8 м/с увеличение глубины рыхления с 10 см до 40 см приводит к повышению сопротивления до 33,0 %.

Глубокое рыхление уплотненных почв до 60 см обеспечивает снижение плотности подпахотного слоя с 1,5–1,6 до 1,2–1,26 г/см ³ , повышение скважности на 30 %, понижение температурного режима взрыхленного слоя на 16–25 %, что способствует мощному формированию корневой системы хлопчатника. Следовательно, разработана технология и рабочее оборудование глубокого рыхлителя ГР-2–50 и нарезки аэрационного дренажа (АД), которые воплощены в новой конструкции НАД-2–60 и НАД-2–60М, универсальной агромелиоративных машин для внесения органоминеральных удобрений (ЖОМУ) путем совершенствования агрегата для подпочвенного внесения в условиях аридной зоны [2].

Рассматривая зависимость изменения сопротивления резанию в зависимости от глубины рыхления можно сделать вывод, что сопротивление изменяется по экспоненциальной зависимости, а именно для скорости рыхления 0,8 м/с — F _р = ; 1,0 м/с — F _р = ; 1,2 м/с — F _р = ; 1,4 м/с — F _р = ; 1,6 м/с — F _р =

; 1,8 м/с — F _р = ; 2,0 м/с -F _р = .

Однако необходимо отметить, что с увеличением глубины рыхления возрастает. Так при скорости рыхления 0,8 м/с увеличение глубины рыхления с 10 см до 60 см приводит к повышению сопротивления до 34,0 %.

В ходе теоретических исследований выведены аналитические зависимости по оценки степени сохранения естественного плодородия почвы обеспечивающееся технико-экономическиьи параметрами обработки с глубиной: для лемеха до 40 см; для рыхлителя от 10 до 60 см.

Изменение сопротивление резанию рыхлителем и лемехом в зависимости от скорости резания и глубины представлены на рис 1 и 2.

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

Рис. 2. Изменение сопротивления резанию лемехом от глубины и скорости рыхления

Результаты исследований использованы при разработке принципиально новых конструкций, в котором глубокое рыхление грунта сочетается с одновременным внутрипочвенным внесением ЖОМУ нужного состава. Новизна технологических и технических решений защищена авторским свидетельством (№ 1751263), подтверждена 3 патентами (№ 11/I 01145), (№ 11/I 01144), № 13/I 01219) Туркменистана на изобретения. Следовательно, применение почвозащитных технологий позволяет уменьшить деградацию почвы. При использовании жидких удобрения из него корневая система хлопчатника быстрее развивается, глубже проникает в почву. Рыхление обеспечивает существенное уменьшение удельных технологических энергозатрат в расчете на единицу урожая в течение четырех лет.

Литература:

1. Данатаров А Особенности технологии агромелиоративных мероприятий и рабочих машин в условиях Туркменистана: монография /А.Данатаров. — А., Ылым, 2023. — 296 С.
2. Данатаров А. Агрономические и агроэкологические аспекты обработки почвы в условиях аридной зоны //Проблемы освоения пустынь. — А., 2023. — № 3–4. — С. 10–16.