Резервы высокопроизводительного использования машинно-тракторных агрегатов

The abovementioned characteristics allow us to determine the pulling pressure of soil cutting in course of change of position of teeth on the ripper blade during layered cutting of soil. It is known that chip loading of soil on subcritical depth is 20-25 % lower than it is at overcritical depth i.e. we may conclude that by using of this effect in blade structure we may lower the pulling pressure as compared with plain blade. We have also arrived at conclusion that following the acute influence of subsurface soil level tillage a much more solid root layer of soil is formed, that in its turn, promotes the increase of harvest of cultivated crops.

Key words: инженерное конструирование; экологическая безопасность; обработка почв

Необходимость создания и поддержания оптимального агрофизического и, в особенности, структурного состояния как основы высокопроизводительного земледелия, продиктована тем обстоятельством, что почва в физическом плане представляет собой пористое тело, состоящее из твердого, жидкого и газообразного компонентов. Внутрипочвенные перемещения питательных элементов, обмен веществом и энергией с окружающей средой происходит по законам физики твердого пористого тела, находящегося в постоянном и непрерывном контакте с водой и воздухом. Различное объемное сочетание твердого, жидкого и газообразного компонентов почвы обусловливает то или иное (плохое, удовлетворительное, оптимальное) агрофизическое состояние и в этом отношении является предметом активного управления плодородием с использованием целенаправленных технологических приемов. Следовательно, основные факторы плодородия – обеспеченность растений элементами минерального питания растений, водой, воздухом и теплом находятся в прямой зависимости от физических свойств и структурного состояния почв.

Для регулирования водно-воздушного режима почвы из-за малого срока службы (2-4 года) кротовый дренаж не получил широкого применения. Однако разрушение кротового дренажа зависит не только от механического состава почв, но и их конструктивных, технологических параметров рабочего органа дренажной машины и режимов ее функционирования [5].

Обзор и анализ существующих конструкции аэрационного дренажа (АД) свидетельствует об эффективности его применения на тяжелых почвах [1,2,3,4,5]. Особенно положительное воздействие на качественный характер почвы оказывает АД на староорошаемых землях, подверженным многократным проходам сельскохозяйственной техники, приводящей к образованию уплотненной подплужной зоны. Важно отметить, что в процессе нарезки АД данной конструкции кротовины склонны к заилению за счет фильтрационного потока через щель, сформированную ножом рыхлителя-кротователя. Основным недостатком данных конструкции является формирование кротовин непосредственно под щелью, что весьма неэффективно из-за плохой устойчивости свода кротовин фильтрационному потоку [4,5].

Для рыхления подпахотного уплотненного слоя теоретически и экспериментально исследованы и разработаны оптимальные параметры рыхлителя-кротователя. Для улучшения качество прокладки и эффективности работы аэрационного дренажа рекомендуется производить по направлению вспашки, т.е. по линии поливных борозд. Агромелиоративный универсальный кротователь-рыхлитель 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 1,5 - до 1,6 г\см³.

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 разрушение грунта происходит на всю глубину резания. Однако, следует отметить, что при этом ширина разрушаемой полосы меньше на 10 см по сравнению со сплошным ножом.

Высокая эффективность этой агромелиоративного приема объясняется повышением водопроницаемости и инфильтрационных свойств почвогрунтов вследствия улучшения водно-физических свойств почв. Анализ образцов грунта на плотность, влажность, питательный режим и солевой состав проводился Байрамалийской почвенно-химической станцией, а также в аналитической лаборатории ИМиВП АСХНТ.

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 аэрационного дренажа 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 аэрационного дренажа, схема притока воды к дренам значительно изменилась, что позволило снизить градиент напора, а следовательно, и предотвратить суффозионный вынос частиц грунта.

Технология нарезки аэрационного дренажа 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 500-600 мм и на расстояния 600-900 мм.

Таким образом, конструкцию АД следует оценивать конструкционной прочностью и фильтрационной устойчивостью. При этом устойчивость кротовых дрен в работе определяются: эффективной плотностью скелета грунта; гидродинамическим давлением; конструкционной прочностью свода кротовой дрены.

Литература:

1. Аверянов, С.Ф. Борьба с засолением орошаемых земель. – М: Колос. 1978. -240с.

2. Бальчюнас, А.И. Кротование минеральных тяжелых почв. – Обзорная информация ЦБНТИ Минводхоза СССР. 1979. -№14. с. 3-76.

3. Брусиловский, Ш.И. Мелиорация минеральных почв тяжелого механического состава. –Минск: Урожай. 1981. –с.159.

4. Гришков, Э.В. О параметрах дренера кротователя. Сб. научных труд. Разработка технологии, рабочих органов машин и орудии для строительства и эксплуатации оросительных систем. 1979. с.62-67.

5. Досжанов, О.М., *Досжанов, Е.О. Эффективность применения рыхлителя-кротователя для регулирования водного режима почвы. (ЮКГУ имени М.Ауезова, г.Шымкент, *Каз НУ имени аль-Фараби, г.Алматы). 2010.