WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

К полученному уравнению следует добавить остальные горизонтальные составляющие сил (рис. 4), но их действие компенсируется коэффициентом, значение которого нами принято 1,4. Нормальные силы и через соответствующие площади долота целесообразно представить в виде давлений и на эти площади. Коэффициенты трения имеют следующие значения: ; ;

; названные коэффициенты и при блокированном резании, по В.В. Труфанову, имеют значения: ;.

После подстановки в уравнение (5) остальных постоянных величин и с учтом коэффициента получим выражение для решения задачи:

. (6) Здесь, – переменные величины, их графики изменения задаются; V, – постоянная (задаваемая) величина для конкретного решения. На рис. 5, а даны “сглаженные” графики изменения давлений и, которые вводятся в уравнение (6). Результат одного из решений – определение тягового сопротивления R рабочего органа представлен на рис. 5, б. Решение уравнения проводилось на ЭВМ в программе MathCAD.

Выполнены сравнительные исследования водно-физических свойств светлокаштановой почвы в условиях капельного орошения при различной основной обработке почвы. В среднем за три года после лемешно-отвальной обработки запас продуктивной влаги до вспашки в метровом слое составил 100,5 мм, а после чизельно-отвального рыхления на 53 % больше. Плотность почвы до посева в слое 0,1…0,2 м была одинаковой, а после уборки урожая – после лемешно-отвальной вспашки выросла до 1,34 – на 5,5 % больше, по мере углубления горизонта (до 0,4 м) плотность возрастает до 1,47.

а б Рисунок – 5. “Сглаженные” давления на долото (а) и изменение тягового сопротивления рабочего органа (б) при (7 ) Методика проведения полевых опытов и исследований Опыты проводили в ОПХ “Орошаемое” – вблизи Волгограда, на светлокаштановой почве. Объектами изучения стали: сравнительная лемешно-отвальная обработка почвы и глубокая чизельно-отвальная агротехническая мелиорация;

двухкомпонентные смеси на зелный корм – кукурузы и сои, кукурузы и люпина;

одновидовые посевы этих культур на зелный корм и зерно. Орошение – капельное, повторность опытов – трхкратная. Режим увлажнения в слое 0,40 м до цветения и после цветения в слое 0,60 м поддерживался на уровне 70…90 % НВ.

Предусматривались различные схемы посевов названных культур, их главная особенность после чизельно-отвального рыхления – расположение рядов растений над углублениями дна борозды. Покажем две схемы посева: кукурузы с шириной междурядий 0,7 м (рис. 6, а) и кукурузо-бобовой смеси (рис. 6, б), где кукуруза с мощной корневой системой “седлает” гребень борозды, а бобовая культура располагается над углублениями.

Учт и определение результатов полевых опытов проводили по известным методикам, проводили также исследование физических и агрохимических свойств почвы и оценку качества обработки почвы после обоих видов вспашки (после чизельно-отвального рыхления определяли и геометрию дна борозды).

а б 1 – почвенное ложе; 2 – семя; 3 – углубление; 4 – пространства; 5 – возвышения дна борозды; L – ширина междурядья; L' – ширина между почвенными ложе; M – ширина междуследия. Рисунок – 6. Схема посева кукурузы (а) и кукурузо-бобовой смеси (б) Основные результаты полевых опытов и их оптимизация Урожайность зелной массы в 2008 году (по схеме посева – рис. 6, б) – для кукурузо-соевого варианта – составила 25,8 (после лемешно-отвальной обработки почвы) и 27,9 (после чизельно-отвального рыхления) – превышение на 8 %.

При кукурузо-люпиновой композиции урожайность несколько снижается, но превышение урожайности после чизелевания возрастает до 12 %. В обоих вариантах зафиксировано повышение протеина после чизелевания – соответственно на 10 и %.

Результаты урожайности зелной массы “чистых” (одновидовых) посевов сведены в табл. 1.

Таблица 1 – Урожайность сельскохозяйственных культур в зависимости от вида основной обработки почвы Культура Вид обработки Урожайность почвы % к контролю Кукуруза Лемешно-отвальная 33,2 Чизельно-отвальная 37,3 Соя Лемешно-отвальная 21,2 Чизельно-отвальная 24 Люпин Лемешно-отвальная 16,9 Чизельно-отвальная 18,3 Для объективной и комплексной оценки полученных результатов введены понятия: приведнная урожайность (КП) и удельный расход оросительной воды ( ):

;, (7) где У – фактическая урожайность, ; – содержание протеина, ; – удельный расход моторного топлива, ; – фактический расход оросительной воды за сезон (принимаем 2008-й год),.

Оптимизацию технологии возделывания кукурузо-бобовой смеси (в три строчки) проводили методом планирования эксперимента.

Выявить наилучшие комбинации факторов позволил дисперсионный анализ, предложенный Фишером Р.

В качестве входных управляемых величин, влияющих на процесс, нами были выделены: – норма высева кукурузы; – ширина междурядья; – вид обработки – глубина вспашки; – количество бобовой культуры в общей составляющей посева.

Критериями оптимизации, по которым оценивалась технология, служили урожайность зелной массы при чизельно-отвальной агромелиорации и лемешноотвальной вспашке –, и содержание протеина в нм – и.

Анализ полученных уравнений регрессии выполняли с помощью двумерных сечений, при этом решали задачу, в которой требовалось найти значения факторов, обеспечивающих максимальную урожайность кукурузо-соевой смеси и наибольшее содержание переваримого протеина в зелном корме.

В результате расчтов получены уравнения регрессии:

; (8) ; (9) 2+0,0033· 1· 3+0,0033· 1· 4-0,0017· 2· 3-0,0017· 2· 4+0,0033· 3· 4-0,; (10) 4-0,02· 12-0,03· 22-0,03· 32-0,03· 42. (11) Расчты показали, что математические модели адекватны результатам эксперимента. Получено, что при исследовании влияния чизельной агромелиорации и, при лемешно-отвальной вспашке – и. Во всех случаях.

Таблица 2 – Оптимальные значения факторов Фактор Урожайность Урожайность при Содержание Содержание пропри лемеш- чизельно- протеина при теина при но-отвальной отвальной лемешно- чизельнопахоте агромелиорации отвальной отвальной агромепахоте лиорации 0,84 0,69 0,75 0, –0,83 –0,63 –0,67 –0, 0,83 0,75 0,84 0, –0,91 –0,92 0,83 0,Регрессионный анализ наглядно показал наилучшие варианты взаимодействия факторов, при которых получены максимальные выходные данные – урожайность зелной массы и протеин: – глубина обработки почвы и – количество бобовой составляющей в общей схеме посева. Взаимодействие этих факторов дат урожайность 36,4 и протеин 0,75 при чизельно-отвальной агротехнической мелиорации почвы (рис. 7, а) и 33,1 и 0,70 соответственно при лемешноотвальной вспашке (рис. 7, б).

а б Рис. 7. Двумерные сечения поверхностей отклика ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 1. Современное ресурсосберегающее капельное орошение не привело к существенному повышению эффективности технологий и схем посева кукурузобобовых смесей по причине недооценки роли основной обработки почвы, в том числе возможностей глубокой чизельно-отвальной агротехнической мелиорации почв.

2. Вне зависимости от схемы чизельных орудий, после глубокого чизелевания формируется гребнистое дно борозды, сопровождающееся блокированным резанием (без выноса почвенной стружки на дневную поверхность) и ударными нагрузками на долото.

3. Объектом экспериментально-теоретических и полевых исследований стал чизельный рабочий орган с наклонной стойкой и отвалом для оборота верхнего (взрыхлнного) слоя почвы. Математическое описание взаимодействия с почвой этого рабочего органа основано на учте сил сопротивления и трения, квадрата скорости МТА и переменных нагрузок на верхние плоскости долота.

4. Аналитическое решение полученного уравнения – при заданном колебании давлений на плоскости долота – это изменение тягового сопротивления R рабочего органа во времени, при этом квадрат скорости МТА не оказывает существенного влияния на величину R.

5. Чизельно-отвальная агромелиорация, наряду с орошением, является одним из главных факторов улучшения водно-физических и агрохимических свойств почвы – по сравнению с лемешно-отвальной обработкой увеличивается почвенная влага до пахоты на 14 % в слое до 0,4 м и на 53 % в метровом слое (в среднем за три года), повышается содержание питательных веществ, на 15 % снижается плотность сложения почвы (до посева) в слое до 0,4 м.

6. После чизельно-отвальной агромелиорации реализованы новые схемы посева кукурузы и кукурузо-бобовых смесей с размещением: рядов кукурузы и бобовой компоненты над углублениями дна борозды; в одном ряду над углублениями кукурузы и бобов; в три строчки – кукуруза “седлает” вершину гребня, бобовые – над углублениями.

7. Применение чизельно-отвальной агромелиорации и новой технологии возделывания кукурузо-бобовых культур, в условиях капельного орошения, обеспечивает: увеличение зелной массы на 8…12 %, протеина – на 5…10 %; увеличение выхода зерна – на 12…15 %; снижение удельного расхода оросительной воды на 30…40 %; уменьшение эксплуатационных затрат на обработку почвы, в том числе экономию моторного топлива в среднем на 22,2 %.

8. Регрессионный анализ показал наилучшие варианты взаимодействия факторов при возделывании кукурузо-бобовых смесей: при чизельно-отвальной агротехнической мелиорации взаимодействие факторов и дат выход зелной массы на уровне 36,4 и протеина 0,75 ; при лемешно-отвальной вспашке взаимодействие тех же факторов дат выход зелной массы на уровне 33,1 и протеина 0,70.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах 1. Кузнецов, П.И. Эффективность чизельной обработки почвы при возделывании зернобобовых смесей на капельном орошении / П.И. Кузнецов, В.И. Пындак, А.Е. Новиков // Вестник Российской академии с.-х. наук – 2009. – № 3. – С.

28-31.

2. Кузнецов, П.И. Влияние способа обработки на водно-физические свойства орошаемых светло-каштановых почв / П.И. Кузнецов, А.Е. Новиков // Мелиорация и водное хозяйство. – 2009. – № 2. – С. 37-39.

3. Павленко, В.Н. Ресурсосберегающая технология возделывания широкорядных пропашных культур / В.Н. Павленко, А.Е. Новиков // Плодородие. – 2007.

– № 6 (39). – С. 32.

4. Пындак, В.И. Совершенствование технологии возделывания кукурузы в условиях орошения / В.И. Пындак, А.Е. Новиков // АГРО XXI. – 2009. – № 7-9. – С. 50-51.

5. Пат. № 2348132 РФ. Устройство для разравнивания, рыхления и заделывания следов колс с.-х. агрегата / В.В. Мелихов, П.И. Кузнецов, А.Г. Мельников, А.Е. Новиков, Л.А. Курочкина. – 2009. Бюл. № 7.

6. Пат. № 2372762 РФ. Способ совместного возделывания кормовых культур / П.И. Кузнецов, В.И. Пындак, А.Е. Новиков. – 2009. Бюл. № 32.

7. Пат. по заявке № 2007142955/12. Способ обработки почвы под пропашные культуры в условиях орошения / В.В. Мелихов, П.И. Кузнецов, А.Е. Новиков.

– Решение от 18.09.2009 г. о выдаче патента РФ.

8. Пындак, В.И. Особенности возделывания кукурузо-бобовых смесей на зелный корм в условиях капельного орошения / В.И. Пындак, А.Е. Новиков // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. – 2009. – № 1 (13). – С.

16-23.

9. Кузнецов, П.И. Влияние орошения и способов основной обработки почвы на водно-физические свойства светло-каштановых почв Нижнего Поволжья / П.И.

Кузнецов, А.Е. Новиков // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. “Орошение земель в обеспечении продовольственной безопасности России”. – Волгоград, 2008. – С. 119-128.

10. Кузнецов, П.И. Орошение и технология обработки почвы, как основные факторы изменения водно-физических свойств почвы / П.И. Кузнецов, А.Е. Новиков // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. “Перспективы развития аридных территорий Российской Федерации через интеграцию науки и практики” / ПНИИАЗ. М, 2008. – С. 93-98.

11. Пындак В.И. Смешанные кукурузо-люпиновые посевы: проблемы и перспективы / В.И. Пындак, А.Е. Новиков // V Всерос. науч. конф. “Новейшие технологические решения и оборудование” / Успехи современного естествознания. – 2007. – № 7. – С. 96-97.

12. Новиков, А.Е. Перспективные технические средства обработки почвы и посева кормовых смесей в орошаемом земледелии / А.Е. Новиков // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. “Наука и молоджь: новые идеи и решения”. – Волгоград, 2007. – С. 500-503.

13. Новиков, А.Е. Разработка перспективной технологии смешанных посевов сбалансированных бобово-кукурузных смесей / А.Е. Новиков // Материалы XI регион. конф. Волгоград, 2007. – С. 94-96.

14. Новиков, А.Е. Технология возделывания бобово-кукурузных смесей на зелный корм и силос / А.Е. Новиков // Материалы XII регион. конф. – Волгоград, 2008. – С. 57-58.

15. Новиков, А.Е. Эффективность глубокой чизельной обработки почвы в условиях орошения / А.Е. Новиков // Материалы II Междунар. науч.-практ. конф.

“Наука и молоджь: новые идеи и решения”. – Волгоград, 2008. – Ч. 2. – С. 209212.

16. Павленко, В.Н. Высокоэффективная ресурсосберегающая технология возделывания широкорядных пропашных культур / В.Н. Павленко, А.Е. Новиков // Материалы науч.-практ. конф. “Научное обеспечение национального проекта “Развитие АПК” / ВГСХА. – Волгоград, 2008. – С. 190-192.

17. Пындак, В.И. Высокоэффективная технология возделывания широкорядных пропашных культур / В.И. Пындак, А.Е. Новиков, О.В. Амчеславский // Альманах-2007. – Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2007. – С. 195-197.

Подписано в печать 27.11.Формат 60х84 1/16. Уч. – изд. л. 1,0. Тир. 100. Зак.

Pages:     | 1 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»