Снижение энергозатрат основной обработки почвы использованием комбинированного рабочего органа плуга

• Автор: Павлушин, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 171 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Почвенноклиматические условия возделывания сельскохозяйственных культур в условиях Среднего Поволжья.

1.2 Пахотные и подпахотные горизонты, их влияние на плодородие почвы

1.3 Анализ способов основной обработки почвы, классификация рабочих органов для их осуществления.

1.4 Анализ и оценка рабочих органов для послойной обработки почвы

1.5 Обзор теорий рыхления почвенного пласта.

1.6 Цель и задачи исследования

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОМБИНИРОВАННОГО

ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА ПЛУГА

2.1 Разработка комбинированного почвообрабатывающего рабочегооргана.
2.2 Обоснование параметров борозды подпахотного горизонта при обработке почвы
2.3 Обоснование конструкции рабочего органа
2.4 Обоснование основных параметров рыхлителя подпахотного горизонта
2.4.1 Обоснование профиля рабочей поверхности рыхлителя подпахотного горизонта.
2.4.2 Обоснование угла постановки режущей кромки рыхлителя относительно направления его движения
2.5 Определение кинематических и силовых характеристик рыхлителя подпахотного горизонта.
2.5.1 Определение кинематических и силовых характеристик
долота.
2.5.2 Определение кинематических и силовых характеристик
рыхлительного элемента
2.6 Определение тягового сопротивления экспериментального рыхлителя
2.7 Определение тягового сопротивления пахотного агрегата
Выводы.
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1 Программа экспериментальных исследований.
3.2 Общая методика исследований
3.3 Экспериментальная установка и контрольноизмерительные приборы
3.4 Анализ погрешности контрольноизмерительных
приборов.
3.5 Методика определения основных физикомеханических характеристик обрабатываемой почвы.
3.6 Методика лабораторных и полевых исследований основных параметров комбинированного почвообрабатывающего рабочего органа.
3.6.1 Методика лабораторных исследований по оптимизации основных параметров комбинированного почвообрабатывающего рабочего органа
3.6.2 Методика полевых исследований но определению энергетической оценки плугов с применением комбинированных почвообрабатывающих рабочих ортнов.
3.6.3 Выбор управляемых факторов и уровней их варьирования
3.6.4 Планирование факторного эксперимента.
Выводы.
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
И ИХ АНАЛИЗ.
4.1 Физикомеханические характеристики обрабатываемой почвы
4.2 Влияние исследуемых параметров комбинированного почвообрабатывающего рабочего органа плуга на изменение тягового сопротивления рыхлителя подпахотного горизонта
4.3 Сравнительный анализ расчетных и экспериментальных результатов лабораторных исследований.
4.4 Полевые исследования агрегатов с применением комбинированных почвообрабатывающих рабочих органов
4.4.1 Условия проведения полевых исследований
4.4.2 Оценка качества вспашки
4.4.3 Анализ энергетических характеристик агрегатов, оснащенных комбинированными почвообрабатывающими рабочими органами
4.5 Результаты полевых исследований и их анализ
Выводы.
5 ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЛУГОВ С КОМБИНИРОВАННЫМИ РАБОЧИМИ
5.1 Определение стоимости изготовления почвообрабатывающего
ОРГАНАМИ
рабочего органа
5.2 Годовой экономический эффект от внедрения почвообраба
тывающего рабочего органа
Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Чернозмы выщелочные отражают господство луговостенного дернового процесса почвообразования, аккумулирующего органическое вещество в форме гумуса в верхнем корнеобитаемом, слое. Вместе с тем он обладает и рядом качеств, обусловленных довольно интенсивным увлажнением почвенной толщи, что в первую очередь выражается декарбонизации вымывание карбонатов кальция и магния из верхних гу му сированных горизонтов 0. Мощность гумусного горизонта составляет в среднем около см, содержание гумуса выщелочньтх чернозмов у среднссмытых 4,7 , слабосмытых 6,8 4. Чернозмы обычные отличаются средней гумусностью , а мощность гумусного горизонта в среднем . Чернозмы южные характерны для южной, наиболее засушливой части зоны. Общий запас гумуса порядка 0 тга при содержании его в верхнем сантиметровом слое 4. Серые лесные почвы распространены на меньшей площади зоны. Содержание гумуса в таких почвах колеблется в пределах 2. Мощность гумусного горизонта . Большинство почв зоны оструктурены, содержание водопрочных агрегатов в пахотном горизонте сохраняется на довольно высоком уровне. Но урожайность сельскохозяйственных культур в большой степени зависит не только от состава почв, но и от особенностей рельефа, который в свою очередь вызывает такой негативный фактор как эрозия. Более половины пашни в стране расположено на склонах различной крутизны и экспозиции 2. Не исключение и зона Среднего Поволжья. В республике Татарстан, например, ,5 площади пашни расположено на склонах от 2 до , а воднаяэрозия проявляется уже на полях с уклоном 0,5 0. В ЦентральноЧернозмном регионе, куда входит исследуемая зона, более пашни находится на склоновых землях с крутизной более 3 1. Как показали исследования Г. А. Шевченко 1, гумусное состояние почв, расположенных на землях с крутизной более 3 , на чернозмах обыкновенных снижается с 7. По данным А. П. Пухачва 0, на которые опирается П. И. Макаров, на участках поля с уклоном более 2 весной теряется до влаги зимних осадков. В связи с отмеченными неблагоприятными условиями возделывания сельскохозяйственных культур зоны, необходимо осуществлять мероприятия, с одной стороны направленные на сохранение продуктивной влаги в почве, а с другой на устранение эрозийных процессов, возникающих на значительных площадях пахотных земель. Уровень урожайности всех культур Среднего Поволжья определяет, прежде всего, водный режим почвы, а именно наличие в ней продуктивной влаги, а значит, е рациональное использование создат предпосылки для получения высоких урожаев. С другой стороны немаловажную роль играют микроорганизмы наиболее энергичная и подвижная часть почвы. Масса микробов, содержащихся на 1 га, достигает 5. Но не следует забывать и о уплотняющем воздействии движителей, применяемых при обработке почвы. Так, масса тракторов общего назначения К1, К0А, Т0, Т0К, выросла в 1,3. Установлено, что в пахотном слое почвы напряжение под колсами трактора К0 в 1,5. Культурные растения очень тонко реагируют на плотность почвы, е отклонение на 0,1. Но, как показали исследования 9, с увеличением числа единовременных проходов техники по одному следу от 1 до 4. Па до 0 кПа табл. К такому же выводу пришли и исследователи Пупонин А. И., Матюк I I. С. 9. Таблица 1. ДТМ, Т 0 1 2. Т0К 0 1 2. К0, К0А, К1 0 1 1. Уплотнение почвы повышает засорнность посевов полевых культур. Возрастание засорнности вызывается, видимо, разрушением тврдых оболочек семян сорняков и более тесным контактом их с почвой 9. При возрастании плотности почвы снижается также е общая пористость, но особенно резко уменьшается содержание пор аэрации и некапиллярных влаго и воздухопроводящих пор. Уже при повышении плотности до 1,3 гсм3 верхний предел оптимума количество этих важнейших пор снижается почти вдвое, а при плотности 1,. Таблица 1. Следует отметить, что наибольшее уплотнение почвы происходит весной, когда влажность пахотного слоя составит . Как отмечает А. Г. Бондарев, П. М. Сапожников, В. Ф. Уткаев, В. Н. Щепотьев 9 наибольшее уплотнение почвы на примере серой лесной наблюдалось в слое .