Энерговлагосберегающая технология и машины для основной обработки почвы с учетом неоднородности почвенного покрова в Заволжье

• Автор: Канаев, Анатолий Иванович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 336 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ

1 .СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 .Краткая характеристика природноклиматических условий Заволжья

1.2. Анализ работ по влагосберегающим способам обработки

почвы.

1.3.Обзор литературы по оценке неоднородности почвенного

покрова

Выводы по главе и научные задачи исследований

2. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Программа исследований.

2.2. Свойства почвы, используемые при исследованиях
почвообрабатывающих машин
2.3.Методика определения неоднородности гумусного слоя почвы по удельному сопротивлению обработке динамометрическим плоскорезом
2.4.Методика экспериментальных исследований по обоснованию основных параметров орудий для влагосберегающих технологий
2.4.1.Общая методика исследований.
2.4.2.Частные методики экспериментальных исследований
2.5.Использование современных математических методов в исследованиях процессов обработки почвы.
2.5.1. Формирование обобщенного показателя оценки состояния почвы как системы с помощью мнотомерного корреляционного анализа
2.5.2.Использование факторного анализа в моделировании сельскохозяйственных процессов
3. ИССЛЕДОВАНИЯ, ПРОВЕДЕННЫЕ ДЛЯ ОЦЕНКИ НЕОДНОРОДНОСТИ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ПО ГЛУБИНЕ ГУМУСНОГО СЛОЯ.
3.1. Основные положения по обоснованию метода оценки неоднородности гумусного слоя почвы по глубине
3.1 Л. Рабочая гипотеза нового метода оценки неоднородности гумусного слоя почвы по глубине.
3.1.2.Обоснование основных параметров рабочего органа динамометрического устройства дня измерения удельного сопротивления почвы.
3.1.3.Обоснование конструкции приспособления для непосредственного замера глубины гумусного слоя и оценка точности измерений.
3.2. Результаты экспериментальных исследований физико механических свойств почвы
3.2.1 .Результаты исследований некоторых физикомеханичес
ких свойств почвы и их взаимосвязей.
3.2.2.Результаты исследований по определению необходимого количества повторностей при оценке влажности почвы в полевых условиях
3.2.3.Результаты исследований по оценке неоднородности
толщины гумусного слоя почвенною покрова.
3.3.Сравнение эффективности использования статистических методов при размещении делянок в полевом опыте с учетом карты неоднородности почвенного покрова
3.4.Результаты сравнительной оценки рыхления почвы рабочими органами почвообрабатывающих машин при различной толщине гумусного слоя.
Выводы по главе
4. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОПРОСОВ ВНУТРИ ПОЧВЕННОГО ВЛАГООБМЕНА В ПРОЦЕССЕ ОСНОВНОЙ ОБРА БОТКИ ПОЧВЫ И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ОРУДИЙ
4.1 .Моделирование процессов почвенного влагообмена
4.1.1 Математическая модель влагообмена в процессе снеготаяния
4.1.2.Определение коэффициента интенсивности таяния снега
4.1.3.Теоретические положения по определению параметров инфильтрации талой воды.
4.1.4.Обоснование параметров устройства для задержания влаги при обработке почвы на склонах
4.1.5.Теоретические положения по совершенствованию модели идеальной почвы
4.2.Теоретические положения по совершенствованию рабочих органов машин и орудий для влагосберегающих технологий обработки почвы в Заволжье
4.2.1.Обоснование технологических схем машин и орудий для влагосберегающих технологий в Заволжье
4.2.2.Теоретическое обоснование параметров плуга для основной обработки почвы с одновременным вертикальным мульчированием пожнивными и растительными остатками мелиоративной вспашки.
4.2.2.1 .Теоретическое исследование процесса работы дискового валкообразователя мелиоративного плуга.
4.2.2.2. Исследование транспортирующей способности дискового валкообразователя
4.2.2.3.Определение силовых характеристик плоского и сферического дисков. 1.
4.2.3.Теоретические исследования влияния неоднородности почвенного покрова на устойчивость хода плуга по ширине
захвата при работе на склоне.
Выводы по главе
5.РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
И ИХ АНАЛИЗ
5.1.Результаты экспериментальных исследований рабочего процесса мелиоративного плуга
5.1.1 .Результаты исследований по обоснованию геометрических параметров дискового валкообразователя.
5.1.2.Результаты исследований транспортирующей способности дискового валкообразователя мелиоративного плуга
5.1.3.Результаты лабораторных исследований силовых характеристик дискового валкообразователя.
5.1.4.Результаты исследований энергетических показателей мелиоративного плуга.
5.1.5.Результаты исследований по обоснованию схемы мелиоративного плуга.
5.1.6.Результаты исследований по обоснованию расстояния между дренирующими лентами при мелиоративной
ВСПаШКе.
5.2. Результаты исследований по размерзанию почвы в процессе
снеготаяния.
Выводы по главе.
6. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОПЫТОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТАННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ .
6.1 .Результаты производственгых опытов на урожайность
6.1.1. Результаты полевых опытов в колхозе Россия
Хворостянского района Самарской области.
6.1.2.Результаты полевых опытов в совхозе им. Куйбышева
Красноармейского района Самарской области 8 .
6.2.Экономическая эффективность использования результатов
исследований.
6.2.1.Экономическая эффективность применения нового способа оценки неоднородности почвенного покрова
6.2.2.Экономическая эффективность использования мелиоративного плуга
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Периодичность рыхления составляет 2. Каждое последующее рыхление осуществляется в поперечном направлении относительно предыдущего. При этом не разрыхленные ленты, а затем уже квадраты и прямоугольники уменьшаются по размерам. Уплотняющие нагрузки от веса почвы и проходящей по полю техники воспринимаются не разрыхленными квадратами, поэтому рыхлое состояние в лептах подпахотного слоя сохраняется более длительное время. В промежуточные годы между вспашкой с ленточным почвоуглублением может выполняться плоскорезная обработка на глубину . Учитывая, что периодическое ленточное углубление пахотного горизонта уменьшает сток талых вод и водную эрозию почвы, эффективность его сочетания с плоскорезной обработкой будет наиболее высокая с точки зрения как затрат энергии, так и повышения урожайности 8. Определение оптимального расстояния между разрыхленными лентами проводилось на основе экспериментальных данных по урожайности и тяговому сопротивлению плугов с почвоуглубительными лапами. Прирост тягового сопротивления составляет более процентов на каждую лапу при углублении на см от сопротивления основного пятикорпусного плуга при вспашке на глубину . Прибавка урожая в процентах к контролю в зависимости от глубины рыхления изменяется по экспоненте и равна при сплошном углублении пахотного горизонта на глубину см процентам, а при ленточном, когда на пятикорпусный плуг устанавливается только одна лапа ,5 процентов. Уменьшение расстояния между лентами способствует увеличению урожая. Однако с точки зрения энергозатрат, более целесообразной является вспашка на глубину . При этом происходит снижение урожая лишь на 4. Плоскорезная обработка с одновременным щелеванием. Ежегодная обработка почвы плоскорезом способствует уплотнению нижних слоев почвы и препятствует развитию вглубь корневой системы растений. Результаты исследований Г. Ф. Тараторимой показывают, что изза повышенной плотности сложения нижней части пахотного слоя на вариантах с плоскорезной обработкой корневая система растений располагается ближе к поверхности. Указанные обстоятельства не позволяют корням растений проникать в глубокие слои и более полно использовать влагу и питательные вещества нижних слоев почвы. Поэтому для улучшения водного режима черноземных почв Н. З. Милащенко 0 рекомендует глубину плоскорезной обработки почвы сокращать до минимума, а ниже обрабатываемого слоя нарезать щели для задержания талых вод. Для реализации данных рекомендаций в Челябинском институте механизации и электрификации сельского хозяйства А. И. Любимовым и Х. З. Гаюповым была разработана конструкция плоскорезовщелевателей ГПД3 и ГШД5 для тракторов класса 3 и 5 3. Применение указанных машин способствовало увеличению влажности в 1,5 раза в слоях почвы 0,3. КТО5 и щелевателя ЩН. К недостаткам плоскорезной обработки со щелеванием относят повышенную засоренность посевов по сравнению с отвальной вспашкой. Кроме отвальной и безотвальной обработки почвы в Заволжье исследуются новые способы обработки, направленные на борьбу с водной и ветровой эрозией, а также на повышение урожайности сельскохозяйственных культур. Одним из таких является способ обработки для борьбы с ветровой и водной эрозией почв, разработанный в НИИСХ ЮгоВостока под руководством А. И. Шабаева 1. Сущность этого способа состоит в том, что верхний слой почвы снимается на глубину 2. Изучение вспашки со стернеукладчиком подтвердило предположение о том, что группировка пожнивных остатков в виде плотных стерневых кулис усиливает их снегораспределительное и противоэрозионное влияние, улучшает увлажнение почвы, сохраняет пищевой режим почвы, свойственный отвальной обработке. Локальное размещение пожнивных остатков не приводит к снижению урожайности, а наоборот, имеется тенденция к ее повышению на 0,5 ц по сравнению с плоскорезной обработкой. Исследованиями С. Н.Немцова 8 было установлено, что использование указанного способа обработки позволяет снизить засоренность посевов на 5. И. почвенной влаги по сравнению с отвальной вспашкой. Мелиоративная вспашка зяби.