Повышение влагосбережения почвы совершенствованием орудия для мелкой мульчирующей обработки

• Автор: Добрынин, Юрий Михайлович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 165 с. : ил.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Анализ влияния способов обработки почвы на накопление и сбережение влаги
1.2 Обзор существующих способов осенней мелкой обработки почвы для осенне-зимнего накопления и сбережения влаги
1.3 Обзор средств механизации для осенней мелкой обработки почвы
1.4 Анализ результатов исследований процесса накопления и сбережения влаги в почве
Выводы, цель и задачи исследований
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА МЕЛКОЙ МУЛЬЧИРУЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ, КОНСТРУКТИВНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОМБИНИРОВАННОГО ОРУДИЯ
2.1 Обоснование технологического процесса мелкой мульчирующей (влагосберегающей) обработки почвы
2.2 Разработка конструктивно-технологической схемы орудия для мелкой мульчирующей обработки почвы
2.3 Теоретическое исследование водного баланса почвы в осенний период
2.3.1 Теоретические исследования процессов испарения почвенной влаги
2.4 Обоснование конструктивных и технологических параметров и тягового сопротивления ножевых дисков
2.5 Обоснование конструктивных и технологических параметров и тягового сопротивления плоскорежущих рабочих органов
2.6 Обоснование конструктивных и технологических параметров и
тягового сопротивления катка с штифтовыми элементами
Выводы
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа экспериментальных исследований
3.2 Методика лабораторно-полевых исследований по определению
физико-механических свойств почвы
3.2.1 Методика определения влажности почвы
3.2.2 Методика определения плотности почвы
3.2.3 Методика определения твердости почвы
3.3 Методика лабораторно-полевых исследований динамики
изменения влажности почвы в осенне-весенний период на сравниваемых обработках
3.3.1 Методика определения потерь влаги на испарение пахотным горизонтом
3.3.2 Методика определения запаса влаги в метровом слое почвы
3.4 Методика проведения лабораторно-полевых исследований по определению рациональных конструктивных и технологических параметров рабочих органов комбинированного орудия для
осенней мелкой мульчирующей обработки почвы
3.4.1 Методика определения рациональных конструктивных и технологических параметров батарей ножевых дисков
3.4.2 Методика определения рациональных конструктивных и технологических параметров плоскорежущих лап с рыхлительными элементами лемехов
3.4.3Методика определения рациональных конструктивных и технологических параметров катка с штифтовыми элементами

3.5 Методика проведения лабораторно-полевых исследований по определению качественных показателей работы экспериментального комбинированного орудия с новыми рабочими органами для осенней мелкой мульчирующей обработки почвы
3.5.1 Методика определения степени измельчения и заделки стерневых остатков
3.6 Методика проведения лабораторно-полевых исследований по определению энергетических показателей экспериментального комбинированного орудия с новыми рабочими органами для осенней мелкой мульчирующей обработки почвы
3.7 Методика проведения полевых исследований в производственных условиях по определению технико-экономических показателей комбинированного орудия с новыми рабочими органами для осенней мелкой мульчирующей обработки почвы
3.7.1 Устройство и технологический процесс работы комбинированного орудия для мелкой осенней мульчирующей обработки почвы
3.7.2 Методика определения эксплуатационно-технологических показателей и влияние результатов обработки на урожай
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
4.1 Анализ результатов исследований по изменению запасов влаги в пахотном слое в зависимости от вида обработки и среднесуточной температуры воздуха
4.2 Результаты и анализ лабораторно-полевых исследований
4.2.1 Определение рациональных параметров рабочих органов комбинированного орудия для осенней мелкой мульчирующей обработки почвы
4.2.1.1 Экспериментальное обоснование рационального угла атаки
ножевых дисков и расстояния между ними
Транспирация является биологической характеристикой возделываемой культуры и ее величина зависит от потенциального урожая.
Поэтому, при богарном земледелии в засушливой зоне Среднего Поволжья, в осенний период необходимо проводить мероприятия, нацеленные на снижение потерь влаги на испарение и повысить приток влаги, конденсирующейся из паров воздуха.
2.3.1 Теоретические исследования процессов испарения почвенной влаги
В осенний период в процессе суточных колебаний температуры воздуха, между почвой и воздухом происходит постоянный обмен влагой. Преимущественно в дневное время, когда воздух и верхний слой почвы нагреваются лучами солнца, происходит процесс испарения влаги из почвы. В ночное время, когда воздух и верхний слой почвы остывают, происходит перенасыщение воздуха паром (повышается концентрация влаги) и на почве конденсируется избыточная влага воздуха. Потери влаги из почвы в данном колебательном процессе можно описать уравнением баланса:
К„=Шси-1¥а„мм, (2.3)
где - среднесуточные потери влаги, мм;
Жси - среднесуточное испарение влаги, мм;
Ц'сл - среднесуточное накопление влаги, мм.
Из данного уравнения очевидно, чтобы снизить потери влаги из почвы, необходимо создать условия, позволяющие снизить потери влаги на испарение и повысить приток влаги от ее конденсации.
Как известно из законов физики [45, 129], испарение - это процесс, при котором поверхность вещества покидают молекулы, кинетическая энергия которых превышает потенциальную энергию взаимодействия молекул. Процесс испарения сопровождается охлаждением испаряющего вещества, описываемый известным физическим законом парообразования: