agroengineeringАгроинженерияAgricultural Engineering (Moscow)2687-11492687-1130РГАУ-МСХА10.26897/2687-1149-2021-2-16-23agroengineering-89Research ArticleТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ АПКFARM MACHINERY AND TECHNOLOGIESПРИМЕНЕНИЕ ЛАЗЕРНОГО ПРОФИЛОГРАФА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИ ОБРАБОТКЕ ПОЧВЫ СКЛОНОВЫХ ЗЕМЕЛЬFEATURES OF USING A GROUND LASER PROFILER TO ASSESS THE QUALITY OF SOIL CULTIVATION ON AGRICULTURAL SLOPE LANDSCAPESВасильевСЕРГЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧVasilievSERGEY A.vsa_21@mail.ruАлексеевВИКТОР ВАСИЛЬЕВИЧAlekseevVIKTOR V.av77@list.ruВасильевМИХАИЛ АНДРИЯНОВИЧVasilievMIKHAIL A.mishawasilev@mail.ruВасильевАЛЕКСЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧVasilievALEKSEI A.alexei.21@mail.ruЧувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова; Нижегородский государственный инженерно-экономический университетРоссияChuvash State University named after I.N. Ulyanov; Nizhny Novgorod State University of Engineering and EconomicsRussian FederationЧувашский государственный университет им. И.Н. УльяноваРоссияChuvash State University named after I.N. UlyanovRussian FederationНижегородский государственный инженерно-экономический университетРоссияNizhny Novgorod State University of Engineering and EconomicsRussian Federation202107052021021623Copyright © Васильев С.А., Алексеев В.В., Васильев М.А., Васильев А.А., 20212021Васильев С.А., Алексеев В.В., Васильев М.А., Васильев А.А.Vasiliev S.A., Alekseev V.V., Vasiliev M.A., Vasiliev A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://agroengineering.timacad.ru/jour/article/view/89

Проведен анализ обширного набора данных измерений профиля дневной поверхности обработанной почвы для оценки агротехнических показателей. Исследования проводились на небольшом сельскохозяйственном водосборе Орининского сельского поселения, который находится в Моргаушском районе Чувашской Республики. Были выбраны три сельскохозяйственных поля, размеры которых варьировались от 25 до 53 га. Исследуемые участки были обработаны различными способами: вспашка с боронованием, дискование почвы и зяблевая вспашка. Профили изучаемых элементарных участков измерялись с помощью разработанного наземного кругового лазерного профилометра. Данные о состоянии профиля использовались для определения основных агротехнических показателей: комковатости, глыбистости, уклона поверхности, а также отклонения направления движения машинно-тракторного агрегата от линии равной высоты. Разработано программное средство для обработки и анализа данных поступающих с датчиков. По результатам его работы установлено, что отклонение проекции линии наибольшего изменения высоты (по которой измеряется уклон) от направления движения обрабатывающей техники составляет угол 62, уклон составляет 6,5, в количественном распределении по размерам преобладают агрегаты 1…4 см в диаметре. Средневзвешенный диаметр комков составил 3,99 см. Результаты исследований позволяют рекомендовать метод определения агротехнических показателей дневной поверхности для оценки обработанной почвы согласно агротехническим требованиям.

The authors analyze an extensive set of data for measuring the daily surface profile of the cultivated soil to assess its agrotechnical parameters. The research was carried out on a small agricultural catchment area of the Orininsky rural settlement, which is located in the Morgaushy district of the Chuvash Republic. Three agricultural fields were selected, ranging from 25 ha to 53 ha. The studied areas were cultivated in various ways: plowing with harrowing, disking the soil and winter plowing. The profiles of the studied elementary sections were measured using a developed ground-based circular laser profilometer. Data on the state of the profile were used to determine the main agrotechnical parameters - clumping, cloddiness, surface slope, and deviation of the travel trajectory of a machine and tractor unit from the line of equal height. A software tool for processing and analyzing data received from sensors has been developed. The results established that the deviation of the projection of the greatest elevation line changes (measured by the slope) from the travel trajectory of a unit with an angle of 62, a slope of 6.5, and in a quantitative size distribution soil aggregates of 1.. .4 inches in diameter prevail. The weighted average diameter of the clods was 3.99 cm. The research results have determined the use of recommend methods for stating the agrotechnical parameters of the daylight surface to evaluate the cultivated soil in accordance with agrotechnical requirements.

оценка качестваобработка почвыповерхность почвылазерный профилографкруговое сканированиеагроландшафтсклоновые землиquality assessmenttillagesoil surfacelaser profilercircular scanningagricultural landscapeslope landsReferencesHelming K., Romkens M.J.M., Prasad S.N. (1998). Surface roughness related processes of runoff and soil loss: a flume study. Soil Science Society of America Journal 62 (1). 243-250.Helming K., Romkens M.J.M., Prasad S.N. (1998). Surface roughness related processes of runoff and soil loss: a flume study. Soil Science Society of America Journal 62 (1). 243-250.Васильев С.А., Максимов И.И. Агроландшафтная мелиорация склоновых земель. Чебоксары: Новое время, 2019. 306 с.Васильев С.А., Максимов И.И. Агроландшафтная мелиорация склоновых земель. Чебоксары: Новое время, 2019. 306 с.Alvarez-Mozos J. et al. Implications of scale, slope, tillage operation and direction in the estimation of surface depression storage. Soil and Tillage Research, 2011; 111 (2): 142-153. DOI: 10.1016/j.still.2010.09.004.Alvarez-Mozos J. et al. Implications of scale, slope, tillage operation and direction in the estimation of surface depression storage. Soil and Tillage Research, 2011; 111 (2): 142-153. DOI: 10.1016/j.still.2010.09.004.Romkins M.J.M., Helming K., Prasad S.N. Soil erosion at different precipitation rates, surface roughness, and soil water regimes. CATENA, 2002; 46 (2-3): 103-123. DOI: 10.1016 / S. 0341-8162 (01): 00161-8.Romkins M.J.M., Helming K., Prasad S.N. Soil erosion at different precipitation rates, surface roughness, and soil water regimes. CATENA, 2002; 46 (2-3): 103-123. DOI: 10.1016 / S. 0341-8162 (01): 00161-8.Allmaras R.R. General porosity and random roughness of the inter-row zone under the influence of soil treatment. Agricultural Research Service, U.S. Department of Agriculture. 1966, 22 p.Allmaras R.R. General porosity and random roughness of the inter-row zone under the influence of soil treatment. Agricultural Research Service, U.S. Department of Agriculture. 1966, 22 p.Taconet O., Ciarletti V. Estimating soil roughness indices on a ridge-andfurrow surface using stereo photogrammetry. Soil and Tillage Research, 2007; 93 (1), 64-76. DOI: 10.1016/j.still.2006.03.018.Taconet O., Ciarletti V. Estimating soil roughness indices on a ridge-andfurrow surface using stereo photogrammetry. Soil and Tillage Research, 2007; 93 (1), 64-76. DOI: 10.1016/j.still.2006.03.018.Elbasit M.A., Anyoji H., Yasuda H., Yamamoto S. Potential of low cost close-range photogrammetry system in soil microtopography quantification. Hydrological Processes, 2009; 23 (10), 1408-1417. DOI: 10.1002/hyp.7263.Elbasit M.A., Anyoji H., Yasuda H., Yamamoto S. Potential of low cost close-range photogrammetry system in soil microtopography quantification. Hydrological Processes, 2009; 23 (10), 1408-1417. DOI: 10.1002/hyp.7263.Васильев С.А. Разработка метода и профилографа для оценки мелиоративных технологий на склоновых агроландшафтах // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2016. № 3 (43). С. 220-226.Васильев С.А. Разработка метода и профилографа для оценки мелиоративных технологий на склоновых агроландшафтах // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2016. № 3 (43). С. 220-226.Васильев С.А. Обоснование конструктивно-технологических параметров профилографов для контроля мелиоративных технологий на склоновых агроландшафтах // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2016. № 4 (24). С. 40-54.Васильев С.А. Обоснование конструктивно-технологических параметров профилографов для контроля мелиоративных технологий на склоновых агроландшафтах // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2016. № 4 (24). С. 40-54.Takken I., Govers G., Steegen A., Nachtergaele J., Guerif J. The prediction of runoff flow directions on tilled fields. Journal of Hydrology, 2001; 248 (1): 1-13. DOI: 10.1016/S0022-1694(01)00360-2.Takken I., Govers G., Steegen A., Nachtergaele J., Guerif J. The prediction of runoff flow directions on tilled fields. Journal of Hydrology, 2001; 248 (1): 1-13. DOI: 10.1016/S0022-1694(01)00360-2.Семенов С.А., Васильев С.А., Максимов И.И. Особенности реализации и перспективы применения технологий цифрового земледелия в АПК // Вестник Чувашской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 1 (4). С. 69-76.Семенов С.А., Васильев С.А., Максимов И.И. Особенности реализации и перспективы применения технологий цифрового земледелия в АПК // Вестник Чувашской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 1 (4). С. 69-76.Васильев С.А., Васильев А.А., Затылков Н.И. и др. Противоэрозионная контурная обработка почвы машинно-тракторными агрегатами на агроландшафтах склоновых земель // Вестник НГИЭИ. 2018. № 5 (84). С. 43-54.Васильев С.А., Васильев А.А., Затылков Н.И. и др. Противоэрозионная контурная обработка почвы машинно-тракторными агрегатами на агроландшафтах склоновых земель // Вестник НГИЭИ. 2018. № 5 (84). С. 43-54.Васильев С.А., Максимов И.И., Алексеев Е.П. и др. Метод определения направления движения водного потока на агроландшафте склоновых земель // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2017. Т. 12. № 4 (46). С. 72-77.Васильев С.А., Максимов И.И., Алексеев Е.П. и др. Метод определения направления движения водного потока на агроландшафте склоновых земель // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2017. Т. 12. № 4 (46). С. 72-77.Сысуев В.А., Максимов И.И., Максимов В.И. и др. Водосборная площадь малых рек как объект антропогенного агроландшафта (на примере реки Цивиль) // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2013. № 5 (36). С. 5Максимов В.И., Максимов И.И., Михайлов А.Н. и др. Энергетический (термодинамический) подход к оценке почвообрабатывающих машин с активными рабочими органами // Известия Международной академии аграрного образования. 2013. № 17. С. 68-71.Сысуев В.А., Максимов И.И., Максимов В.И. и др. Водосборная площадь малых рек как объект антропогенного агроландшафта (на примере реки Цивиль) // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2013. № 5 (36). С. 5Максимов В.И., Максимов И.И., Михайлов А.Н. и др. Энергетический (термодинамический) подход к оценке почвообрабатывающих машин с активными рабочими органами // Известия Международной академии аграрного образования. 2013. № 17. С. 68-71.Самуилов Ф.Д. и др. Реализация способа определения и обработки данных по параметрам подстилающей поверхности агроландшафтов склоновых земель // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2018. Т. 13. № 2 (49). С. 81-85.Самуилов Ф.Д. и др. Реализация способа определения и обработки данных по параметрам подстилающей поверхности агроландшафтов склоновых земель // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2018. Т. 13. № 2 (49). С. 81-85.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.