Оценка эффективности почвообрабатывающих элементов глубокорыхлителей с применением коэффициента рационального использования

В условиях увеличения объёмов производства и оборота сельскохозяйственных культур деградация почвы, связанная с ветровой и водной эрозией, приводит к истощению плодородной земли и снижению урожайности. Одним из способов повышения защитной способности обработанных участков является глубокое рыхление. Разработка способов оценки эффективности и прогнозирования использования почвообрабатывающих элементов, учитывающих экономические, качественные и агротехнические требования, является актуальной задачей. С целью рационального выбора почвообрабатывающего элемента сравнивались серийно выпускаемые отечественные и зарубежные долота, их механико-экономические параметры и агротехнические требования, предъявляемые к глубокой обработке почв Южного федерального округа. Для оценки эффективности рабочих органов почвообрабатывающих орудий использован анализ математических моделей и математических методов. Прогнозирование ресурса их наработки и оценки качества рыхления осуществлялось с помощью алгоритма, разработанного в середе Matlab. Алгоритм позволил рассчитать коэффициент рационального использования долота на основе данных его толщины и угла установки, начального размера комка почвы и степени крошения. Коэффициент рационального использования учитывает конструктивные параметры долота (марка стали, толщина, угол заточки и твёрдость), экономические (цена и заявленный ресурс) и агротехнические (глубина обработки) параметры. Зная коэффициент рационального использования, можно на стадии проектирования или приобретения получить примерную оценку качества орудия. Это позволяет сократить ненужные расходы, выявить недостатки конструкции, определить теоретическую степень крошения пассивными рабочими органами и выбрать оптимальное орудие с учётом экономических, качественных и агротехнических требований.

1. Ушаков А.Е. Разработка и испытание почвообрабатывающего орудия для проведения мелиоративного глубокого рыхления склоновых земель // Вестник НГИЭИ. 2022. № 2 (129). С. 31 40. https://doi.org/10.24412/2227-9407-2022-2-31-40

2. Щиров В.Н., Пархоменко Г.Г. Метод оценки эффективности глубокорыхлителей нового поколения по энергозатратам и качеству обработки почвы // Проблемы механизации и электрификации сельского хозяйства: Материалы Всероссийской научно-практической конференции, Краснодар, 6 декабря 2013 г. Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет, 2014. С. 176 181. EDN: SLLQAX

3. Хуснияров И.И., Ружьев В.А, Калинин А.Б. Управление качеством работы культиватора-глубокорыхлителя при дифференциальной по глубине обработке почвы // Роль молодых учёных и исследователей в решении актуальных задач АПК: Материалы Международной научно-практической конференции молодых учёных и обучающихся. СПб. – Пушкин, 2020. Ч. 1. С. 354 356. EDN: WMFNWT

4. Салахов И.М. Агротехнические аспекты применения рабочего органа для безотвальной обработки почвы // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2017. Т. 12, № 3 (45). С. 82 85. https://doi.org/10.12737/article_5a1d9aa31ec6e6.52700948

5. Джабборов Н.И., Семёнова Г.А. Математические модели эксплуатационных качеств почвообрабатывающих агрегатов с динамичными рабочими органами // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2018. № 96. С. 93 104. https://doi.org/10.24411/0131-5226-2018-10062

6. Брусенцов А.С., Дробот В.А. Исследование влияния конструктивных особенностей рабочих органов почвообрабатывающих машин на качество выполняемой операции // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2020. № 156. С. 180 191. https://doi.org/10.21515/1990-4665-156-011

7. Камбулов С.И., Рыков В.Б., Трубилин Е.И., Колесник В.В. Технологические аспекты разуплотнения почвы // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2019. № 153. С. 193 201. https://doi.org/10.21515/1990-4665-153-021

8. Скороходов В.Ю., Максютов Н.А., Зоров А.А., Митрофанов Д.В., Кафтан Ю.В., Зенкова Н.А. Влияние глубины и способа обработки почвы на ослабление засухи в Оренбургской области // Плодородие. 2022. № 2 (125). С. 29 33. https://doi.org/10.25680/S19948603.2022.125.08

9. Даманский Р.В., Чекусов М.С., Кем А.А., Михальцов Е.М., Шмидт А.Н. Формирование технологических условий орудий для разуплотнения почвы // Вестник Омского государственного аграрного университета. 2022. № 2 (46). С. 138 144. EDN: WRXHTH.

10. Максимов В.П., Ушаков А.Е., Скамарохов Н.В. Математическое моделирование разрушение почвенного монолита глубокорыхлителем с заданной степенью крошения // Инженерный вестник Дона. 2022. № 12 (96). С. 788 802. EDN: IEPDOS

11. Jin H., Zhong Y., Shi D., LiJ., Lou Y., Li Y., LiJ. Quantifying the impact of tillage measures on the cultivated-layer soil quality in the red soil hilly region: Establishing the thresholds of the minimum data set. Ecological Indicators. 2021;130:108013. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2021.108013

12. Madaline D. Young, Gerard H. Ros, Wim de Vries. Impacts of agronomic measures on crop, soil, and environmental indicators: A review and synthesis of meta-analysis // Agriculture, Ecosystems & Environment. 2021;319:107551. https://doi.org/10.1016/j.agee.2021.107551

13. Jin Не, Hongwen Li, Xiaoyan W., McHughA.D., Wenying Li, Huanwen Gao, Kuhn N.J. The adoption of annual subsoiling as conservation tillage in dryland maize and wheat cultivation in northern China // Soil and Tillage Research. 2007;94 (2):493 502. https://doi.org/10.1016/j.still.2006.10.005