FEATURES OF USING A GROUND LASER PROFILER TO ASSESS THE QUALITY OF SOIL CULTIVATION ON AGRICULTURAL SLOPE LANDSCAPES
https://doi.org/10.26897/2687-1149-2021-2-16-23
Abstract
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.
About the Authors
SERGEY A. VasilievRussian Federation
VIKTOR V. Alekseev
Russian Federation
MIKHAIL A. Vasiliev
Russian Federation
ALEKSEI A. Vasiliev
Russian Federation
References
1. 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.
2. Васильев С.А., Максимов И.И. Агроландшафтная мелиорация склоновых земель. Чебоксары: Новое время, 2019. 306 с.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. 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.
10. 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.
11. 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.
12. 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.
13. 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.
14. 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.
15. 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.
Review
For citations:
Vasiliev S.A., Alekseev V.V., Vasiliev M.A., Vasiliev A.A. FEATURES OF USING A GROUND LASER PROFILER TO ASSESS THE QUALITY OF SOIL CULTIVATION ON AGRICULTURAL SLOPE LANDSCAPES. Agricultural Engineering (Moscow). 2021;(2):16-23. (In Russ.) https://doi.org/10.26897/2687-1149-2021-2-16-23