Введение к работе
Актуальность темы. Обеспечение потребностей регионов в качественной, достаточной по объёму и ассортименту продукции при соблюдении требований энергоресурсосбережения и экологической безопасности является основной задачей агропромышленного комплекса Российской Федерации.
Выполнение этой задачи во многом зависит от плодородия почвы и культуры земледелия. В комплексе мероприятий по повышению плодородия почвы и повышения урожайности сельскохозяйственных культур важнейшим звеном является борьба с сорной растительностью. В последние годы в борьбе с сорняками большое внимание уделяют использованию химических препаратов - гербицидов. Их применение снижает засоренность посевов сельскохозяйственных культур на 80–95 %, значительно повышает урожайность, а затраты на приобретение и внесение гербицидов вполне окупаются прибавками урожая.
Применяемые в хозяйствах Республики Дагестан технологии и технические средства не обеспечивают качественное внесение и заделку гербицидов в почву и имеют ряд недостатков: необходимость многократных проходов агрегатов по полю, неравномерное распределение гербицидов по ширине захвата, снос гербицидов в ветреную погоду, улетучивание препарата с поверхности почвы и ухудшение экологической обстановки.
Усовершенствование и внедрение ресурсосберегающих и экологически безопасных технологий и технических средств внесения и заделки гербицидов при возделывании сельскохозяйственных культур приобретает актуальность и является важнейшей научной проблемой.
Исследования проводились в Дагестанской ГСХА в 1997-2009 гг. в соответствии с комплексной темой «Модернизация машинных технологий и технических средств в сельскохозяйственном производстве», раздел № 2 «Разработка и совершенствование почвовлагосберегающих и ресурсосберегающих технологий и технических средств обработки почвы в условиях Республики Дагестан».
Цель работы – повышение эффективности внесения гербицидов в почву на базе механико-технологических основ совершенствования технологий и технических средств.
Объект исследований – технологический процесс внесения гербицидов совместно с предпосевной обработкой почвы, посевом и посадкой сельскохозяйственных культур.
Предмет исследований – взаимосвязь технологий и технических средств по внесению гербицидов совместно с предпосевной обработкой почвы, посевом и посадкой сельскохозяйственных культур.
Методика исследований включает в себя разработку теоретических положений по внесению гербицидов в почву, их экспериментальные исследования в лабораторных и производственных условиях. Теоретические исследования выполнялись на основе законов классической механики и математических положений с использованием стандартных программ из пакета СorelDRAW и Microsoft office 2007 для статистической обработки опытных данных. Экспериментальные исследования проводились с использованием существующих методик, ГОСТов и разработанных частных методик.
Научную новизну составляют:
– усовершенствованные технологии и технические средства для внесения гербицидов совместно с предпосевной обработкой почвы, посевом и посадкой сельскохозяйственных культур;
– систематизация факторов, влияющих на ресурсосбережение и комплексная модель, адекватно описывающая качество распределения гербицидов в почве;
– математическое описание движения частицы почвы до схода и после отрыва её с ножевого рабочего органа;
– математическая модель движения частиц почвы после схода её с крыла широкозахватной стрельчатой лапы;
– закономерности движения частиц жидкости (гербицидов), выходящих из распыливающего наконечника с учетом сопротивления воздуха и давления в трубопроводе.
Практическая ценность. Разработаны новые технологические схемы комбинированных агрегатов для внесения гербицидов совместно с предпосевной обработкой почвы, посевом широкорядных культур и посадкой картофеля. В результате внедрения усовершенствованных технологий и технических средств достигается значительное ресурсосбережение: сокращаются потери гербицидов на 40 %, снижаются затраты труда в 1,3-2,1 раза; уменьшается уплотнение почвы в предпосевной период; сохраняется экология окружающей среды и улучшаются санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала.
Научные положения, выносимые на защиту:
– усовершенствованные технологические схемы комбинированных агрегатов для внесения гербицидов совместно с выполнением других операций и их теоретическое обоснование;
– математическая модель комплексного определения качества распределения гербицидов в почве;
– математические модели, описывающие движение частицы почвы до схода и после отрыва её с ножевого рабочего органа, движение частиц почвы после схода их с крыльев широкозахватных стрельчатых лап, движение частиц жидкости (гербицидов), выходящих из диффузорных наконечников, снабженных регулируемыми конусами и с учетом давления в трубопроводе;
– экспериментальные данные, позволяющие определять равномерность распределения гербицидов, качество внесения и заделки их в почву при различных конструктивно-режимных параметрах рабочих органов комбинированных агрегатов.
Реализация результатов исследований. Результаты научных исследований одобрены и рекомендованы к внедрению в хозяйствах научно-техническим советом Министерства сельского хозяйства Республики Дагестан. Усовершенствованные технологии и технические средства по внесению гербицидов совместно с предпосевной обработкой почвы, посевом и посадкой сельскохозяйственных культур внедрены в учебно-опытном хозяйстве Дагестанской ГСХА и ряде хозяйств Казбековского района Республики Дагестан.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на конференциях профессорско-преподавательского состава по итогам научно-исследовательской работы за 1997-2010 гг. Дагестанской государственной сельскохозяйственной академии (г. Махачкала) и Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова (Саратов, 2002, 2003, 2004, 2007, 2008, 2009); на конференции молодых ученых ЮФО сельскохозяйственных ВУЗов «Аграрная научная Россия в новом тысячелетии» (Краснодар, 2003); на региональной научно-практической конференции «Молодые ученые АПК Республики Дагестан» (Махачкала, 2005); на международной научно-практической конференции «Основные проблемы, тенденции и перспективы устойчивого развития сельскохозяйственного производства» (Махачкала, 2006); на региональной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых ЮФО «Молодые ученые – вклад в реализацию национального проекта «Развитие АПК» (Махачкала, 2007); на научно-техническом совете при Министерстве сельского хозяйства Республики Дагестан (Махачкала, 2008); на международной конференции «Перспективы развития агропромышленного комплекса России» (Москва, 2008); на IV Международной научно-практичес-кой конференции молодых исследователей «Наука и молодежь: новые идеи и решения» посвященной 65-летию Победы в ВОВ (Волгоград, 2010).
Инновационные проекты представлялись на выставке-ярмарке «Дагпродэкспо» (Махачкала, 2009; 2010), на ВВЦ «Золотая осень» (Москва, 2009), на ХIII Московском Международном салоне изобретений и инновационных технологий «Архимед» (Москва, 2010), где отмечены дипломами и золотыми медалями.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 52 печатных работах, из которых 15 опубликованы в изданиях рекомендованных ВАК РФ, в одном патенте РФ на изобретение, 3 патентах РФ на полезные модели, в одной монографии. Общий объем публикаций составляет 23,01 п. л., из них лично соискателю принадлежит 11,35 п. л.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературных источников, включающих 215 источников, из них 22 на иностранных языках, 22 приложений. Общий объем составляет 343 страниц машинописного текста, который включает 43 таблицы и 76 рисунков.
