Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования 8
1.1. Анализ проблемы сохранения структуры почвы 8
1.2. Основные виды обработки почвы 15
1.3. Анализ технологии и техники для обработки почвы 18
1.4. Выводы по главе, цель и задачи исследований 34
ГЛАВА 2. Теоретическое исследование процесса работы игольчатого рабочего органа 37
2.1. Обоснование влагоресурсосберегающей технологии обработки почвы 37
2.2. Обоснование конструктивно-технологической схемы комбинированного почвообрабатывающего агрегата 41
2.3. Разработка исходной расчетной модели взаимодействия рабочих органов комбинированного почвообрабатывающего агрегата с почвой. 49
2.4. Анализ сил, действующих на почвообрабатывающий агрегат 54
2.5. Исследование процесса движения игольчатого рабочего органа по поверхности поля 59
2.6. Исследование процесса разрушения почвенного комка рабочим органом ; 67
2.7. Исследование тягового сопротивления комбинированного почвообрабатывающего агрегата 74
2.8. Выводы по главе 78
ГЛАВА 3. Программа и методика экспериментальных исследований 79
3.1. Программа экспериментальных исследований 79
3.2. Методика определения углов трения почвы с целью обоснования конструктивных параметров игольчатого рабочего органа 80
3.3. Методика закладки полевых опытов 83
3.4. Методика лабораторно-полевых тяговых испытаний почвообрабатывающего агрегата 99
3.5. Методика обработки результатов экспериментальных Исследований 101
3.6. Выводы по главе 106
ГЛАВА 4. Анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований 107
4.1. Оптимизация параметров комбинированного почвообрабатывающего агрегата 107
4.2. Влияние параметров и режимов работы комбинированного почвообрабатывающего агрегата на тяговое сопротивление 110
4.3. Производственные испытания и агротехническая оценка работы комбинированного почвообрабатывающего агрегата 112
4.4. Агротехническая оценка работы комбинированного почвообрабатывающего агрегата 119
4.5. Выводы по главе 126
ГЛАВА 5. Экономическая эффективность результатов исследований 128
5.1. Расчет экономического эффекта за счет снижения приведенных затрат 132
5.2. Расчет экономического эффекта за счет повышения урожайности сельскохозяйственных культур 133
5.3. Выводы по главе 133
Общие выводы 134
Рекомендации производству 136
Список использованной литературы 137
Приложения 149
- Анализ проблемы сохранения структуры почвы
- Обоснование влагоресурсосберегающей технологии обработки почвы
- Методика определения углов трения почвы с целью обоснования конструктивных параметров игольчатого рабочего органа
- Оптимизация параметров комбинированного почвообрабатывающего агрегата
Введение к работе
Сельскохозяйственное производство—важнейшая отрасль народного хозяйства нашей страны. В условиях новой аграрной политики необходимо значительно повысить его уровень. Одна из основных задач агропромышленного комплекса заключается в надежном обеспечении населения продуктами питания. Для дальнейшей интенсификации производства надо внедрять новые технологии и технику.
Механизация сельского хозяйства - это замена ручного труда машинным; внедрение машин и орудий в сельскохозяйственное производство. Механизация сельского хозяйства имеет огромное народно-хозяйственное значение, так как повышает производительность труда, снижает себестоимость продукции, сокращает сроки выполнения работ, избавляет человека от тяжелых, трудоемких и утомительных работ. С механизацией сельского хозяйства неразрывно связан процесс повышения культуры сельскохозяйственного производства - применение новейших достижений науки и техники, освоение прогрессивных технологий, дальнейшая интенсификация сельского хозяйства, осуществление крупных работ по мелиорации земельных угодий и химизации сельскохозяйственного производства. Техника - наиболее активная часть средств производства; она имеет исключительное значение в создании материально-технической базы сельского хозяйства.
Эффективность механизации сельскохозяйственного производства очень велика. Так, переход с живого тягла на механическую тягу позволил повысить производительность труда на пахоте в 9 раз, на бороновании, культивации и посеве - в 18 раз, на уборке и молотьбе зерновых культур - в 44 раза.
Техническое оснащение сельского хозяйства способствует увеличению валовой продукции при одновременном сокращении числа работающих в сельском хозяйстве более чем вдвое.
Для того чтобы поднять уровень механизации сельскохозяйственных работ, обеспечить выполнение их в оптимальные сроки и с высоким качеством,
5 выдвигаются следующие основные задачи по ускорению темпов развития механизации, автоматизации производственных процессов и улучшению эффективности использования сельскохозяйственной техники:
завершение комплексной механизации производственных процессов;
внедрение более совершенной системы машин для возделывания и уборки сельскохозяйственных культур во всех зонах страны;
совершенствование конструкций сельскохозяйственной техники для создания оптимальных условий развития культурных растений при выполнении технологических операций и ликвидации всевозможных видов потерь;
значительное повышение надежности сельскохозяйственных машин, позволяющее на заданных интервалах времени выполнения технологических операций не иметь простоев по техническим причинам и сохранять установленные показатели качества.
Основное средство производства в сельском хозяйстве - почва. Свыше 90% потребляемых человеком продуктов питания дает земля - почва. Почвенный покров как компонент географической оболочки представляет регулятор состава атмосферы, континентальных и океанических вод. В почвах распределяются и преобразуются энергия и вещества, необходимые для нормального обмена и круговорота элементов в природе, а также для жизни человека. В почвах как особой биокосной функционирующей системе происходит трансформация многих природных соединений и хозяйственных отходов, вследствие чего почва, обладая некоторым пределом устойчивости против внешнего воздействия, является биохимическим и физическим фильтром биосферы. Превышение этого предела вызывает цепь длительных изменений в почвах, завершающихся в известных случаях «смертью» почвы и, как следствие этого, нарушением экологического равновесия в природе.
Почва является средой существования растений, животных и микроорганизмов. Так, в гумусовом горизонте некоторых почв живые организмы составляют от 1 до 40% массы почвы. Интенсивное хозяйственное освоение почв и нередко сопутствующее этому нарушение почвенного покрова приводит к
изменению состава и численности живых организмов вследствие частичного или полного разрушения среды их обитания, и нарушению исторически сложившихся связей в экосистемах. Следовательно, проблема охраны животного и растительного мира непосредственно связана с сохранением и рациональным использованием почвенного покрова.
Подготовка почвы под сельскохозяйственные культуры — одно из важнейших мероприятий агротехнического комплекса, направленного на создание благоприятного водно- воздушного, пищевого и теплового режимов почвы. С обработкой почвы неразрывно связано и повышение эффективного плодородия почвы.
Обработка почвы предусматривает также борьбу с сорной растительностью, с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур. При обработке почвы вносят и заделывают органические и минеральные удобрения.
За счет обработки почвы может формироваться до 25 % урожая. Однако это один из трудоемких агротехнических приемов. На его проведение затрачивается около 40 % энергетических и 25 % трудовых ресурсов, используемых для выращивания урожаев сельскохозяйственных культур. Обработка почвы связана со значительными расходами нефтепродуктов, которые достигают от 12 до 38 % общих затрат топлива в агропромышленном комплексе [116].
Для увеличения урожаев сельскохозяйственных культур, сохранения структуры почвы и повышения ее плодородия наилучшим и проверенным жизнью способом является вспашка. Но проведение пахоты связано с необходимостью приложения больших тяговых усилий, которые трудно обеспечить, не уплотняя почву. Да и производительность такой обработки не высокая. Это заставляет искать новые способы рыхления почвы.
Восстановление плодородия почвы путем ее механического рыхления всегда было и будет одним из основных элементов земледелия, без которого невозможно получение высоких урожаев. Почва является уникальной твердой средой. Благодаря направленной ее обработке должны постоянно восстанавли-
7 ваться такие физические условия, которые бы максимально отвечали требованиям соответствующей фазы развития возделываемой культуры.
Известно, что для того, чтобы сформировать посевной слой в соответствии с агротехническими требованиями, необходимо выполнить рыхление, крошение, выравнивание и подуплотнение посевного слоя почвы. Традиционно это достигается культивацией с боронованием в два-три следа, выравниванием и прикатыванием катками за 3...4 прохода агрегатов по полю, что ведет к повышенным затратам топлива, живого труда и металла, а также к переуплотнению пахотных и подпахотных слоев почвы.
Исходя из изложенного выше, возникает необходимость изыскания новых, более экономичных технологических приемов работы тракторных агрегатов, разработки и применения комбинированных средств механизации, позволяющих за один проход агрегата производить целый ряд технологически взаимосвязанных операций, обеспечивающих высокое качество работы. При этом следует учесть, что речь идет не только об объединении отдельных элементарных технологических операций в единый процесс, но и о разработке качественно новых, более совершенных машин и выполняемых ими технологических процессов, которые не повторяют и не копируют прежние, а заменяют их, становятся более экономичными и отвечают задачам комплексной механизации земледелия.
На защиту выносятся следующие основные положения:
-конструктивно-технологическая схема комбинированного почвообрабатывающего агрегата;
- методика расчета рациональных параметров и режимов работы комбинированного почвообрабатывающего агрегата;
-оптимальные параметры и режимы работы комбинированного почвообрабатывающего агрегата;
разработанный опытный образец комбинированного почвообрабатывающего агрегата.
Анализ проблемы сохранения структуры почвы
Структура почвы — важный показатель физического состояния плодородной почвы. Она определяет благоприятное строение пахотного слоя почвы, ее водные, физико-механические и технологические свойства и водно- гидрологические константы. Частицы твердой фазы почвы, как правило, склеиваются в комочки (агрегаты). Способность почвы распадаться на агрегаты различной величины называют структурностью. В почвоведении структура почвы — важный морфологический признак: по размеру агрегатов судят о генетических особенностях как всей почвы, так и ее отдельных горизонтов [42].
По классификации С. А. Захарова различают следующие типы структуры: глыбистую, комковатую, ореховатую, зернистую, столбчатую, призматическую, плитчатую, пластинчатую, листоватую, чешуйчатую.
Черноземы, например, в естественном состоянии характеризуются отчетливо выраженной зернистой структурой, серые лесные почвы — орехова-той. Хорошо окультуренные дерново-подзолистые почвы приобретают комковатую структуру, тогда как неокультуренные подзолы отличаются плитчатой и листоватой [49, 55].
В земледелии принята следующая классификация структурных агрегатов: глыбистая структура — комки более 10 мм, макроструктура — от 0,25 до 10 мм, микроструктура — менее 0,25 мм. Благоприятные размеры макро- и микроагрегатов для пахотной почвы в большей мере условны. В более влажных условиях оптимальные размеры структурных агрегатов увеличиваются, а в засушливых — уменьшаются. Однако в условиях эрозионной опасности особое агрономическое значение и в засушливых районах приобретает увеличение размеров агрегатов до 1.. .2 мм в диаметре. Образование структурных агрегатов в почве, по Н. А. Качинскому, происходит вследствие следующих процессов: взаимного осаждения (коагуляции) коллоидов, коагуляции коллоидов под влиянием электролитов. Эти процессы, однако, проявляются на фоне более общих физико-механических, физико-химических и биологических факторов структурообразования.
Большое значение имеет механическое разделение почвенной массы на комки (агрегаты), которое в природных условиях происходит под воздействием корневых систем растений, жизнедеятельности биоты почвы, под влиянием периодических промораживания — оттаивания, увлажнения и высушивания почвы, а в обрабатываемых почвах и воздействия почвообрабатывающих орудий. Состояние структуры почвы непосредственно определяет параметры строения пахотного слоя. Для образования прочной структуры почвы необходимы следующие условия: достаточное количество минеральных и органических коллоидов; достаточное содержание в почве щелочноземельных оснований; благоприятные гидротермические условия в почве; воздействие на почвенную массу корней растений; воздействие на почву почвенной фауны (дождевых червей, насекомых, землероев и др.). Структурное состояние — наиболее достоверный, интегральный показатель плодородия почвы (его агрофизических факторов). Структура почв, используемых в сельском хозяйстве, разрушается главным образом под влиянием механических (культивация, боронование, вспашка), физико-химических (пептизация почвенных коллоидов одновалентными катионами, попадающими в почву с атмосферными осадками, удобрениями и в результате минерализации органического вещества) и биологических (минерализация гумуса микроорганизмами) причин [100]. Сохранение структурности почвы - важнейшая задача при ее обработке. При обработке почвы следует учитывать следующие правила: - наиболее предпочтительной почвой является суглинок; на песчаной легко аэрируемой почве трудно создать условия для анаэробных микроорга 10 низмов; синтезированный гумус быстро разрушается (минерализуется) аэробными микроорганизмами; - поэтому, легкая почва не должна излишне аэрироваться, т.е. перекапываться, рыхлиться, т.к. это разрушает ее структуру; - легкая песчаная почва легко промывается, из нее вымываются растворенные органические и минеральные вещества - это следует учитывать при поливах, сильных дождях и паводковых водах; - тем не менее, нельзя допускать закисання плотной или переувлажненной почвы, в том числе при высоком уровне грунтовых вод или при наличии застойных вод; подобные почвы нуждаются в аэрации, в окультуривании и регулярной обработке, в снижении уровня грунтовых вод; - нельзя переуплотнять переувлажненную почву (обычно весной), чтобы не разрушить структуру; - для высоко окультуренной почвы наиболее благоприятным является режим поверхностного рыхления и поверхностного внесения органических и отчасти минеральных удобрений; - в почве должно иметься достаточное количество кальция и магния, которые образуют трудновымываемые водой органические соединения и способствуют образованию относительно стабильного гумуса, обеспечивают водопрочность почвенных комочков-агрегатиков; - почва должна иметь кислотность, близкую к нейтральной, поскольку это создает благоприятные условия существования полезной микрофлоры (микроорганизмов), способствующих образованию относительно стабильного гумуса; - следует регулярно вносить органические удобрения; лучше это делать понемногу каждый год, чем вносить сразу много органики один раз в несколько лет. Распределение гумуса и количества микроорганизмов по почве неравномерно: больше всего микроорганизмов и больше всего образовывается гумуса в самом верхнем слое почвы. Агротехника - главное условие повышения плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур, а ее основные принципы применимы на любых почвах и в любых климатических зонах.
Обоснование влагоресурсосберегающей технологии обработки почвы
Из всех агротехнологических мероприятий, направленных на формирование стабильно высоких урожаев сельскохозяйственных культур и повышение плодородия почвы, научно обоснованная обработка последней имеет основное и определяющее значение. Правильно обработанная почва создает оптимальные условия для физических, химических и биологических процессов в ней и тем самым повышается эффективность всех других агротехнических мероприятий (удобрения, севооборот, средства защиты растений, применение химической прополки - гербицидов и др.).
В результате многолетних исследований отечественные и зарубежные ученые-земледельцы убедились в том, что почва - тело сложное, многокомпонентное. Поэтому и подход к ней простым быть не может. Постепенно в течение многолетних наблюдений ученые пришли к мысли о необходимости неоднозначных решений той или иной проблемы возделывания сельскохозяйственных культур, а последовательного проведения в жизнь целого комплекса мероприятий, объединяемых в настоящее время понятием «адаптивно-ландшафтная система земледелия».
Это означает, что каждое звено в технологии возделывания любой сельскохозяйственной культуры для соответствующего региона, зоны, района и даже внутри хозяйства должна иметь надежную и многократно проверенную в производственных условиях «прописку». Для этого специалисты сельского хозяйства не должны забывать, что обработка почвы состоит из: - основной (наиболее трудоемкая часть в сельскохозяйственном цикле вегетации сельскохозяйственных растений «от семени до семени», проводимая на большую глубину); - предпосевной (боронования, культивации, прикатывания, выравнивания, шлейфования); - послепосевной (боронования, прикатывания, выравнивания); - послевсходовой (боронования, междурядные культивации, окучивания) способов воздействия на нее. Следует отметить, что из всех перечисленных способов основная обработка почвы в наибольшей степени создает оптимальные условия для сельскохозяйственных полевых культурных растений в соответствии с особенностями природно-климатических характеристик, видового и количественного состава сорно-полевой растительности, предшественников в севооборотах.
Так, например, возделывание озимых зерновых (предшественники: го-рохо-овсяная смесь, рапс, кукуруза на зеленый корм, горох, яровые зерновые, овоще-бахчевые культуры) в условиях степной и небольшой части предгорной зон Кабардино-Балкарии должно проводиться по влагоресурсосберегающей технологии. Она заключается в одновременном (по мере освобождения некоторой площади убираемого поля) дисковании на глубину 8... 10 см с одновременным боронованием почвы в два следа в несмежных направлениях.
В дальнейшем такое поле подвергается системе полупаровой обработки почвы культиваторами до наступления оптимальных сроков посева озимых. Кратность повторения последней операции зависит от степени засоренности поля и видового состава сорняков, образования почвенной корки после возможного выпадения осадков.
Такая система (основная и предпосевная) обработки почвы под озимые зерновые культуры, размещаемые после кукурузы на силос, сохраняет от потерь дефицитную в условиях степи влагу на 55%, экономия ТСМ составляет 45,9%, дополнительно полученный урожай зерна составляет 3,7 ц/га по сравнению со стандартной системой основной обработки почвы на глубину 20...22 см, рекомендуемой для любого предшественника.
В условиях горной и части предгорной зон КБР, где определяющим для урожая зерна фактором не являются осадки, также можно рекомендовать возделывание зерновых по «степной» технологии. Она обеспечивает проведение агротехнологических операций в сжатые сроки, способствует появлению дружных всходов культуры, экономится значительная часть материально-денежных средств.
Следует отметить, что важнейшим условием в успешной реализации всех «плюсов» влагоресурсосберегающей технологии возделывания озимых зерновых культур является недопущение зарастания поля после уборки предшествующей сельскохозяйственной культуры сорняками.
Причиной засилья сорняков послужило то, что из-за оттока населения из села в город ручной труд пришлось заменять механизированным, применять химические способы борьбы с сорняками. Это обусловило возникновение массы проблем: нехватка химических средств защиты, качественной техники для их использования и т.д. и т.п. Отсюда далеко не все поля, подлежащие обработке, своевременно обрабатывались, а сорняки осеменялись, осыпались, создавая колоссальные запасы семян в почве.
Некоторые ученые считают, что бесплужная обработка, проводимая из года в год, позволяет очистить поля от сорняков. Теоретически это возможно и так, но на практике — не получается. Если бы можно было обеспечить полное уничтожение сорняков на поле, ежегодно обрабатываемом без плуга, то есть без оборота пласта, не допуская их осеменения и тем самым исключая поступления семян в почву, то с каждым годом потенциальная засоренность уменьшалась бы и в конце концов наступила бы эпоха земледелия без сорняков. Но такого в человеческой практике никогда не было и, скорее всего, не будет.
При бесплужной обработке созревшие в данном году семена сорняков локализуются главным образом в верхнем слое почвы 0...5 см. При плужной обработке с оборотом пласта большая часть их попадает в нижнюю половину пахотного слоя и прорасти на первый после вспашки год они не смогут.
Основная обработка под посевы пропашных сельскохозяйственных культур (кукуруза, подсолнечник, соя, картофель, овоще-бахчевые культуры) должна быть глубокой - 25...28 см. Кроме того, независимо от вида возделываемой сельскохозяйственной культуры глубокая вспашка нужна там, где уплотненные слои почвы затрудняют проникновение корней из пахотного слоя в подпочву.
Глубокий пахотный слой, создаваемый вспашкой на глубину 25...28 см с оборотом пласта, по сравнению с мелким имеет многократно доказанные преимущества при возделывании пропашных сельскохозяйственных культур по следующим параметрам:
Методика определения углов трения почвы с целью обоснования конструктивных параметров игольчатого рабочего органа
Длина зачетного участка принята от 100 до 200 м, что соответствует продолжительности опыта от 1 до 2 мин. В зависимости от скорости движения машины. Длина подготовительного пути определяется временем, необходимым для достижения машиной устойчивого режима при данной нагрузке. Это составляет 1.. .2 мин, а подготовительный путь - до 200 м. Тяговой характеристикой называют график зависимости рабочих показателей (тяговой мощности N , скорости V, часового G и удельного g расхода топлива, буксования 5 от тяговой нагрузки Р для всех или основных рабочих передач на данной поверхности грунта Получают тяговую характеристику экспериментально в процессе тяговых испытаний машины на ровном горизонтальном участке почвы или на трековой дорожке при постоянной нагрузке. Для оценки высших возможностей тяговой машины проводят трековые испытания на бетонированной дорожке для колесных тракторов и на гудронированной или плотной грунтовой - для гусеничных. Низшие показатели получают при испытаниях на песчаной дорожке или в песчаной ванне. Тяговую характеристику используют для: а) оценки динамических и экономических качеств тяговой машины при типовых испытаниях и получения мощностных показателей, вносимых в ГОСТ на данную тяговую машину и в сертификат; б) оценки качества текущей продукции завода при контрольных испы таниях; в) получения исходных данных при расчете агрегата, проектировании специальной машины. С помощью тяговой характеристики оценивают: 1) тяговое усилие и тяговую мощность, развиваемую машиной на каждой передаче; 2) поступательную скорость движения машины на каждой передаче при различных нагрузках и на холостом ходу; 3) запас тягового усилия, который определяет способность машины преодолевать временное увеличение нагрузки без перехода на пониженную передачу; 4) расчетную производительность машины по тяговой мощности при данной нагрузке машины; 5) топливную экономичность машины при данной нагрузке, а, следовательно, расчетный расход топлива при выполнении данной технологической операции. 6) ограничение предельной силы тяги машины сцеплением движителя с почвой или крутящим моментом двигателя; 7) сцепные качества тяговой машины на данном почвенном фоне (по характеру буксования) и их влияние на тяговые и мощностные показатели; 8) тяговый к. п. д. Перед началом тяговых испытаний машина должна прогреваться под нагрузкой в течение 0,5...1,02 ч. Тяговую характеристику снимают в виде опытов при различных установившихся режимах работы. Затем по результатам этих опытов строят график. Характеристику снимают для каждой передачи отдельно, а затем наносят на общий график. При снятии характеристики на данной передаче обычно производят в среднем 12 опытов (кругов). При каждом опыте производится по одной ездке в прямом и обратном направлении с одинаковой нагрузкой. Нагрузку повышают ступенчато, начиная от холостого хода машины и кончая наибольшим тяговым усилием на данной передаче.
Процесс снятия тяговой характеристики заключается в следующем: тракторист по команде оператора, управляющего динамометрической лабораторией, включает заданную передачу и выезжает на линию динамометрирова-ния. Одновременно оператор устанавливает заданную для опыта тяговую нагрузку. При выходе машины на линию в начало зачетного участка оператор включает приборы динамометрической лаборатории. В конце зачетного участка оператор включает приборы, снимает показания и готовит лабораторию для следующего опыта.
При снятии тяговой характеристики во время опыта измеряют и регистрируют тяговое усилие машины, продолжительность опыта, расход топлива и число оборотов ведущих колес машины за опыт. Для подсчета результатов тяговых испытаний пользуются следующими формулами:
Оптимизация параметров комбинированного почвообрабатывающего агрегата
Как свидетельствуют многочисленные опытные данные, значительное влияние на всхожесть семян и урожайность оказывает структура почвы. Наиболее агрономически ценная почва - это почва комковатой структуры. В соответствие с классификацией, приведенной в [43] к такой структуре относятся почвы с диаметром агрегатов в пределах 0,25...10 мм. Более крупные почвенные отдельности считаются глыбистой частью почвы, а более мелкие - распыленной.
Различные ученые приводят данные-по оптимальным размерам почвенных агрегатов. Для гороха и кукурузы наиболее оптимальные размеры почвенных агрегатов в слое 0... 10 см от 5 до 10 мм, а для озимой ржи, озимой и яровой пшеницы, ячменя - 0,25...10 мм [34]. В.В. Медведев установил, что размер преобладающих почвенных агрегатов должен приблизительно соответствовать размеру высеваемых семян и, к тому же, размеры почвенных агрегатов должны быть дифференцированы для поверхностного и семенного слоев [62].
Структурность почвы - способность распадаться на комочки при рыхлении - оказывает влияние на энергетические затраты при ее обработке. На структурных почвах уменьшаются энергетические затраты на механическую обработку, создаются возможности ее минимизации. По данным [92] работа, затрачиваемая при вспашке бесструктурнбй почвы, в некоторых случаях в 10... 11 раз больше, чем при вспашке почвы с выраженной структурой.
К тому же структурная почва в меньшей степени подвержена водной и ветровой эрозии. С увеличением количества крупных частиц (1мм) в верхнем слое почвы повышается устойчивость почв к выдуванию [6]. И хотя данный фактор не является решающим, а действует наравне с другими факторами, определяющими ветроустойчивость почвы, следует уделять ему внимание, особенно при обработке подверженных ветровой эрозии почв.
Опираясь на приведенные данные можно сказать, что ухудшение структуры почвы приводит не только к экономическим последствиям, но и к экологическим.
Необходимую структуру почвы получают при ее обработке. При этом происходят процессы отделения слоя почвы от монолита и последующее ее крошение до необходимой величины почвенных отдельностей. Получение в конечном итоге агрономически ценной структуры и есть основное отличие работы почвообрабатывающих машин (имеются в виду машины для предпосевной обработки почвы) от иных, например строительных или дорожных, где основная задача отделить грунт от массива.
Оптимальный структурный состав требуется дифференцировать для поверхностного и семенного слоев, причем наиболее эффективна такая дифференциация перед посевом культуры, когда в поверхностном слое (0...4 см) сосредоточиваются почвенные агрегаты размером от 20 до 5 мм, а в семенном слое (4...8 см) агрегаты размером от 5 до 0,25 мм. В этом случае максимально удовлетворяются требования к почвенно-физическим условиям (в данных условиях увлажнения) - в определенной мере оптимизируются режим расхода имеющейся в посевном слое влаги, воздухообмен между почвой и атмосферой, ускоряется появление всходов, улучшаются фенологические показатели растений, повышается не менее чем на 20 % урожай по сравнению с вариантами, где отмеченная дифференциация не осуществлялась.
За критерии оценки агрофизических свойств нами принимались такие показатели, как плотность сложения, содержание агрономически ценных агрегатов размером 10...0,25 мм, содержание водопрочных агрегатов 0,25 мм.
Характеризуя процесс почвообразования и факторы обуславливающие его, П.А. Костычев выдвигая на первое место физические свойства почвы, особенно плотность сложения. И.Б. Ревут считает, что с плотностью сложения связан весь комплекс физических, гидротермо- и биофизических явлений в почве.
В настоящее время наблюдается две основные причины уплотнение почв: первая - давление тракторов на почву во влажном состоянии и вторая -образование плужной подошвы при частом проведении обработок почвы на одинаковую глубину. Плотность обрабатываемого слоя как одна из наиболее существенных агрофизических характеристик в процессе механической обработки претерпевает значительные изменения.
Плотность сложения в определенной степени характеризуется объемной плотностью, которая зависит от содержания гумуса, механического состава, структуры и степени смытости, а также частоты рыхления почвы.
Результаты анализа влияния системы обработки на плотность сложения и пористость почвы (табл. 4.4) показали, что использование комбинированного агрегата способствует снижению плотности почвы и повышению ее пористо 123 сти. Так, на посевах озимого ячменя при использовании базового комплекса машин плотность почвы в горизонте 0-20 составила 1, 38 г/см , 20-40 - 1,43 г/см , тогда как при применении предлагаемого комбинированного агрегата плотность сложения почвы составила 1,18 и 1,21 г/см , т.е. ниже на 16,9...18,2%.
Похожие диссертации на Параметры и режимы работы комбинированного почвообрабатывающего агрегата
