Введение к работе
Актуальность темы. Одной из задач, стоящей перед современным сельскохозяйственным машиностроением, является создание комплекса машин для ведения эффективного, экономически целесообразного и экологически безопасного земледелия.
На сегодняшний день остро встала проблема внесения минеральных удобрений ввиду их высокой стоимости и сильному влиянию на экосистему полей. В сельхозпредприятиях расчет норм внесения удобрений и химикатов идёт на одну дозу по всему полю, в то время как поле имеет гетерогенную структуру по агрофизическим, агрохимическим показателям и плодородию. Таким образом большая часть полей получает переизбыток того или иного удобрения, а часть -недополучает. Это сильно отражается на экологической обстановке поля и конечной прибыли предприятия.
В силу данного обстоятельства в 80-х годах XX столетия в США был впервые поднят вопрос о переходе к координатной системе земледелия. Координатное земледелие в большинстве источников трактуется как "точное выполнение технологических процессов для получения максимального урожая, равномерно полученного на всём поле, при рациональном расходе затрачиваемых средств на выращивание данной сельскохозяйственной культуры". Система включает в себя многие аспекты производства сельскохозяйственной продукции, одно из важнейших её направлений - дифференцированное внесение удобрений, учитывающее неоднородность каждого участка поля. В России координатное земледелие также активно развивается и получает широкое распространение. Однако, ввиду того, что практически все машины для осуществления данных технологий завозятся из-за границы повсеместное внедрение их не возможно т.к. требуются дополнительные затраты для адаптации их к местным сортам и почвам. Совершенно очевидна необходимость разработки способов и технических средств для дифференцированного внесения удобрений, учитывающих максимальное количество факторов влияющих на рост и развитие растений.
Работа проводилась по плану НИОКР ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА» «Разработка, исследование и внедрение высевающих систем и рабочих органов посевных машин и комбинированных агрегатов, обеспечивающих энергоресурсосбережение при возделывании сельскохозяйственных культур» №ГР 01.2.00.314738.
Цель исследований. Повышение эффективности использования минеральных удобрений за счёт разработки способа и технических средств для их дифференцированного внесения при посеве сельскохозяйственных культур.
Объект исследования - технологический процесс дифференцированного внесения удобрений при посеве сельскохозяйственных культур.
Предмет исследований. Конструктивные и технологические параметры технических средств измерения твёрдости почвы, закономерности дозировки удобрений в зависимости от мощности гумусового горизонта.
Методика исследований. Теоретические исследования дискового твердомера
выполнялись в соответствии с законами и методами земледельческой и
классической механики, математики и статистики. Экспериментальные
исследования проводились в лабораторных, лабораторно - полевых и полевых
условиях в соответствии с общепринятыми и частными методиками, методиками,
изложенными в государственных и отраслевых стандартах, а также в соответствии
с теорией фрактального и многофакторного анализов. Обработка результатов
экспериментов проводилась с использованием программ Excel, Mathcad и др.
Научная новизна. Конструктивно - технологическая схема дискового твердомера, методика построения карт неоднородности почвенного горизонта, методика фрактального анализа карт неоднородности почвенного горизонта, теоретические зависимости толщины гумусового горизонта от твёрдости почвы, способ дифференцированного внесения удобрений при посеве сельскохозяйственных культур.
Новизна способа и технических средств для дифференцированного внесения удобрений подтверждена пол. решением от 16 июня 2009 г. о выдаче патента на изобретение по заявке № 2007132386.
Практическая ценность работы. Результаты научных исследований
послужили базисом для создания дискового твердомера, впоследствии ставшем
важнейшим элементом способа дифференцированного внесения удобрений при
посеве сельскохозяйственных культур. Использование способа
дифференцированного внесения удобрений при посеве сельскохозяйственных культур позволяет получить дополнительный доход при возделывании яровой пшеницы 2689,5 руб/га по сравнению с равномерной дозой внесения удобрений по всему полю.
Реализация результатов исследований. Способ дифференцированного внесения удобрений внедрен в ФГУ "Поволжский научно - исследовательский институт селекции и семеноводства им. П.Н. Константинова" и ООО "Поволжская МИС" Самарской области.
Достоверность результатов работы подтверждается сходимостью теоретических и экспериментальных данных, сравнительными исследованиями, использованием современных методов и технических средств исследований, а также результатами факторных экспериментов.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на научно - практических конференциях ФГОУ ВПО Самарская ГСХА (2006...2009), II научно-практической конференции по точному земледелию Евротехника Самара 2009 г., на данную тему в 2004 году был получен грант на конкурсе для студентов, аспирантов и молодых ученых Самарской области.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 1 статья опубликована в издании, указанном в «Перечне ... ВАК», 2 статьи опубликованы без соавторов, получено пол. решение о выдаче патента РФ на изобретение по заявке №2007132386. Общий объём публикаций составляет 5,15 п.л., из них 1,57 п.л. принадлежит автору.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 142 с, состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы из 158 наименований, в том числе 30 на иностранных языках и 4 приложений на 12 с, содержит 16 табл. и 38 рис.
