Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса 9
1.1. Природно-климатические условия Алтайского края . 9
1.2. Факторы влияющие на урожайность сельскохозяйственных культур. ..12
1.2.1. Влияние основной обработки 12
1.2.2. Влага как основной ресурс плодородия почвы 18
1.3.,Виды обработок почвы и их анализ 24
1.3.1. Глубокая основная обработка почвы... 26
1.3.2. Минимальные технологии ... 34
1.3.3. Агроприёмы 35
1.4. Анализ конструкций существующих и новых почвообрабатывающих орудий... .36
1.5. Тенденции совершенствования основной обработки почв 44
1.6. Выводы по главе 51
Глава 2. Теоретическо-технологические исследования по обоснованию параметров и режимов работы глубокорыхлителя 53
2.1. Математическая модель почвообрабатывающего агрегата ... 53
2.2. Влияние параметров чизельного плуга и глубины обработки на выходные показатели МТА 61
2.3. Обоснование параметров и режимов работы почвообрабатывающих агрегатов. 80
2.4. Выводы по главе, 88
Глава 3. Методика экспериментальных исследований 90
3.1. Приборы и оборудование, используемые при проведении опытов . 90
3.2. Методика энергетической и агротехнической оценки МТА 94
3.3. Методика закладки полевого опыта по исследованию влияния приемов основной обработки почвы на агрофизические свойства почвы и формирование урожая пшеницы. 95
3.4. Методика определения показателей энергоемкости процесса обработки почвы различными рабочими органами 97
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований 100
4.1. Исследования влияния приемов основной обработки почвы на агротехнические и энергетические показатели работы МТА ...100
4.1.1, Оценка показателей работы агрегатовТ-4А+ПН-5-35, К-701+оборотный плуг, Т-4А+КПЭ-3,8 и Т-4А+Смарагд ...100
4.2. Влияние приемов основной обработки на агрофизические свойства почвы и формирование урожая пшеницы 103
4.2.1. Характеристики состояния почвы по вариантам опытов в весенний период... 103
4.2.2. Показатели качества посевов пшеницы и развития растений 106
4.2.3. Динамика изменения влажности почвы и роста растений 109
4.2.4. Структура урожая пшеницы. 116
4.3. Сравнительная оценка использования различных рабочих органов для основной обработки почвы. 117
4.3.1. Условия закладки полевого опыта 118
4.3.2. Показатели качества основной обработки —120
4.3.3. Показатели качества посева пшеницы 128
4.3.4. Динамика изменения влажности почвы и роста растений пшеницы по различным делянкам. 129
4.3.5. Структура урожая пшеницы. 135
4.4. Выводы по главе 136
Глава 5. Технико-экономическая оценка результатов исследований 142
Заключение 151
Библиографический список 153
Приложения 163
- Природно-климатические условия Алтайского края
- Математическая модель почвообрабатывающего агрегата
- Приборы и оборудование, используемые при проведении опытов
- Исследования влияния приемов основной обработки почвы на агротехнические и энергетические показатели работы МТА
Введение к работе
Актуальность темы. Для осуществления; задач дальнейшего развития сельского хозяйства, обеспечения продовольственной независимости страны большое значение имеет внедрение в производство научно обоснованных зональных систем земледелия. Система земледелия —первая и основная часть системы ведения сельского хозяйства.. Её главной целью является обеспечение рационального использования каждого гектара земли, повышение её плодородия, эффективное использование агроклиматических и материально- технических ресурсов для получения высоких и устойчивых, урожаев всех сельскохозяйственных культур [30].
В растениеводстве существуют понятие прямые и косвенные ресурсы і плодородия. Урожай формируется за счёт прямых- свет, тепло, вода, воздух и питательные вещества. Косвенные ресурсы оказывают мобилизирующее влияние на прямые с целью их полнейшего-использования. Роль человека в названной системе сводится к тому, чтобы мобилизировать ресурсы плодородия на полную их отдачу в виде урожая.
Эффективное использование земельных; ресурсов с целью увеличения производства сельскохозяйственной продукции в значительной степени зависит от совершенства технологических процессов обработки и; эксплуатационных, свойств машинно-тракторных агрегатов (МТА).
Одной из причин недостаточной эффективности МТА является неполное использование потенциальных возможностей тракторов и машино- орудий из-за несоответствия его работы, определяемых составом агрегата и скоростным режимом работы при. выполнении основного комплекса технологических операций..
Основным направлением решения данной проблемы является обеспечение рационального сочетания состава агрегата, скоростного и нагрузочного режимов работы МТА, наиболее полно использующих его потенциальных возможностей [11].
Сложность решения данной задачи обусловлена многообразием условий эксплуатации тракторов, которые в основном определяют энергоемкость выполняемых технологических операций, тем самым обуславливая различия, в рациональных параметрах и режимах работы МТА.
Разработка методов обоснования параметров и режимов работы МТА требует комплексного исследования основных его составляющих как системы "почва-орудие-трактор-урожай". При решении данной задачи расчеты следует вести не только по техническим, но и по технико-экономическим критериям с учетом агротехнических требований;
Цель исследований. Повышение эффективности возделывания яровой пшеницы с использованием перспективных агрегатов для основной обработки почвы в условиях лесостепной зоны Алтайского края.
Задачи исследований:
Усовершенствовать математическую модель функционирования почвообрабатывающего агрегата как системы «почва-орудие-трактор-урожай».
Обосновать параметры и режимы работы чизельного плуга для: агрегатирования с тракторами ОАО «Алттрак».
Провести агротехническую, энергетическую и эксплутационно-технологическую оценки показателей работы чизельного плуга ПЧ-4,5 в составе МТА.
Оценить влияние основной обработки почвы при различных скоростных и нагрузочных режимах МТА на агрофизические свойства почвы, динамику развития растений и формирования урожая пшеницы. б 5. Дать технико-экономическую оценку эффективности внедрения технологий возделывания пшеницы с использованием агрегатов на базе тракторов ОАО "Алттрак" и чизельного плуга.
Научная новизна. Усовершенствована математическая модель почвообрабатывающего агрегата, учитывающая параметры трактора, машин-орудий и влияние их на почву, позволяющая обосновать рациональные составы и режимы работы МТА применительно к зональным; условиям эксплуатации. Проведены исследования агротехнических, энергетических и технико-экономических показателей приемов основной обработки почвы применительно к лесостепной зоне Алтайского края.
Объект исследования. Перспективные гусеничные тракторы Т-250, Т-404 и Т-402 ОАО «Алттрак» в агрегате с чизельным плугом ФПГ «Сибагромаш» типа ПЧ-4,5 и основная обработка почвы.
Предмет исследования. Процесс взаимодействия элементов системы «почва-орудие-трактор-урожай» на основной обработке почвы.
В качестве научной гипотезы исследований по изысканию путей повышения эффективности обработки почвы выдвигается следующая: Под влиянием различных природно-климатических факторов, параметров тракторов,, машин-орудий и режимов их воздействия на почву формируется определенная структура обрабатываемого горизонта, которая обуславливает изменения водно-воздушного, теплового режима и мобилизацию элементов питания растений, что влияет на формирование урожая.. На основании этого рациональные параметры и режимы работы агрегатов должны обосновываться не только с позиции повышения производительности и;снижения энергозатрат, но и с учетом сохранения и улучшения плодородия почвы в зависимости от исходного состояния почвы на конкретном поле.
Методы исследования: 1. Методы эмпирического исследования (наблюдение, сравнение, измерение, эксперимент);
2. Методы, используемые как на эмпирическом, так и на теоретическом уровне исследования (абстрагирование, анализ и синтез, индукция и дедукция, моделирование и др.).
Практическая значимость работы. Предложенная математическая модель, может быть использована для; энергетической и технико-экономической оценки эффективности использования^ МТА на стадии: проектирования,, проведения ускоренных: испытаний агрегатов, оценки соответствия и обоснования параметров тракторов и машин-орудий в эксплуатации. Периодическое проведение чизельной обработки ведет к улучшению агрофизических свойств почвы.
Внедрение.. Результаты исследований представлены ФПГ «Си-багромаш» в виде отчетов и рекомендаций по совершенствованию параметров чизельнного плуга: для рационального агрегатирования а тракторами ОАО «Алттрак» в лесостепной зоне Алтайского края. Основные положения, выносимые на защиту: математическая модель почвообрабатывающего агрегата, как: система взаимодействий «почва-орудие-трактор-урожай»; теоретические и экспериментальные1 исследования по обоснованию рациональных параметров и режимов работы; почвообрабатывающих агрегатов при воздействии их на почву для условий лесостепной зоны Алтайского края; результаты-экспериментальных исследований по оценке влияния параметров и режимов работы МТА на агрофизические свойства почвы и составляющие урожая пшеницы.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях "Механизация сельскохозяйственного производства и переработка сельскохозяйственной продукции" сотрудников и аспирантов ИГАИ, АГАУ в 2001 и 2002 году, на юбилейной: международной научно-практической: конференции "Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве и растениеводстве" АГАУ в 2003 году.
Публикации. Основные положения и результаты теоретических и экспериментальных исследований изложены в 5 публикациях.
Структура и объем работы. Диссертация включает оглавление, введение, пять глав основной части, заключение, библиографический список из 98 наименований и 5 приложений. Работа изложена на 162 страницах машинописного текста, содержит 38 рисунков и 54 таблицы. Приложения составляют 72 страницы.
Природно-климатические условия Алтайского края
Большая удаленность, края от морей и океанов обуславливает значительную континентальность климата. Зима холодная, лето жаркое, нередко сухое. Существенное влияние на зональную климатическую обстановку оказывают горы Алтая и Салаирского кряжа. В силу их. барьерного воздействия на атмосферную циркуляцию природно-климатические зоны, и подзоны получили не широтную, а почти меридиональную протяженность.
Внутриконтинентальное положение края и преобладание антициклональної погоды определяют большой приход солнечной радиации: продолжительность солнечного сияния в предгорных районах составляет 1850-1950, а с продвижением по равнине к западу увеличивается до 2100-2300 часов в год, ив большинстве районов достаточно тепла для выращивания зерновых, ряда технических и других культур. Однако крайне неравномерно распределяется по территории края, влага. Годовая сумма осадков составляет здесь от 272мм в Западной Кулунде до 448-482мм в Бийско-Чумышской, Присалаирской, Приалтайской; и 600мм -в Алтайской зонах. Сумма осадков за период вегетации варьирует от 175мм в Западной Кулунде до 325мм в Алтайской зоне [1].
В условиях- Алтайского края существенное влияние на урожай оказывает и уровень температур воздуха. Как правило, чем жарче лето, тем ниже урожай. Колебания же температур по годам, как месячных, так и сезонных, в крае весьма существенны. Продолжительность безморозного периода также существенно колеблется.
Колебания погоды настолько существенны, что даже рассчитанные на средние климатические условия меры не устраняют ежегодную нестабильность урожаев, требуется дифференцированные по годам подходы к агротехнике.
Почва. Большая степень колебаний погоды, высокая распахан-ность территорий, различная интенсивность использования земель сочетаются с другими природными факторами, среди которых особое значение имеют геоморфологические и почвенные условия. Антропогенное воздействие существенно изменило естественное направление природных процессов и привело к деградации почвенного и растительного покрова на значительных площадях [80].
По механическому составу пахотные угодья в основном средне-суглинистые (3423,3тыс.га) и легкосуглинистые (1360,Отыс.га). Однако 145,7тыс.га занимают почвы с тяжелосуглинистым механическим составом, которые затрудняют механическую обработку. 313тыс.га почвы с супесчаным и песчаным механическим составом. Эти почвы рекомендуется использовать под многолетние травы и вывести из севооборота [1].
Влага является одним из главных факторов в формировании урожая. Её недостаток в критические периоды у растений снижают будущий урожай. Однако и избыток влаги также угнетающе действует на растения, корневая система которых страдает от переуплотнения пахотного горизонта и недостатка в нем почвенного воздуха. В крае насчитывается 55,6тыс.га пашни с избыточным увлажнением, из них 11,4тыс.га; заболоченных. Водно-физические свойства этих почв неудовлетворительные, фаза физической спелости весной наступает значительно позже зональных почв.
В Алтайском крае 6127,5 тыс.га пахотных земель предрасположены к проявлению на них ветровой и водной эрозии, что составляет 88,5% всей пашни. Это происходит из-за особенностей земледелия и природно-климатических, условий. Вовлечение в пашню склоновых земель усилило деградацию почвенного покрова. В крае насчитывается 183,4 тыс.га пашни, расположенных на склонах с уклоном более 5, из них 15,7 тыс.га - на склонах с уклоном более 10. На этих землях необходимо проводить комплекс мероприятий по защите почвенного покрова.
Сельским хозяйством в крае приходится заниматься в сложных природно-климатических условиях. В. степных районах достаточно тепла (среднегодовая сумма положительных температур составляет 2310 С), но мало влаги (за период вегетации выпадает всего 175 мм) и бедные почвы. В восточных и, предгорных районах осадков выпадает несколько больше (до 325 мм), однако возрастает удельный вес пашни, расположенной на склонах, и, соответственно, увеличиваются потери влаги за счет стока. Недостаточно здесь и тепла (среднегодовая сумма положительных температур равна 1900 С) [71].
Организацию и: технологию земледелия: осложняют овражно-балочная; сеть,-наличие склонов разной экспозиции:и;крутизны. В крае более 2млн.га пашни имеют уклоны местности от 1 до 3, и около 1 млн.га размещено на более крутых, склонах, а весенний и ливневый сток наблюдается даже на участках с уклонами менее 1.. Только за счет талых вод прямые потери влаги достигают 40-60 мм, смыв почвы при этом колеблется от 10-15 до 40-45 м3/га. На пересохших участках развиваются; процессы дефляции» В степных засушливых районах преобладает дефляция, в предгорных и горных - водная эрозия, но по всему краю в разные годы при нарушении агротехники они взаимодействуют в разных сочетаниях [71].
Острый дефицит влаги в значительной; степени формируется также за счет интенсивного испарения. Весенне-летне-осеннее испарение и сублимация снега зимой повсеместно уносят до 70-80% выпадающих за год осадков.
Разнообразие почвенных, природно-климатических условий предопределяет необходимость зонального подхода к разработке системы мер повышения эффективности и устойчивости земледелия. В рамках зональных технологий каждое хозяйство должно осваивать свою индивидуальную систему мер, на каждое поле иметь дифференцированный применительно к его условиям агрокомплекс [80].
Математическая модель почвообрабатывающего агрегата
Эффективность использования земли и сохранение ее плодородия в значительной степени зависит от совершенства технологических процессов обработки почвы; и проведения5 полевых работ в оптимальные агротехнические сроки. Поэтому при; внедрении новых средств механизации в полеводство основное внимание необходимо уделять качеству обработки почвы, повышению производительности машинно-тракторных агрегатов при одновременном снижении расхода топлива и затрат средств на единицу обрабатываемой площади.
Тяговая характеристика трактора позволяет проанализировать эффективность использования мощности двигателя и расход топлива в зависимости от нагрузочных и скоростных режимов работы. Как правило, для оценки тяговых показателей трактора используют теоретические тяговые характеристики, рассчитанные при постоянных нагрузках на крюке. В і действительности же внешние и внутренние возмущающие воздействия в эксплуатационных условиях работы не остаются постоянными и представляют собой случайные в вероятностно-статистическом смысле процессы. Поэтому выходные параметры и; показатели работы трактора следует рассматривать как случайные функции пути или времени[44].
Многообразие эксплуатационных факторов, влияющих на технико-экономические показатели (ТЭП) машинно-тракторных агрегатов (МТА), указывает на целесообразность учета наиболее значимых из них при оптимизации составов и режимов работы в условиях вероятностного характера внешних воздействий. В тоже время возникает необходимость оценивать эксплуатационные показатели агрегатов и рациональных режимов работы не только на отдельном поле, но и на любой группе полей.
В связи с этим задача проводимых исследований заключалась в разработке математической модели процесса работы МТА, учитывающей: указанные факторы, с целью определения расчетным, путем рациональных режимов эксплуатации агрегатов различных составов и их.Т.ЭП; наиболее приближенных к реальным условиям [44].
Математические ожидания выходных показателей МТА для отдельного поля определяются на основании детерминированных функций связи эталонного сопротивления агрегата и регуляторной характеристики двигателя, а для группы полей - по однозначным соответствиям между математическим ожиданием эталонного тягового сопротивления в поле и эксплуатационной характеристикой трактора с учетом закона распределения входного параметра [9]; В результате осреднения тяговых характеристик трактора по передачам при вероятностно-статистическом характере: получаем обобщенную тяговую характеристику агрегата.
Анализ многочисленных результатов тензометрирования машин-орудий с тракторами различных тяговых классов позволил выявить общие закономерности изменения энергетических характеристик МТА в условиях функционирования. На основании этого предлагается математическая модель почвообрабатывающего агрегата,, где на входе в рассматриваемой системе взаимодействий «почва-орудие-трактор» принимаем величину энергозатрат на почвообработку, изменение которых происходит не только за счет различных почвенных условий (типа почвы, ее плотности, влажности и других характеристик состояния), но ив силу вариаций технологической глубины обработки почвы, рабочей ширины захвата и скорости движения, а также типов применяемых рабочих органов машин-орудий и их характеристик [10,7]. Принимая за основу рациональную формулу В.П. Горячкина для расчета усилия затрачиваемого на почвообработку видим, что она включает полезные и вредные сопротивления [20]. Результаты обработки многочисленных данных динамометрирования различных почвообрабатывающих и посевных агрегатов; по зонам края дают основания считать приемлемым для расчетов в общем виде следующую преобразованную рациональную формулу В.Ш Горячкина [9]:
В качестве основного оценочного показателя энергоемкости обработки почвы используем величину математического ожидания расхода топлива тракторного двигателя, определяющего потребный уровень мощности для конкретных условий обработки почвы. Основными факторами, определяющими уровень энергозатрат, являются: состояние и тип почвы, параметры: трактора и машины-орудия, глубина- обработки и скорость, движения агрегата. В результате обобщения многочисленных полевых опытов получено следующее уравнение аппроксимации [10]:
Приборы и оборудование, используемые при проведении опытов
При проведении экспериментальных исследований машин и орудий для основной обработки почвы определялись значения следующих показателей [21, 23, 24, 72]. - расхода топлива; - пройденного пути; - передача энергетического средства; - плотности почвы; - влажности почвы; - твердости почвы; - времени опыта; - глубины обработки почвы; - гребнистости поверхности поля после обработки; - высоты гребня на поверхности дна борозды; - ширины щели внутри на поверхности дна борозды; - расстояния между щелями; - высоты пожнивных растительных остатков; - содержания эрозионно-опасных частиц в слое 0-5 см. Расход топлива двигателя измерялся топливомером поршневого типа ИП-179С, установленный в системе питания трактора. Пройденный путь — путеизмерительным колесом конструкции кафедры «Тракторы и автомобили» АГАУ. Время опытов определялось с помощью блока секундомеров. Динамика измерения глубины обработки почвы и гребнистости поверхности поля измерялась методом дискретного профилирования в каждом рабочем проходе по всей ширине захвата агрегата с интервалом 10 см. Для опреде ления буксования движителей в опытах считалось число оборотов ведущих колес трактора.
Влажность, плотность, твердость почвы определялись непо средственно перед пуском машины в работу и после обработки по ГОСТ 20915-75. Энергетическая оценка проводилась по ОСТ 10.2.2-86.
Плотность почвы определялась в почвенных разрезах. Для этого использовался специальный бур (диаметр 3...5 см, высота 4...8 см). Почвенный разрез выкапывался на глубину 1,0 м. Бур осто рожно вбивался в почву так, чтобы проба сохранилась с не разрушенным сложением. Бур вынимался и очищался со всех сторон от почвы. Содержимое цилиндра переносилось в заранее: приготовленный стакан и сразу взвешивалось. После высушивания до постоянной массы вычислялась плотность почвы по формуле [21]: dv=a/Vt (25) где «у - плотность почвы, г/см3; Ct - масса абсолютно сухой почвы, г; V - объем кольца (цилиндра), см .
Образцы почвы на влажность брались из выемки проб буром. Отбор образцов в пахотном слое был трех- пятикратным. Отобранную пробу почвы от 8 до 20 г помещали в алюминиевый стаканчик (бюкс). Бюкс с почвой закрывался и взвешивался. Затем производилось высушивание до постоянной массы. После просушивания закрытый бюкс взвешивался. Измерения объемной влажности почвы производился на глубину 1,0 м влагомером английского производства в трех- пятикратной- повторности_ Вычисление влажности производилось следующим образом [21]: Wt = B 100%/a, (26) где Wt -полевая влажность в любой момент времени, % массы почвы; В - масса испарившейся влаги, г. Для определения твердости почвы бралась воздушно-сухая почва, растертая и просеяна через сито в 1 мм. Твердость почвы определялась по формуле [72]: d-a/(e + a)-c, (27) где в - масса пикнометра с водой, г; С масса пикнометра с водой и почвой, г. Скорость движения агрегата рассчитывалась по формуле: К = 5//, (28) где 5- пройденный путь, м t- время прохождения делянки, с. Полученные показатели глубины обработки, гребнистости поверхности, высоты и глубины заделки стерни обрабатывались методами математической статистики. Содержание эрозионно-опасных частиц в слое 0-5 см определяют в 10 точках до и после прохода агрегата по диагонали участка. Отобранные пробы сушили, затем просевали через решета и каждую фракцию взвешивали. Массовую долю фракций в процентах вычисляли по формуле [72]: mt 102 п = . (2д) т где Щ- масса і-той фракции, г.
Экспериментальные исследования по комплексной оценке эффективности применения машин и орудий для основной обработки почвы проводились в следующих хозяйствах лесостепной зоны Алтайского края: ОПХ «Комсомольское» Павловского района (2000г), племсовхоз «Чистюньский» Топчихинского района (2001-2002г), ОАО «Кипринское» Шелаболихинского района (2002г).
Выполнялась оценка как существующих машин и орудий для основной обработки почвы (плуги общего назначения, плоскорезные орудия для глубокой и мелкой плоскорезной обработки, машины для поверхностной обработки, чизельные орудия), так и новых (отечественного и зарубежного производства). В ОПХ «Комсомольское» Павловского района в 2000 году были реализованы опыты по сравнительной энергетической оценке агрегатов для основной обработки.почвы на стерневом фоне. В качестве базовых машин- орудий приняты плуг ПН-5-35 и культиватор - плоскорез КПЭ-3,8, а новыми являлись оборотный плуг (производство ФРГ) и культиватор «Смарагд» германского производства. Агрегатирование их проводилось с тракторами Т-4А (кроме оборотного плуга, агрегатируемого с трактором К-701).
Испытания пахотных агрегатов проводились с использованием методов планирования при двух уровнях глубины обработки почвы на трех рабочих передачах трактора.
Энергетическая и агротехническая оценка культиваторных агрегатов проводилась на основной обработке почвы при трех уровнях глубины на трех рабочих передачах трактора.
Выходными показателями являлись величина среднего расхода топлива тракторных двигателей, статистики глубины обработки и гребнистости поверхности почвы после обработки, а также агрегатный состав почвы в поверхностном слое. На основании этого проводился расчет чистой производительности МТА и расхода топлива на единицу обработанной площади. Результаты опытов приведены в приложении 2 [63], а их анализ в главе 4. Закладка полевых опытов проводилась в ОАО «Кипринское» Шелаболихинского района. Опыт заложен в 1999 году специалистами хозяйства и сотрудниками АНИИЗиС и в течение двух лет отслеживался ими. В 2002 году наблюдения за посевами выполнялись нами [62].
По состоянию на период уборки замерялись и определялись составляющие урожая пшеницы: общая наземная биомасса растений, количество продуктивных стеблей и сохранившихся растений, масса колосьев, масса зерна в колосьях, количество зерен в колосе, масса 1000 зерен, масса колоса, масса зерна в колосе по сравниваемым вариантам обработки почвы и посева [62]. Полученная информация обрабатывалась на компьютере с целью определения статистик замеряемых показателей и установления регрессионных зависимостей.
Исследования влияния приемов основной обработки почвы на агротехнические и энергетические показатели работы МТА
Осредненные выходные показатели пахотных агрегатов и статистики агротехнических оценок представлены в табл. 9-10.
Анализ полученных результатов показывает, что применение оборотного плуга (производство ФРГ) в агрегате с трактором К-701, в сравнении с Т-4А+ПН-5-35, позволяет повысить чистую производительность (при сопоставимых значениях глубины обработки) в среднем в 1,86 раза при возрастании погектарного расхода топлива в 1,10 раза.
С точки зрения агрооценки сравниваемые агрегаты имеют близкую устойчивость хода орудий по глубине, с незначительным преимуществом плуга ПН-5-35 (ah=l, 10-1,27см против (сть=1,30-1,47см у оборотного плуга).. При этом средняя величина гребней несколько ниже у оборотного плуга (8,5см против 9,7см у плуга ПН-5-35). Следует иметь в виду, что средняя глубина обработки почвы оборотным плугом была выше на 2,2см, что оказало влияние на показатели качества.
Исследование агрегатного состава почвы после обработки указывает на снижение содержания фракций размером более 10мм у оборотного плуга в среднем на 5,1% при практически одинаковом количестве эрозионно-опасных частиц, что указывает на лучшее качество крошения почвы.
Учитывая изложенное, применение оборотного плуга германского производства в агрегате с трактором К-701 будет оправданным при условии, что увеличение затрат на почвообработку окупится повышением урожайности за счет сокращения сроков проведения полевых работ и улучшения качества подготовки почвы.
Энергетическая и агротехническая оценка агрегатов на базе трактора Т-4А и культиваторов Смарагд и КПЭ-3,8 проводилась на основной обработке почвы при трех уровнях глубины на трех рабочих передачах трактора. В результате реализации полнофакторного эксперимента и обработки данных (приложение 2), получена следующая высоко значимая зависимость среднего расхода топлива тракторного двигателя от скорости движения и глубины обработки почвы: GT=4,76+2,68 h Vp2, R=0,91 (ЗО)
Анализ уравнения дает основание считать, что энергоемкость сравниваемых агрегатов близка и зависит в значительной степени от режимов обработки почвы. Расчетные рациональные значения выходных показателей агрегатов при агрегатировании с трактором Т-4А в диапазоне средней глубины обработки 12-14см следующие: -Т-4А+Смарагд (Вр=4,0м): Урмакс=2,56м/с; ДУч=10,24м2/с; gra=0,69M2/c; -Т-4А+КПЭ-3,8 (Вр=3,8м): Урмакс=2,56м/с; W4=9,73M2/C; gra=0,72M2/c. Некоторое повышение чистой производительности и снижение погектарного расхода топлива (до 5%) обусловлено большей шириной захвата орудия Смарагд. Статистики глубины обработки почвы и гребнистости поверхности после обработки у сравниваемых агрегатов также сопоставимы. При средней глубине обработки почвы 11,4см агрегатом Т-4А+Смарагд стандартное отклонение составило З,8см, а коэффи 103 циент вариации 33,6%. У агрегата Т-4А+КПЭ-3,8 соответствующие показатели следующие: h=12,1см; Сть=3,3см; v=27,5%. Средняя высота гребней у первого агрегата несколько выше при одинаковом стандартном отклонении -5,1см.
В результате в диапазоне, средней глубины обработки почвы 11,4- 14,4см агрегатный состав почвы по фракциям у сравниваемых агрегатов различался также незначительно. Почва хорошо острук-турена и количество эрозионно-опасных частиц после обработки не превышало 6,5%.
Таким образом, применение агрегата Т-4А+Смарагд в сравнении с Т-4А+КПЭ-3,8 на основной обработке почвы дает близкие результаты, как по энергетической, так и по агротехнической оценке (приложение 2).
Средняя глубина заделки семян на опытном поле находилась в пределах 58-71 мм при стандартных отклонениях 8,0-13,2 мм и коэффициентах вариации 12-21%.
Из анализа всходов имеем, что максимальное их среднее количество получено при посеве пшеницы по стерневому фону без ОС 108 новной обработки (303 шт/м ), а минимальное -по обработке БДТ-7,0 на глубину 6-8 см (247,3 шт/м ). Вариация их изменяется существенно: от 16-17% по обработкам Смарагд до 36-40% по глубоким обработкам ПГ-3-100, ПН-5-35 и варианту без обработки.
Проведенный анализ позволил установить, что средняя общая биомасса растений на единице площади по вариантам обработок варьировала в пределах 9,0%, количество продуктивных стеблей -7,2%, масса колосков -10,3%, урожай пшеницы -10,5%. Меньше всего подвержены изменчивости средняя масса 1000 зерен (коэффициент вариации равен 1,5%), масса зерна в колосе (4,1%) и количество зерен в колосе (6,0%).
В результате максимальная средняя урожайность пшеницы получена по варианту основной обработки почвы орудием Смарагд (12-14см) -26,4ц/га. По вариантам без основной обработки, обработке ПН-5-35 и БДТ-7,0 урожай был соответственно ниже в среднем на 1,1ц/га, 1,6ц/га и 1,8ц/га. Минимальная средняя урожайность соответствовала обработке Смарагд, (8-Юм) -19,8ц/га. По обработкам ПГ-3-100 (20-22см и 14-16см) средние урожайности составили 22,0 и 22,6см. Указанные различия обусловлены, в основном, не одинаковым количеством продуктивных стеблей растений на единице площади и зерен в колосе.
В среднем за три года исследований максимальная, средняя урожайность пшеницы, была достигнута по обработке Смарагд (8-10см) -28,2ц/га. По отвальной вспашке, обработке БДТ-7,0 и без обработки она составила 27,0, 26,2 и 26,5ц/га соответственно. Минимальная урожайность была при плоскорезных обработках ПГ-3-100 (24,0-24,5ц/га) и Смарагд (12-14см) (24,3ц/га)..
