Введение к работе
Актуальность темы. Фактически единственным направлением решения главной проблемы сельского хозяйства - увеличение производства зерна из расчета І т на душу населения - является повышение продуктивности поля. Подразумевается, что крупные потери урожая, имеющиеся в настоящее время, уменьшены до нормативных значений и удовлетворение возрастающих потребностей страны должно обеспечиваться за счет интенсивного наращивания валовых сборов. К числу основных факторов роста урожайности относится применение перспективных сортов, использование высококлассных семян, обеспечение нужного плодородия почвы, реализация оптимальной агротехники возделывания. Очевидно, что наилучший эффект дает совокупное использование указанных взаимосвязанных факторов, хотя каждый из них имеет самостоятельное значение. Исключительную роль для плодородия почвы и питания растений играют удобрения. Серьезные упущения с подготовкой и использованием органических удобрений вызывают необходимость крупномасштабного применения минеральных. Использование их в СССР в течение двух предыдущих пятилеток возросло на 4,1 млн.т, в то время как в США сократилось на 0,5 млн.т. Однако производство зерна в нашей стране снизилось за этот период в среднем с 205 до 180,3 млн.т, в то время как в США возросло с 274 до 306,6 млн.т. Это свидетельствует о необходимости решения, в первую очередь, качественной стороны использования удобрений за счет совершенствования технологии и технических средств. Большие перспективы в этом отношении представляет способ локального внесения удобрений, который при рациональных решениях позволяет усилить эффект их действия приближением к корневой системе растений, ограничить за счет этого вносимую дозу фактически усваиваемой величиной, снизить в результате затраты, существенно уменьшить загрязнение среды.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планами МОКР ВИМ и заданием 05.03.Т "Разработать и внедрить в производство технологический процесс внесения твердых минеральных удобрений ленточным способом" общесоюзной научно-технической программы 051.12
гал есер.
Цель работы - обоснование параметров и разработка рабочего органа для локального внесения минеральных удобрений, обеспечивающего снижение деформации почвы и энергозатрат, улучшение комфортности развития растений, уменьшение загрязненности среды.
Методика исследований. Закономерности процесса бороздообразова-ния и характер деформации почвы при внесении минеральных удобрений исследуемым рабочим органом изучали на специально изготовленном лабораторном стенде с использованием почвенного канала. Установка позволяла задавать и фиксировать нужные скорость и глубину хода рабочего органа, измерять тяговое сопротивление.
Оригинальность разработанной методики лабораторных исследований - в использовании почвенного канала и исследуемых образцов рабочих органов из прозрачного материала для фото- и киносъемок процесса, в применении модельного заменителя почвы для исключения влияния неоднородности и непостоянства свойств реальной почвы, в формировании "постелей" и "экранов" из цветных частиц послойной укладки, позволяющих визуально наблюдать и фиксировать кинокамерой особенности деформации и перемещения почвы под воздействием исследуемого рабочего органа. С применением специально разработанного профиломера определяли гребнистость поверхности поля после прохода рабочего органа. Тяговое сопротивление рабочих органов исследовали в лабораторных условиях с применением специально разработанных тен-зотележки и тензозвеньев индивидуальной тарировки, .малогабаритной измерительной аппаратуры с автоматической регистрацией импульсов, в полевых - с применением специальной тензорамы, агрегатируемой с трактором МТЗ-80, и передвижной тензометрической станции ВИСХОМ на базе автомобиля ГАЗ-66. Скорость перемещения рабочих органов в почве фиксировали при помощи специального импульсного датчика,све-толучевого осциллографа K-I2-22, самописца и кинокамеры. В связи с большим массивом экспериментальных данных и для обеспечения необходимой достоверности расчетов разработали специальные программы на языках Basic и ФОРТРАН-77 для ЭВМ. Расчеты площадей деформируемой почвы проводили с использованием формулы Симпсона по специальной программе для персонального компьютера ПЭВМ IBM PC/AT. Погрешность лабораторных экспериментов и агротехнической оценки исследовавшихся рабочих органов не превышала 5..Л% при доверительной вероятности 0,95.
Функциональные зависимости качественных показателей и тягового сопротивления тукозаделывающего рабочего органа от его основных параметров получали в виде уравнений регрессии. Коэффициенты регрессии находили методом наименьших квадратов по стандартным программам на ЭВМ "Наири-3-2". Разработанную методику расчета параметров тукозаделывающего рабочего органа проверяли путем испытания в хо-
зяйственных условиях комплектов опытных образцов в составе машины АВМ-8 повышенной проходимости для локального внутрипочвенного внесения сухих минеральных удобрений.
Объектом исследования являлись разработанный тукозаделывающий рабочий орган и технологический процесс воздействия его на почву при внесении удобрений. Эффективность способа проверяли на зерновых колосовых культурах на полях Северо-Кавказского филиала ВИМ Краснодарского края и опытно-производственного хозяйства ВИМ "Каменка" Московской области, характеризующихся существенным различием почвенно-климатических условий.
Научную новизну представляют описанные аналитическим выражением закономерности перемещения почвы по рабочей поверхности тукозаде-лывающего рабочего органа оригинальной конструкции с фронтальной проекцией в виде параболы. Новизна 'конструкции рабочего органа для эффективного внесения минеральных удобрений защищена четырьмя авторскими свидетельствами и четырьмя положительными решениями по заявкам.
Практическую значимость имеют методика выбора параметров опытного образца оригинального рабочего органа для локального внесения минеральных удобрений, технологическая эффективность которого подтверждена результатами производственной проверки, рекомендации конструкторским организациям по параметрам, принятые к реализации.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на конференции молодых ученых и специалистов ВИМа (Москва, 1988 г.); на Всесоюзной конференции "Земледельческая механика и программирование урожаев" (Симферополь, 1987 г.); на Всесоюзном координационном совещании "Разработка и внедрение приемов локального внесения минеральных удобрений в интенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур" (Горки, 1988 г.); на республиканской научной конференции молодых ученых и специалистов "Интенсификация агропромышленного производства на современном этапе" (Баку, 1988 г.); на координационном совещании "Проблемы рационального использования топливно-энергетических ресурсов в агропромышленном комплексе страны" (Москва, 1988 г.); на Всесоюзной научно-технической конференции "Современные проблемы земледельческой механики" (Мелитополь, 1989 г.); на секции Ученого совета ВИМ (Москва, 1990 г.).
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 7 печатных работах. Аннотации четырех авторских свидетельств приведены в соответствующих выпусках бюллетеня изобретений.
Структура диссертации. Диссертационная работа общим объемом 160 страниц с 50 иллюстрациями и 12 таблицами имеет реферат, введение, шесть глав, выводы, список литературы, включающий 173 наименования отечественной и 20 наименований зарубежной литературы, приложения.
