Александр Николаевич Панасюк, доктор технических наук, член-корреспондент РАН, ведущий научный сотрудник
г. Благовещенск
Alexander N. Panasyuk, Dr.Sc.(Eng.), corresponding member of the Russian academy of sciences, leading researcher
Blagoveshchensk
Александр Васильевич Липкань, старший научный сотрудник
г. Благовещенск
Alexander V. Lipkan, senior researcher
Blagoveshchensk
Одно из условий достижения максимальной урожайности сельскохозяйственных культур – оптимальная плотность почвы. В Амурской области экологические пороги уплотнения для зерновых культур составляют 1,0-1,24 грамма на кубический сантиметр, для сои – 1,09-1,25, что соответствует нормальному давлению 80-120 килопаскалей в зависимости от влажности почвы. Показали, что применяемые в Амурской области тракторы, воздействуя на почву, превышают экологический порог уплотнения.
(Цель исследования) Обосновать экологическую совместимость мобильной полевой энергетики, в первую очередь тракторов, занятых на полевых работах, по уплотняющему воздействию от передаваемой их движителями нормальной нагрузки на почву.
(Материалы и методы) Проанализировали экспериментальные данные изменения плотности, твердости и сопротивления почвы обработке. Получили эмпирическую зависимость для расчета прироста сопротивления обработке почвы от уплотняющей нагрузки в слое 0-20 сантиметров.
(Результаты и обсуждение) Установили рост сопротивления вспашке на 12-25 процентов при нормальной нагрузке 138-170 килопаскалей, передаваемой движителями машин, что соответствует плотности почвы 1,25-1,30 грамма на кубический сантиметр; при нагрузке 180-250 килопаскалей сопротивление увеличивается на 43-50 процентов, что эквивалентно плотности почвы 1,30-1,35 грамма на кубический сантиметр; при давлении 300-350 килопаскалей эти показатели повышаются на 60-67 процентов и до 1,40-1,45 грамма на кубический сантиметр; а при 400 килопаскалях выявили рост сопротивления на 70-90 процентов, что сравнимо с плотностью 1,48 грамма на кубический сантиметр.
(Выводы) Определили, что предельное значение нормального давления под движителями машин на полевых работах следует ограничить до 150-175 килопаскалей. Установили экологический порог нормального давления – не более 120-135 килопаскалей при влажности почвы 20-23 процента, что сравнимо с плотностью почвы 1,2-1,25 грамма на кубический сантиметр. Рассчитали предельное значение нормального давления движителя на почву – 350 паскалей, что соответствует критическому уплотнению почвы 1,30 грамма на кубический сантиметр.
One of the conditions for achieving maximum land productivity is optimal soil density. In the Amur Region, ecological compaction thresholds for cereals are 1.0-1.24 grams per cubic centimeter, for soybeans – 1.09-1.25, which corresponds to a normal pressure of 80-120 kilopascals, depending on soil moisture. The authors showed that the tractors used in the Amur Region, acting on the soil, exceed the ecological compaction threshold. (Research purpose) To substantiate the ecological compatibility of mobile fi eld energy, primarily tractors engaged in fi eld work, in terms of the compacting eff ect from the normal load transmitted by their propulsion drive to the soil. (Materials and methods) The authors analyzed the experimental data on changes in density, hardness and resistance of soil to processing. An empirical dependence was obtained for calculating the increase in resistance to soil cultivation from the compaction load in a layer of 0-20 centimeters. (Results and discussion) The authors established an increase in plowing resistance of 12-25 percents at a normal load of 138-170 kilopascals, transmitted by the machine propulsion drive, which corresponded to a soil density of 1.25-1.30 grams per cubic centimeter; at a load of 180-250 kilopascals, the resistance increased by 43-50 percents which was equivalent to a soil density of 1.30-1.35 grams per cubic centimeter; at a pressure of 300-350 kilopascals, these indicators increased by 60-67 percents and up to 1.40-1.45 grams per cubic centimeter; and at 400 kilopascals, they showed an increase in resistance of 70-90 percents which is comparable to a density of 1.48 grams per cubic centimeter. (Conclusions) It was determined that the limit value of the normal pressure under the machine propulsion drive in fi eld work should be limited to 150-175 kilopascals. The ecological threshold of normal pressure was established – no more than 120-135 kilopascals with soil moisture of 20-23 percents which was comparable to the soil density of 1.2-1.25 grams per cubic centimeter. The limiting value of the normal pressure of the propulsion drive on the soil was calculated – 350 Pa, which corresponded to the critical soil compaction of 1.30 grams per cubic centimeter.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.