vimjourСельскохозяйственные машины и технологииAgricultural Machinery and Technologies2073-7599Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM»10.22314/2073-7599-2022-16-1-41-46vimjour-457Research ArticleТЕХНИКА ДЛЯ РАСТЕНИЕВОДСТВАMACHINERY FOR PLANT GROWINGВлияние параметров рабочего органа культиватора на качество крошения почвенного пластаInfluence of the Cultivator Working Body Parameters on the Soil Crumbling QualityКамбуловС. И.KambulovS. I.

Сергей Иванович Камбулов, доктор технических наук, доцент, главный научный сотрудник, профессор

г. Зерноград

г. Ростов-на-Дону

Sergey I. Kambulov, Dr.Sc.(Eng.), associate professor

Zernograd

Rostov-on-Don

ПархоменкоГ. Г.ParkhomenkoG. G.

Галина Геннадьевна Пархоменко, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

г. Зерноград

Galina G. Parkhomenko, Ph.D.(Eng.), leading researcher

Zernograd

БабенкоО. С.BabenkoO. S.

Ольга Сергеевна Бабенко, ассистент

г. Ростов-на-Дону

Olga S. Babenko, assistant

Rostov-on-Don

БожкоИ. В.BozhkoI. V.

Игорь Владимирович Божко, кандидат технических наук, старший научный сотрудник

г. Зерноград

Igor V. Bozhko, Ph.D.(Eng.), senior researcher

Zernograd

i.v.bozhko@mail.ruАграрный научный центр «Донской»; Донской государственный технический университетРоссияAgricultural Research Center "Donskoy"; Don State Technical UniversityRussian FederationАграрный научный центр «Донской»РоссияAgricultural Research Center "Donskoy"Russian FederationДонской государственный технический университетРоссияDon State Technical UniversityRussian Federation2022180320221614146Copyright © Камбулов С.И., Пархоменко Г.Г., Бабенко О.С., Божко И.В., 20222022Камбулов С.И., Пархоменко Г.Г., Бабенко О.С., Божко И.В.Kambulov S.I., Parkhomenko G.G., Babenko O.S., Bozhko I.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vimsmit.com/jour/article/view/457

Показали, что почва – особый вид природных ресурсов, который может быть возобновлен при разумном возделывании различными способами обработки. Отметили, что для этого необходимы рабочие органы, отвечающие качественным агротехническим показателям технологического процесса. (Цель исследования) Усовершенствовать конструкцию рабочего органа, соответствующего качественным показателям технологического процесса мелкой обработки почвы. (Материалы и методы) Определили основные агротехнические показатели рабочего органа культиватора. (Результаты и обсуждение) Подтвердили, что разработанные в Аграрном научном центре «Донской» рабочие органы соответствуют агротехническим требованиям, предъявляемым к показателям технологического процесса мелкой обработки почвы по качеству крошения пласта: содержание фракций размером менее 25 миллиметров в обработанном слое почвы по количественному составу составляет 81-92 процента. Выявили, что наиболее высокое качество крошения пласта на глубину мелкой обработки почвы с преобладающим содержанием фракций размером менее 25 миллиметров (в среднем 90-91 процента) стало результатом воздействия рабочего органа с углом заточки стойки 30 градусов. Определили, что при этом возрастает доля эрозионно опасных пылевидных частиц – на 1,3-3,0 процента, что недопустимо по агротехническим требованиям к мелкой обработке почвы. (Выводы) Рабочие органы с углом заточки стойки 50 и 70 градусов и углом раствора лапы 94; 104 и 114 градусов соответствуют агротехническим требованиям по всем качественным показателями технологического процесса мелкой обработки почвы и могут быть использованы в качестве противоэрозионных в составе комбинированных агрегатов, оборудованных приспособлением для мульчирования поверхностного слоя почвы на стерневых фонах без предварительной обработки.

It was shown that soil is a specific type of natural resource that can be renewed when reasonably cultivated by various tillage methods. It requires the availability of working bodies that meet the qualitative agrotechnical indicators of the technological process. (Research purpose) To improve the design of the working body meeting the qualitative agrotechnical indicators of the shallow tillage technological process. (Materials and methods) The main agrotechnical indicators of the cultivator's working body were determined. (Results and discussion) It was proved that the working bodies developed at the Agrarian Scientific Center "Donskoy" meet the agrotechnical requirements for the indicators of the shallow tillage technological process in terms of the crumbling quality: the content of fractions less than 25 millimeters in size in the treated soil layer is 81-92 percent in terms of quantitative composition. It was found out that the highest quality of seam crumbling during the shallow tillage process with a predominant content of fractions less than 25 millimeters in size (on average 90-91 percent) was made possible with the help of a working body with a 30-degree rack sharpening angle. It was determined that at the same time the share of erosive dust-like particles increased by 1.3-3.0 percent, which is unacceptable due to the agrotechnical requirements for shallow tillage. (Conclusions) Working bodies with a rack sharpening angle of 50 and 70 degrees and a paw opening angle of 94, 104 and 114 degrees compile with agrotechnical requirements for all qualitative indicators of the shallow tillage technological process and can be applied as anti-erosion ones when used in the combined units equipped with a device for mulching the surface soil layer on stubble backgrounds without preliminary processing.

почварабочий органмелкая обработка почвыплоскорежущая лапакачество крошения почвыsoilworking bodyshallow tillageflat-cutting pawquality of soil crumblingReferencesSándor Zs., Tállai M., Kincses I., László Z., Kátai J., Vágó I. Effect of various soil cultivation methods on some microbial soil properties. DRC Sustainable Future. 2020. 1(1). 1420.Sándor Zs.; Tállai M.; Kincses I.; László Z.; Kátai J.; Vágó I. Effect of various soil cultivation methods on some microbial soil properties. DRC Sustainable Future. 2020. 1(1). 1420 (In English).Василенко В.В., Василенко С.В., Борзило В.С. Зона рыхления почвы культиваторной лапой // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2018. Т. 12. N4. 48-52.Vasilenko V.V., Vasilenko S.V., Borzilo V.S. Zona rykhle­niya pochvy kul'tivatornoy lapoy [Zone of soil loosening with cultivator sweeps]. Sel'skokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii. 2018. 12(4). 48-52 (In Russian).Абдулхаев Х.Г., Халилов М.М. Обоснование параметров ножей выравнивателя-рыхлителя // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2019. T. 13. N3. C. 44-47.Abdulkhaev K.G., Khalilov M.M. Obosnovanie parametrov nozhey vyravnivatelya-rykhlitelya [Determining the parameters of leveler-ripper shanks]. Sel'skokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii. 2019. 13(3). 44-47 (In Russian).Bluett C., Tullberg J.N., McPhee J.E., Antille D.L. Soil and Tillage Research: Why still focus on soil compaction? Soil and Tillage Research. 2019. 194. 104282.Bluett C., Tullberg J.N., McPhee J.E., Antille D.L. Soil and Tillage Research: Why still focus on soil compaction? Soil and Tillage Research. 2019.194. 104282 (In English).Пархоменко Г.Г., Пархоменко С.Г. Снижение уплотнения почвы при производстве зерна // Хранение и переработка зерна. 2017. N2(210). C. 20-24.Parkhomenko G.G., Parkhomenko S.G. Snizhenie uplotne­niya pochvy pri proizvodstve zerna [Reduced soil compaction in the production of grain]. Khranenie i pererabotka zerna. 2017. N2(210). 20-24 (In Russian).Савельев Ю.А., Кухарев О.Н., Ларюшин Н.П., Ишкин П.А., Добрынин Ю.М. Снижение потерь почвенной влаги на испарение // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2018. T. 12. N1. C. 42-47.Savel’ev Yu.A., Kukharev O.N., Laryushin N.P., Ishkin P.A., Dobrynin Yu.M. Snizhenie poter' pochvennoy vlagi na isparenie [Soil moisture loss reduction owing to evaporation]. Sel'skohozyajstvennye mashiny i tekhnologii. 2018. 12(1). 4247 (In Russian).Colombiabc T., Torresd L.C., Walterc A., Keller T. Feedbacks between soil penetration resistance, root architecture and water uptake limit water accessibility and crop growth – a vicious circle. Science of The Total Environment. 2018. 626(1). 1026-1035.Colombiabc T., Torresd L.C., Walterc A., Keller T. Feedbacks between soil penetration resistance, root architecture and water uptake limit water accessibility and crop growth – a vicious circle. Science of the Total Environment. 2018. 626(1).1026-1035 (In English).Niu G., Shao. L.-T., Sun D.A., Guo X. A simplified directly determination of soil-water retention curve from pore size distribution. Geomechanics and Engineering. 2020. 20(5). 411-420.Niu G., Shao L.-T., Sun D.A., Guo X. A simplified directly determination of soil-water retention curve from pore size distribution. Geomechanics and Engineering. 2020. 20(5). 411-420 (In English).Couvreur V., Vanderborght J., Draye X., Javaux M. Dyna­mic aspects of soil water availability for isohydric plants: Focus on root hydraulic resistances. Water Resources Research. 2014. 50(11). 8891-8906.Couvreur V., Vanderborght J., Draye X., Javaux M. Dyna­mic aspects of soil water availability for isohydric plants: Focus on root hydraulic resistances. Water Resources Research. 2014. 50(11). 8891-8906 (In English).Borrelli P., Robinson D.A., Fleischer L.R., Lugato E., Ballabio C., Alewell C., Meusburger K., Modugno S., Schütt V., Ferro V, Bagarello V., Oost K.V., Montanarella L., Pana­gos P. An assessment of the global impact of 21st century land use change on soil erosion. Nature communications. 2013. 8.Borrelli P., Robinson D.A., Fleischer L.R., Lugato E., Ballabio C., Alewell C., Meusburger K., Modugno S., Schütt V., Ferro V, Bagarello V., Oost K.V., Montanarella L., Panagos P. An assessment of the global impact of 21st century land use change on soil erosion. Nature communications. 2013. 8 (In English).Пархоменко Г.Г., Пархоменко С.Г. Экологически безопасная эксплуатация технических средств в условиях физической деградации почвы // Технический сервис машин. 2019. N2(135). С. 40-46.Parkhomenko G.G., Parkhomenko S.G. Ekologicheski bezopasnaya ekspluatatsiya tekhnicheskikh sredstv v usloviyakh fizicheskoy degradatsii pochvy [Environmentally safe operation of technical equipment under conditions of physical soil degradation]. Tekhnicheskiy servis mashin. 2019. 2(135). 40-46 (In Russian).Amundson R., Berhe A.A., Hopmans J.W., Olson C., Szte­in A.E., Sparks D.L. Soil and human security in the 21st century. Soil science. 2015. 348. 6235.Amundson R., Berhe A.A., Hopmans J.W., Olson C., Szte­in A.E., Sparks D.L. Soil and human security in the 21st century. Soil science. 2015. 348. 6235 (In English).Boardman J. Soil erosion science: Reflections on the limitations of current approaches. Catena. 2006. 68. 73-86.Boardman J. Soil erosion science: Reflections on the limitations of current approaches. Catena. 2006. 68. 73-86 (In English).Lugato E., Paustian K., Panagos P., Jones A., Borrelli P. Quantifying the erosion effect on current carbon budget of European agricultural soils at high spatial resolution. Global Change Biology. 2016. 22. 1976-1984.Lugato, E., Paustian, K., Panagos, P., Jones, A., Borrelli, P. Quantifying the erosion effect on current carbon budget of European agricultural soils at high spatial resolution. Global Change Biology. 2016. 22. 1976-1984 (In English).Panagos P., Borrelli P., Poesen J., Ballabio C., Lugato E., Meusburger K., Montanarella L, Alewel C. The new assessment of soil loss by water erosion in Europe. Environmental Science & Policy. 2015. 54. 438-447.Panagos P., Borrelli P., Poesen J., Ballabio C., Lugato E., Meusburger K., Montanarella L, Alewel C. The new assessment of soil loss by water erosion in Europe. Environmental Science & Policy. 2015. 54. 438-447 (In English).Borrelli P., Paustian K., Panagos P., Jones A., Schütt B., Lugato E. Effect of Good Agricultural and Environmental Conditions on erosion and soil organic carbon balance: A national case study. Land Use Policy. 2016. 50. 408-421.Borrelli P., Paustian K., Panagos P., Jones A., Schütt B., Lugato E. Effect of Good Agricultural and Environmental Conditions on erosion and soil organic carbon balance: A national case study. Land Use Policy. 2016. 50:408-421 (In English).Katra I., Gross A., Swet N., Tanner S., Krasnov H., Angert A. Substantial dust loss of bioavailable phosphorus from agricultural soils. Scientific reports. 2016. 6. 24736.Katra I., Gross A., Swet N., Tanner S., Krasnov H., Angert A. Substantial dust loss of bioavailable phosphorus from agricultural soils. Scientific reports. 2016. 6. 24736 (In English).Panagos P., Borrelli P, Meusburger K., Alewell C., Luga­to E., Montanarella L. Estimating the soil erosion cover-management factor at the European scale. Land Use Policy. 2015. 48. 38-50.Panagos P., Borrelli P, Meusburger K., Alewell C., Luga­to E., Montanarella L. Estimating the soil erosion cover-management factor at the European scale. Land Use Policy. 2015. 48. 38-50 (In English).Chappell A., Webb N.P. Using albedo to reform wind erosion modelling, mapping and Monitoring. Aeolian Research. 2016. 23. 63-78.Chappell A., Webb N.P. Using albedo to reform wind erosion modelling, mapping and Monitoring. Aeolian Research. 2016. 23. 63-78 (In English).Ахалая Б.Х., Шогенов Ю.Х., Старовойтов С.И., Ценч Ю.С., Шогенов А.Х. Трехсекционный почвообрабатывающий агрегат с универсальными сменными рабочими органами // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2019. Т. 14. N3(54). С. 92-95.Ahalaya B.Kh., Shogenov Yu.Kh., Starovoytov S.I., Tsench Yu.S., Shogenov A.Kh. Trekhsektsionnyy pochvoobrabatyvayushchiy agregat s universal’nymi smennymi rabochimi organami [Three-section tillage unit with universal replaceable working bodies]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2019. Vol. 14. N3(54). 92-95 (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.