Расчет экологических порогов нормального давления колесных движителей машин на полевых работах на глинистых почвах

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.

1. Русанов В.А. Проблема переуплотнения почв движителями и эффективные пути ее решения. М.: ВИМ. 1998. 368 с.

2. Гуськов В.В., Велеев Н.Н., Атоманов Ю.Е. Тракторы. М.: Машиностроение. 1988. 376 с.

3. Захарова Е.Б. Структура и продуктивность соевого агрофитоценоза в зависимости от уплотнения почвы // Земледелие. 2010. N7. С. 39-40.

4. Щитов С.В. Пути снижения техногенного воздействия колесной энергетики в условиях Дальнего Востока: монография. Благовещенск: ДальГА. 2004. 212 с.

5. Панасюк А.Н., Кашбулгаянов Р.А., Липкань А.В. Методологические основы оценки экологической и энергетической эффективности технолого-технических систем в растениеводстве // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2017. N91. С. 55-63.

6. Гуреев И.И. Экологические последствия применения комплексов машин для механизации обработки почвы // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29. N8. С. 77-79.

7. Гуреев И.И., Климов Н.С. Обоснование критерия регионального нормирования механической нагрузки на почву при комплексной механизации агротехнологий // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2017. N2. С. 35-80.

8. Hunger R. Bodenverdichtung: Prävention vor Regeneration. Schweizer Landtechnik. 2012. 74, Aug. 46-48.

9. Buliński J., Leszczyński Ł. Effect of multiple passages and the wheel load on soil deformation. Annals of Warsaw University of Life Sciences. 2012. N59. 5-12.

10. Емельянов А.М., Бумбар И.В., Канделя М.В., Рябченко В.Н. Гусеничные зерно- и кормоуборочные комбайны. Основы теории и конструктивно-технологические устройства: монография. Благовещенск: ДальГАУ. 2013. 285 с.

11. Eugene G. Exclusive test reveal power loss. Farm and Power Equipment. 1995. Vol. 42. N1. 4-6.