В системе управления продукционными процессами сельскохозяйственных культур достижение планируемой урожайности, качества продукции и экономической эффективности с использованием только органических удобрений невозможно. Восполнить запасы используемых растениями азота, фосфора, калия и других питательных элементов в почве позволяет совместное локальное внесение органических и твердых минеральных удобрений. Проведено исследование новых способов дифференцированного внесения минеральных удобрений в растениеводстве, позволяющих повысить прибыль от производства сельхозкультур. (Цель исследования) Разработать новые способы дифференцированного внесения минеральных удобрений в растениеводстве, позволяющие повысить прибыль от производства сельскохозяйственных культур в сравнении с общепринятым способом внесения удобрений по средним показателям поля. (Материалы и методы) Предложена методика расчета, реализованная в компьютерной программе VBA Excel, для определения основных показателей: валовой сбор, экономия удобрений, прибыль и другое. Ключевая изменяемая величина в расчетах – планируемая урожайность по средним показателям поля. По окончании расчета на экран выводятся значения лучшего результата по валовому сбору урожая и прибыли. Объекты исследования для расчета – элементарные участки посевных площадей трех хозяйств: ООО «Продресурс», Агрополигон ОДПО ВНИИА, ООО «Мурминское» с разными типами почв (чернозем, дерново-подзолистая суглинистая, среднеподзолистая супесчаная). (Результаты и обсуждение) Установлено, что пропорционально-дифференцированное внесение удобрений на указанных типах почв дает стабильное повышение прибыли по сравнению с внесением удобрений по средним показателям поля. (Выводы) Расчеты показали, что в заданных условиях при одинаковой урожайности (30 центнеров с гектара) наиболее эффективно внесение органических и минеральных удобрений на среднеподзолистых супесчаных почвах – прибыль составит 40 процентов, на дерново-подзолистых почвах – 8,7 процентов, на черноземах – 1,3 процента. Пропорционально-дифференцированное внесение минеральных удобрений совместно с дифференцированным внесением органических удобрений позволяет вдвое уменьшить дозу минеральных удобрений.

Парк зерноуборочных машин в Республике Казахстан представлен комбайнами 3, 4, 5 и 6 классов. Около 82 процентов парка составляют комбайны классов 3 и 4. По данным Министерства сельского хозяйства Республики Казахстан 60 процентов зерноуборочных комбайнов имеет срок службы свыше 10 лет. (Цель исследования) Обосновать типаж зерноуборочных комбайнов и жаток по регионам Казахстана в связи с проводимым техническим переоснащением. (Материалы и методы) Выбор типажа зерноуборочных комбайнов осуществляли с учетом урожайности убираемых сельскохозяйственных культур, размера посевных площадей в хозяйствах и регионе, наличия механизаторских кадров, а также погодных условий регионов. (Результаты и обсуждение) С учетом фактической урожайности зерновых по годам в регионах и ее возможного потенциального уровня проанализировали наличие посевных площадей; наличие крупных и мелких хозяйств, штата механизаторов, а также погодные условия в уборочный период по регионам Казахстана. Провели расчеты производительности комбайнов различных классов на потенциальной урожайности жатками разной ширины захвата. Сопоставляя полученные результаты с данными по урожайности, организационно-хозяйственным и погодным условиям и вводя соответствующие ограничения, обосновали типаж зерноуборочной техники по регионам Казахстана. (Выводы) Установили, что в условиях северного и центрального регионов Казахстана наиболее эффективны комбайны 4, 5 и 6 классов при условии оснащения их широкозахватными жатками для прямого комбайнирования. В южном, западном и восточном регионах Республики, где возделывание зерновых осуществляется на богарных землях при дефиците влаги, должны использоваться преимущественно комбайны 3 и 4 классов.

Применение фракционных технологий послеуборочной  обработки и переработки поступающего с поля зерна с целевым использованием получаемых зерновых фракций способствует значительному повышению эффективности отрасли зернового производства. (Цель исследования)  Разработка фракционной технологии плющения и консервирования фуражного зерна и соответствующих  технических средств. (Материалы и методы) Проанализировали уровень техники и разработали фракционную технологию послеуборочной обработки и переработки зерна плющением с последующим консервированием фуражной зерновой фракции. Предложили технологическую линию и представили конструктивно-технологические параметры соответствующих технических средств (МЗУ-20Д – машина зерноочистительная универсальная; МПО-30ДФ – машина предварительной очистки зерна с фракционированием; ПЗД-3,1, ПЗД-10 – плющилки зерна двухступенчатые). (Результаты и обсуждение) Спроектировали, изготовили и испытали универсальную зерноочистительную машину МЗУ-20Д, которая эффективно очищает от примесей зерновой материал, поступающий с поля после обмолота комбайнами, и разделяет его на фракции: семенное и продовольственное зерно – 60-70 процентов, отходы – до 10 процентов, зернофураж – до 40 процентов. Далее зерно направляется на плющение (для влажного зерна) с последующим консервированием и герметичным хранением полученной продукции до начала скармливания животным. Испытания показали, что разработанная кормоприготовительная машина качественно выполняет технологический процесс. Разработали и подготовили опытный образец плющилки зерна двухступенчатой (ПЗД-3,1), осуществляющей плющение зернового материала в два этапа тремя вальцами с последующим консервированием (для влажного зерна) фуражной зерновой фракции. (Выводы) Применение новой фракционной технологии и оборудования увеличивает производительность зерноочистительного сушильного комплекса – на 30-40 процентов, а расчетный годовой экономический эффект от такого обновления составит примерно 400 тысяч рублей. Расчетный годовой экономический эффект от применения плющилки зерна двухступенчатой (ПЗД-3,1) равен более 60 тысяч рублей, а уровень интенсификации производства вырос на 26 процентов по сравнению c плющилкой MURSKA производства Финляндии.

Предпосевная обработка семян различными энергетическими методами применяется как эффективный способ пробуждения семенного материала. (Цель исследования) Рассмотреть  влияние низкочастотного электромагнитного поля на посевные свойства семян подсолнечника (Helianthus), сои (Glycine max) и кукурузы (Zea mays L.). (Материалы и методы) Параметры электромагнитного поля: индукция 16 миллитесла, частота следования импульсов 16 герц; время воздействия 15 и 20 минут. Провели эксперимент в два этапа. Первый этап – определение энергии прорастания и всхожести облученных и необлученных семян, а также биометрических показателей проростков: массы стеблей и листьев, длины и массы корневой системы. Второй этап – фенологические наблюдения за ростом растений по фазам их развития в климатической камере ВИМ. (Результаты и обсуждение) Показали, что посевные качества семян кукурузы после 15 минут облучения выше контрольных. Определили, что энергия прорастания по сравнению с контролем увеличилась на 10 процентов, всхожесть – на 8, масса проростка – на 6,4 процента, масса стеблей и листьев – на 16, корневой системы – на 3,4 и высота стебля – на 30 процентов. Обнаружили отсутствие влияния низкочастотного электромагнитного излучения на всхожесть сои как в лабораторных условиях, так и в климатической камере. Установили, что по завершении вегетационного периода масса растений, облученных в течение 20 минут, оказалась больше контрольных значений на 20 процентов, масса корней – на 25, их длина – на 16 процентов. Определили, что обработка семян подсолнечника (Helianthus) низкочастотным электромагнитным полем не оказала стимулирующего действия на энергию прорастания и всхожесть, но способствовала увеличению массы растений при их выращивании в фитотроне. Рассчитали, что 15-минутное облучение семян подсолнечника перед посевом привело к увеличению массы растений на 34,9 процента; массы корневой системы – на 22; длины корней – на 3,65; диаметра корзинок – на 5,3 и их массы – на 25,3 процента. (Выводы) Отклик растений на энергетическое воздействие зависит от вида сельскохозяйственной культуры. Выявили, что низкочастотное магнитное излучение, не изменяя посевные свойства семян, может положительно влиять на рост и развитие растений.

Шахтные  и колонковые зерносушильные агрегаты – достаточно сложный объект управления в поточной линии. Процесс сушки зерна определяется большим числом параметров, количественно и качественно характеризующих работу агрегата. К ним относятся критерии максимума производительности и минимума отклонений влажности высушенного зерна от кондиционного значения. Эти критерии, как показывают исследования, связаны между собой: повышение производительности сушилки приводит к увеличению влажности выходящего из нее зерна, и наоборот, стремление уменьшить влажность зерна вызывает необходимость снижения производительности сушилки. (Цель исследования) Разработать уравнения передаточных функций управления расходом зерна в зависимости от возмущений исходной влажности и максимальной температуры зерна, а также провести экспериментальную их проверку. (Материалы и методы) Составили упрощенные математические модели компенсации возмущений влажности поступающего на сушку зерна и температуры его нагрева в камере сушки путем изменения производительности сушилки на основе теоретических и экспериментальных исследований. (Результаты и обсуждения) Получили выражения для управления производительностью процесса при изменении влажности и температуры через параметры производительности сушилки как функции стока влаги зерна и теплоты, потраченной на нагрев зерна до допустимой температуры. Осуществили хозяйственную проверку разработанных передаточных функций управления при испытаниях зерносушильного агрегата СЗТ-16, управляемого логическим контроллером S7-1200 Siemens и работающей в автоматическом режиме. Провели испытания в КФХ «Байбашев» Карачаевского района Брянской области на сушке зерна пшеницы продовольственного назначения. (Выводы) Подтвердили,  что производительность сушилки определяется не только паспортной производительностью, но и отклонением исходного влагосодержания зерна, а также таким параметром, как отношение частей теплоты, затраченых на испарение и нагрев. При неизменной исходной влажности производительность сушилки определяется ее паспортной производительностью, максимальной заданной разностью температур зерна, а также отношением долей теплоты на нагрев и испарение.

Лен масличный произрастает во многих странах мира. Его использование для получения волокна может значительно повысить доходность льносеющего хозяйства. На современном этапе с учетом реальных возможностей отечественной экономики для эффективного развития льноводства необходимо внедрять прогрессивные технологии. В настоящее время у переработчиков есть выбор линии технологического оборудования переработки масличного льна в волокно для получения дополнительной  прибыли.  (Цель исследования) Определить технологически и экономически эффективную линию для переработки масличного льна. (Материалы и методы) Основные материалы для расчета – показатели производственной мощности, среднегодовой стоимости основных производственных фондов, объема денежных средств, направленных на оплату труда. Ведущий метод исследования – балансовый, позволяющий составить план, учитывающий источники ресурсов и потребность в них. (Результаты и обсуждения) Рассмотрели малозатратные  линии для переработки масличного льна в короткое волокно на основе дезинтеграторов различных марок (отечественного и иностранного производства). Сравнили характеристики волокна, получаемого на линиях. Проанализировали  технико-экономические показатели четырех технологических линий при разных условиях эксплуатации, сроки окупаемости капитальных затрат при различных площадях посева масличного льна. (Выводы) Установили, что наиболее эффективна переработка масличного льна с площади не менее 1000 гектаров,  при пропускной способности по сырью не менее 1000 килограмм  в час и при расстоянии перевозки рулонов к месту переработки – 50 километров. Получили технологические и экономические данные, которые можно использовать при организации переработки масличного льна в ликвидное волокно.

Исследования изнашивания  почворежущих рабочих органов в полевых условиях имеют определенные сложности в связи с непостоянством свойств почвы. Представлены результаты лабораторного исследования силовых характеристик при изнашивании почворежущего клина в искусственной абразивной почвенной среде. (Цель исследования) Определить характер изменения сил резания в вертикальной и горизонтальной плоскостях в зависимости от условий и степени изнашивания почворежущего клина. (Материалы и методы) В качестве абразива использован кварц, как связующий компонент – парафин с добавками церезина и вазелина; для изменения гранулометрического состава модели почвы дополнительно вводили цемент, в качестве приводного механизма использовали поперечно-строгальный станок. (Результаты и обсуждение) Показано,  что горизонтальная составляющая, или тяговое сопротивление, линейно усиливается с увеличением глубины резания. Наращивание скорости резания также приводит к росту тягового сопротивления клина, причем его величина возрастает в степенной зависимости от скорости. Установлено, что угол резания влияет не только на изменение тягового сопротивления клина, но и на характер образования стружки, которая изменяется при его увеличении и переходит от стружки отрыва к стружке сдвига, что способствует росту силы тяги. Выявили, что на усиление тягового сопротивления оказывает влияние повышение твердости абразивного материала и снижение плотности распределения твердых частиц в его объеме. С увеличением ширины затылочной фаски и ростом угла ее наклона к дну борозды повышались тяговые характеристики как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости, причем наибольшее влияние на вертикальную составляющую оказывала ширина затылочной фаски. По мере изнашивания лезвия в зависимости от пути трения резко увеличивалась вертикальная составляющая сил трения, горизонтальная повышалась незначительно. (Выводы) Результаты проведенных исследований показали,  что заглубляющая способность почворежущего клина в основном зависит от ширины затылочной фаски. На тяговое сопротивление клина большое влияние оказывают физико-механические свойства абразивной среды, условия резания и степень затупления лезвия.

Культиваторные  лапы расставляют дистанционно относительно друг друга или в составе комбинированных рабочих органов со сферическими дисками, чизельными и другими органами, поэтому распространение зоны деформации почвы при их работе на различную глубину и с различной скоростью движения представляет интерес для конструкторов при расчете технологических проходов для почвы во избежание их забивания. (Цель исследования) Определить зависимость  ширины зоны рыхления почвы культиваторной лапой от глубины хода и скорости движения. (Материалы и методы) Провели исследования на стерневом фоне после уборки озимой пшеницы. Влажность и твердость почвы на глубине от 0 до 30 сантиметров изменялась соответственно от 9 до 13 процентов и от 0,28 до 0,87 Мегапаскалей. Состав агрегата – трактор МТЗ Беларус 1221,2 и культиватор КРН-5,6. На каждой секции культиватора установили стрельчатую универсальную лапу с конструктивной шириной захвата 220 миллиметров. (Результаты и обсуждение) Выявили, что лапа образует взрыхленную полосу и полосу разброса почвы, ширина которых линейно зависит от глубины обработки и в пределах от 10 до 22 сантиметров изменяется соответственно от 31 до 42 и от 38 до 58 сантиметров. Скорость движения агрегата от 3 до 13 километров в час не оказывает влияния на ширину зоны рыхления, а зона разброса почвы увеличивается по закону слабо выраженной квадратичной параболы. Предложены эмпирические зависимости ширины зон рыхления и разброса от глубины обработки, скорости движения и ширины захвата лапы. (Выводы) Интервал  между лапами в одном ряду не должен быть меньше указанной ширины зоны рыхления. Приведен пример удачной расстановки рабочих органов шириной 410 миллиметров на комбинированных агрегатах серии РВК. Комбинированные орудия работают с высокой технологической надежностью по стерне подсолнечника, не забиваясь почвой и растительными остатками при основной обработке поля по технологии минимального воздействия.

В почвообрабатывающих  машинах широко используют дисковые сферические рабочие органы, которые служат элементной базой комбинированных агрегатов и дисковых борон, в том числе многорядных с дисками на индивидуальных стойках. Орудия применяют при выполнении традиционной технологии на основе отвальной вспашки при мелкой обработке после поздно убранных предшественников, например, кукурузы, подсолнечника, а также в технологиях NO-TIL. (Цель исследования) Обосновать  размещение рабочих органов на раме дисковой бороны, обеспечивающее уменьшение необходимого количества дисков и повышение качества обработки почвы. (Материалы и методы) Выполнили анализ размещения дисковых рабочих органов бороны и выявили их рациональное расположение и взаимную ориентацию в рядах, увеличивающие ширину обработки смежных полос почвы, улучшающие полноту подрезания и рыхления пласта по всей ширине захвата при уменьшении необходимого количества дисков. (Результаты и обсуждение) Установили такое взаимное размещение дисков в их рядах, при котором улучшается сдвиг почвы, повышается количество полосок, обрабатываемых в свал смежными дисками. Показали, что размещение рабочих органов последующего ряда с учетом ориентации смежных дисков предыдущего позволяет при полном подрезании почвы по всей ширине захвата дисковой бороны экономить один рабочий орган на каждые 400 миллиметров  ширины ее захвата. (Выводы) Выявили, что при обработке почвы диском с перемещением ее в сторону уже обработанной смежной полосы технологическая ширина захвата диска увеличивается за счет проявления деформации отрыва и сдвига почвы. Предложили порядок расположения сферических дисков и их взаимную ориентацию, повышающие качество обработки почвы, полноту подрезания по всей ширине захвата, а также возможность уменьшения их количества.