Отраслевая сеть инноваций в АПК

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ​

Повышение эффективности использования соломы и сидератов в системе органического земледелия

Титульный лист и исполнители

РЕФЕРАТ

Отчет 111с., 1 кн., 32 рис., 14 табл., 61источн., 15прил.

НЕЗЕРНОВАЯ ЧАСТЬ УРОЖАЯ, СОЛОМА, УТИЛИЗАЦИЯ, ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ, УДОБРЕНИЕ, ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ, УРОЖАЙНОСТЬ, ОРГАНИЧЕСКОЕ

Объектом исследования является процесс утилизации соломы и сидератов в качестве удобрения.

Цель исследования – исследование возможности повышения урожайности сельскохозяйственной продукции за счет совершенствования технических средств обработки и заделки пожнивных остатков.

Методы и методология проведения работы.Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и полевых условиях по методикам с применением существующих ГОСТов на испытания сельскохозяйственной техники. Статистическая обработка экспериментальных данных проводилась с использованием методов математической статистики с применением ПК.

Результаты работы и их новизна.Получены результаты скорости разложения пожнивных остатков в зависимости от используемого биопрепарата-деструктора, а также совместное их применение с азотными удобрениями и их влияние на урожайность с/х культур. Испытан зерноуборочный комбайн оборудованный системой внесения рабочего раствора биопрепаратов-деструкторов в изельченную растительную массу.

Область применения результатов – сельскохозяйственные предприятия различной формы собственности. Результаты исследований, также могут быть использованы в учебной деятельности.

Рекомендации по внедрению и итоги внедрения результатов НИР.Былиразработаны «Рекомендации по повышению эффективности использования соломы и сидератов в системе органического земледелия». Результаты внедрены в хозяйствах Рязанской области: ООО «Агрохим» Старожиловского района, ОАО «Аграрий» Сараевского района, УНИЦ «Агротехнопарк» ФГБОУ ВО РГАТУ Рязанского района.

Экономическая эффективность или значимость работы.Достигается за счёт прибавки в урожайности с/х культур на вариантах с использованием соломы и седератовсовместно с применением биопрепаратов-деструкторов и жидких азотных удобрений. Наилучший результат был показан на варианте со Стернифаг СП + КАС-32, прибавка урожайности на яровом рапсе составила 4,3 ц/га по сравнению с контролем, что позволило получить прибыль более 15 тыс. руб/га.

Прогнозные предположения о развитии объекта исследования.Необходимо продолжить изучать эффективность применения пожнивных остатков совместно с соломой и биопрепаратами-деструкторами в сочетании с жидкими азотными удобрениями на увеличение плодородия почвы при различных природно-климатических условиях.

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

АдУ НЧУ – агрегат для утилизации незерновой части урожая;

БПЛА – беспилотный летательный аппарат;

ВОМ – вал отбора мощности;

к.ц.а. – кинематический центр агрегата;

МТА – машинно-тракторный агрегат;

МТП – машинно-тракторный парк;

НЧУ – незерновая часть урожая;

СУ – сканирующее устройство;

у.э.га – условный эталонный гектар.

ВВЕДЕНИЕ

Основная задача, стоящая перед агропромышленным комплексом, это обеспечение продовольственной безопасности страны. Любой продукт, потребляемый в пищу берёт своё начало в почве [1] и это относится как к продуктом растениеводства, так и к продуктам животноводства, например, качество молока зависит от качества корма потребляемого коровой, который в свою очередь произрастает на почве. Высказывания Гиппократа: «Ты есть то, что ты ешь» не теряет своей актуальности и на сегодняшний день [2, 3, 4, 5].

Известно, что при формировании урожая, растения забирают из почвы питательные элементы, микро и макроэлементы необходимые для их развития. Если не восполнять эти потери, почвы начнут скудеть, снизится плодородие, а как следствие и урожаи с/х культур. Рост численности населения ставит перед аграрным сектором глобальный вызов в увеличении объёмов производства продуктов питания, интенсификации производства. Научно не обоснованное применение минеральных удобрений с учётом региональных почвенно-климатических условий привело к загрязнению почвы солями тяжёлых металлов, что в конечном итоге сказывается и на здоровье населения.

С учётом вышеизложенного, высокую актуальность имеют способы повышения почвенного плодородия за счёт использования органических удобрений. Одним из таких способов является использования побочной продукции растениеводства – незерновой части урожая (НЧУ) в качестве удобрения [2, 6-13]. Трудности, связанные с использованием НЧУ в качестве удобрения – это время необходимое на разложение растительных остатков (их гумификация), который может составлять от 3-5 лет. Данный процесс сопровождается выделением фенольных соединений, которые оказывают негативное воздействие на развитие последующих растений. Учитывая, что по объёмам получаемого урожая, на НЧУ приходится до 2/3 всего биологического урожая, тогда как на зерно (основную продукцию) лишь 1/3, возникают проблемы с быстрым освобождением полей от НЧУ для обеспечения беспрепятственного выполнения последующих технологических операций машинно-тракторными агрегатами. Выполнение операций по уборке основной продукции и утилизации побочной одной машиной, например зерноуборочным комбайном, не всегда приемлемо, так как на привод соломоизмельчителя затрачивается до 25% мощности двигателя [2], что сокращает его ресурс и отрицательно сказывается на качество выполнения основной операции – уборке зерна.

В настоящее время многие страны мира возвращаются к натуральному способу земледелия, который становится все более популярным, так рынок органической продукции ежегодно увеличивается на 15%. Органическое сельское хозяйство является перспективным направлением для инвестиций, дающие повышение рентабельности, конкурентоспособности сельхозпродукции, новый канал экспортных поставок сельхозпродукции, возможность привлечения специалистов на село, дополнительный источник доходов селянам, решающее целый ряд экологических проблем.

В работе рассмотрен опыт применения соломы и сидератов в системе органического удобрения.

Цель работы – исследование возможности повышения урожайности сельскохозяйственной продукции за счет совершенствования технических средств обработки и заделки пожнивных остатков.

В соответствии с целью работы были сформулированы следующие задачи исследования:

1. Исследовать возможность повышения эффективности использования соломы и сидератов в системе органического земледелия.

2.Исследовать возможность применения биопрепаратов-деструкторов для ускорения процесса разложения растительных остатков и повышения почвенного плодородия.

3. Изучить возможность совершенствования машин для эффективной утилизации соломыв качестве удобрения с применением биопрепаратов-деструкторов.

4. Провести полевые испытания технических решений по эффективному использованию соломы и сидератовв системе органического земледелия.

Тематика работы соответствует п. 6 Перечня приоритетных направлений развития науки, технологий и техники Российской Федерации, (утв. Указом Президента Российской Федерации от 7 июля 2011 г. №899) «Рациональное природопользование». Научная новизна работы состоит в научном обосновании технико-технологических решений по эффективному использованию соломы и сидератов в системе органического земледелия. Практическая ценность будет состоять в возможном применении предложенных решений для повышения урожайности сельскохозяйственных культур в конкретных почвенно-климатических условиях.

Апробация работы. Результаты работы доложены и обсуждены на II всероссийской научно-практической конференции «Инновационные научно-технические разработки и исследования молодых учёных для АПК» (ФГБОУ ВО РГАТУ, г. Рязань, 7-8 апреля 2020 года)[13], на 71-ой международной научно-практической конференции «Современные вызовы для АПК и инновационные пути их решения» (ФГБОУ ВО РГАТУ, г. Рязань, 15 апреля 2020 года)[14], на международной научно-практической конференции «Итоги и перспективы развития агропромышленного комплекса» (ФГБНУ «Прикаспийский аграрный федеральный научный центр РАН», с. Соленое Займище, 21-22 мая 2020 г.) [15], на X Национальной научно-технической конференции, проводимой Союзом машиностроителей России в три этапа (г. Москва, 1 марта – 16 ноября 2020 года, приложение А), на международной научно-практической конференции «Мировые технологические тренды в развитии сельского хозяйства: производство, переработка, логистика и безопасность» (ФГБОУ ВО Омский ГАУ, 4-5 июля 2020 года), на научно-практической конференции «Молодые ученые – агропромышленному комплексу России» в рамках XVI Всероссийский молодежный форум «Вклад молодых ученых аграрных вузов и НИИ в решение проблем импортозамещения и продовольственной безопасности России» (ФГБНУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности», г. Казань 28-30 сентября 2020 года, приложение Б), на XXVII международной научно-практической конференции ЛОМОНОСОВ-2020 (МГУ им. М.В. Ломоносова, г. Москва, 10-27 ноября 2020 г., приложение В) [16], на национальной научно-практической конференции «Технологические новации как фактор устойчивого и эффективного развития современного агропромышленного комплекса» (ФГБОУ ВО РГАТУ, г. Рязань, 20 ноября 2020 года)[17], на международных научных чтениях посвященных памяти члена-корреспондента РАСХН и НАНКР академика МАЭП и РАВН Якова Васильевича Бочкарева (ФГБОУ ВО РГАТУ, г. Рязань, 9 декабря 2020 года). По результатам исследований были опубликованы 2 статьи в журналах, входящих в «Перечень ВАК РФ »[18, 19], 1 статья индексируемая в международной базеScopus[20] и 1 статья в международной базе WebofScience[1], поданы 2 заявки на полезную модель и 1 заявка на изобретение (Приложение Г-Е).

Также результаты исследований отмечена золотой медалью XXIII московского международного салона и изобретений и инновационных технологий Архимед (г. Москва, 24-27 марта 2020 года, экспонат «Агрегат для утилизации соломы в системе органического удобрения», приложение Ж), золотой медалью 22-й Российской агропромышленной выставки «Золотая осень – 2020» в номинации – «За успешное внедрение инноваций в сельское хозяйство» (г. Москва, 7-10 октября 2020 года).

Раздел 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОЛОМЫ ИСИДЕРАТОВ

Основные принципы биологизации заключаются в том, чтобы дать земле возможность восстановиться и накопить органические питательные вещества из перегнивших растений и тем самым увеличить содержание гумуса. Для этого необходим переход на научно обоснованную систему севооборота, внедрение сидеральных и промежуточных культур, использование пожнивных остатков в качестве удобрения, в том числе на склонах, где почвы особенно сильно подвержены водной и ветровой эрозии. Биологизация сельскохозяйственного производства способствует снижению воздействия неконтролируемых факторов внешней среды (низких температур, недостатка влаги и др.) и повысить качество сельскохозяйственной продукции [5].

В настоящее время в современном мире одинаково актуальны различные концепции экологизации земледелия, из которых можно выделить:

– система органического земледелия;

– органо-биологическая система;

– экологическая система.

Система органического земледелия заключается в полном использовании внутрихозяйственных ресурсов и создании условий для устойчивого роста производства при невысоком уровне затрат и при охране окружающей среды и главным образом почвы и воды. Большое значение придают севооборотам и «зеленому удобрению». Для борьбы с вредителями применяют пиретрум, биологические препараты.

Органо-биологическая система подразумевает создание «живой и здоровой» почвы путем активизации жизнедеятельности микрофлоры. Реализуется на принципах работы природной экосистемы: поля долгое время под растениями, остатки растений заделываются в верхний слой почвы, в севообороте возделываются бобово-злаковые травосмеси. Применяют органические удобрения (солома, сидераты, навоз) и минеральные медленно растворимые туки (томасшлак, калийная магнезия, базальтовая пыль). Для борьбы с сорняками используют агротехнические приёмы, а также предупредительные меры для борьбы с вредителями и болезнями, допускается применение нетоксичных препаратов в виде эфирных масел растений, биодинамических препаратов (настой из крапивы, отвар из хвоща или полыни горькой), разрешены растительные инсектициды (пиретрум, ротенон и никотин).

Экологическая система подразумевает использование органических удобрений в качестве основного источника питания растений. Свежее органическое удобрение заделываются в верхние слои почвы (на глубину не более 10 см), так как при преобладании анаэробных процессов (без доступа кислорода) возможно образование токсичных для семян и корней продуктов. Рекомендуется рыхлое хранение навоза и даже поверхностное его разбрасывание. Особое внимание уделяется обработке почвы. Один из элементов биологического земледелия является севооборот Для защиты растений используются в основном такие же меры, как и в органо-биологической системе.

Таким образом, переход на биологизацию земледелия допускает применение минеральных удобрений, но дифференцированно на основании комплексного химического анализа почвы с учетом её неоднородности. Данный подход не даёт мгновенных результатов, но активное восстановление почвы будет наблюдать уже через 1-1,5 лет.

На сегодняшний день научный интерес представляет совместное использование органических удобрений (сидераты, пожнивные остатки и пр.) и биологические препараты, которые стимулируют рост и развитие растений, способствуют ускорению разложения побочной продукции, подавляют развитие патогенов и изготавливаемых из природного экологически чистого сырья. Также в условиях быстрорастущей численности населения растёт спрос на продукты питания и в мире, возникает потребность в постоянно увеличении объёмов производства с/х продукции (что актуально и для обеспечения продовольственной безопасности страны) полный переход к органическому земледелию затруднён. Так Анатолий Иванович Осипов в своей работе [21] определил: «Наша задача сегодня не отказываться от химикатов, а предпринимать все возможное, чтобы замедлить и минимизировать их вредное воздействие на окружающую среду» [21].

Особое место в системе органического земледелия отводятся к использованию соломы и сидератных культур для повышения почвенного плодородия. Учитывая, что свежий растительный материал (сидератные культуры), заделанные в почву быстро высвобождают питательные вещества и полностью разлагается за очень короткий промежуток времени, то опыты по повышению скорости разложения растительного материала (исходя из наиболее сложных условий) целесообразно проводить на соломе (или незерновой части урожая).

Солома относится к побочной продукции зерновых культур, так называемой незерновой части урожая (НЧУ). На неё приходится до 2/3 части от общего биологического урожая [1, 2], при этом она служат источником энергии для почвенной микрофлоры, что является определяющим фактором контролирующим деятельность микроорганизмов в почве [1, 2, 3, 4, 5]. Сдерживающим фактором к применению соломы в качестве удобрения является длительный, до 3-5 лет (в зависимости от почвенно-климатических условий), период её гумификации, который сопровождается выделением фенольных соединений, угнетающих развитие последующих растений [3, 6, 7, 16, 17]. С другой стороны, скапливаясь на полях после уборки основной продукции, солома может оказывать препятствия для работы машинно-тракторных агрегатов, выполняющих следующие технологические операции, например, по обработке почвы, что может стать причиной отставания от агротехнологических сроков.

При формировании урожая, растения забирают из почвы элементы питания, которые накапливаются как в основной продукции (зерне) так и в побочной (соломе). В таблице 1.1. представлен химический состав соломы сельскохозяйственных культур, который показывает, что в одной тонне соломы различных культур содержится от 17 до 32 кг основных элементов питания растений. В среднем, солома содержит 80% и более органического вещества и в расчете на сухую массу содержание общего азота в соломе колеблется от 0,5 до 1,45%, фосфора от 0,2 до 0,6%, калия от 0,5 до 2,4%. Также в соломе содержаться кальций, магний, сера и прочие микро и макроэлементы. По содержанию органического вещества 1 тонна соломы сопоставима с 3,5-4 тоннами подстилочного навоза.

Ускорить процесс разложения соломы в почве можно за счёт внесения компенсирующих доз азотосодержащих удобрений, так как микроорганизмы, синтезирующие белок затрачивают на каждую единицу азота 25 весовых единиц углерода. То есть при разложении НЧУ в почве микроорганизмы используют весь азот и если не вносить компенсирующих доз, они будут испытывать в нём дефицит. Оптимальный процесс разложения осуществляется только при условии соотношения между углеродом и азотом С:N 25…30:1. В соломе эта пропорция принимает вид 90…100:1 [5, 22, 23]. При содержании азота в органическом веществе разлагающейся массы менее 2% он полностью иммобилизуется в клетках микроорганизмов, а при более высоком соотношении происходит выделение аммиака, негативно сказывающегося на развитие растений. Идеальным соотношением С:N=20 обладает навоз, и поэтому растения обеспечиваются необходимым количеством азота. При внесении соломы в связи с тем, что микроорганизмы поглощают азот из почвы, культурные растения голодают и слабо развиваются.

Таблица 1.1 – Химический состав соломы сельскохозяйственных культур [5]

Солома с/х культур Сухое в-во, % Органи-ческое в-во, % Содержание в сухой массе, % Отнош-е С:N
N P2O5 K2O CaO MgO S зола
Оз. Пшеница 86 81 0,5 0,20 0,9 0,28 0,11 0,04 4,9 80
Оз. Рожь 86 82 0,4 0,26 1,0 0,29 0,09 0,16 3,9 85
Ячмень 86 81 0,5 0,20 1,0 0,33 0,09 0,15 4,5 80
Овес 86 79 0,6 0,35 1,6 0,38 0,12 0,17 6,4 60
Яр. Пшеница 68 82 0,6 0,20 0,8 0,26 0,09 0,05 3,5 65
Кукуруза 86 81 0,7 0,30 1,6 0,49 0,26 0,15 4,4 50
Рапс 85 80 0,7 0,25 1,0 2,00 0,21 0,30 4,8 55
Гречиха 86 80 0,8 0,60 2,4 0,95 0,19 0,13 5,2 50
Горох 86 81 1,4 0,35 0,5 1,82 0,27 0,32 3,9 30

Основные агротехнические требования, предъявляемые к использованию соломы в качестве удобрения[22, 23, 24, 25, 26, 27]:

1. рекомендуется применять на полях с бедными почвами [4, 22, 23];

2. в хозяйствах с развитым животноводством и при недостатках навоза рекомендуется использовать НЧУ в качестве удобрения на полях, удаленных от животноводческих ферм свыше 5 км [22, 28];

3. длина резки в 3-5 см должна составлять не менее 50% [23, 26, 27];

4. равномерное распределение измельченной массы по полю должно быть не менее 75% [23, 28];

5. измельченная масса может оставаться на поверхности поля после уборки в течение одной-двух недель, выполняя функцию мульчи [23];

6. после распределения измельченной массы по полю ее следует обработать азотными удобрениями в дозе 10-12 кг на 1 т соломы, после чего в течение двух дней она должна быть заделана в почву [4];

7. разложение соломы до высева растений должно быть не менее 50% [4, 29].

На рисунке 1.1. представлена схема возможных вариантов технологий утилизации незерновой части урожая (солома, пожнивные остатки, пожнивной сидерат и т.д), полученная при обобщении информации из различных литературных источников [25, 28, 29, 30, 31, 32, 33]. Например, все современные зерноуборочные комбайны оборудованы соломоизмельчителями, что определяет выбор технологии, когда одной машиной убирается весь биологический урожай, основная часть урожая (зерно) обмолачивается и собирается в бункере, а побочная (солома) измельчается и разбрасывается по поверхности поля. Далее следует её заделка в почву (вариант III, IV, III+IV рисунок 1.1). При изменении конструкции соломоизмельчителем появляется возможность отделения мякины (обладающей большей кормовой ценностью по сравнению с соломой) и сбор её в тележку [31, 32] (1* Рисунок 1.1). При введении дополнительных машин, возможно внесение азотных удобрений или биопрепаратов-деструкторов для ускорения процесса гумификации пожнивных остатков. При использовании пожнивных сидератных культур необходимо внесение биопрепаратов-деструкторов перед их заделкой в почву или одновременно (Б, III, IV рисунок 1.1).

Зерноуборочный комбайн является одной из самых дорогих машин в хозяйстве и не всегда окупающей себя за весь срок службы, при условии, что работает не более 1-1,5 месяца в году. Учитывая, что соломоизмельчитель затрачивает 18-25% мощности при повышенном расходе топлива [32, 33], что приводит к повышенному износу комбайна. Также при необходимости заготовки соломы для нужд животноводства необходимо отключать соломоизмельчитель, а НЧУ, в основном это солома укладывать позади комбайна в валок (2 рисунок 1.1).

После укладки соломы в валок её можно подобрать, измельчить и распределить по поверхности поля отдельными машинами с последующей обработкой биопрепаратами-деструкторамиили же внесению компенсирующих доз азотных удобрений (2-1-А или 2-1-Б, Рисунок 1.1).В настоящее время, наибольший интерес представляет жидкие азотные удобрения, так как могут вноситься обычными опрыскивателями, что способствует сокращению количества с/х машин в хозяйстве. Дальше обязательно следует заделка органического удобрения в почву.

D:\работа\наука\2015 умник\2019\по минсельхозу\ОТЧЁТ\схема.jpg

Рисунок 1.1 – Возможные варианты использования НЧУ

Оснащенность хозяйства МТП и соответствующей с/х техникой определяет выбор соответствующих технологических решений по использованию соломы и сидератов.

Для использования соломы в животноводствеприменяются технологии, когда зерноуборочный комбайн отключает соломоизмельчитель и укладывает побочную продукцию в валок (2-3, рисунок 1.1). Прежде всего, это обусловлено комплексом машин, которые работают именно по валку соломы. В исследованиях Логинова И.В. [28] приведены данные о том, что при удалении животноводческой фермы на расстояние более 5 км от поля, транспортные затраты делают экономически не целесообразным вывозить с поля растительные остатки. В ряде зарубежных стран, как отмечено в работе Русаковой И.В. [29], вывоз пожнивных остатков с поля возможен только при компенсации питательных элементов органическими удобрениями. В той же работе [29] отмечается, что только к 2016 году доля использования пожнивных остатков в качестве удобрения в мире увеличилась, в среднем, на 38-42% (например, внесении соломы в качестве удобрения под сахарную свеклу составляет 72%, под пшеницу 71%, под озимый ячмень 58 %).

Сжигание незерновой части урожая (2-2, рисунок 1.1) для быстрого освобождения поля, чтобы обеспечить работу последующихМТА, недопустимо из-за высокой пожарной опасности, а также на отрицательное воздействие на почву [28]. С 1 м2 солома сгорает примерно за 30-40 с, разогревая поверхности почвы до температуры 360˚ С [28], а по некоторым источникам и до 630˚ С [35], и 50˚ С на глубине 9-15 см [35,36, 37]. В слоях 0…5 см наблюдается выгорание гумуса, а в слое 0…10 см потери воды [36]. Опыт Китая, представленный в работе Рукаковой И.В. [29], что ежегодное сжигание соломы на протяжении 4 лет (с 2000 – 2003 годы) привело к серьезным экологическим проблемам [37]. Даже после сжигания соломы необходимо провести обработку почвы (2-2 – III – IV; 2-2 – III; 2-2 – IV , рисунок 1.1 или 2-2-В-III-IV; 2-2-B-III; 2-2-B-IV (на рисунке не показано, вместо «В» возможно внесение иных удобрений).

Обзор научной литературы [29, 38, 39, 40] показывает, что на скорость разложения НЧУ определяется биохимическим составом растительного материала, гидротермическим режимом (среднесуточная температура окружающего воздуха и количество осадков) и набором необходимого состава микроорганизмов-деструкторов [39]. Растительное органическое вещество в свой состав включает: целлюлозу, гемицеллюлоза, водорастворимые вещества, белки, простые спирты [38, 40]. Вначале органическое вещество начинает разлагаться с сахаров, крахмалов, водорастворимых белков, далееразложению подвергаются гемицеллюлоз, целлюлоза, жиры, лигнины и воски [38], что свидетельствует о необходимости, особенно в начальный период (первый месяц), достаточного увлажнения растительного материала в почве для ускорения процесса разложения (что наблюдалось нами в опытах в 2018 и 2019 гг[1, 2, 22, 23]).

Русакова И.В. в своей работе [38] отмечает, что добавление компенсирующих доз азотного удобрения эффективно стимулируют минерализацию доступных соединений углерода растительных остатков (например, целлюлоза) в почвах с дефицитом азота, но замедляются процессы разложения других элементов органического вещества (например, лигнина).

Русакова И.В. в работе [38] со ссылкой на работу Дедова А.А. [41] отмечает, что интенсивность разложения послеуборочных остатков зерновых культур возрастает при совместном их использовании с зеленой массой пожнивных сидератов.

В рекомендациях по эффективному использованию соломы и сидератов в земледелии под редакцией Сычевой В.Г. [4] отмечается, что наиболее эффективным способом использования соломы в качестве удобрения является её сочетание в комплексе с минеральными удобрениями, подстилочным и бесподстилочным навозом, компостами или сидератами. В условиях быстрорастущей численности населения в мирерастёт спрос на продукты питания возникает потребность в постоянно увеличении объёмов производства с/х продукции, а полный переход к органическому земледелию затруднён. Так Анатолий Иванович Осипов в своей работе [18] отметил, что в современных условиях полностью отказаться от химикатов не возможно без потерь в урожайности и поэтому важно минимизировать их вредное воздействие на окружающую среду.

Сидераты или зеленое удобрение – это зеленая масса сельскохозяйственных культур, которая вместе с корневой системой запахивается в почву. Данный способ также направлен на обогащение почвы органическим веществом и важнейшими элементами питания для растений, который способствуют возобновлению почвенного плодородия. Органическое вещество зеленого удобрения создает в почве некоторый запас необходимых для развития растений питательных веществ, которые при заделке в почву переходят в легкоусвояемую форму постепенно, что создает продолжительное (обычно в течение всего периода вегетации растений) благоприятное действие.

Зеленое удобрение по содержанию элементов питания не уступает традиционным видам удобрений, а по своей стоимости является экономически более привлекательным. В таблице 1.2. представлено содержание питательных веществ в различных видах органических удобрений, в % по отношению к сырой массе.

Таблица 1.2 – Содержание питательных веществ в различных видах органических удобрений, в % по отношению к сырой массе [5]

Удобрение, сидераты Содержание питательных веществ
N P2O5 K2O CaO
Навоз КРС 0,45 0,25 0,55 0,10
Солома (овес) 0,42 0,13 1,12 0,24
Торф низинный 0,40 0,04 0,01 0,60
Люпин узколистный 0,45 0,10 0,17 0,47
Люпин многолетний 0,37 0,08 0,21 0,33
Рапс яровой 0,38 0,10 0,41 0,40
Рапс озимый 0,26 0,14 0,50 0,40
Горчица белая 0,25 0,10 0,37 0,51

Зеленое удобрение применяется как самостоятельное (занимает сидератные пары), так и промежуточное (пожнивное, подсевное, озимое промежуточное). По способу использования зеленой массы может быть:

– полным, когда зеленая масса сидерата полностью используется на месте произрастания сидеральной культуры;

– укосным, когда зеленая масса скашивается и увозится для использования в качестве зеленого удобрения на других полях;

– отавным, когда использование зеленой массы после скашивания и удаления с поля основного урожая в почву запахиваются поукосно-корневые остатки и отросшую отаву.

Наибольшую популярность по применению в качестве сидеральных культур занимают бобовые культуры. В первую очередь это связано с их способностью синтезировать и накапливать в почве значительное количество атмосферного азота. Наряду с бобовыми культурами, хорошо себя зарекомендовали и такие как: рапс, амарант, фацелия, горчица белая и пр.

В качестве зеленого удобрения могут быть использованы посевы и широко распространенных зерновых культур и их смеси с бобовыми культурами. Все перечисленные культуры имеют свои биологические особенности, которые необходимо учитывать при использовании их в качестве сидеральных культур.

Высокая эффективность от использования сидератов достигается только при полном соблюдении агротехники их возделывания с обоснованием приемов использования вегетативной массы в качестве органического удобрения. Обработка почвы под сидераты обязательно включает в себя вспашку и предпосевную культивацию. Эффект от сидерации во многом зависит от оптимальных сроков посева, нормы высева и глубины заделки семян. Так для условия Рязанской области оптимальные сроки сева сидератов (как самостоятельных, так и подсевных) приходятся на третью декаду апреля – первую декаду мая. Для поукосныхсидератов оптимальным является сев в мае-июле, для пожнивных до конца первой декады августа.

Технология возделывания пожнивныхсидератов, например рапса, фацелии, горчицы белой и др., хорошо сочетаются с технологией использования соломы в качестве удобрения. Так, например, одновременно с утилизацией пожнивных остатков производить сев сидеральных культур. Повышение эффективности всего технологического процесса будет заключаться в применении комбинированных сельскохозяйственных агрегатов и перспективным направлением будет являться именно валковая технология утилизации соломы, так как позволит снизить нагрузку на зерноуборочный комбайн.

Таблица 1.3 – Некоторые биологические особенности сидеральных культур [5]

Сидеральная культура Период от посева до максимальной продуктивности надземной массы, дней Сумма активных температур, ºС
Рапс яровой 50-60 750-850
Амарант 70-85 850-1200
Горчица белая 50-60 700-800
Фацелия 55-65 700-800
Люпин многолетний 95-105 1400-1600
Люпин узколистный 70-80 900-1100
Редька масличная 45-55 650-800

Таким образом, на основании проведённого анализа литературных источников пути повышения эффективности использования соломы и седаратов в системе органического земледелия можно разделить на два основных направления:

– разработка технических средств для повышения эффективности утилизации растительных остатков в качестве удобрения;

– разработка эффективных сочетаний сидератов и соломы;

– поиск оптимального сочетания сидератов и соломы с биопрепратами-деструкторами.

Раздел 2.ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЖНИВНЫХ ОСТАТКОВ В КАЧЕСТВЕ

В ходе проведения научных исследований в Рязанском государственном агротехнологическом университете имени П.А. Костычева был разработан АдУ НЧУ в качестве удобрения [42, 43], который предназначен для работы по валку соломы в технологиях, когда весь биологический урожая убирается зерноуборочным комбайном, зерно обмолачивается и собирается в бункере, а НЧУ укладывается в валок позади. На рисунке 2.1. представлен технологический процесс работы АдУ НЧУ.

процесс

Рисунок 2.1 – Технологический процесс работы АдУ НЧУ:

к.ц.а. – кинематический центр агрегата; Vp– рабочая скорость машинно-тракторного агрегат; t – время; S(t) – путь пройденный машинно-тракторным агрегатом за время t; Вв – ширина валка; Н – высота валка

АдУ НЧУ состоит из трёх основных элементов:

1) комплекс для подготовки к использованию незерновой части урожая в качестве удобрения, представляющий собой серийный измельчитель-мульчировщик дополнительно оборудованный системой подачи рабочего раствора препарата, ускоряющего процесс разложения растительного материала [42, 43];

2) модуль для дифференцированного внесения рабочего раствора, состоит из сканирующего устройства (Рисунок 2.2. и 2.3), аналитического блока и исполнительного механизма (выполнен в виде регулятора давления);

Описание: D:\новый корень\наука\2015 умник\2018\октябрь 2018 Тамбов\к модулю для дифференцированного внес.jpg

1 – рама сканирующего устройства; 2 – дальномер; 3 – валок НЧУ; Вв – ширина валка, м; Н1, Н2 – расстояние от дальномера до почвы по краю валка, м; Нц – расстояние от дальномера до центральной части валка, м.

Рисунок 2.2 – Сканирующее устройство

3) комплекс для заделки готового удобрения в почву (выполнен в виде дискового орудия и используется опционально).

Сканирующее устройство располагается спереди трактора перед догружающими противовесами на расстоянии 1,0 м от поверхности поля и представляет собой раму с установленными на ней тремя ультразвуковыми дальномерами. Перед началом работы механизатор выставляет дальномеры таким образом, чтобы один из них измерял расстояние до валка в центральной части (вершине), а два других по его краям. Значения ширины валка и его плотности задаются в аналитический блок (расположен в кабине трактора) вручную. Таким образом, значение высоты валка определяется автоматически по выражению:

(2.1)

где Н1, Н2 – расстояние от дальномера до почвы по краю валка, м; Нц – расстояние от дальномера до центральной части валка, м.

D:\работа\наука\2015 умник\2020\по минсельхозу\4.09 учхоз техника\DSCF7041.JPG D:\работа\наука\2015 умник\2020\по минсельхозу\4.09 учхоз техника\IMG_20200904_113751.jpg

Рисунок 2.3 – АдУ НЧУ на уборочных работах в сентябре 2020 года, справа калибровка преобразователя сигналов

Масса НЧУ в валке определяется автоматически в аналитическом блоке по разработанному алгоритму:

, (2.2)

где mНЧУ – масса незерновой части урожая, поступившее в устройство за время t, кг; ρ – плотность незерновой части урожая, кг/м3; Вв – ширина валка, м; Н – высота валка, м; Vp – рабочая скорость машинно-тракторного агрегата, м/с.

На рисунке 2.4. представлен профиль валка, полученный сканирующем устройством – 1 и преобразованный аналитическим блоком – 2.

word image 707 Повышение эффективности использования соломы и сидератов в системе органического земледелия

Рисунок 2.4 – Профиль валка, полученный сканирующем устройством – 1 и преобразованный аналитическим блоком – 2

Как видно из рисунка 2.4, первоначально АдУ НЧУ«видит» валок перевернутым, далее аналитический блок преобразует полученные данные, определяет массу поступающей растительной массы, рассчитывает дозу внесения рабочего раствора и посылает команду к исполнительному механизму для регулировки.

Исследования, проводимые в 2017-2018 годах, показали, во время работы по валку НЧУ, который был сформированный зерноуборочным комбайном не равномерно (по ширине) загружает ротор измельчителя, что снижает качество распределения уже готового к использованию удобрения. В 2019 году в рамках темы НИР АААА-А19-№119032190079-6 «Повышение урожайности сельскохозяйственной продукции за счет обработки и заделки пожнивных остатков для получения безопасного и эффективного биологического удобрения» была предложена экспериментальная конструкция пассивногоразравнивателя валка рисунок 2.5. Данное техническое решение позволяет «срезать» вершину валка и распространять её по ширине валка, что позволит увеличить равномерность загрузки ротора измельчителя, особенно по краям, что способствует увеличению ширины разбрасывания измельченной и обработанной биопрепаратами растительной массы. В 2020 году на данное техническое решение подана заявка на полезную модель (Приложение Д).

D:\с фотоаппарата\21-22 августа наука\DSCF5762.JPG C:\Users\User\Desktop\к разравнивателю\к разравнивателю.jpg

Вв – ширина валка; Нв – высота валка, Вв-р. – ширина разравненного валка

Рисунок 2.5 – Конструкция разравнивающего устройства АдУ НЧУ

По заявке на полезную модель №2020143038 (Приложение Г), которая предусматривает возможность перемещения форсуночной рампы для регулировки изменения положения форсунок по высоте (Рисунок 2.6). При вылете форсунок ниже крышки, на некотороерасстояниеΔ(рисунок 2.7), образуется необработанный (сухой) слой измельченной соломы, который накрывает обработанный нижний. Таким образом, сухой верхний слой защищает нижний обработанный от испарения рабочего раствора, что создает некоторый запас времени до заделки органического удобрения в почву (для варианта комплектации АдУ НЧУ без комплекса для заделки готового удобрения в почву).

фиг Фиг. 3 в 5-ом 06

1 – измельчитель-мульчировщик; 2 – крышка; 3 – измельченная растительная масса; 4 –форсунка; 5 – форсуночная рампа; 6 – измельчающий барабан; 7 – реечный механизм.

Рисунок 2.6 – Механизм регулировки изменения положения форсунок по высоте

D:\работа\наука\2015 умник\2020\по минсельхозу\РИСУНКИ\Рисунок 2.7.jpg

Рисунок 2.7 – Установка форсунок на величину вылета Δ=45 мм

Обозначение к рисунку 2.7: 1 – противорежущие пластины; 2 – ротор измельчителя; 3 – форсунка; 4 – необработанный слой растительного материала; 5 – факел распыла рабочего раствора форсунки; 6 – обработанный слой растительного материала; Vp – рабочая скорость устройства, м/с; ω – угловая скорость вращения ротора, рад/с; Vж – скорость истечения рабочего раствора из форсунки, м/с; Vс – скорость потока необработанной (сухой) растительной массы, м/с;Vс об – скорость обработанного потока растительной массы; Vс-об – скорость граничного слоя необработанной растительной массы и обработанной, м/с; Δ – расстояние вылета форсунки за распределительную заслонку, м; Lз.с. – толщина защитного слоя, м.

Площадь защитного слоя описывается выражением[45]:

, (2.3)

где Н – расстояние от поверхности поля до верхней точки схода измельченной растительной массы с крышки измельчителя (точка А рисунок 2.7), м;

Rбр – радиус измельчающего барабана, м;

g – ускорение свободного падения, м/с2;

α – угол схода измельченной растительной массы, º;

t – время, с.

В качестве проверки гипотезы о возможности совмещения операций по уборке основной и утилизации побочной с обработкой рабочим раствором биопрепаратов-деструкторов одной машиной – зерноуборочным комбайном (1-Б рисунок 1.1) была изготовлена экспериментальная машина на базе селекционного зерноуборочного комбайна TerrionSP 2010. Данный комбайн был дополнительно оснащён технологической ёмкостью для рабочего раствора, регулятором давления (давление регулировалось «вручную») и форсуночной рампой с пятью форсунками (рисунок 2.8).

D:\работа\наука\2015 умник\2020\по минсельхозу\РИСУНКИ\рисунок 2.8..jpg

1 – зерноуборочный комбайн; 2 – регулятор давления; 3 – форсуночная рампа; 4 – технологическая ёмкость.

Рисунок 2.8 – Экспериментальный зерноуборочный комбайн TerrionSP 2010 с системой подачи рабочего раствора биопрепарата-деструктора

Так как СУ от АдУ НЧУ не возможно использовать из-за отсутствия валка, поэтому с учётом урожайности опытной делянки на регуляторе давления выставлялось рабочее давление 2,1 МПа. Давление создавалось при помощи электрического насоса, который работал от бортовой сети зерноуборочного комбайна 12В. В дальнейшем, при переоборудовании зерноуборочных комбайнов следует разработать устройство для оценки массы поступающей НЧУ.

Конструкция зерноуборочного комбайна TerrionSR 2010 имеет конструктивную особенность: 60% массы располагаются в верхней части машины, а при узкой колесной базе и колеи делает его не устойчивыми подверженным опрокидыванию. При переоборудовании, технологическая ёмкость объёмом 300 литров, выступает дополнительным весом делающим машину устойчивей (рисунок 2.9).

D:\работа\наука\2015 умник\2020\по минсельхозу\РИСУНКИ\рисунок 2.9..jpg

Рисунок 2.9 – Технологическая ёмкость как элемент повышающий устойчивость комбайна.

Сдерживающим фактором переоборудования зерноуборочного комбайна является запас рабочего хода по объему технологической емкости [46]:

, (2.4)

где Lт.р. – длина рабочего хода между двумя последовательными заправками технологической ёмкости, м; Vт.е. – объем технологической ёмкости, м3; ρр-р. – плотность рабочего раствора, кг/м3; λ – коэффициент использования объема технологической емкости (λ=0,8-0,95).

Чтобы исключить снижение производительности должно соблюдаться условие:

, (2.5)

где Lб – запас рабочего хода по объёму бункера, м.

То есть разгрузка бункера и заправка технологической ёмкости должны осуществляться одновременно. Дополнительный вес от технологической ёмкости без дополнительной перегрузки двигателя приводит к снижению рабочей скорости, а следовательно и производительности:

, (2.6)

где Wсм – сменная производительность агрегата, га/см;

Bp – рабочая ширина захвата агрегата, м;

Vp – рабочая скорость агрегата, км/ч;

Тсм – продолжительность смены, ч;

τ – коэффициент использования времени смены.

Так как комбайн начинает работу с заполненной технологической ёмкостью и пустым бункером, значит можно определить число технологических обслуживаний на одном загоне:

, (2.7)

где Vт.е. – объем технологической емкости, м3;

Qp1т.е. – объем рабочего раствора в технологической емкости, израсходованный за 1 рабочий проход агрегата, м3;

N – норма внесения рабочего раствора гуминового препарата, л/га.

Объем рабочего раствора в технологической емкости, израсходованный за 1 рабочий проход определяется как:

. (2.8)

Время на технологическое обслуживание агрегата ТТ определяется из выражения:

(2.9)

где Qp – объем рабочего раствора в технологической емкости, израсходованный при выполнении рабочих ходов np, л;

Wн.з. – производительность насоса заправщика, л/ч;

tвсп – время необходимое на подсоединение заправочного шланга (обычно не превышает 0,08 ч), ч.

Объем рабочего раствора в технологической емкости, израсходованный при выполнении рабочих ходов определяется как:

, (2.10)

где np.т – число рабочих ходов агрегата, которое выполняется на одной заправке технологической емкости;

Число рабочих ходов выполняемых на одной заправке технологической емкости:

, (2.11)

где np.т – полученное число округляется в меньшую сторону до целого числа;

Lт.р. – длина рабочего хода агрегата между двумя последовательными заправками технологической емкости, м, которая определяется как по выражению (2.4).

Таким образом, исходя из урожайности зерна, которая определяет заполняемость бункера комбайна, характеризует расход технологической ёмкости.

Раздел 3.МЕТОДИКА ПРОВОДИМЫХ ИСПЫТАНИЙ

Исследования проводились в хозяйствах Рязанской области (УНИЦ «Агротехнопарк» ФГБОУ ВО РГАТУ Рязанского района, ООО «Агрохим» Старожиловского района, ОАО «Аграраий» Сараевского района) с различными природно-климатическими условиями, что позволит применить полученные результаты и других регионах Российской Федерации. Все лабораторные исследования проводились на кафедре эксплуатации машинно-тракторного парка ФГБОУ ВО РГАТУ.

Интенсивность разложения растительных остатков в почве оценивали по аппликационному методу для оценки целлюлозолитической активности почвы в полевых условиях[46]. Для этого брали полоски льняной неотбеленнойткани размером 150х600 мм, которые предварительно высушивали в сушильном шкафупри температуре 105 ºС в течение 20 минут, потом выдерживали 2 часа при комнатной температуре и взвешивали на аналитических весах (данные заносились в протокол, а каждой полоске присваивался порядковый номер) и заносился в протокол. Данными полосками ткани обтягивались пластиковые пластины, размером 200х300 мм, и вкапывалисьв почву в вертикальном положении (т.е. на глубину 300 мм),так чтобы ткань плотно прилегала к ровной стенке почвенного разреза или прикопки рисунок 3.1.

D:\работа\наука\2015 умник\2020\по минсельхозу\22.05\20140616_022901.JPG

Рисунок 3.1 – Заделка платины обтянутой льняной тканью в почву

В опытах по утилизации соломы опыт длился с августа по апрель, при исследовании сидератов с мая по август. В каждом из опытов было предусмотрено 3 выемки с периодичностью каждые 1-1,5 месяца (на опытах с соломой третья выемка производилась по весне) с пятикратной повторностью на каждом варианте[48].

После завершения опыта пластины извлекались из почвы, очищались, высушивались и взвешивались. Потеря вмассе (в %) служит показателем микробиологической активности почвы:

(3.1)

где По – % от первоначальной массы полотна не разложилось;

mn – масса полотна льняной ткани n-ой выборки, гр;

m0 – начальная масса полотна льняной ткани, гр.

В местах закладки пластин отбирались образцы почвы для выполнения комплексного химического анализа, который проводился в аккредитованной испытательной лабораторией по агротехническому обслуживанию сельскохозяйственного производства ФГБУ «Станция агрохимической службы «Рязанская»».Определялись: ph соляной вытяжки, массовая доля подвижного калия, фосфора, азота нитратов, органического вещества, массовая доля микроэлементов: цинк, медь, бор, сера.

На протяжении всего времени проведения эксперимента (включая опыты по утилизации соломы ярового ячменя в 2019 году) фиксировались средняя суточная температура и количество выпавших осадков, которые сопоставлялись со средними данными за все время наблюдений. Помимо собственных наблюдений использовали данные открытых источников [48] и Гидрометцентра России [49], а также отчетами хозяйств Рязанской области.

При помощиквадрокоптераdjiphantom 4 pro, оснащённого дополнительной камерой ParrotSequoia, которая включает в себя 4 мультиспектральных сенсора: зелёный 530 – 570 нм, красный 640 – 680 нм, граница красного 730 – 740 нм и 16 MPi RGB для фотографий.С высоты 60-80 метров осуществляли аэрофотосъёмку для мониторинга развития растений. Обработка снимков проводилась в программе AgisoftMetashapeProfessional. Все полученные данные сопоставлялись с данными открытого ресурса Onesoil, которые формируются по спутниковым снимкам[13, 18, 19].

При помощи прибора «N-тестер» (Рисунок 3.2) проводили измерение содержания хлорофилла в листьях растений для определения потребности в азоте. Измерения производили по диагонали делянки по 30 измерений в каждой серии, не менее 3-х серий на вариант. Для участков сильно выделяющихся по индексу вегетативной активности NDVI измерения прибором «N-тестер» проводили отдельно [18, 50, 51].

D:\работа\наука\2015 умник\2020\по минсельхозу\07.07\DSCF6982.JPG

Рисунок 3.2 – Измерение количества хлорофилла в растении при помощи прибора «N-тестер» на яровом ячмене

Индекс вегетативной активности NDVI рассчитывался программой автоматически по выражению:

, (3.2)

где РNIR – отражение в ближней инфракрасной области спектра,

РRED – отражение в красной области спектра.

Для определения биологической урожайности полученной продукции по каждому варианту собирались по 3 снопа с площади 1 м2.В каждом снопе определяли число растений, количество всех и продуктивных стеблей. От каждого снопа отбирали по 25 колосьев (метёлок), у которых определяли длину, массу зерна с метёлки. Качество зерна оценивают по следующим показателям: массе 1000 зерен, содержанию сухого вещества и содержание сырого протеина:

, (3.3)

где Nп.с. – число продуктивных стеблей на 1 м2;

Nз.к. – среднее число зерен в колосе/метёлке ;

mз – масса 1000 зерен, гр.

На рисунке 3.3. представлены схемы полевых опытов, проводимых в 2019-2020 гг. в УНИЦ «Агротехнопарк» ФГБОУ ВР РГАТУ при утилизации соломы ярового ячменя и в 2020 г. в ООО «Агнохим» при утилизации стерни и растительных остатков ячменя.

На рисунке 3.4. представлена схема полевого опыта заложенного в сентябре 2020 года с использованием АдУ НЧУ и селекционного зерноуборочного комбайна SampoRosenleft 2010, который был оборудован системой подачи рабочего раствора биопрепарата-деструктора в измельченною растительную массу.

D:\работа\наука\2015 умник\2020\по минсельхозу\схема опыта 1.jpg

Рисунок 3.3 – Схемы полевых опытов, проводимых в 2019-2020 гг. в УНИЦ «Агротехнопарк» ФГБОУ ВР РГАТУ (а) и в 2020 г. в ООО «Агрохим» (б)

D:\работа\наука\2015 умник\2020\по минсельхозу\схема опыта 2.jpg

Рисунок 3.4. – Схема полевых опытов, проводимых 2020-2021 гг. в УНИЦ «Агротехнопарк» ФГБОУ ВР РГАТУ

Определение плотности соломы в валке.На каждом валке проводились измерения его профиля согласно методики [51]. Высоту валка измеряли от поверхности поля до верхней части валка при помощи линейки в трех местах по ширине и в десяти по длине валка с интервалом 10 метров с погрешностью измерения не более ±1 см (Рисунок 3.5). В качестве контрольного измерения, использовали профиломер (длиной 2 метра, состоящего из 11 реек расположенных через каждые 0,2 м). По полученным данным рассчитывали площадь сечения валка (принимая допущение, что сечение валка представляет собой половину эллипса (рисунок 3.5)[52, 53] и взвешивали солому с 1 погонного метра.Из выражения (2.2) определяем плотность:

(3.4)

где m – масса соломы, поступившее с погонного метра валка, кг; ρ – плотность соломы, кг/м3; Вв – ширина валка, м; Н – высота валка (в вершине), м; π≈3,14.

валок D:\работа\наука\2015 умник\2021\X ННТК\рисунок 2 f.jpg

Вв – ширина валка, м; Н – высота валка; S(t)=V*t– пройденный путь МТА, определяющий длину валка

Рисунок 3.5 – Схема для измерения профиля валка соломы

Влажность соломы.Влажность соломы определяли при помощи влагомера ЭЛВЕС-2М, автоматически:

, (3.5)

где W – влажность растительной масы, %;mх – масса образца до сушки, кг;

mвл – масса влаги, кг.

Для этого отбирались пробы соломы и помещались в алюминиевые бюксы (навеска одной пробы не менее 3 гр.), которые помещались во влагомер, определялась исходная масса навески, после чего она высушивались при температуре 105 ºС в течение 20 минут.

Масса впитавшегося рабочего раствора определяли из разности масс до и после высушивания:

, (3.6)

гдеmсух – масса образца после сушки, кг.

Определение качества измельчения растительной массы

Для определения качества измельчения НЧУ на опытной делянке брали пробу измельченного растительного материала массой 1 кг (пробы берутся с точностью до 1 г). После, в каждой навеске (не менее трех) распределяются по 5 классам: 0 – 0,03; 0,031 – 0,050; 0,051 – 0,1; 0,101 – 0,150; более 0,101 м. Частицы каждого класса взвешивалисьи распределялись в процентном соотношении от общей массы навески [30, 54, 55].

При проведении измерений точность опыта считается приемлемой, если отклонение среднеарифметического показателя не превышает 4%.

Средневзвешенный размер частиц определяем по выражению:

, (3.7)

где: Lср – средневзвешенный размер частиц, м;

lн, lв – нижняя и верхняя размерные границы класса, м;

N – количество классов;

mi– общая масса частичек входящих в i-ый класс, кг;

m – масса всей пробы, кг.

 

Однородность измельченных частиц определяем по среднему квадратичному отклонению σср и коэффициенту вариации υ:

, (3.8)

где σср – среднеквадратическое отклонение средневзвешенного размера частиц, м;

υ – коэффициент вариации, характеризующий однородность измельченной массы.

, (3.9)

где li – средний размер i-ого класса, м;

mi – масса i-ого класса, кг.

Процентное содержание частиц основной длины определяет качество измельченной массы, которое должно соответствовать агротребованиям.

Определение качества распределения измельченной массы по поверхности поля

Равномерность распределения измельчённой и обработанной растительной массы по поверхности поля определяли методом, изложенным в работахВ.Е. Артемова, И.В. Логинова, М.Б. Ягельского [28, 30, 32]. Сущность метода заключается в том, что на делянке после прохода трактора с измельчителем-мульчировщиком раскладываются, перпендикулярно к продольной оси агрегата, в шесть рядов рамки размером 1х1 м, расстояние между рядами 1 м. Измельченная солома из каждой рамки собирается в пакеты. Каждый поперечный ряд считаем одной повторностью. Из шести повторностей определяем среднюю массу измельченной массы в рамке соответствующего номера [1].

Суммарное количество измеренного вещества:

, (3.10)

где mi – масса вещества в i-ой зоне, кг;

n – число зон по ширине разброса.

Среднее количество вещества на единицу площади:

. (3.11)

Отклонение от среднего:

. (3.12)

Сумма отклонений:

. (3.13)

Среднее отклонение:

(3.14)

или

. (3.15)

Расчетная неравномерность разброса измельченных частиц соломы:

(3.16)

или

. (3.17)

Равномерность распределения измельченной растительной массы считается удовлетворительной, если предельное отклонение массы по отдельным зонам меньше или больше среднего значения в два раза:

. (3.18)

Определение баланса времени смены

Баланс времени смены характеризует распределение общего времени смены по отдельным нормативным составляющим или слагаемым. Необходимость такого распределения обусловлена принятым в сельском хозяйстве поэлементным методом нормирования труда.

При этом методе весь процесс работы разделяют на основные составные элементы с целью дальнейшего совершенствования труда исполнителей и повышения их производительности [56].

Определение элементов времени смены проводилось в соответствии с ГОСТ Р 527778-2007 [57].

Баланс времени смены представляет собой выражение [56]:

(3.19)

где Тсм – продолжительность смены, ч; Те.о. – продолжительность ежесменного технического обслуживания МТА, ч; Тп.н. – время получения наряда, ч; Те.р. – общее время переездов МТА к месту работы и обратно, включая время на его подготовку, ч; Тх – общее время холостых ходов агрегата при обработке загонов, ч; Тт – время технологического обслуживания в загоне, ч; Тт.н. – время на техническое обслуживание агрегата в процессе работы, а также на устранение технических и технологических отказов, ч; Те.п. – потери времени смены, связанные с переездом с одного поля на другое, ч; То.л. – время на отдых и личные нужды, ч; Тм – потери времени по метеорологическим, организационным и другим непредвиденным причинам, ч; Тр – общая продолжительность основной (чистой) работы за смену, ч.

Коэффициент использования времени смены определяется из выражения [56]:

(3.20)

Измерения проводились на двух одинаковых участках, с замером общей времени выполнение операций по уборке с/х культур, внесение биопрепаратов-деструкторов, заделка в почву. Соответственно с использованием серийных машин и включением АдУ НЧУ и опытного селекционного комбайна. Все замеры производились при помощи секундомера с погрешностью согласно ГОСТ Р 527778-2007 до 5 мин. ±1% и свыше 5 мин. ±0,5% в трехкратной повторности.

Исследование воздушного потока

Измерение воздушного потока проводили в ангаре с установленными форсунками (работающими и выключенными) и без них, с изменением положения распределительных заслонок и на различной высоте между поверхностью земли и опорными лыжами измельчителя-мульчировщика. Измерения проводили термоанемометромDT-8880 в каждой точке (см. схему рисунок 3.6.) на высоте 0,4; 0,8; 1,2 м. Для удобства измерения применялась деревянная рамка размером 1,2 х 1,2 м (половина от конструктивной ширины захвата измельчителя-мкльчировщика) с натянутыми струнами на высоте 0,4 м от поверхности земли и на 0,8 м.

Частоту вращения ротора измельчающего аппарат измеряли инфракрасным тахометром ТЕТРОН ТЕМП-4 на приводном шкиву (Рисунок 3.7). Частоту варьировали от 680 – 2000 об/мин. Положение распределительной заслонки при помощи ранспортира.

D:\работа\наука\2015 умник\2020\по минсельхозу\РИСУНКИ\рис.jpg C:\Users\User\Downloads\1611351557104.jpg

Рисунок 3.6 – Измерение воздушного потока измельчающего аппарата

В таблице 3.1. представлены уровни и интервалы варьирования факторов при исследовании воздушного потока (Х1 – положение распределительной заслонки; Х2 – частота вращения ротора измельчителя).

Таблица 3.1. – Уровни и интервалы варьирования факторов при исследовании воздушного потока

Факторы Ед.

Измерения

Основной

уровень

Интервал

варьирования

Верхний

уровень

Нижний

уровень

Натуральное значение Кодированное значение Натуральное значение Натуральное значение Кодированное значение Натуральное значение Кодированное значение
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 Х1 Град. 37,5 0 37,5 75 +1 0 -1
2 Х2 Об/мин 1320 0 680 2000 +1 680 -1

C:\Users\User\Downloads\23-01-2021_00-38-44\1611351448318.jpg

Рисунок 3.7 – Измерение частоты вращения ротора измельчающего аппарата

Обработка полученных данных

Первичная обработка результатов производилась непосредственно после проведения опыта. Цель первичной об­работки – исключение ошибок и при необходимости проведение повторного опыта.

Обработка полученных данных производилась методами математической статистики согласно ГОСТ 15895-77 [59] с помощью персонального компьютера с применением таких программ, как StatistikaиMicrosoftofficeexcel 2010.

Раздел 4.РЕЗУЛЬТАТЫ ИСЛЕДОВАНИЙ

Так один из опытов по разложению соломы ярового ячменя был заложен в августе 2019 года и закончен в 2020 году, то показания среднесуточной температуры и количество выпавших осадков представлены в интервале с августа 2019 по октябрь 2020 года (Рисунок 4.1. и 4.2).

word image 708 Повышение эффективности использования соломы и сидератов в системе органического земледелия

Рисунок 4.1 – Показатели значений температуры за время проведения эксперимента

За время проведения эксперимента температура была выше, чем за все время наблюдений, особенно осенью, что особенно важно на начальной стадии разложения растительных остатков в почве [38, 59]. Однако, опыт проведенный, в 2018-2019 гг. в УНИЦ «Агротехнопарк» ФГБОУ ВО РГАТУ показал, что помимо положительных температур необходимо достаточное количество влаги [1], что подтверждается и в работах Русаковой И.В. и Ларионовой А.А. [38, 59].

word image 709 Повышение эффективности использования соломы и сидератов в системе органического земледелия

Рисунок 4.2 – Средние значения выпавших осадков за время проведения эксперимента

Не смотря на высокие температуры осенью 2019 года наблюдался дефицит влаги, в мае-июня 2020 года наблюдался избыток влаги, который сказался на вариантах с использованием аммиачной селитры и различных сочетаний удобрения КАС-32.

В таблице 4.1 показаны результаты химического анализа почвы по вариантам (Опыт по утилизации соломы яровогоячменя (сорт «Владимир») в августе 2019 г.).

Таблица 4.1 – Результаты химического анализа почвы (отбор проб 18.03. 2020 г.) Приложение И

Варианты Контроль Agrinos-1 Стернифаг СП Экорост Биокомплекс БТУ
Показатели
рН (соляной вытяжки) 5.2 5.2 5.0 4.8 4.9
К2О мг/кг почвы 127 163 141 128 132
Р2О5 мг/кг почвы 154 188 157 153 138
3 мг/кг почвы 8.81 11.91 9.36 16.62 11.58
Органическое вещество, % 2.53 2.75 2.66 2.85 2.92

На рисунке 4.3. представлен график интенсивности разложения льняных полотен (опыт утилизации соломы ярового ячменя (сорт «Владимир») по схеме I (2-1) – II (Б) – III – IV рисунок 1.1 и 3.3 а. Использовались биопрепараты-деструкторы:

– Agrinos 1 (2 л/га);

-Стернифаг СП (80 гр/га);

– Биокомплекс БТУ (1 л/га);

гуминовый препарат Экорост (0,4 л/га).

C:\Users\User\Desktop\разлжение нчу 19-20.jpg

Рисунок 4.3 – Интенсивность разложения льняных полотен

Динамика активности работы биологических препаратов не была линейной и во многом зависела от погодных условий. Более высокая температура и недостаток влаги в августе – сентябре 2019 года не способствовало активной работе почвенной биоты и в первый отчетный период процесс разложения протекалменее интенсивней. Обилие осадков в октябре способствовало ускорению процесса разложения.Наилучшее показатели разложения на всех этапах были на вариантах с применением Стернифаг СП и Agrinos 1.

Данные таблицы 4.1 видим, что на вариантах Agrinos 1 и Стернифаг СП увеличилось содержание калия и фосфора. По содержанию азота на варианте со Стернифагом СП уменьшилось, в среднем (по сравнению свариантамAgrinos 1, Экорост, Биокомплекс БТУ), на 4,01 мг/кг почвы, что может быть вызвано интенсивными процессами минерализации растительных остатков и недостатка азотного питания.

В апреле 2020 года на данном опытном поле (Рисунок 3.3 а) был произведён сев ярового овса сорта «Скакун». На протяжении развития растений осуществлялся контроль развития и потребности в азотном питании растений. На рисунке 4.4. показан снимок развития всходов (снимок сделан на 50 сутки при помощи мультиспектральной камеры Parrotsequoia).

D:\работа\наука\2015 умник\2020\по минсельхозу\РИСУНКИ\рис. 4.5..jpg

Рисунок 4.4 – Развитие всходов ярового Овса, сорт «Скакун» (изображение, полученное с мультиспектральной камеры Parrotsequoia)

Как видно со снимка (рисунок 4.4) распределение азота в пределах поля не однородно. В частности наблюдается не качественное внесение азотных удобрений. В таблице 4.2. представлены результаты измерения потребности растений в азотном питании по содержанию хлорофилла в листьях при помощи прибора «N-тестер»[18].

Таблица 4.2. – Результаты измерения содержания хлорофилла в листьях овса на 50 сутки (норма 500-550)

Варианты Контроль Agrinos-1 Стернифаг СП Экорост Биокомплекс БТУ
Показания

«N-тестер»

317 451 543 409 436

Как видно их данных таблицы 4.2. нормальное азотное питание обеспечивается только на варианте Стеринифаг СП, хотя химические показатели почвы (таблица 4.1) демонстрируют противоположную картину по содержанию азота. Увеличение влаги способствовало более интенсивному процессу разложения растительных остатков [38, 59], так как влага способствует распределению элементов биопрепаратов в почве. При помощи аэрофотосъёмки проводимой БПЛА была построена модель рельефа опытного поля (Рисунок 4.5). Полученная модель показывает, что опытное поле имеет уклон (в северо-западном направлении) в 1,97˚ (3,45%) с максимальным перепадом высоты не более 10 метров, именно в местах уклона наблюдается дефицит азота, что подтверждается результаты химического анализа почвы (таблица 4.1) и показателями вегетационного индекса NDVI – 0,3…0,4 (открытый источник Onesoil) и прибором «N-тестер» – 300…310 (таблица 4.2). Визуальный осмотр также показал в местах уклона меньшую кустистость растений, очаги полегания.

D:\работа\наука\2015 умник\2020\по минсельхозу\РИСУНКИ\рис. 4.4..jpg

Рисунок 4.5 – Модель рельефа опытного поля на основе мультиспектральных снимков с камеры ParrotSequoia

Рельеф поля, в частности незначительные уклоны, оказывают влияние на распределение питательных элементов в почве, особенно это ощутимо при обилии влаги, кода вода стекая по уклону, вымывает питательные элементы, что отражается и на интенсивности протекания процессов разложения растительных остатков.

В таблице 4.3 представлены показатели урожайности и качества полученного зерна ярового овса, выращенного на опытном поле(ПриложениеК, Л).

В 2020 году в ООО «Агрохим» Старожиловского района Рязанской области на опытном поле, площадью 5 га (схема опыта рисунок 3.3 б), в мае была произведена обработка стерни и растительных остатков ячменя биопрепаратами (вносились опрыскивателем):

– Agrinos 1 (2 л/га);

– Стернифаг СП (80 гр/га);

удобрениями (вносились опрыскивателями):

– КАС-32 (50 кг/га);

– КАС-32+Стернифаг СП (35 кг/га + 80 гр/га);

и аммиачная селитра (50 кг/га), которая вносилась при помощи разбрасывателя. Далее был произведён сев ярового рапса сорта «Рубеж».

Таблица 4.3 – Показатели урожайности и качества полученного зерна (овес сорт «Скакун»)

Показатель

Препарат

Урожайнсть зерна, ц/га Содержание сухого вещества,% Содержание сырого протеина, %
Контроль 36,4 11,89 9,88
Agrinos 1 48,9 11,98 12,19
Стерифаг СП 45,4 11,87 10,88
Экорост 39,9 11,82 10,52
Биокомплекс БТУ 40,2 11,86 11,25

Данное поле также, изучалось при помощи БПЛА и, была построена модель рельефа (рисунок 4.6).

D:\работа\наука\2015 умник\2020\по минсельхозу\РИСУНКИ\рис. 4.6.jpg

Рисунок 4.6 – Модель рельефа опытного поля на основе мультиспектральных снимков с камеры ParrotSequoia

Развитие всходов рапса оценивались по азотному питания по содержанию хлорофилла в листьях растений при помощи прибора «N-тестер». Результаты измерений представлены в таблице 4.4.

Таблица 4.4. – Результаты измерения содержания хлорофилла в листьях рапса на 42 сутки (норма не известна)

Варианты Контроль Аммиачная селитра Agrinos-1 Стернифаг СП КАС-32+

Стернифаг СП

КАС-32
Показания

«N-тестер»

691 694 703 830 779 778

На рисунке 4.7 представлены образцы развития рапса на 68 сутки по вариантам.

D:\работа\наука\2015 умник\2020\по минсельхозу\29.07 староилово\рапс.jpg

Рисунок 4.7 – Образцы развития рапса на 68 сутки

Показатели «N-тестера» показывают, что наибольшее содержание хлорофилла в растениях выше на вариантах Стернифаг СП, КАС-32+Стернифаг СП и КАС-32, на остальных вариантах показания ниже более чем на 80 единиц. Образцы растений на 68 сутки более продуктивные варианты (выше и гуще) КАС-32, КАС-32+Стернифаг СП и Стернифаг СП.

На рисунке 4.8. представлен график интенсивности разложения льняных полотен на данном поле. В таблице 4.5. представлены результаты химического анализа почвы опытного поля, а в таблице 4.6. показатели биологической урожайности ярового рапса.

C:\Users\User\Desktop\ООО Арохим 2020.jpg

Рисунок 4.8 – Изменение массы (разложение) льняных полотен по вариантам

Процесс разложения льняных полотен в данном опыте протекал интенсивней. Наилучшее показатели были достигнуты на вариантах с обработкой Стернифаг СП, Agrinos 1, КАС-32+Стеринфаг СП, КАС-32 так как за 101 сутки более 50% . Обилие осадков и рельеф способствовали тому, что на варианте с использованием аммиачной селитры азот ушёл глубже, что сделало его не доступным для растений. В то время как использование КАС-32 позволил азоту перейти в коллоидную форму легкоусвояемую растениями форму. А сочетание КАС-32 с биопрепаратами способствует питанию микроорганизмов азотом, что способствует интенсивному протеканию реакции гумификации растительных остатков, что подтверждается результатами химического анализа почвы (таблица 4.5).

Таблица 4.5 – Результаты комплексного химического анализа (Приложение М)

Варианты

Показатели

Контроль Аммиачная селитра Agrinos-1 Стернифаг СП Старнифаг СП + КАС-32 КАС-32
рН (соляной вытяжки) 4,0 4,0 3,9 3,9 4,0 4,0
К2О мг/кг почвы 23 108 77 89 100 105
Р2О5 мг/кг почвы 50 55 61 83 89 88
3 мг/кг почвы 3,12 8,02 8,16 4,79 26,18 47,53
Органическое вещество, % 2,41 1,97 2,43 2,59 2,62 2,57
Микроэлементы
Цинк (Zn), мг/кг почвы 0,75 0,63 0,50 0,88 0,50 0,63
Медь (Cu), мг/кг почвы 6,30 4,80 6,00 6,90 5,00 5,20
Сера (S), мг/кг почвы 1,5 7,80 4,3 5,4 5,8 5,9
Бор (В), мг/кг почвы 0,48 0,38 0,60 0,45 0,56 0,51

КАС-32 применяемы, как отдельно, так и в сочетании с биопрепаратами позволят обогатить почву азотом, фосфором и калием, что благоприятно отражается на урожайности получаемой культуры (таблица 4.6).

Таблица 4.6 – получены показатели урожайности ярового рапса сорт «Рубеж»

Варианты Контроль Аммиачная селитра Agrinos-1 Стернифаг СП КАС-32+

Стернифаг СП

КАС-32
Урожайность, ц/га 15,3 19,0 17,2 17,7 19,6 19,2

В среднем удалось увеличить урожайность на 3,24 ц/га (17,48%). Процесс разложения в данном опыте протекал интенсивней на вариантах с дополнительным внесением азотных удобрений, скорость разложения растительных остатков увеличилась в среднем на 25,69%.

В 2020 году на опытном поле УНИЦ «Агротехнопарк» ФГБОУ ВО РГАТУ утилизировалась солома ярового овса по схеме (рисунок 3.4) с использованием АдУ НЧУ и переоборудованного селекционного комбайна. Применялись те же препараты, что и в 2018 и 2019 гг.:Agrinos 1, Стернифаг СП, Экорост, Биокомплекс БТУ. На контрольном участке солома измельчалась и разбрасывалась по поверхности поля без внесения биопрепаратов.

При работе АдУ НЧУ при помощи видеокамеры, установленной на форсуночной рампе и на заднем навесном оборудовании, были получены видеозаписи работы разбранивающего устройства и движения измельченной растительной массы в момент обработки её рабочим раствором биопрепаратов-деструкторов (Рисунок 4.9).

Разравнивающее устройство позволило увеличить ширину разбрасывания измельчённой и обработанной растительной массы на 28% при условии срезании не более 1/3 от вершины валка, что достигается поднятием измельчителя так, чтобы между поверхностью поля и опорными лыжами было расстояние 0,03-0,035 м. Качество распределения измельченного материала по поверхности поля с использованием разравнивающего устройства и без показаны на рисунке 4.10.

D:\работа\наука\2015 умник\2020\по минсельхозу\РИСУНКИ\рис. разравниватель.jpg D:\работа\наука\2015 умник\2020\по минсельхозу\РИСУНКИ\форс.jpg
А б

Рисунок 4.9 – Изображения полученные с камеры: а – работа разравнивающего устройства; б – движение измельченной растительной массы в зону действия факела распыла форсунки

D:\работа\наука\2015 умник\2020\по минсельхозу\4.09 учхоз техника\IMG_20200904_134000.jpg D:\работа\наука\2015 умник\2020\по минсельхозу\4.09 учхоз техника\IMG_20200904_135206.jpg
А Б

Рисунок 4.10 – Распределение измельченного материала: а – без разравнивающего устройства; б – с разравнивающим устройством

В таблице 4.7 представленыпоказатели работы разравнивающего устройства.

Таблица 4.7 – Показатели ширины разбрасывания измельченной растительной массы (исходный валок шириной 2000 мм), мм

Vр, км/ч

Вариант

5 6 7 8
С разравнивающим устройством 3350 3570 3700 3950
Без разравнивающего устройства 2920 3090 3150 3270

При условии, что валок формировался зерноуборочным комбайном с рабочей шириной захвата жатки 7 м, то между двумя валками расстояние 7 м (ширина валка 2 м), то для того, чтобы равномерно покрыть поверхность поля измельченной растительной массой обработанной рабочим раствором биопрепаратов-деструкторов необходимо обеспечить ширину разбрасывания ≤3,5 м. Поэтому работу разравнивающего устройства можно признать удовлетворительной, что подтверждается и фото (рисунок 4.10 б).

Изучение записи движения измельченной растительной массы (рисунок 4.9 б) позволил выдвинуть гипотезу о том, что необходимо изучить создаваемый измельчающим аппаратом воздушный поток и проанализировать факторы, влияющие на него.

По методике, описанной в разделе 3, в лаборатории кафедры эксплуатации машинно-тракторного парка. На рисунках 4.11-4.13 представлены поверхности отклика при различных условиях работыизмельчителя.

Учитывая, что конструкция АдУ НЧУ предусматривает комплекс для заделки готового органического удобрения в почву, которое представляет собой дисковое почвообрабатывающее орудие [24], то ширина разбрасывания должна быть не меньше ширины захвата данного дискового орудия, а дальность разбрасывание не более 1,5-2 м (иначе измельченная и обработанная растительная масса будет «засыпать» дисковое орудие).

Рисунок 4.11 – Скорость воздушного потока при частоте вращения ротора 680 об/мин (трактор работает на холостом ходу с включенным ВОМ) с открытыми заслонками, форсуночная рама не установлена

Основное направление воздушного потока вверх с незначительным распространением по ширине, поэтому можно сделать предположение, что установка форсуночной рампы приведёт к изменению воздушного потока. Частота вращения ротора является одним из определяющих факторов, влияющих на скорость воздушного потока, тогда как, положение заслонок и высота расположения опорных лыж измельчителя над поверхностью поля оказывают влияние на направление воздушного потока. Форсуночная рампа и факелы распыла форсунок влияют как на скорость, так и направление воздушного потока, что требует более детального изучения в дальнейшем.

Рисунок 4.12 – Скорость воздушного потока при работающей форсуночной рампе и частоте вращения ротора 1320 об/мин

Из рисунка 4.12 видим, что работающая форсуночная рампа оказывает влияние на воздушный поток, так стабильный по скорости воздушный поток более 1,1 м/с образуется на расстоянии 0,8 м и на 2 м по ширине. При этом скорость воздушного потока в центральной части значительно ниже, чем по краям ротора.

Открытие распределительных заслонок способствует перераспределению скорости воздушного потока, распределяя его в стороны, тогда как при закрытых заслонках основное направление потока стремится на максимальное удаление от ротора с минимальным распределением по ширине (Рисунок 4.13). Очевидно, что закрытие распределительных заслонок не приемлемо при работе АдУ НЧУ как с комплексом для заделки, так и без него.

Рисунок 4.13 – Скорость воздушного потока при сомкнутых заслонках и частоте вращения ротора 1320 об/мин.

В таблицах 4.8 и 4.9 представлены результаты измерений плотности соломы в валке (для валков шириной 1,8 и 2,0 м соответственно).

Таблица 4.8 – Результаты измерения валка соломы шириной 1,8 м.

№ п.п высота валка в точках, м (Н) ширина валка, м (Вв) масса погонного метра валка, кг объём валка с 1 погонного метра, м³ (V=1*S) Плотность соломы в валке, м³/кг (ρ=m/V) Влажность соломы в валке, %
-1 0 +1
1  0,1 0,52 0,1 1,8 2,26 0,73 3,09 29,9
2  0,1  0,51 0,1 1,8 2,26 0,72 3,14 29,8
3  0,1  0,51 0,1 1,8 2,25 0,72 3,13 29,8
4 0,1 0,51 0,1 1,8 2,25 0,72 3,13 29,7
5 0,1 0,43 0,1 1,7 1,78 0,57 3,12 29,7
6 0,1 0,50 0,1 1,8 2,22 0,71 3,12 29,8
7 0,1 0,51 0,1 1,8 2,23 0,72 3,10 29,8
8 0,1 0,51 0,1 1,8 2,24 0,72 3,11 29,8

продолжение таблицы 4.8

9 0,1 0,51 0,1 1,8 2,25 0,72 3,12 29,8
10 0,1 0,52 0,1 1,8 2,26 0,73 3,09 29,8
Сред. 0,1 0,50 0,1 1,8 2,20 0,71 3,12 29,8

Таблица 4.9 – Результаты измерения валка соломы шириной 2,0 м.

№ п.п высота валка в точках, м (Н) ширина валка, м (Вв) масса погонного метра валка, кг объём валка с 1 погонного метра, м³ (V=1*S) Плотность соломы в валке, м³/кг (ρ=m/V) Влажность соломы в валке, %
-1 0 +1
1 0,1 0,48 0,1 2,0 2,31 0,75 3,08 29,7
2 0,1 0,48 0,1 2,0 2,30 0,75 3,06 29,7
3 0,1 0,48 0,1 2,0 2,30 0,75 3,06 29,8
4 0,1 0,49 0,1 2,0 2,40 0,77 3,12 29,7
5 0,1 0,47 0,1 2,0 2,30 0,74 3,11 29,7
6 0,1 0,48 0,1 2,0 2,34 0,75 3,12 29,6
7 0,1 0,47 0,1 2,0 2,26 0,74 3,05 29,8
8 0,1 0,47 0,1 2,0 2,27 0,74 3,07 29,7
9 0,1 0,49 0,1 2,0 2,38 0,77 3,09 29,7
10 0,1 0,49 0,1 2,0 2,41 0,77 3,13 29,7
Сред. 0,1 0,48 0,1 2,0 2,3 0,75 3,09 29,7

Масса погонного метра соломы существенно не меняется (отклонение не превышает ±5%) на расстоянии 10-15 метров. Неоднородность урожайности в пределах одного поля позволила получить валки с шириной от 1,8 до 2 метров, что значительно выше, ранее изучаемых (исследования, проводимые в 2016-2019 гг. на полях Рязанской области,изучались валки с шириной 0,8 м, 1,0 м, 1,5 и 1,6 м). Полученные значения плотности соломы ярового овса в валке позволили откорректировать работу аналитического блока АдУ НЧУ и повысить точность вносимых биопрепаратов. Значение плотности соломы ярового овса при влажности 29,75% составляет 3,09…3,12 кг/м3.

В ходе сравнительных испытаний было получено, что средняя производительность машинно-тракторного агрегата МТЗ-82+АдУ НЧУ составила 4,8 га/ч (общее время уборки одной опытной делянки площадью 0,528 га составляет 12-13 минут (с учётом работы зерноуборочного комбайна и АдУ НЧУ)). Средняя производительность работы переоборудованного комбайна TerrionSR 2010 (рисунок 4.14) составила 0,72 га/ч (общее время уборки одной опытной делянки площадью 0,528 га составляет 42-43 минуты).

word image 710 Повышение эффективности использования соломы и сидератов в системе органического земледелия

Рисунок 4.14 – Работа переоборудованногоселекционного комбайнаTerrion SR 2010

word image 711 Повышение эффективности использования соломы и сидератов в системе органического земледелия

Рисунок 4.15 – Изменение массы (разложение) льняных полотен по вариантам (опыт 2020-2021 г.)

Через 35 суток после заделки льняных полотен в почву наблюдался дефицит влаги, что отражается медленным протеканием процесса протекания разложения. На данный момент лучшие показатели на вариантах с биопрепаратами Agrinos1и Стернифаг СП, об эффективности использования средства внесения биопрепаратов судить пока рано, так как разница от использованияАдУ НЧУ или комбайна не превышает 2,5%.

Раздел 5.ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Эффективность использования соломы, пожнивных сидератов совместно с биопрепаратами-деструкторами, а также способ и их внесения оценивали по прибавке урожайности в сравнении с контролем, а также по снижению затрат на выполнение с/х операций.

Подсчёт затрат на внесение рабочего раствора биопрепаратов-деструкторов по классической технологии (с использованием опрыскивателя) и по предлагаемой (с использованием АдУ НЧУ). Учитывая, что АдУ НЧУ совмещает операции по внесению рабочего раствора с измельчением и разбрасыванием растительных остатков, то сравнительный расчёт затрат будет производится по следующим операциям, по методике, проводимой нами в 2019 году [60, 61]:

1) Уборка зерновой части и укладка в валок НЧУ для одного варианта, а для другого измельчение НЧУ зерноуборочным комбайном (в качестве расчётного используем Acros-595 Plus).

2) Измельчение с одновременной обработкой рабочим раствором биологических препаратов ускоряющих процесс разложения НЧУ при помощи АдУ НЧУ (МТЗ-82+АдУ НЧУ на базе Kvernelandfx 230) в одном варианте и внесение рабочего раствора при помощи опрыскивателей (МТЗ-82+ОП-3000) по другой.

Расчет произведем по количеству необходимого топлива согласно методики описанной в [60, 61] из расчета обработки 1 га:

, (5.1)

где Q – объем топлива необходимый на операцию, л; Ωф.ед – объем работ в физических единицах, га (т); Wсм – сменная выработка агрегата, га/см. (т/см); Тсм – продолжительность смены, ч; λч – коэффициент перевода в условный эталонный трактор; qу.э.га – удельный расход топлива, л/у.э.га.

Все расчёты сводим в таблицу 5.1. Расчетные стоимости основных материальных ресурсов:

– дизельное топливо – 46,80 руб/л.;

– Agrinos1 –690 руб/л;

-Стернифаг СП – 5500 руб/кг;

– Экорост – 120 руб/л;

– БиокомплексБТУ – 980 руб/л;

– КАС-32 – 15 руб/л;

– Аммиачная селитра – 16,50 руб/кг.

Разница в расходе топлива в основном приходится на зерноуборочный комбайн, так как соломоизмеьчитель использует до 25% мощности двигателя [28, 33, 60, 61], что отражается и на потреблении топлива.

Таблица 10 – Оценка экономической эффективности использования АдУ НЧУ

Показатель Технология
С использованием АдУ НЧУ Рабочий раствор вносится опрыскивателем
состав машинно-тракторного парка 1) Acros 595 Plus

2) МТЗ-82+АдУНЧУнабазеKvernelandfx 230

3) К-744+БДП-6х4

1) Acros 595 Plus

2) МТЗ-82+ОП-3000

3) К-744+БДП-6х4

Расчет потребности в топливе (по выражению (5.1)) 1) ;

2) ;

3) .

ИТОГО : 12,06 л

1) ;

2) ;

3)

ИТОГО : 13,28 л

Затраты денежных средств на приобретение топлива, руб. 564,41 621,50

Расход топлива при использовании разбрасывателя минеральных удобрений (вариант с аммиачной селитрой) 12,26 л/га, что соответствует 573,77 руб.

Таблица 5.2 – Стоимость внесения биопрепаратов-деструкторов и минеральных удобрений, руб/га

Используемая машина

Биопрепарат/

Удобрение

АдУ НЧУ Опрыскиватель Зерноуборочныйкомбайн
Agrinos 1 1974,41 2001,50 1604,64
Стернифаг СП 1004,41 1061,50 664,64
Экорост 612,41 669,50 272,64
Биокомплекс БТУ 1544,41 1601,50 1204,64
КАС-32 1314,41 1371,50 974,64
КАС-32+Стернифаг СП 1529,41 1586,5 1189,64
Аммиачная селитра (вносится разбрасывателем) 1953,77

Исходя из полученных данных, наиболее эффективным является внесение биопрепаратов переоборудованным зерноуборочным комбайном, однако исследования проводились на селекционном комбайне и показали низкую производительность (0,72 га/ч). Если посчитать затрачиваемое время на выполнения данных операция по каждому из вариантов, то получается:

– АдУ НЧУ – 1 га – 0,72…0,78 ч;

– Опрыскиватель – 1 га – 0,7 ч;

– Переоборудованный зерноуборочный комбайн – 1 га – 1,65 ч.

В таблицу 5.3 сведем дополнительный доход полученный от прибавки урожая по сравнению с контрольным участком (отдельно для овса и рапса).

Таблица 5.3 – Доход полученный от прибавки урожая по сравнению с контрольным участком

Используемая машина

Биопрепарат/

Удобрение

Урожайность, ц/га Прибавка, ц/га Прибыль, руб
яровой овес сорт «Скакун» (контроль 36,4 ц/га)
Agrinos 1 48,9 12,5 13125,0
Стернифаг СП 45,4 9,0 9450,0
Экорост 39,9 3,5 3675,0
Биокомплекс БТУ 40,2 3,8 3990.0
яровой рапс сорт «Рубеж» (контроль 15,3 ц/га)
Agrinos 1 17,2 1,9 6982,5
Стернифаг СП 17,7 2,4 8820,0
КАС-32 19,2 3,9 14332,5
КАС-32+Стернифаг СП 19,6 4,3 15802,5
Аммиачная селитра (вносится разбрасывателем) 19,0 3,7 13597,5

Таблица 5.4 – Показатели экономической эффективности применения биопрепаратов-деструкторов и минеральных удобрения при утилизации пожнивных остатков, руб/га

Используемая машина

Биопрепарат/

Удобрение

АдУ НЧУ Опрыскиватель Зерноуборочный комбайн
Agrinos 1 11150,59 11123,50 11520,36
Стернифаг СП 84455,59 8388,50 8785,36
Экорост 3062,59 3005,50 3402,36
Биокомплекс БТУ 2445,59 2388,50 2785,36
КАС-32 13018,09 12961,00 13357,86
КАС-32+Стернифаг СП 14273,09 14216,00 14612,86
Аммиачная селитра (вносится разбрасывателем) 11643,73

Таким образом, оптимальным решением является выбор технологии и МТП для её осуществления с максимальной производительностью, что обеспечит выполнение технологических операций в кратчайшие сроки и с минимальными материальными затратами. Так, например, в системе машин может найти применение АдУ НЧУ. Использование системы для обработки рабочим раствором биопрепаратов-деструкторов в зерноуборочном комбайне не является перспективным, так как снижает производительность в 2 раза, с увеличением общей массы машины.

Наиболее эффективныморганическим удобрением является использование пожнивных сидертов в сочетании с соломой обработанной биопрепаратами-деструкторами совместно с жидкими азотными удобрениями, например КАС-32+Стернифаг СП.

ВЫВОДЫ

В результате проведенных исследований было установлено:

1. Сочетание технологий использования сидератов и соломы в качестве удобрения положительно влияют на почвенные показатели, что способствует увеличению урожайности с/х культур в среднем на 21% (в опыте сяровым рапсом самые лучшие показатели былина вариантах КАС-32 и КАС-32+Стернифаг СП). Скорость разложения пожнивных остатков протекает интенсивней, в среднем на 25-26% по сравнению с вариантами без использования сидератных культур.

2.Обработка соломы биопрепаратами способствует ускорению процесса разложения, в среднем, на 12-15% в первый год использования и на 17-20% во второй год, в зависимости от погодных условий, лучшие показатели были на вариантах Стернифаг СП и Agrinos 1.

3. Высокая эффективность достигается при использовании биопрепаратов-деструкторов в сочетании с жидкими азотными удобрениями. Совместное применение биопрепаратов и удобрений ускоряют процесс разложения пожнивных остатков, в среднем, на 28% и повышает урожайность на 4,3 ц/га на варианте я яровым рапсом.

4. Применение оборудования для обработки измельченной растительной массы рабочим раствором биопрепаратов-деструкторов на зерноуборочных комбайнах приводит к снижению их общей производительности более чем в 2 раза (на примере селекционного зерноуборочного комбайна TerrionSR 2010).

5.Для уточнения работы аналитического блока АдУ НЧУ было определено значения плотности соломы в валке, для ярового овса при влажности 29,75% она составила 3,09…3,12 кг/м3.

6. Наивысшая прибыльность от использования соломыи сидератадостигается на варианте с использованием биопрепарата Стернифаг СП 80 гр/га в сочетании с жидким азотным удобрением КАС-32 35 л/га., эконмический эффект при использовании АдУ НЧУ составляет 14273,09 руб. скаждого гектара.

ЗАМЕЧАНИЯ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ СЕЛЬХОЗТОВАРО-ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ПО ДАЛЬНЕЙШЕМУ РАЗВИТИЮ РАБОТЫ

Сельхозтоваро-производители отмечают, что использование соломы и сидератов совместно с биопрепаратами-деструкторами является эффективном средством для повышения плодородия почвы и увеличения урожайности сельскохозяйственных культур и может применяться в системе органического земледелия.

Необходимо продолжить изучать эффективность применения пожнивных остатков совместно с соломой и биопрепаратами-деструкторами в сочетании с жидкими азотными удобрениями на увеличение плодородия почвы при различных природно-климатических условиях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведённые исследования позволяют сделать вывод о том, что применением сидератови соломы в системе органического земледелия являетсянаиболее эффективном при их совместном сочетании.

Во время протекания процесса минерализации растительных остатков в почве активно используется азот, дефицит которого впоследствии испытывают растения. Поэтому наиболее перспективно совместное использованиебиопрепаратов-деструкторов (для ускорения процесса разложения) и жидких азотных удобрений, которые помимо того, что значительно увеличивают скорость разложения растительных остатков, но иоказывают благотворноевоздействие на микробиологический состав почвы, повышая ее плодородия, что в конечном итоге сказывается на увеличении урожайности сельскохозяйственных культур.

Весной 2021 года будут получены данные по влиянию исследуемых биопрепаратов на скорость разложения пожнивных остатков и на показатели плодородия почвы, а также проверена гипотеза о влиянии выбора машины для внесения биопрепаратов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.BogdanchikovI.Yu., Byshov N.V., Bachurin A.N., Esenin М.А., TkachevaМ.А. The Results of Studying the Effects of Biological Products on Accelerating the Decomposition of the not Grain Part of the Crop// BIO Web of Conferences 2019.-Vol. 18 – 2020. DOI: 10.1051/bioconf/20201700085

2. Результаты применения биопрепаратов в агрегате для утилизации незерновой части урожая в качестве удобрения [Текст] / И.Ю. Богданчиков, Н.В. Бышов, А.Н. Бачурин, К.Н. Дрожжин // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета имени П.А. Костычева. – 2019. – № 2. – С. 81-86.

3. Самсонова Н.Е. Использование соломы в качестве органического удобрения: учебнометодическое пособие / Н.Е. Самсонова. – Смоленск: ФГБОУ ВПО «Смоленская ГСХА», 2014.– 16 с.

4. Мерзлая Г.Е., Державин Л.М., Завалин А.А. и др. Рекомендации по эффективному использованию соломы и сидератов в земледелии / Под ред. В.Г.Сычева. – М.: ВНИИА, 2012. – 44 с.

5. Имашова, С.Н. Концепция экологизации земледелия в современном мире / С.Н. Имашова, А.А. Айтемиров, С.А. Теймуров // Известия Дагестанского ГАУ. 2020. № 1 (5). С. 27-31.

6. Айтемиров, А.А. Сидерация как фактор воспроизводства плодородия почвы / А.А. Айтемиров, Т.Т. Бабаев // Горное сельское хозяйство. 2017. № 4. С. 38-43.

7. Perdigao A., Pereira J., Moreira N., Trindade H., Coutinho J. Carbon and nitrogen mineralisation from green manures as alternative nitrogen sources in Mediterranean farming // Archives of Agronomy and Soil Science. 2017. Vol. 63. Iss. 11. P. 1546-1555. DOI: 10.1080/03650340.2017.1294754

8. Cerbari V., Cojocaru O. Evaluation of quality amendments in ordinrychernozem after incorporation in the soil a harvest of intermediate culture the vetch as a green mass // Scientific papers. UASVM of Bucharest.Series “Agronomy”. 2019. Vol. 62. Iss. 1. P. 13-18.

9. Castro-Rincon E., Mojica-Rodriguez J. E., Corulla-Fornaguera J. E., Lascano-Aguilar C. E. Green legume fertilizers: integration in agricultural and livestock systems in the tropics // AgronomiaMesoamericana. 2018. Vol. 29. Iss. 3. P. 711-729. DOI: 10.15517/MA.V29I3.31612

10. Baibekov R. F., Esaulko A. N., Lobankova O. Yu., Golosnoy E. V., Ozheredova A. Yu. Biologization of fertilizer systems: a step towards organic farming // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2018. Vol. 9. Iss. 4. P. 1694-1701.

11. Паштецкий В.С., Приходько А.В. Использование сидератов для воспроизводства плодородия почв в условиях степного Крыма // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. 2019. № 5 (79). С. 44-46.

12. Борисова Е. Е. Применение сидератов в мире // Вестник НГИЭИ. 2015. № 6 (49). С. 24-33.

13. Мониторинг почвенных неоднородностей на основании мультиспектральных снимков полей в технологиях утилизации пожнивных остатков в качестве удобрения/ И.Ю. Богданчиков, Н.В. Бышов, А.Н. Бачурин, К.Н. Дрожжин, Д.О. Олейник, М.А. Есенин // Современные вызовы для АПК и инновационные пути их решения: Материалы 71-й Междунар. научн. практ. конф. 15 апреля 2020 года. – Рязань: ФГБОУ ВО РГАТУ, 2020. – С. 96-101.

14. Богданчиков И.Ю. Утилизация пожнивных остатков как мера борьбы со степными пожарами / И.Ю. Богдаников, С.А. Бычкова, И.И. Шанина // Вестник Совета молодых ученых Рязанского государственного агротехнологического университета имени П.А. Костычева. 2020. № 1 (10). С. 77-81.

15. Богданчиков И.Ю. Результаты применения биопрепаратов Agrinos 1 и Стернифаг СП для утилизации соломы в качестве удобрения / И.Ю. Богданчиков // Итоги и перспективы развития агропромышленного комплекса : материалы международной научно-практической конференции с. Соленое Займище. ФГБНУ «ПАФНЦ РАН». Соленое Займище, 2020. С. 311-316 DOI:10.26150/PAFNC.2019.45.557-21-311-316

16. Богданчиков И.Ю. Результаты применение пожнивных остатков в качестве удобрения для повышения плодородия почвы / Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2020» [Электронный ресурс] / Отв.ред. И.А. Алешковский, А.В. Андриянов, Е.А. Антипов. – Электрон.текстовые дан. (1500 Мб.) – М.: МАКС Пресс, 2020. – Режим доступа: https://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2020/index.htm, свободный – Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2020». ISBN 978-5-317-06417-4

17. К вопросу об использовании соломы в качестве удобрения в системе органического земледелия / И.Ю. Богданчиков, Н.В. Бышов, А.Н. Бачурин, К.Н. Дрожжин // Материалы Национальной науч.-прак. конф. «Технологические новации как фактор устойчивого и эффективного развития современного агропромышленного комплекса» 20 ноября 2020 г. ФГБОУ ВО РГАТУ. 2020. Часть 2. С. 61-68.

18. Результаты мониторинга почвенных неоднородностей на основе мультиспектральных снимков полей при утилизации незерновой части урожая в качестве удобрения / И.Ю. Богданчиков, Н.В.Бышов, К.Н. Дрожжин, Д.О. Олейник, Е.В. Березовский //Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета имени П.А. Костычева, 2020. – №3. – С. 74-79 doi: 10.36508/RSATU.2020.64.67.013

19. Афанасьев Р.А., Фотометрическая диагностика азотного питания как фактор роботизации точного земледелия / Р.А. Афанасьев, А.И. Беленков, Е.В. Березовский, О.А. Щуклина // Нивы России. – 2016. – №6. – С. 68-71.

20. Digital technology for the disposal of the non-cereal portion of the crop as fertilizer Bogdanchikov I.Y., Romanchuk V.A. IOP Conf. Series: EarthandEnvironmentalScience 421 (2020) 042008 doi:10.1088/1755-1315/421/4/042008

21. Осипов, А. И. Перспективы развития органического земледелия / А. И. Осипов // Здоровье – основа человеческого потенциала: проблемы и пути их решения. – 2019. – Т. 14. – № 2. – С. 948-958.

22. Богданчиков, И.Ю. Рекомендации по применению пожнивных остатков в качестве удобрения [Текст] / И.Ю. Богданчиков, К.Н. Дрожжин, А.Н. Бачурин, Г.К. Рембалович, М.Ю. Костенко, Р.В. Безносюк, Д.Н. Бышов, М.А. Есенин, А.И. Мартышов, А.Н. Михеев – ФГБОУ ВО РГАТУ, 2019 – 52 с.

23. Богданчиков, И.Ю. Рекомендации по повышению эффективности использования соломы и сидератов в системе органического земледелия / И.Ю. Богданчиков, К.Н. Дрожжин, А.Н. Бачурин, Г.К. Рембалович, М.Ю. Костенко, Р.В. Безносюк, М.А. Есенин, А.И. Мартышов – ФГБОУ ВО РГАТУ, 2020 – 36 с.

24. Исходные требования на базовые машинные технологические операции в растениеводстве. -М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005. -с 271.

25. Нормативно-справочные материалы по планированию механизированных работ в сельскохозяйственном производстве: сборник. -М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2008. -316 с.

26. Жалнин, Э.В. Эффективное использование зерноуборочных комбайнов/Э.В. Жалнин//Сельский механизатор. -2013. -№9.

27. Скляров, В.И. Показатели качества измельчения и разбрасывания соломы зерноуборочными комбайнами ведущих фирм/В.И. Скляров, В.В. Сердюк, О.Н. Негреба//Техника и оборудование для села. -2013. -№3.

28. Логинов И.В. Совершенствование технического средства для подбора, измельчения и разбрасывания соломы из валков с одновременным внесением минеральных удобрений. Дис….Канд. техн. наук. – Киров – Йощкар-Ола. 2005. – 148 с.

29. Русакова, И.В. Теоретические основы и методы управления плодородием почв при использовании растительных остатков в земледелии / И.В. Русакова. – Владимир: ФГБНУ ВНИИОУ, 2016 – 131 с.

30. Артемов В.Е. Совершенствование технологии уборки зерновых колосовых культур с использованием прицепного подборщика-измельчителя соломы. Дис. … канд. техн. наук. – Краснодар. 2005. – 195 с.

31. Ангилеев О.Г. Комплексная утилизация побочной продукции растениеводства. -М.: Росагропромиздат, 1990 г. -120 с.

32. Есенин М.А., Мартышов А.И. Технологии уборки незерновой части урожая, применяемые в Рязанской области // Аграрная наука как основа продовольственной безопасности региона: мат. 66-й Междунар. научн.-практ. конф. Ч. I. Рязань: ФГБОУ ВПО РГАТУ, 2015. С. 68-71.

33. Ягельский М.Ю. Обоснование параметров соломоизмельчителя-разбрасывателя зерноуборочного комбайна :Дисс … Канд. техн. наук – Орел, 2018. – 272 с.

34. Трубилин Е.И. Механико-технологическое обоснование и разработка энергосберегающей технологии использования соломы на удобрение :Дисс. … Док. Техн. наук : 05.20.01. – Краснодар, 1996. – 399 с.

35. Проблемы деградации и восстановления продуктивности земель сельскохозяйственного назначения в России / Под редакцией академиков «Россельхозакадемии» А.В. Гордеева, Г.А. Романенко. – М.: ФГНУ Росинформагротех, 2008. – 68 с.

36. Ладатко, В.А. Влияние сжигания рисовой соломы на температурный режим почвы / В.А. Ладатко, М.А. Ладатко // Зерновое хозяйство России. – 2016. – №2. – С. 49-55.

37. Lu C., Ma J., Chen X., Zhang X., Shi Y., Huang B. Effect of nitro-gen fertilizer and maize straw incorporation on NH4 +15 N and NO3 15N accumulation in black soil of northeast china among three consecuentive cropping cycles // J. Soil Sci. PlantNutr. 2010. V. 10 (4). P. 444-453.

38. Русакова И.В. Биопрепараты-деструкторы послеуборочных остатков. LAP Lambert Academic Publishing GmbH & Co. 2018. – 101 с.

39. Abro S.A., Tian X., Wang X., Wu F., Kuyide J.E. Decomposition characteristics of maize (Zea mays. L.) straw with different carbon to nitrogen (C/N) ratios under various moisture regimes // African Journal of Biotechnology. 2011. Vol. 10(50). P. 10149-10156.

40. Kögel-Knabner I. The macromolecular organic composition of plant and microbial residues as inputs to soil organic matter // Soil Biology and Biochemistry. 2002. V. 34.I. 2.P. 139-162/

41. Дедов, А.А. Динамика разложения растительных остатков в черноземе типичном и продуктивность культур севооборота / А.А. Дедов, А.В. Дедов, Несмеянова М.А. // Агрохимия. 2016. №6. С.3-8.

42. Пат. 179 685 Российская Федерация, СПК A01F 29/00 (2006.01); A01D 34/43 (2006.01). Агрегат для утилизации незерновой части урожая в качестве удобрения [Текст] / И.Ю. Богданчиков, Д.В. Иванов, Н.В.Бышов, А.Н.Бачурин, А.А. Качармин; заявитель и патентообладатель Богданчиков И.Ю. – № 2017140290/13 (070001); заявл. 20.11.17; опубл. 22.05.18, Бюл. №15. – 2 с.

43. Агрегат для утилизации незерновой части урожая в качестве удобрения/ И.Ю. Богданчиков, Д.В. Иванов, Н.В. Бышов [и др.] // Вестник АПК Ставрополья. – 2018. – №4. – С. 5-11. DOI: 10.31279/2222-9345-2018-7-32-5-11

44. Богданчиков, И.Ю. К вопросу о формировании защитного слоя при утилизации незерновой части урожая [Текст] / И.Ю. Богданчиков, А.Н. Михеев, А.А. Качармин // Материалы межд. Нучн.-пр. конф. «Аграрная наука в инновационном развитии АПК»26-28 ноября 2018 года: п. Майский: Изд-во.: ФГБОУ ВО Белгородский ГАУ, 2018. – С. 25-29

45. Богданчиков, И.Ю. Повышение производительности устройства для утилизации незерновой части урожая в составе машинно-тракторного агрегата [Текст] / И.Ю. Богданчиков, А.Н. Бачурин, Н.В. Бышов // Фундаментальные исследования. – 2014. – №11 (часть 12). – С. 2580-2584.

46. Титова, В.И. Агро- и биохимические методы исследования состояния экосистем: учеб.пособие для вузов / В.И. Титова, Е.В. Дабахова, М.В. Дабахов; Нижегородская гос. с.-х. академия. – Н. Новгород: Изд.-во ВВАГС, 2011. – 170 с.

47. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов – М.: Книга по Требованию, 2012. – 352 с.

48. Погода и климат : сайт / справочно-информационный портал.– URL:http://www.pogodaiklimat.ru/monitor.php?id=27730&month=12&year=2020 (Дата обращения 20.12.2020).

49. Гидрометцентр России : сайт / Гидрометцентр России. – Москва. – URL:https://meteoinfo.ru/forecasts5000/russia/ryazan-area (Дата обращения 20.12.2020).

50. Results of studying the effects of biological products on accelerating the decomposition of the crop tailings / I. Yu. Bogdanchikov, N.V. Byshov, A.N. Bachurin, MA.Esenin and MA.Tkacheva // BIO WebConf., 17 (2020) 00085 DOI: https://doi.org/10.1051/bioconf/20201700085

51. Скорляков, В.И. Способы и технические средства контроля качества механизированных работ в растениеводстве: инструктивно-метод. издание. / В.И. Скорляков, Т.А. Юрина, И.М. Киреев, З.М. Коваль – Москва: ФГБНУ «Росинформагротех», 2015. – 80 с. – Библиогр. : с. 70-75. – 1000 экз ISBN 978-5-7367-1121-5. Текст: непосредственный.

52. Обоснование параметров валков соломы и рабочих элементов разравнивателя [Текст] / Р.К. Абдрахманов, М.Н. Калимуллин, Р.М. Сафин, С.М. Архипов // Вестник Казанского ГАУ. – 2012. – №3. – С. 64-67.

53. Богданчиков, И.Ю. Определение урожайности незерновой части урожая в валке [Текст] / И.Ю. Богданчиков // Инновации в АПК: проблемы и перспективы. – 2017. – № 1 (13). – С. 4-11.

54. Устройство для утилизации незерновой части урожая [Текст] / И.Ю. Богданчиков, Н.В. Бышов, А.Н. Бачурин [и др.] / Сельский механизатор. – 2018 – №2 – С. 2-3.

55. Качество измельчения и разбрасывания соломы комбайнами [Текст] / Д.Н. Бышов, А.Н. Бачурин, И.Ю. Богданчиков, А.И. Мартышов // Сельский механизатор. – 2014. – №5. – С. 10-11.

56. Зангиев А.А., Шпилько А.В., Левшин А.Г. Эксплуатация машинно-тракторного парка. -М.: КолосС, 2007. -320 с.

57. ГОСТ Р 527778-2007 «Испытания сельскохозяйственной техники. Методы эксплуатационно-технологической оценки» -27 с.

58. ГОСТ 15895-77 «Статистические методы управления качеством продукции. Термины и определения» – 49 с.

59. Влияние температуры и влажности на минерализацию и гумификацию лиственного опада в модельном инкубационном эксперименте / А.А. Ларионова, А.Н. Мальцева, де Гереню В.О. Лопес [и др.] // Почвоведение. 2017. №4. С. 438-448.

60. Оценка экономической эффективности использования агрегата для утилизации незерновой части урожая в качестве удобрения / И.Ю. Богданчиков, К.Н. Дрожжин, А.Н. Бачурин, В.Е. Калякин // Материалы Национальной науч.-практ. конф. «Тенденции инженерно-технологического развития агропромышленного комплекса» 21 марта 2019 года: Сб. научн. тр. – Рязань: ФГБОУ ВО РГАТУ, 2019. – С. 21-24.

61. Оценка экономической эффективности технологий с использованием незерновой части урожая в качестве удобрения /Богданчикова А.Ю., Богданчиков И.Ю., Богданчикова Т.М.// Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2014. № 3 (23). С. 57-61.

Приложения

 

Автор НИР 

Оглавление

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *