Efficient depth of primary soil cultivation
- 作者: Blednykh V.V1, Svechnikov P.G1
-
隶属关系:
- Chelyabinsk State Agroengineering Academy
- 期: 卷 81, 编号 10 (2014)
- 页面: 34-35
- 栏目: Articles
- ##submission.dateSubmitted##: 26.04.2021
- ##submission.datePublished##: 15.10.2014
- URL: https://journals.eco-vector.com/0321-4443/article/view/65534
- DOI: https://doi.org/10.17816/0321-4443-65534
- ID: 65534
如何引用文章
全文:
详细
Examples of determination of optimal soil cultivation depth during grain production are considered. Obtained mathematical model permits to determine optimal soil cultivation depth in specific environmental and economic conditions.
全文:
УДК 631.31 ТСМ № 10-2014 Экономичная глубина основной обработки почвы Д-р техн. наук, академик РАН В.В. Бледных, д-р техн. наук П.Г. Свечников (Челябинская ГАА, dzo@csaa.ru) Аннотация. Рассмотрены примеры определения оптимальной глубины обработки почвы при производстве зерна. Полученная математическая модель позволяет в конкретных природных и экономических условиях определить оптимальную глубину обработки почвы. Ключевые слова: обработка почвы, оптимальная глубина, эксплуатационные затраты, экономический эффект, производительность, урожайность, потери урожая. Один из важнейших факторов, обеспечивающих величину и стабильность урожая - качество обработки почвы. В современной агрономической науке под ним подразумеваются: заданная глубина обработки и ее вариации, крошение почвы, положение слоев до и после обработки, качество оборота пласта, заделка жнивья и растительных остатков, сохранение жнивья на поверхности поля, перемешивание растительных остатков с верхним слоем почвы и т.д. Оптимальной для конкретных условий можно считать ту глубину обработки почвы, при которой продукция, произведенная на ней с использованием имеющихся ресурсов, обладает всеми нужными свойствами и невысокой стоимостью. Исследования Д.Н. Прянишникова, Н.К. Недокучаева, А.А. Князева и других ученых [1-3] показывают, что урожайность зерновых культур зависит от глубины основной обработки почвы. Потери (недобор) урожая в зависимости от глубины основной обработки почвы представлены в условных долях на рис. 1. Эти экспериментальные данные с помощью метода наименьших квадратов можно аппроксимировать зависимостью: (доли), (1) где П - потери урожая, ц/га; а - глубина обработки почвы, м; или более простой зависимостью для диапазона а = 0,1…0,4 м (рис. 2): (доли). (2) С учетом этого реальные потери урожая от глубины основной обработки почвы составят: , где У - средняя урожайность зерновых для данной почвенно-климатической зоны. Фактическая урожайность определяется уравнением: . (3) Влияние глубины основной обработки почвы на урожайность культур обусловлено целым рядом факторов. С увеличением глубины обработки: - увеличиваются общая и капиллярная скважность почвы; - облегчается доступ воздуха к корневой системе растений; - увеличивается водопроницаемость почвы, более полно используются выпадающие осадки; - лучше используются запасы азота, фосфора и калия; - улучшаются условия развития корневой системы возделываемых растений. Для экономического обоснования глубины обработки почвы в конкретном хозяйстве необходимо учитывать и отрицательные стороны глубокой обработки: - снижение производительности агрегатов; - увеличение продолжительности обработки почвы; - рост затрат на технологический процесс. Рассмотрим пример определения оптимальной глубины обработки почвы при производстве зерна. Для производителя с.-х. продукции целевая функция - получение максимального эффекта от возделывания зерновых культур. Эта цель может быть записана уравнением: , (4) где Э - экономический эффект, руб/га; - потери урожая при различной глубине обработки почвы, ц/га; C - цена урожая, руб/ц; - эксплуатационные затраты, руб/га. Ограничения при поиске решения - качество семян, система удобрений и мелиорации - одинаковы во всех случаях. Эксплуатационные затраты, руб/га, определяются согласно существующей методике и включают затраты на заработную плату , горючее , ремонт и техническое обслуживание техники , амортизацию техники : , (5) ; ; ; , где - часовая оплата тракториста, руб/ч; - расход горючего двигателем агрегата, кг/ч; - комплексная цена горюче-смазочных материалов, руб/кг; - цена агрегата, руб.; - процент отчислений на ремонт и техническое обслуживание техники; - на амортизацию; - производительность агрегата, га/ч. , где - коэффициент использования времени смены; - рабочая скорость агрегата, м/с; - ширина захвата агрегата, м. , где - мощность на крюке трактора, кВт; - тяговое сопротивление орудия (усилие на крюке трактора), кг. , где - удельное сопротивление почвы обработке, кН/м². После преобразований имеем: , или с учетом применения указанных размерностей (при ): . (6) Рассмотрим конкретный пример со следующими значениями величин, входящих в математическую модель: кН/м2; = 50 кВт; = 30 кг/ч; = 20 руб/кг; = 350 руб/ч; = 250 руб/ч; C = 200 руб/ц; ц/га. По уравнениям (3), (6) и (5) построим графики и , изображенные на рис. 3, 4. Вывод Рассмотренная математическая модель позволяет в конкретных природных и экономических условиях определить оптимальную глубину обработки почвы.×
作者简介
V. Blednykh
Chelyabinsk State Agroengineering Academy
Email: dzo@csaa.ru
P. Svechnikov
Chelyabinsk State Agroengineering Academy
Email: dzo@csaa.ru
参考
- Князев А.А. Физико-механические и технологические свойства почвы в процессе обработки зяби в условиях среднего Поволжья // Тр. Куйбышевского СХИ. - 1975.
- Лурье А.Б., Любимов А.И. Широкозахватные почвообрабатывающие машины. - Л.: Машиностроение, 1981.
- Прянишников Д.Н., Якушкин И.В. Растения полевой культуры. - М.: Машгиз, 1936.
- Бахтин П.У. Исследование физико-механических и технологических свойств основных типов почв СССР. - М.: Колос, 1969.
- Бледных В.В. Основные закономерности движения почвы по трехгранному клину // Динамика почвообрабатывающих агрегатов и рабочие органы для обработки почвы: Сб. тр. ЧИМЭСХ. - Челябинск, 1982.
- Малая сельскохозяйственная энциклопедия / Под ред. Н.К. Недокучаева. - Л.: Мысль, 1928. - Т. 1.
补充文件
![](/img/style/loading.gif)