Оптимизация процессов предпосевной подготовки почвы в Амурской области

Abstract

Цель исследований – определение эффективности процесса подготовки почвы с учётом региональных особенностей Амурской области. Проведение сельскохозяйственных работ, таких как уборка, подготовка почвы и посев, во многом зависит от региональных особенностей Амурской области. В исследуемом регионе основные посевные площади отведены под сою, объ ём производства которой в РФ составляет свыше 40 % [1]. Поздние сроки уборки (с наступление отрицательных температур) не позволяют подготовить почву к проведению весенних посевных работ. Температура воздуха в зимний период времени достигает -40…-45оС, что вызывает промерзание почвенного горизонта на глубину до 3 м. В весенний период таяние снежного покрова и выпадение осадков в виде дождя со снегом перенасыщают почву влагой, что сказывается на её несущей способности. Проведённые исследования позволили предложить конструктивное решение для подготовки почвы в виде прокалывателя-щелереза, который крепится спереди трактора и позволяет применять его совместно с почвообрабатываемыми агрегатами. Предлагаемое устройство способно прокалывать почву на глубину до 0,42 м, что даёт возможность уменьшить влажность верхнего слоя почвы и создать оптимальные условия для произрастания растений. При работе данного устройства происходит перераспределение нагрузки между ведущими мостами трактора: снижение нагрузки на передний мост – с 67,3 кН до 60,5 кН, а увеличение на задний мост – с 33,1 кН до 38,6 кН. Это позволило в конечном итоге снизить плотность почвы после прохода трактора на 7,2 %, твёрдость почвы – на 6,1 %, глубину колеи – на 9,6 %. Использование предлагаемого устройства в агрегате с БДМ-6х4п даёт возможность получить экономию полных энергозатрат в размере 1841,53 МДЖ/га

The purpose of the research is to determine the effectiveness of the soil preparation process, taking into account the regional characteristics of the Amur region. Carrying out agricultural work, such as harvesting, soil preparation and sowing, largely depends on the regional characteristics of the Amur region. In the region under study, the main cultivated area is occupied by soybeans, the production volume of which in the Russian Federation is over 40% [1]. Late harvesting dates (with the onset of negative temperatures) do not allow for preparing the soil for spring sowing in autumn. The air temperature in winter reaches -40...-45 °C, which causes the soil horizon to freeze to a depth of 3 m. In spring, the melting of snow cover and precipitation in the form of rain and snow saturate the soil with moisture, which affects its bearing capacity. The conducted research made it possible to propose a constructive solution for soil preparation in the form of a piercing-milling chisel plough, which is attached to the front of the tractor and allows it to be used in conjunction with tillable units. The proposed device is capable of piercing the soil to a depth of 0.42 m, which makes it possible to reduce the humidity of the upper soil layer and create optimal conditions for plant growth. When this device is in operation, the load is redistributed between the tractor’s drive axles: the load on the front axle decreased from 67.3 kN to 60.5 kN, and the increase on the rear axle is from 33.1 kN to 38.6 kN. This eventually made it possible to reduce the soil density after a tractor pass by 7.2%, soil hardness by 6.1%, and track depth by 9.6%. The use of the proposed device in an aggregate with four-row disk harrow BDM-6x4p makes it possible to obtain savings in total energy consumption in the amount of 1,841.53 MJ/ha.