Общие вопросы сельского хозяйства

Общие вопросы сельского хозяйства
О.В. Турковская,   С.Н. Голубев
PDF
Коллекция ризосферных микроорганизмов: значение для исследования растительно-бактериальной ассоциативности.
Коллекции микроорганизмов - один из важнейших компонентов биологической науки, который обеспечивает исследователей необходимым материалом и сохраняет биологические ресурсы. Таковой является Коллекция ризосферных микроорганизмов Института биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук (ИБФРМ РАН), деятельность которой сосредоточена в первую очередь на выделении и сохранении микроорганизмов, выделенных из корневой зоны растений. Интерес мировой науки к микроорганизмам этой экологической ниши не ослабевает по причине их большой значимости для роста и развития растений и, следовательно, для растениеводства. Группа бактерий, обладающих полезными для растений свойствами, получила название PGPR (plant growth promoting rhizobacteria - стимулирующие рост растений ризобактерии). К ним относятся и почвенные азотфиксирующие альфа-протеобактерии рода Azospirillum, составляющие ядро вышеназванной коллекции. Азоспириллы, открытые в 70-х гг. прошлого века бразильскими учеными, в настоящее время являются признанными во всем мире модельными объектами для изучения молекулярных механизмов растительно-микробных взаимодействий. Фиксация атмосферного азота, продукция фитогормонов, солюбилизация фосфатов, контроль патогенов, формирование у растений индуцированной системной устойчивости - целый комплекс полезных свойств делает их универсальным инструментом для фундаментальных исследований и практического применения. В обзоре обсуждается современное состояние исследований по бактериям рода Azospirillum с акцентом на результатах, полученных коллективом ИБФРМ РАН (г. Саратов). Экспедиции по Саратовской области, проведенные микробиологами института в начале 1980-х гг., заложили основу уникального собрания представителей этого бактериального таксона, которое сегодня включает более 160 штаммов и считается одним из самых крупных в Европе. Исследования сотрудников ИБФРМ РАН преимущественно сосредоточены на структурах азоспирилл, вовлеченных в образование ассоциативного симбиоза с растениями. Прежде всего это внеклеточные полисахаридсодержащие комплексы и лектины. Развитие методов иммунохимии во многом позволило выяснить, как в целом организована поверхность бактерий. Благодаря изучению генома азоспирилл существенно углубилось понимание роли вышеупомянутых структур, а также подвижности бактерий и формирования ими биопленок при заселении корней. В прикладном аспекте заслуживают внимания исследования азоспирилл, направленные на развитие агро- и экотехнологий, а также технологии «зеленого» синтеза наночастиц золота, серебра и селена. Коллекция продолжает развиваться, пополняясь новыми штаммами, показывая большое значение специализированных собраний микроорганизмов для создания и поддержания исследовательской базы и эффективного решения фундаментальных и прикладных задач микробиологии.
А.М. Тремасова,   Ю.В. Ларина
PDF
Шунгит и цеолит для обезвреживания сточных вод.
Представлены результаты оценки эффективности использования сорбентов шунгита и цеолита для очистки сточных вод из очистных сооружений. С этой целью пробы сточной воды пропускали через слои шунгито-цеолитового фильтра, после чего проведена оценка ее физико-химических свойств, санитарно-микробиологических показателей, содержания токсичных элементов. Установлено, что исходные образцы сточных вод по большинству из анализируемых показателей не соответствовали установленным нормам. После очистки сточной воды с использованием шунгито-цеолитового фильтра отмечены положительные сдвиги по большинству из оцениваемых показателей. При этом отмечалось снижение запаха, мутности и цветности до предельно допустимого уровня. Содержание активного хлора, хлоридов и железа снижалось на 94,1; 97,5 и 97,6 % соответственно. Концентрация ионов аммония уменьшалась на 99,9 %, при значительном превышении данного показателя в исходном образце. Количество токсичных элементов в исследуемых пробах не превышало предельно допустимых концентраций. Общее микробное число проб исходной сточной воды составило 4,2х10 КОЕ/см , количество стафилококков - 3,4х10 КОЕ/см , индекс бактерий группы кишечной палочки составил более 10000 микробных клеток/л. После фильтрации общее микробное число исследуемых проб сточной воды составило 6,0х102; патогенная микрофлора не обнаружена, индекс бактерий группы кишечной палочки - менее 10 клеток/л. Показано, что использование природных сорбентов шунгита и цеолита способствует значительному улучшению качества сточной воды по большинству анализируемых показателей, включая микробиологические.
Е.М. Романов,   Елена Николаевна Наквасина,   Е.Н. Косарева
PDF
Применение водной суспензии сапонита на дерново-слабоподзолистой супесчаной окультуренной почве в качестве мелиоранта.
Одной из главных проблем развития сельского хозяйства на северных территориях является повышенная кислотность почв. Основной способ снижения кислотности - проведение химической мелиорации почв сельскохозяйственных угодий. Известковые материалы карьеров Архангельской области не зарегистрированы в перечне агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. Включенные в данный перечень мелиоранты добываются или производятся в значительном отдалении от территории региона, что приводит к дополнительным тратам на поставку и отражается на стоимости конечной продукции сельхозтоваропроизводителей. В настоящее время проводится изучение возможности применения в качестве мелиоранта побочной кальцийсодержащей продукции обогатительной фабрики по добыче алмазов ПАО «Севералмаз» с месторождения имени М.В. Ломоносова, представленной водной суспензией сапонита. Значительные запасы данного глинистого минерала обусловлены геологическими особенностями месторождения, а уникальные свойства сапонита позволяют предположить возможность его использования в качестве минерального удобрения, в том числе для улучшения физико-химических свойств почвы. В данном исследовании была изучена возможность применения водной суспензии сапонита в качестве мелиоранта. Эксперимент был заложен в Холмогорском районе Архангельской области на чистом пару. В результате было установлено влияние водной суспензии сапонита на обменную и гидролитическую кислотность, а также на количество эквивалентов алюминия в почвенном растворе. Помимо этого зафиксированы отличия во влиянии весеннего и осеннего внесения сапонитсодержащих материалов и установлена их доза, которая показала наилучшие результаты применения сапонита в качестве мелиоранта.
Евгений Владимирович Припоров,   Анатолий Борисович Шепелев
PDF
Анализ факторов, влияющих на коэффициент полезного действия дисковой бороны.
Дисковые бороны с рядным расположением сферических дисков на индивидуальной оси находят широкое применение в ресурсосберегающих технологиях подготовки почвы под посев зерновых после пропашных культур. Рабочие органы дисковых борон не забиваются растительными остатками и почвой. Важный показатель дисковой бороны - коэффициент полезного действия. Цель исследования - определить факторы, влияющие на коэффициент полезного действия дисковой бороны с установкой диска на индивидуальной оси. Установлено, что тяговое сопротивление дисковой бороны зависит от конструктивных и технологических параметров сферического диска и скорости движения агрегата. Эксплуатационный вес дисковой бороны устанавливается в зависимости от числа дисков и требуемой нагрузки для сохранения необходимой глубины обработки. Доказано, что коэффициент полезного действия дисковой бороны не зависит от конструктивных и технологических параметров установки сферического диска на раме. Установлено влияние удельного тягового сопротивления почвы, нагрузки на диск, глубины обработки на коэффициент полезного действия дисковой бороны. Увеличение коэффициента полезного действия дисковой бороны достигается за счёт увеличения полезных затрат на работу сферического диска и снижения нагрузки на диск.
В. В. Альт,   Е. А. Лапченко,   С. П. Исакова
PDF
Математическая модель по выбору технологий возделывания зерновых культур.
Проведены исследования по повышению эффективности сельскохозяйственного производства за счет выбора технологии и технических средств на основе математической модели с учетом особенностей расположения и производственных условий хозяйства. Выделены лимитирующие факторы развития зернового производства: увлажнение и сумма температур в вегетационный период, безморозный период и др. Рассмотрены технологии основной обработки почв, обеспечивающих минимизацию воздействия лимитирующих факторов на урожайность. Представлена обобщенная структурная схема процесса выбора технологий и технических средств при возделывании зерновых культур. Сформированы ограничения, влияющие на выбор агротехнологии: почвенно-климатические условия, фитосанитарная обстановка, севооборот, наличие семян и техники и др. Обоснованы критерии оптимизации, которые позволяют выбирать технологии и технические средства, обеспечивая снижение затрат, энергосбережение и экономию трудовых ресурсов при соблюдении заданных агротехнических сроков выполнения технологических операций. Разработана математическая модель с критериями оптимальности: расходом горюче-смазочных материалов, числом механизаторов, затратами на производство. В модель вошли следующие ограничения: учет агроклиматического расположения хозяйства, учет кадрового потенциала, выполнение заданного объема работ. Модель дает возможность оценить агротехнологию и технические средства по следующим параметрам: минимальной величине прямых затрат, минимальному расходу горюче-смазочных материалов и необходимому числу механизаторов для реализации агротехнологии. На основе данной модели будет разработано программное обеспечение и проведена апробация полученных результатов на данных конкретного хозяйства. Использование программного обеспечения позволит повысить эффективность сельскохозяйственного производства за счет обоснованного принятия управленческих решений сельхозтоваропроизводителю в области выбора и реализации технологий.
Александр Севостьянович Моторин
PDF
Агрогенная эволюция органического вещества торфяных почв Западной Сибири.
Определено влияние уровня залегания грунтовых вод (УГВ), культур овощекормового севооборота и минеральных удобрений на изменение состава органического вещества среднемощной торфяной почвы. Исследования проведены на лизиметрах с регулируемым уровнем (0,5; 1,0; 1,5 и 1,0-2,0 м) залегания грунтовых вод; в овощекормовом севообороте, развернутом во времени и в пространстве; под многолетними травами без предварительного возделывания однолетних культур. Установлено, что в пахотном слое (0,2 м) торфяной почвы содержание битумов при УГВ 0,5 м меньше на 1,65%, чем при глубине 1,0 м, и на 4,34% - 1,5 м. Максимальное количество (5,68%) водорастворимых и гидролизуемых 2%-й HCl (34,25%) веществ установлено при УГВ 0,5 м. Это соответственно на 1,2 и 3,4-3,8% больше, чем при уровне грунтовых вод 1-1,5 м. При УГВ 1,5 м количество гуминовых кислот снижается на 4,5% по сравнению с залеганием их на глубине 0,5 м. Количество фульвокислот в пахотном слое зависит от УГВ (r = 0,79). Содержание трудногидролизуемых 80%-й H2SO4 веществ в пахотном слое снижается от 2,82 до 2,31% при увеличении глубины залегания грунтовых вод от 0,5 до 1,5 м. Просматривается зависимость снижения количества лигнина при увеличении глубины залегания грунтовых вод от 0,5 (6,66%) до 1,5 м (5,30%). Пятилетнее возделывание сельскохозяйственных культур в овощекормовом севообороте не приводит к радикальным изменениям в составе органического вещества торфа. Залужение торфяных почв многолетними травами без посева предварительных культур обеспечивает сохранность органического вещества торфа и предотвращает его существенную трансформацию. Минеральные удобрения снижают скорость накопления трудногидролизуемых и негидролизуемых форм вследствие создания в почве более жестких окислительно-гидролитических условий и увеличения количества свежего растительного материала за счет пожнивных и корневых остатков.
Алексей Николаевич Кушнарев,   Алексей Иванович Гончарук,   Сергей Васильевич Щитов,   Евгений Евгеньевич Кузнецов,   Алексей Александрович Кислов
PDF
Результаты экспериментальных исследований поворота многозвенных транспортно-технологических поездов при перевозке сельскохозяйственных грузов.
Одним из ключевых условий получения высокого урожая является своевременное транспортно-технологическое обеспечение ряда сельскохозяйственных операций, выполняемых в технологии возделывания сельскохозяйственных культур. Особенно остро этот вопрос стоит там, где своевременность выполнения вышеназванных работ во многом зависит от природно-климатических условий и состояния почвы. Специфика обусловлена возможностями выполнения энергетическими средствами возложенных на них функций, что во многом ограничивается тягово-сцепными свойствами в этот период. Данная проблема актуальна в регионах, где в период проведения основных сельскохозяйственных работ почва имеет слабую несущую способность. В этих условиях для выполнения транспортно-технологических работ задействованы колёсные тракторы класса 1,4….2. Они используются в многозвенных тракторно-транспортных поездах, которые осуществляют внутрихозяйственные перевозки на дорогах с шириной полосы до 3 м и ограниченным увеличением ширины транспортного коридора на повороте. Исследование проведено с целью снижения транспортного коридора в повороте тракторно-транспортного агрегата. Для этого разработано устройство, позволяющее решить обозначенную задачу за счёт корректирования точки сцепления прицепа с энергетическим средством. В предложенной статье приведены результаты экспериментальных исследований по корректированию транспортного коридора агрегата.
Евгений Владимирович Припоров,   Михаил Александрович Руденко,   Владислав Андрееви Савенко
PDF
Технологические и энергетические параметры дисковых борон с параллельным расположением рядов.
Обоснованы технологические и энергетические параметры дисковой бороны, при которых обеспечивается обработка почвы, отвечающая агротребованиям. В Краснодарском крае дисковые бороны с установкой сферических дисков на индивидуальной стойке используются для обработки почвы после пропашных под посев зерновых. Эти дисковые орудия позволяют обеспечить подготовку почвы под посев за 1 - 2 прохода. Основными энергетическими показателями дисковой бороны являются удельная мощность двигателя трактора на единицу рабочей ширины захвата и удельная мощность двигателя трактора на сферический диск. Установлена взаимосвязь этих параметров и доказано, что величина удельной мощности на единицу рабочей ширины захвата зависит прямо пропорционально от удельной мощности на сферический диск и обратно пропорционально - от расстояния между следами дисков. Показано, что качественная обработка почвы при условии непрерывной обработки почвы по рабочей ширине захвата обеспечивается при условии, что ширина захвата сферического диска равна или меньше расстояния между их следами. Доказана взаимосвязь ширины захвата дисковой бороны от общего числа дисков и расстояния между следами дисков. Установлено, что для обеспечения непрерывности обработки почвы угол атаки дисковой бороны должен превышать номинальное значение, при котором определяется рабочая ширина захвата. Установлено, что число дисков на единицу рабочей ширины захвата зависит обратно пропорционально от расстояния между следами дисков. Определено оптимальное число дисков, при котором будет обеспечена непрерывная обработка по ширине захвата в зависимости от расстояния между следами дисков. Доказано, что энергетические и технологические параметры дисковой бороны зависят от расстояния между следами дисков. Представлен алгоритм определения технологических и энергетических параметров дисковой бороны с рядным расположением сферических дисков.
В.Е. Гапонова,   Е.И. Слезко
PDF
Об особенностях потребления студентами аграрных вузов овощей в пищевом рационе.
В соответствии с многочисленными исследованиями установлено, что овощи высоко ценятся за значительное содержание в них клетчатки, витаминов, минеральных и биологически активных веществ. Ученые обнаружили тесную связь между уровнем здоровья и богатым овощами рационом. Доказано, что группы населения, потребляющие эти продукты в больших количествах, меньше рискуют заболеть раком, диабетом, болезнями желудочно-кишечного тракта. Например, они богаты прежде всего витаминами С (аскорбиновая кислота) и А. Так, в организм этот витамин поступает в основном за счет повседневно употребляемых овощей - капусты, огородной зелени, лука. В овощах содержится большое количество воды (75-95%). Благодаря их минеральному составу вода быстро покидает организм, способствуя выведению продуктов обмена веществ. Однако в известных источниках фактически отсутствуют сведения, направленные на исследования режима и рациона питания студентов высшей школы, а также, нет анализа состояния сложившейся системы питания продуктами растительного происхождения (овощами). В материалах статьи приводятся результаты исследования использования в рационе студентов аграрного ВУЗа овощей. Выявлены основные факторы, негативно влияющие на уровень потребления этих продуктов.
А.С. Соколов,   Г.Ф. Соколова
PDF
Сравнительный анализ водно-физических и агрохимических показателей почвы на разновозрастных залежах дельты Волги.
Цель исследований - определение агрохимических и физических изменений, происходящих на залежных землях дельты Волги, выведенных в разные годы из активного хозяйственного оборота, для установления целесообразности возврата в сельскохозяйственное производство. Объект исследований - разновозрастные залежи. В ходе проведения исследований было выявлено, что на короткой залежи (8-9-летней) значения плотности сложения почвы в верхних горизонтах были наименьшими - 1,31-1,75 т/м3. У длительной (24-25-летней) и средней (16-17-летней) залежей в верхних горизонтах отмечено уплотнение почв до 1,55-2,01 т/м3, а в нижних горизонтах - значительное разуплотнение почвы до 0,85-1,10 т/м3. В засушливых условиях дельты Волги все типы сельскохозяйственных угодий испытывали стресс из-за очень высоких летних температур воздуха и малого количества осадков. Установлена линейная корреляция (r=0,71) между запасами почвенной влаги и количеством растений. Сравнивая запасы влаги в почве на различных залежных участках, можно отметить короткую залежь как наиболее влагообеспеченную. В весенний период на короткой залежи определены наибольшие запасы почвенной влаги - 860,3 м3/га. На старовозрастных залежах в летний период естественная влажность почвы снижалась в среднем до 3,9-4,2 %, не способствуя прорастанию семян и росту растений. Выявлено повышенное содержание суммы водорастворимых солей в почве на всех залежных участках, особенно в конце жаркого лета. Залежный этап развития почвенных процессов связан с восстановлением плодородия. С возрастом залежи содержание гумуса, легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора и обменного калия увеличивалось.
Александр Евгеньевич Слепенков,   Сергей Николаевич Кулинченко,   Сергей Васильевич Щитов,   Евгений Евгеньевич Кузнецов
PDF
Повышение эффективности машин предпосевной обработки почвы.
В регионах страны, где в осенний период из-за позднего окончания уборочных работ, ранних заморозков и высокого снежного покрова невозможна подготовки полей под посев, весной приходится проводить почвообработку в крайне сжатые сроки. При этом, учитывая более высокую производительность бороновальных агрегатов в отличие от пахотных, наиболее часто применяется дискование и боронование. При обработке тяжёлых почв возникает необходимость использования балластных грузов для повышения глубины обработки и улучшения перемешивания почвы, что увеличивает массу сельскохозяйственного орудия. Для устранения данного недостатка предлагается устройство, перераспределяющее сцепной вес, позволяющее изменять весовую нагрузку бороны в зависимости от эксплуатационной необходимости. В статье представлены результаты исследования бороновального агрегата с установленным предлагаемым устройством оригинальной конструкции.
Е.И. Волошин,   В.А. Полосина,   М.В. Бурина
PDF
Влияние средств химизации на содержание тяжелых металлов, фтора в почвах и качество растительной продукции в АО «Искра» и агрофирме «Учумская» Ужурского района Средней Сибири
АО «Искра» и агрофирма «Учумская» находятся в Чулымо-Енисейской лесостепной зоне Красноярского края и специализируются на производстве растениеводческой и животноводческой продукции. В структуре почвенного покрова преобладают черноземы выщелоченные и обыкновенные, небольшие площади заняты серыми лесными и интразональными почвами. Особенностью почвенного покрова хозяйств является значительная комплексность, укороченность аккумулятивного горизонта, пониженная степень оподзоленности серых лесных почв. Почвы хозяйств характеризуются повышенным содержанием гумуса, нейтральной реакцией среды, низким и средним содержанием нитратного азота и высоким обменного калия. Обеспеченность пахотных почв подвижным фосфором колеблется от средней до повышенной. В соответствии с зональными рекомендациями при выращивании зерновых и кормовых культур применяются минеральные, органические удобрения и пестициды. Урожайность яровой пшеницы, ячменя, овса, кукурузы на силос, однолетних и многолетних трав в 2016-2018 гг. зависела от плодородия почв, обеспеченности их подвижными формами питательных веществ, уровня применения удобрений, климатических условий, влагообеспеченности посевов и биологических особенностей сельскохозяйственных культур. Средние урожаи зерна пшеницы колеблются от 31,1 до 38,9 ц/га; ячменя - 42,3-49,3; овса - 37,3-59,0; кукурузы - 268,9; однолетних трав - 130,0; многолетних трав на сено - 31,1 ц/га. Вносимые удобрения и пестициды не оказали влияния на содержание и распределение тяжелых металлов в почвах сельскохозяйственных угодий. Валовое содержание кобальта, меди, цинка, марганца, хрома, никеля, кадмия, свинца, ртути и водорастворимого фтора в почвах незначительно отличалось от фоновой концентрации этих элементов в агроценозах Красноярского края. При обследовании почв не установлено загрязнения их тяжелыми металлами. Применение удобрений и пестицидов не оказало отрицательного влияния на качество урожая сельскохозяйственных культур. Концентрация токсичных элементов, пестицидов и радионуклидов в урожае полевых культур находилась на уровне принятых в России санитарных норм.
Анастасия Андреевна Давыдова,   Ильгам Хамбалович Масалимов,   Хасан Талхиевич Каримов,   Шамиль Филаридович Файзрахманов
PDF
Математическая модель процесса сушки семян амаранта в инфракрасной сушильной установке.
Исследования проведены с целью разработки математической модели для оптимизации процесса сушки семян амаранта. В качестве объекта исследований выступили физические процессы, проходящие при сушке семян амаранта. В статье приводится математическое описание сушки семян амаранта в инфракрасной сушильной установке. Разработана технологическая схема сушки семян амаранта, в основу которой заложен инфракрасный нагрев, позволяющий ускорить процесс сушки, не повреждая семенной материал без потери качества семян. Согласно разработанной схеме процесс сушки состоит из трёх этапов: первый - инфракрасный нагрев, второй - отлёжка и третий - охлаждение материала атмосферным воздухом. Разработана математическая модель, основанная на балансе энергии нагрева, влаги и воздуха в сушильной установке, позволяющая определить: диапазон необходимой мощности инфракрасных излучателей, равный QИК = 2,8 - 8,6 кВт, зависящей от начальной влажности материала, продолжительности нагрева и необходимой конечной влажности; количество воздуха в камере удаления влаги и охлаждения, позволяющее охладить зерно и поглотить влагу, испаряемую в процессе охлаждения Lx = 997 - 2991 кг / час; диапазон мощности вентилятора, равный Nв = 1 - 3 кВт.
Сергей Петрович Пирогов,   Александр Юрьевич Чуба
PDF
Исследование собственных частот колебаний гибких трубчатых элементов культиваторов.
Исследование собственных частот колебаний гибких трубчатых элементов культиваторов в зависимости от их геометрических параметров является актуальной задачей. В качестве механической модели трубчатого элемента культиватора выбран пустотелый стержень, изогнутый по определённому радиусу, совершающий колебания в плоскости кривизны продольной оси. На основании уравнений движения бесконечно малого элемента стержня, используя принцип Даламбера, было получено выражение для расчёта собственных частот колебаний гибкого трубчатого элемента культиватора. Для использования при расчётах этого выражения необходимы геометрические параметры трубчатой стойки, физико-механические свойства материала трубки и параметры, зависящие от величины центрального угла трубчатого элемента. Эти параметры были определены для диапазона центральных углов от 150° до 270°. Задаваясь возможными геометрическими параметрами трубчатых элементов культиваторов, в среде MATHLAB были проведены численные эксперименты по определению частот собственных колебаний. На основании этих данных построены графики зависимостей частот собственных колебаний трубчатых элементов в зависимости от толщины стенки упругого элемента, в зависимости от радиуса кривизны продольной оси и в зависимости от центрального угла трубчатого элемента.
Е.В. Байдакова
PDF
Моделирование процесса изменений запасов продуктивной влаги в почве.
В статье представлены результаты моделирования процесса изменения запасов продуктивной влаги в почве под влиянием впитывания с поверхности и испарения. Дана методика определения параметров кинетики изменения запасов продуктивной влаги и рекомендации к расчётам. Гарантом стабильности развития АПК являются мелиорированные земли, на что указывает мировой опыт использования их на протяжении нескольких столетий. Орошаемое земледелие является высокозатратным производством, но вместе с тем оно позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур в разы. Однако несовершенная техника полива не в состоянии обеспечить равномерное распределение воды по полям, что может вызывать уплотнение и локальное засоление почв. Именно поэтому важно осуществлять оптимизацию планирования водопользования при орошении сельхозкультур, в том числе и с помощью моделирования процесса изменения запасов продуктивной влаги в почве под влиянием впитывания с поверхности и испарения. Для определения параметров модели с целью планирования водопользования для орошения сельскохозяйственных культур с начала вегетационного периода необходимо организовать наблюдения за влажностью почвы и осадками. Изменения запасов влаги достаточно измерять через трое суток на каждом типовом участке для построения кинетических кривых изменения запасов влаги и точного определения параметров кинетических кривых на данном участке.
Виктор Иванович Турусов,   Юрий Иванович Чевердин,   В.А. Беспалов,   Т.В. Титова
Изменения физических свойств черноземов сегрегационных в агролесоландшафтах центрального черноземья
В рамках программы по тематике государственного задания на 2018-2020 гг. изучены основные физические свойства черноземов в агролесоландшафтах Центрального Черноземья. Исследования, проведенные в условиях агроценозов и ненарушенных экосистем, разделялись по влиянию агрогенного и агролесомелиоративного характера. Агрогенное влияние рассматривалось на примере залежных угодий, введенных в эксплуатацию под пашню, лесомелиоративное - на примере воздействия лесозащитной полосы на почвенный покров. Установлено, что под влиянием лесных полос и при введении в сельскохозяйственное использование залежных угодий происходит перегруппировка численности почвенных агрегатов, но по различным сценариям. При агрогенном воздействии содержание глыбистой фракции (>10 мм) в пахотном горизонте от 6 до 14 раз увеличивается по сравнению с залежью. Доля пылеватой фракции (<0,25 мм) на пашне, напротив, уменьшается в 2-4 раза, коэффициент структурности - от 8 до 13 раз. Для почв пашни отмечено минимальное значение содержания агрономически ценных агрегатов (∑0,25...10 мм) по сравнению с залежью и лесополосой для всех отобранных слоев. Для пашни средние значения лежат в пределах 58...73 %, тогда как для лесной полосы и залежи доля агрегатов размером 0,25...10 мм составляет 85...95 %. На уменьшение агрономически ценной структуры на пашне повлияло снижение содержания фракций размером 0,25...0,5; 0,5...1; 1...2; 2...3 и 3...5 мм по сравнению с залежью. На структурный состав почвенного покрова агролесомелиоративное влияние осуществляется более щадяще. Доля глыбистой фракции увеличивается незначительно. Сумма агрономически ценных агрегатов в почве лесной полосы на глубине 10...20 и 20...40 см соответствует уровню чернозема залежи. При этом доля пылеватой фракции в почвах естественных ценозов выше. И как следствие этого, на этих же глубинах значения коэффициента структурности чернозема лесополосы незачительно превышают подобные значения в почве залежи. Установлены статистические особенности распределения основных почвенных агрегатов в почвах, подверженных интенсивному агрогенному и лесомелиоративному воздействию, по сравнению с залежными почвами. Рассчитаны некоторые статистические характеристики распределения основных структурных отдельностей черно-земных почв. Определены показатели плотности сложения с различных глубин на участках объекта, которые увеличиваются в ряду залежь-лесополоса-пашня.
Юрий Петрович Прядун
PDF
Моделирование интенсивных идиотипов сортов ярового ячменя для Уральского региона.
В статье представлена разработка модели идиотипов сортов ярового ячменя в условиях резко континентального климата северной и южной лесостепной зоны Южного Урала. В связи с изменяющимися требованиями к сортам и уровнем развития сельскохозяйственного производства процесс создания сорта требует непрерывной корректировки. На основании изучения разнообразного коллекционного и селекционного материала районированных сортов, хозяйственных, морфологических и физиологических признаков ярового ячменя в различных зонах Челябинской области определены параметры моделирования сорта. Установлены взаимосвязи между урожайностью и элементами её структуры модельных сортов двурядного и многорядного ярового ячменя Челябинский 99, Омский 95 по сравнению с новыми сортами Нургуш и Яик, при посеве по различным предшественникам и условиям произрастания. Полная реализация высокой продуктивности сорта возможна при соблюдении параметров моделирования сорта. Методом корреляционного анализа выявлены взаимодействия между количественными признаками, которые позволяют ускорить эффективность отбора и установить ограничения для моделей перспективных кандидатов в новые сорта. Сильная корреляционная зависимость установлена между урожайностью и высотой растений, продуктивной кустистостью, количеством в колосе колосков. Отмечена средняя и сильная корреляция сорта ярового ячменя Яик с продуктивностью при посеве по зерновому предшественнику. Разработанные модели идиотипов сортов позволят реализовать оптимальное соотношение хозяйственно полезных признаков новых сортов ярового ячменя применительно к Челябинской области, а также к другим областям с аналогичными биоклиматическими ресурсами.
Сергей Юрьевич Журавлёв
PDF
Улучшение эксплуатационных свойств колёсных 4К4 сельскохозяйственных тракторов.
Цель исследования: оценка возможности повышения эффективности использования машинно-тракторных агрегатов на почвообрабатывающих операциях путём использования рациональных параметров и характеристик трактора с учётом применения балластных грузов. По результатам исследований дана оценка тягово-сцепных свойств тракторов 3-го, 4-го и 5-го класса тяги с одинарными и сдвоенными колёсами при различных значениях массы mуд*. При выполнении всех операций почвообработки в составе различных мобильных агрегатов для трактора К-424 наиболее рациональное значение mуд2* = 61,94 кг/кВт (mэ = 9787 кг) на сдвоенных колёсах. Анализ расчётных значений потенциальной характеристики трактора К-744Р2 показал, что величина тягового КПД ηт для комплектаций 1К и 2К при рациональных значениях коэффициента φкр* (φкр* = 0,37...0,45). Установка на трактор сдвоенных колес даёт возможность заметно улучшить параметры тяговой характеристики, например, тяговая мощность Nкр увеличивается в среднем на 6 %. При использовании трактора МТЗ-1523 с комплектацией 1К на операциях отвальной вспашки в тяговом диапазоне, ограниченном буксованием 0,08 ≤ δ ≤ 0,15, наибольшая эффективность трактора может быть получена с удельной массой mуд1* = 68,73 кг/кВт. Другие почвообрабатывающие операции первой группы предпочтительно выполнять при наличии у трактора удельной массы 73,37 кг/кВт и комплектации 2К (значение φкрн = 0,44).
Сергей Анатольевич Антонов
PDF
Новый метод оценки сохранности защитных лесных насаждений на основе данных дистанционного зондирования Земли.
Для территории Ставропольского края как одного из ведущих аграрных регионов России характерно увеличение вероятности возникновения таких неблагоприятных явлений, как засухи и суховеи, а в отдельные годы появление пыльных бурь. Защитные лесные насаждения в зависимости от конструкции позволяют эффективно бороться с неблагоприятными климатическими явлениями. Новый метод оценки сохранности защитных лесных насаждений базируется на данных мультиспектральной съёмки с пространственным разрешением 10 м, полученной со спутников Sentinel 2a/b. При проведении исследования были использованы космические снимки, полученные в конце августа 2019 г., это обусловлено минимальным набором культур, которые располагаются на полях Ставропольского края в это время. Достоверно установлена связь между особенностями распределения вегетационного индекса NDVI и сохранностью защитных лесных насаждений в Ставропольском крае. В качестве основных статистических показателей использовались среднее арифметическое и асимметрия выборки. Для насаждений с очень высокой сохранностью среднее значение NDVI > 0,65, а асимметрия < -0,7, при этом для насаждений с очень низкой сохранностью NDVI меняется от 0,35 - 0,45, а асимметрия - от 0 до 0,8. Разработанный метод апробирован на территории Шпаковского района Ставропольского края и доказал свою высокую эффективность. Сохранность удалось определить у 96,2 % защитных лесных насаждений. При этом оценка точности определения сохранности составила 98,6 % в сравнении с её определением по снимкам сверхвысокого пространственного разрешения.
Николай Алексеевич Максютов,   Александр Алексеевич Зоров,   Виталий Юрьевич Скороходов,   Дмитрий Владимирович Митрофанов,   Юрий Васильевич Кафтан,   Наталья Анатольевна Зенкова
PDF
Влияние холодной засухи на урожайность сельскохозяйственных культур в степной зоне Оренбуржья.
Анализ погодных условий за последние 30 лет стационарных исследований показывает, что начиная с 2009 г. в Оренбургской области участились засухи, и в 2018/19 с.-х. году появился новый тип засухи, характеризующийся резкими среднесуточными перепадами температурами в весенне-летний период от 2 - 3 °С до 30 - 35 °С, влажностью воздуха от 100 до 30 % и ниже, атмосферным давлением до 15 - 20 ед. рт. ст. Такую засуху стали называть холодной. Подобные изменения в погоде создают стрессовую ситуацию для растений, всего живого мира, в том числе и человека. Показано, что в условиях холодной засухи рост растений замедляется, что приводит к существенному снижению урожайности сельскохозяйственных культур. По результатам исследования установлено, что в 2018/19 с.-х. году урожайность озимой ржи и пшеницы в среднем по двум фонам питания составила 7,2 и 6,4 ц с 1 га, яровой твёрдой пшеницы по паровым предшественникам - до 4,8 ц, яровой мягкой пшеницы - до 7,8 ц в их последействии, по кукурузе, просу и гороху - от 6,7 до 8,4 ц с 1 га, гороха - 9,7 ц и ячменя - до 14,7 ц с 1 га. Благодаря благоприятным погодным условиям второй половины лета просо сформировало урожайность 30,8 ц с 1 га, кукуруза на силос - 178,7 и суданская трава - 185,0 ц с 1 га зелёной массы. Из всех изучаемых культур существенную прибавку от применения удобрений показали ячмень, просо и кормовые культуры. Доказано, что в условиях весенне-летней холодной засухи роль предшественников практически отсутствует, особенно при размещении по ним яровой твёрдой, мягкой пшеницы и ячменя.
  • АгроНаука
  • Электронный архив выпусков научных журналов по тематическому направлению «Сельскохозяйственные науки» создан в результате работ по государственному контракту № 13.597.11.0047 в рамках мероприятия «Развитие системы демонстрации и популяризации результатов и достижений науки» Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014—2020 годы»


ГПНТБ СО РАН