Совершенствование технологии и технических средств по внесению гербицидов совместно с посадкой картофеля в условиях республики дагестан
На правах рукописи
МААЗОВ ШАМИЛЬ МААЗОВИЧ
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИХ
СРЕДСТВ ПО ВНЕСЕНИЮ ГЕРБИЦИДОВ СОВМЕСТНО
С ПОСАДКОЙ КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ
РЕСПУБЛИКИ ДАГЕСТАН
Специальность: 05.20.01 – Технологии и средства
механизации сельского хозяйства
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
ВОЛГОГРАД - 2010
Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Дагестанская госу дарственная сельскохозяйственная академия»
Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Байбулатов Таслим Султанбекович
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Лауреат Государственной премии СССР, Заслуженный изобретатель РФ Пындак Виктор Иванович кандидат технических наук Новиков Андрей Евгеньевич
Ведущая организация – Государственное научное учреждение «Дагестанский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» (г. Махачкала)
Защита состоится «06» декабря 2010 г. в 12 часов на заседании диссер тационного совета Д 220.008.02 при ФГОУ ВПО «Волгоградская государ ственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 400002, г. Волгоград, пр. Университетский, 26.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО ВГСХА
Автореферат разослан «_» 2010 г. и размещен на сайте http: //www. vgsha. ru
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.И. Ряднов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Картофель является широко распространенной и важнейшей сельскохозяйственной продовольственной культурой страны.
Возделывается он повсеместно, но высокие урожаи получаются не всегда.
Одной из главных причин этого является высокая засоренность посевов. Для сохранения посевов картофеля в чистом виде и получения высоких урожаев необходимо систематически бороться с сорняками. Затраты труда на борьбу с сорняками составляют около 30 % от общих затрат в земледелии.
Одним из эффективных методов борьбы с сорной растительностью яв ляется химический метод, основанный на применении быстроиспаряющихся гербицидов, которые требуют немедленной заделки в почву.
Применяемая в хозяйствах республики Дагестан технология, при кото рой внесение и заделку гербицидов проводят раздельно, имеет ряд недостат ков: необходимость многократных проходов агрегатов по полю;
неравномер ное распределение гербицидов по ширине захвата;
снос раствора гербицидов в ветреную погоду;
улетучивание препарата с поверхности почвы вследствие его недостаточной заделки. Это ведет к ухудшению экологии и санитарно-ги гиенических условий обслуживающего персонала.
Поэтому работа, направленная на повышение эффективности внесения гербицидов, способствующих повышению урожайности картофеля, является актуальной и имеет важное народно-хозяйственное значение.
Исследования проводились в хозяйствах Республики Дагестан в 1997 2009 гг. в соответствии с комплексной темой «Модернизация машинных тех нологий и технических средств в сельскохозяйственном производстве», раз дел № 2.
Цель работы – повышение урожайности картофеля, путем совершен ствования технологии и технических средств по внесению гербицидов в поч ву.
Объект исследования: технологический процесс внутрипочвенного внесения гербицидов совместно с посадкой картофеля;
модернизированный комбинированный агрегат для реализации технологии.
Научная новизна: получены теоретические зависимости движения ча стиц почвы после схода их с крыльев широкозахватных стрельчатых лап и частиц жидкости (гербицидов), выходящих из распыливающего наконечника с учетом сопротивления воздуха и давления в трубопроводе, обеспечиваю щие равномерное распределение гербицидов в воздушной полости, образо ванную при движении лапы;
усовершенствованы технология и технические средства для внесения гербицидов совместно с посадкой картофеля.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. Усовершенствованная технологическая схема комбинированного агре гата для внесения гербицидов совместно с посадкой картофеля и его теорети ческое обоснование.
2. Математические модели, описывающие движение частиц почвы после схода с крыльев широкозахватных стрельчатых лап и движение частиц жид кости (гербицидов), выходящих из диффузорных наконечников.
3. Экспериментальные данные по распределению гербицидов, качеству внесения и заделки их в почву.
Практическая ценность работы. Применение разработанной техно логической схемы комбинированного агрегата для внесения гербицидов сов местно с посадкой картофеля позволяет более рационально использовать гер бициды, сокращая их потери до 40 %, улучшить санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала и получить экономический эф фект в пределах 2835 руб./га.
Апробация. Основные результаты докладывались на научных конфе ренциях профессорско-преподавательского состава Дагестанской ГСХА (2007-2010), Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова (2007) и Волгоградской ГСХА (2010).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 1 патент РФ на полезную модель. 2 статьи опубликованы в рецен зируемом журнале «Механизация и электрификация сельского хозяйства».
Общий объем публикаций составляет 2,4 п.л. и лично авторам – 0,9 п.л.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из вве дения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 153 наименований, в том числе 18 на иностранных языках и приложений. Работа изложена на страницах, содержит 31 рисунок и 9 таблиц.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы и необходимость совер шенствования технологии и технических средств по внесению гербицидов совместно с посадкой картофеля в условиях республики Дагестан.
В первой главе «Состояние вопроса, цель и задачи исследований» на основании анализа литературных источников обоснованы цель и задачи ис следований. Установлено, что из всех методов борьбы с сорняками наиболее эффективным является химический метод. На основании изученного литера турного материала дано агротехническое обоснование направления совер шенствования технологии и технических средств для внесения гербицидов, дан анализ существующих технологий и технических средств по внесению гербицидов и обоснована целесообразность использования для этих целей комбинированного агрегата.
Исходя из этого были сформулированы задачи исследования:
1. На основании анализа существующих способов борьбы с сорной рас тительностью и технологий возделывания картофеля, усовершенствовать технологию и технические средства по совмещенному выполнению операций внутрипочвенного внесения гербицидов и посадки картофеля.
2. Провести теоретические исследования режимов, конструктивных форм и параметров рабочих органов для внутрипочвенного внесения герби цидов и посадки картофеля.
3. Выполнить лабораторные исследования по определению влияния ре жимов, конструктивных форм и параметров рабочего органа на качество и равномерность внесения гербицидов.
4. Провести полевые испытания комбинированного агрегата (картофе лесажалки) и определить технико-экономическую эффективность результа тов исследования.
Во второй главе «Теоретическое обоснование технологии и техниче ских средств по внутрипочвенному внесению гербицидов совместно с посад кой картофеля», показано, что технология посадки картофеля с одновремен ным внутрипочвенным внесением гербицидов является наиболее эффектив ной формой воздействия на сорные растения и наиболее экономичной.
Для внутрипочвенного внесения гербицидов совместно с посадкой картофеля предлагается использовать комбинированный агрегат (рис.1), со стоящий из картофелесажалки СН-4Б. На раме картофелесажалки установле ны дополнительные широкозахватные культиваторные лапы (420-430 мм).
Распылители вмонтированы в сошники и широкозахватные лапы, которые обеспечивают сплошное внутрипочвенное внесение гербицидов.
1 – резервуар;
2 – трубопроводы;
3 – бункер;
4 – широкозахватная культиватор ная лапа;
5 – вычерпывающий аппарат;
6 – туковысевающий аппарат;
7 – туко провод;
8 – сошник;
9 – заделывающие диски;
10 – устройство импульсной по дачи раствора гербицидов и регулировки ее давления;
11 – распылитель Рисунок 1 – Схема предлагаемого комбинированного агрегата для борьбы с сорной растительностью совместно с посадкой картофеля Определена временно не заполненная почвой зона, образуемая кры льями широкозахватной культиваторной лапы. При работе лапы частицы почвы, сходя с крыльев, совершают траектории, образуя между подошвой почвы и траекторией временно не заполненную зону, в которую необходимо подать раствор гербицида (рис. 2).
Рисунок 2 – К определению траектории полета частицы почвы после схода ее с крыла лапы Из рисунка 2 видно, что эта зона ограничивается снизу подошвой почвы, сверху – в передней части крылом лапы;
в задней части траекториями движе ния частиц почвы.
Определена траектория движения частицы почвы, сходящей с крыла ши рокозахватной культиваторной лапы, с учетом сопротивления воздуха. Ис пользуя метод обратимости, то есть принято, что лапа стоит, а слой почвы (частицы) перемещается по крылу вверх и после схода совершает движение по определенной траектории.
g А tg kп х g 1 А cos k п x kп (1) ln + у= kп kп А cos k п А cos или g А tg g А cos k п x kп, (2) у= + ln А cos А cos kп где A – скорость агрегата (лапы) м/с;
cos – учитывает наклон крыла лапы к направлению её движения. Вектор начальной скорости частицы 0 отклоня ется от горизонтали на угол, ( = );
– угол наклона лапы к гори зонту, = 25...30 0 ;
– угол трения почвы по стали, который зависит от типа почвы и в пределах 20…42 0;
Н – расстояние от подошвы почвы до положе ния частицы в начале схода с крыла, м;
Тс – сила сопротивления воздуха, направленная по касательной к траектории в данной точке в сторону, проти воположную движению.
Время полета частицы почвы будет:
1 А cos k п х t= ln. (3) А cos kп Полученное уравнение (2) является уравнением движения частицы почвы, сошедшей с крыла лапы, встречающей сопротивление воздуха, про порциональное скорости полета частицы первой степени.
Для качественного внесения раствора гербицида в почву необходимо, чтобы последние равномерно распределялись по ширине захвата лапы, так чтобы выбрасываемый из распыливающего наконечника факел равномерно распределялся в зоне временно незаполненной почвой, в том числе и по кра ям лап. Для этого необходимо определить дальность полета частиц распы ленной жидкости от центральной линии распыливающего наконечника до ко нечных боковых точек лапы. Определим уравнение движения частицы жид кости в момент начала впрыска относительно системы координат х и у (рис.
3):
Время полета частицы будет:
0 cos 0 0 cos 2 0 2 2m (4) t= m+ m+ ( x0 x ) F cos F cos F cos 2 или cos 2 cos 2m (5) t = 0 2 2 0 m2 + ( x0 x ) 0, m F cos F cos F cos где m – масса частицы, кг;
F – сила, зависящая от давления и площади сече ния трубопровода: F = PS ;
Р – давление трубопроводе, Н/мм2;
S – площадь d, мм2.
выходного сечения трубопровода, S= EMBED CorelDRAW.Graphic. 0 r М х r Н r r F G у х1 = l Рисунок 3 – Схема для вывода уравнения движения частицы с учетом давле ния в трубопроводе С учетом значения времени t получим траекторию движения частицы жидкости (закон движении) по у:
0 cos 2 0 2 cos 0 2m y = 0,5 g ( m+ ( x0 x) 0 m) + F cos F cos F cos 2 0 cos 2 0 2 cos 0 F 2m. (6) + 0,5 sin ( m+ ( x0 x) 0 m) + F cos F cos F 2 cos m cos 2 cos 2m + 0 sin 0 ( 0 2 2 0 m 2 + ( x0 x) 0 m) + y F cos F cos F cos Скорость движения частицы в конце движения (полная скорость):
F2 2 2F cos + cos 0 cos 0 + 0 cos 2 0 + g 2 t 2 + m m = (7).
F F + 2 sin t + 0 sin 0 gt + sin t + 0 sin m m Уравнение (7) с учетом времени t =T, где T – конечное время падения частицы жидкости:
0 cos 2 ( x x0 ) 0 cos 2m Т= +. (8) F cos F cos F cos 2 m m Подставляя в зависимость (8) в уравнение (7), получим конечную ско рость с учетом времени T:
F2 2F cos 2 + cos 0 cos 0 + 0 cos 2 0 + g m m 0 cos 2 0 0 cos 2m ( x x0 ) F cos + + F 2 cos 2 F cos m m = (9).
0 cos 2 0 0 cos F 2m + 2 sin ( x x0 ) F cos + 0 sin + m F 2 cos 2 F cos m m 0 cos 2 ( x x0 ) 0F cos 0 + F sin + 0 sin 2m g + F cos F cos cos 2 m m m Уравнение (9) выражает конечную скорость движения частицы жидко сти, выходящей из распылителя.
Определим дальность полета частицы жидкости за время T:
cos 0 sin 0 2 cos 2 0 0 m m F sin F cos F 2 cos. (10) 0,5 g + x1 = 2m 2m F cos Уравнение (10) выражает дальность полета частицы жидкости за время T.
При начальных условиях у0=0 и х0=0, высота полета Н=У и тогда:
2 cos 2 cos 2m H = y = 0,5 g 0 2 m + m2 + x F cos 2 F cos F cos 2 cos 2 cos F 2m + 0,5 sin 0 2 m +. (11) m2 + x F cos 2 F cos F cos m 2 cos 2 cos 2m + 0 sin 0 0 2 m m2 + x F cos 2 F cos F cos Аналитические исследования показали, что на качество и на равномер ность распыла значимое влияние оказывает давление жидкости в системе, поэтому нами выведены зависимости для определения времени полета части цы жидкости, траектории и скорости движения частицы жидкости, а также дальность полета частицы жидкости с учётом давления в системе.
В третьей главе «Методическое обеспечение экспериментальных ис следований», изложены программа, общая и частные методики эксперимен тальных исследований, дано описание объектов исследований и эксперимен тальных установок.
Программа экспериментальных исследований охватывает изучение следующих вопросов:
1. Проведение лабораторных исследований предлагаемых устройств для внесения раствора гербицидов совместно с посадкой картофеля, а имен но:
а) определение угла распыла, равномерности распределения жидкости и определение оптимальных параметров и конструктивных форм распылива ющих наконечников;
б) определение конструктивных форм и параметров рабочих органов машин для внесения гербицидов совместно с посадкой картофеля;
в) проведение экспериментальной проверки теоретических предпосы лок, а также лабораторное изыскание новых параметров устройств для вну трипочвенного внесения гербицидов совместно с посадкой картофеля.
2. Проведение полевых исследований по изучению качества работы комбинированного агрегата для внутрипочвенного внесения гербицидов сов местно с посадкой картофеля.
При проведении лабораторно-полевых исследований руководствова лись «Методикой полевого опыта» Б.А. Доспехова и ОСТ 70.5.1-82 «Маши ны посевные. Программа и методика испытаний».
В четвертой главе «Результаты лабораторно-полевых экспериментов комбинированного агрегата для внутрипочвенного внесения гербицидов сов местно с посадкой картофеля» представлены основные результаты лабора торных и полевых исследований и дан их анализ. Как показывают лаборатор ные исследования и теоретические расчеты на качество распыла, в конечном счете, и на производительность распылителей большое влияние оказывает угол распыла распыливающих наконечников. Как показали лабораторные ис следования, диффузорные распылители без конуса не обеспечивают распре деления гербицидов по всей ширине распыла, поэтому при выходе устанав ливался конус, который уменьшает площадь поперечного сечения диффузора и обеспечивает доставку жидкости в боковые зоны рабочего органа, т.е. обес печивает распределение гербицидов по всей ширине распыла.
Большое значение на распределение гербицидов по всей ширине рас пыла оказывает угол распыла диффузора. Исследования распыливающих на конечников диффузорного типа с углами распыла (=70;
85;
100 0 ) и давле ниями в системе (P=0,15;
0,20;
0,25 МПа) показали, что оптимальными угла ми распыла являются: угол распыла = 70 0 для сошников картофелесажалки и = 1000 для широкозахватных лап ( b = 420 430мм ) и давлении в системе P=0,15 МПа (рис. 4).
Распределение гербицидов по ширине распыла в зависимости от Распределение гербицидов по ширине распыла угла распыла и давления в системе в зависимости от угла распыла и давления в системе (диффузор с конусом, d =1,5мм) (диффузор без конуса, d =1,5 мм) b, мм b, мм 460 270 250 300 230 260 226 210 0,15 0,2 0, 0,15 0,2 0,25 P, МПа Р, МПа а=70 град а=85 град а=100 град а=70 град а=85 град а=100 град Рисунок 4 – Распределение гербицидов по ширине распыла в зависимости от угла распыла и давления в системе (диффузор с конусом и без него) Лабораторные исследования распыливающих наконечников диффузор ного типа показали, что на распределение гербицидов по всей ширине распы ла диффузора существенное значение оказывает диаметр выходного сечения Распределение гербицидов по ширине распыла Распределение гербицидов по ширине распыла в зависимости от угла и диаметра распылителя в зависимости от угла распыла и диаметра распылителя ( диффузор без конуса, Р= 0,15 МПа ) (диффузор с конусом, Р =0,15 МПа ) b, мм b, мм 410 250 370 330 290 220 210 301 295 250 190 210 229 218 212 1,5 2 2, 1,5 2 2,5 d, мм d, мм а=70 град а=85 град а=100 град а=70 град а=85 град а=100 град диффузора. Влияние диаметра и угла распыла в диффузорах на распределе ние гербицидов по ширине распыла представлено на рисунке 5.
Рисунок 5 – Распределение гербицидов по ширине распыла в зависимости от угла распыла и диаметра (диффузор с конусом и без него) Как видно из рисунка 5, при постоянном давлении в системе P=0,15 МПа распределение гербицидов по всей ширине распыла обеспечива ется при оптимальном значении диаметра выходного сечения диффузора d = 1,5 мм и значениях угла распыла: = 70 0 для сошников картофелесажал ки и = 100 0 для широкозахватных лап (b=420-430 мм).
Для оптимизации параметров культиваторной лапы и сошника были выбраны факторы, их уровни и интервалы варьирования, представленные в таблице 1. Критерием оптимизации являлось неравномерность распределе ния гербицидов N.
Таблица 1 – Факторы, их уровни и интервалы варьирования Факторы Уровни фактора Интервал 0 –1 +1 варьирования, х1 – высота установки распылителя от 20 10 30 поверхности почвы, мм х2 – давление в системе, МПа 0,15 0,05 0,25 0, х3 – угол конуса распылителя, град 100 70 130 В результате реализации 3-х факторного эксперимента плана Рехтшаф нера было получено уравнение регрессии (оптимизации параметров культи ваторной лапы) в кодированном виде:
N = 2,77 0,15х 1 0,35х 2 0,05х 3 + 0,15х 1 х 2 + 0,10х 1 х 3 +. (12) + 0,01х 2 х 3 + 2,48х 1 + 9,38х 2 + 5,68х 2 Адекватность полученной математической модели проверялась по Кри терию Фишера.
Уравнения регрессии (12) в канонической форме имеют вид:
N 2,77 = 2,48х 1 + 9,42 х 2 + 5,64 х 2. (13) Результаты расчетов уравнения (12) графически представлены на ри сунках 6, 7 и 8.
-1 - -0,8 -0, -0,6 -0, -0,4 -0, -0,2 -0, х х 3,0 % 0 3,0 % 4,0 % 0,2 4,0 % 0, 5,0 % 5,0 % 0, 0, 0, 0, 0, 0, -1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 Ри- -1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 х х сунок 6 – Двумерное сечение для изучения влияния факторов х 1 и х 2 при х 3 =0,01 на Рисунок 7 – Двумерное сечение для изучения неравномерность распределения гербицидов N влияния факторов х 1 и х3 при х2 = 0,01 на не равномерность распределения гербицидов N - -0, -0, -0, -0, 3,0 % 0 х 4,0 % 0, 5,0 % 0, 0, 0, -1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 х Рисунок 8 – Двумерное сечение для изучения влияния факторов х2 и х3 при х1 = 0,03 на неравномерность распределения гербицидов N Координаты центров поверхностей для равномерности распределения гербицидов по ширине культиваторной лапы находятся в точках: х 1 = 0,03, х2 = 0,02, х3= 0,01. Раскодировав значения параметров в оптимальной точке, получим, что х1 = 20,3 мм;
х2 = 0,152 МПа;
х3 = 100,3 град. При этом опти мальное значение неравномерности распределения гербицидов культиватор ной лапой, в центре поверхности YN =3 %.
Получено уравнение регрессии (оптимизации параметров сошника) в кодированном виде:
N = 4,67 0,17 х 1 0,33х 2 + 5,05х 3 + 0,20х 1 х 2 + 0,12х 1 х 3 + (14) + 0,03х 2 х 3 + 2,40х 1 + 6,25х 2 + 2,68х 3.
2 Уравнения регрессии (14) в канонической форме, имеют вид:
N 2,03 = 2,39 х 1 + 6,25х 2 + 2,69 х 3.
2 (15) Данное уравнение (14) было решено графическим методом получения двумерных сечений, которые представлены на рисунках 9, 10 и 11.
При рассмотрении двумерного сечения поверхностей отклика по урав нению регрессии, координаты центров поверхностей для равномерности рас пределения гербицидов по ширине сошника картофелесажалки находятся в точках: х1 = 0,06;
х2 = 0,03;
х3= -0,95. Раскодировав значения параметров в оп тимальной точке, получим, что х1 = 20,3 мм;
х2 = 0,152 МПа;
а х3 = 71,5 град.
При этом оптимальное значение неравномерности распределения гербицидов культиваторной лапой, в центре поверхности YN =3 %.
- - -0, -0, -0, -0, 3,0 % -0, -0, -0,2 4,0 % -0, х 5,0 % х 0 3,0 % 0,2 0, 4,0 % 0, 0, 5,0 % 0, 0, 0, 0, -1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 х Рисунок 10 – Двумер -1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 х ное сечение для изучения влияния факторов х Рисунок 9 – Двумерное сечение для изучения 1 и х3 при х2 = 0,01 на неравномерность рас влияния факторов х 1 и х 2 при х 3 =0,01 на пределения гербицидов N неравномерность распределения гербицидов N - -0, -0, 3,0 % -0, 4,0 % -0, 5,0 % 0 х 0, 0, 0, 0, -1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 х Рисунок 11 – Двумерное сечение для изучения влияния факторов х2 и х3 при х1 = 0,03 на неравномерность распределения гербицидов N Таким образом, с помощью двумерных сечений были определены оп тимальные значения факторов, наиболее влияющих на процесс распределе ния гербицидов культиваторной лапой и сошником картофелесажалки, обес печивающим допустимую по техническим условиям неравномерность рас пределения не выше 20 %.
Полевые эксперименты показали, что непосредственное влияние герби цидов на растения картофеля проявлялось в более медленном росте и сниже нии массы ботвы в первое время после внесения, особенно при использова нии высоких доз препаратов. Наблюдения за развитием растений картофеля показали, что применение гербицидов не оказало влияния на прохождение фаз их развития (табл. 2).
Из таблицы 2 видно, что при внесении гербицидов совместно с посад кой картофеля в дозе 0,7 кг/га всходы появляются на 3-5 дней позже, а буто низация и цветение наступает на 2-3 дня раньше, чем в остальных вариантах.
Таблица 2 – Развитие растений картофеля в зависимости от применения гер бицидов (данные 2009 года) Дата наступления фаз развития Доза Дата Варианты опыта гербици- появление образование посадки цветение дов, кг/га всходов бутонов Механизированный 0 20.04 15.05 5.07 15. уход (контроль 1) Механизированный уход+ручная прополка 0 20.04 15.05 5.07 15. (контроль 2) Внесение гербицидов совместно с посадкой 0,7 20.04 18.05 3.07 13. картофеля При сравнении с другими вариантами нами отмечалось, что растения в контроле 1 и 2 были по высоте незначительно ниже с растениями, где приме нялись гербициды. Самые высокие и мощно развитые растения произрастали на делянках, где применялся гербицид в дозе 0,7 кг/га совместно с посадкой картофеля.
Растения этого варианта были на 4,0-5,2 см и на 1,5 см выше по сравне нию соответственно, с вариантами: механизированным уходом без ручной прополки и с ручной прополкой (табл. 3).
Таблица 3 - Высота и количество стеблей растений картофеля в зависимости от применения гербицидов Среднее Высота растений Доза Варианты опыта кол-во гербицидов, кг/га 20.06 1.07 10.07 20.07 стеблей Механизированный 0 26,9 45,4 64,4 74,1 6, уход (контроль 1) Механизированный уход+ручная про- 0 29,4 47,7 75,2 78,5 8, полка (контроль 2) Внесение гербици дов совместно с по- 0,7 30,9 51,3 76,0 79,3 8, садкой картофеля Наши исследования также показали, что гербициды оказывают опреде ленное влияние не только на рост и динамику ботвы, но и на количество сте блей и листьев (табл. 3). Анализ количества сформировавшихся стеблей по казывает: наименьшее количество стеблей и листьев образовывалось в вари анте с механизированным уходом, что, видимо, объясняется более высокой засоренностью, а, соответственно, и худшими условиями для роста и разви тия растений картофеля.
Количество стеблей и листьев было больше на варианте с применением гербицидов, чем на делянках с механизированным уходом в сочетании с руч ной прополкой, так как в этом варианте засоренность была несколько выше.
Такое уменьшение количества стеблей и листьев на один куст при механизи рованном уходе без гербицидов и с ручной прополкой объясняется только большей засоренностью посадок на этих делянках.
На вариантах опытов с применением гербицидов наблюдается некото рое увеличение количества стеблей и листьев по сравнению со вторым контролем (механизированный уход + ручная прополка), что можно объяс нить только непосредственным действием гербицидов на растения картофе ля.
При внесении гербицида в дозе 0,7 кг/га совместно с посадкой увеличе ние составило всего 0,9 стебля и 8,5 листа на 1 куст. На остальных вариантах это разница была более значительной.
Анализ средних данных урожайности за 3 года показывает, что при ис пользовании гербицида Зенкор получена достоверная прибавка урожая по сравнению с контролем 1 и контролем 2 (рис. 12).
В среднем за 3 года получена достоверная разность в урожайности между вариантами с механизированным уходом и внесением гербицида в дозе 0,7 кг/га совместно с посадкой картофеля, где видно повышение уро жайности на 18,8-21,7 ц/га соответственно в 2007 и 2009 гг. В среднем уро жайность картофеля повысилась на 9 и 23,0 ц/га по сравнению соответствен но с контролем 2 и контролем 1.
Эти данные позволяют рекомендовать производству применение гер бицидов с наименьшей экологической опасностью и наибольшей экономиче ской эффективностью.
ц/га Средн. за 2007 2008 года 163,5 139,2 136,7 146, Контроль 171,9 164,6 146,2 160, Контроль 182,3 167,8 158,4 169, Опыт Рисунок 12 – Урожайность картофеля в зависимости от способов посадки В пятой главе «Технико-экономическая оценка эффективности ис пользования комбинированного агрегата для внутрипочвенного внесения гербицидов совместно с посадкой картофеля», приводится технико-экономи ческий расчет, показывающий, что в результате сокращения числа техноло гических операций уменьшаются затраты труда на 1,5-2 чел.-час/га, эконо мятся горюче-смазочные материалы до 15-30 кг/га, урожайность картофеля повысилась в среднем на 19,4-23,0 ц/га, а уровень рентабельности в среднем составил 124-136 %. При этом наибольший дополнительный доход составил 2835 руб./га.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
1. Из анализа литературных источников, с учетом основополагающих факторов (агротехнических, экономических и экологических) и высокой ле тучести гербицидов следует, что наиболее целесообразно внесить гербициды в почву совместно с другими агротехническими операциями, а именно, при посадке картофеля.
2. Для внесения гербицидов совместно с посадкой картофеля предло жены широкозахватные стрельчатые лапы (420 - 430 мм), снабженные распы ливающими наконечниками, обеспечивающие внутрипочвенное внесение гербицидов с одновременным подрезанием сорняков и рыхлением почвы в междурядьях. Кроме этого, гербициды подаются в сошники картофелесажал ки диффузорными распыливающими наконечниками.
3. Выполнены теоретические исследования технологических процес сов, выполняемых предложенным рабочим органом, а именно:
а) исследованы траектории движения и получена математическая мо дель движения частицы почвы, сходящей с крыла с широкозахватной лапы;
б) обосновано движение частицы жидкости (раствора гербицидов), вы ходящей из распыливающего наконечника с учетом сопротивления воздуха и давления в системе.
4. Результаты лабораторных исследований показали высокую эффек тивность использования распыливающих наконечников диффузорного типа с конусами, обеспечивающих качественный распыл и равномерное распределе ние жидкости по всей ширине лапы, причем наиболее оптимальными значе ниями являются: высота установки распылителя от поверхности почвы h=20,3 мм, давление в системе P=0,15 МПа, диаметр отверстия диффузора d =1,5 мм, а углы распыла: для сошников картофелесажалки и = 71, для широкозахватных лап (b=420 – 430 мм).
=100, 5. Полевые исследования подтвердили результаты теоретических и ла бораторных данных. Они показали, что предложенный комбинированный агрегат (патент на полезную модель №84178) позволяет за один проход вы полнять несколько технологических операций, удовлетворяющих требовани ям агротехники: поверхностное рыхление и механическое уничтожение сор няков, внутрипочвенное внесение гербицидов и посадку картофеля. Средняя урожайность картофеля повышается на 19,4-23 ц/га с получением более крупных клубней.
6. В результате применения новой технологии и использования предла гаемого комбинированного агрегата обеспечиваются: сокращение потерь гер бицидов на 20-40 %, улучшение санитарно-гигиенических условий работы обслуживающего персонала и получение экономического эффекта в размере 2835 руб./га.
Основные положения диссертации опубликованы в работах:
1. Маазов, Ш.М. Исследования дисковой и ножевой борон при предпо севной обработке почвы с внесением гербицидов / Т.С. Байбулатов, О.К. Му хуев, Ш.М. Маазов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2007. – № 12. – С. 16-17.
2. Маазов, Ш.М. Параметры процесса внутрипочвенного внесения раствора гербицидов / С.А. Ивженко, Т.С. Байбулатов, М.П. Золотарев, Ш.М.
Маазов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2008.
– № 11. – С. 13-14.
3. Маазов, Ш.М. Анализ комбинированных агрегатов, применяемых для поверхностного внесения гербицидов / Т.С. Байбулатов, О.К. Мухуев, М.Г. Магомедов, Ш.М. Маазов // Основные проблемы, тенденции и перспек тивы устойчивого развития сельскохозяйственного производства: сб. статей межд. науч.-практ. конф. – Махачкала, 2006. – С. 118-120.
4. Маазов, Ш.М. Совершенствование технологии посадки картофеля с одновременным внесением ядохимикатов / М. П. Золотарев, Т. С. Байбула тов, Ш. М. Маазов // Основные проблемы, тенденции и перспективы устой чивого развития сельскохозяйственного производства: сб. статей межд.
науч.-практ. конф. – Махачкала, 2006. – С. 130-131.
5. Маазов, Ш.М. Анализ различных технологий возделывания картофе ля/Т.С. Байбулатов, Ш.М. Маазов//Молодые ученые – вклад в реализацию национального проекта «Развитие АПК»: сб. матер. рег. науч.-пр. конф. сту дентов, аспирантов и молодых ученых ЮФО. – Махачкала 2007. –С.304-307.
6. Маазов, Ш.М. Влияние сорных растений на количество и качество урожая картофеля / Т.С. Байбулатов, Ш.М. Маазов // Образование, наука, ин новационный бизнес – сельскому хозяйству региона, сб. науч. статей Все росс. науч.-прак. конф., посвященную 75-летнему юбилею ФГОУ ВПО Даге станская ГСХА. – Махачкала, 2007. – С. 177-178.
7. Маазов, Ш.М. Технико-экономическая оценка эффективности при менения комбинированного агрегата для внутрипочвенного внесения герби цидов совместно с посадкой картофеля / Т.С. Байбулатов, Ш.М. Маазов // Проблемы развития региональной экономики в современных условиях: сб.
материалов региональной научно-практической конференции. – Махачкала, 2009. – С. 84-89.
8. Патент на полезную модель №84178 RU. МПК. Почвообрабатываю щий посадочный агрегат /Байбулатов Т.С, Ивженко С.А., Маазов Ш.М. – А В 49/06. Опубликовано: 10.07.2009, Бюл. №19.
Подписано в печать 18.10.2010 г. Формат 60х84 1/16.
Уч.-изд. л. 1,0. Тир. 100. Зак. Типография ФГОУ ВПО «Дагестанская государственная сельскохо зяйственная академия», г. Махачкала, ул. М. Гаджиева,