01. Уланов А. С., Купряшкин В. Ф., Наумкин Н. И., Наумкин Д. А. Исследование твердости почвы в условиях личных подсобных и индивидуальных хозяйств населения

Печать

DOI: 10.15507/2658-4123.034.202404.530-548

УДК 631.4:33:351.755

Исследование твердости почвы в условиях личных подсобных и индивидуальных хозяйств населения

Уланов Александр Сергеевич
кандидат технических наук, доцент кафедры мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А. И. Лещанкина Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6041-6911, Researcher ID: L-4662-2018, SPIN-код: 2183-8421, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Купряшкин Владимир Федорович
кандидат технических наук, заведующий кафедрой мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А. И. Лещанкина Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7512-509X, Researcher ID: L-5153-2018, SPIN-код: 1894-9028, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Наумкин Николай Иванович
доктор педагогических наук, кандидат технических наук, профессор кафедры мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А. И. Лещанкина Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1109-5370, Researcher ID: L-4643-2018, SPIN-код: 8135-7254, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Наумкин Дмитрий Анатольевич
аспирант кафедры мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А. И. Лещанкина Национального исследовательского Мордовского государственного университета (430005, Российская Федерация, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0009-0003-7752-3424, Researcher ID: KVA-7171-2024, SPIN-код: 3118-2694, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация
Введение. Овощеводство является одной из важнейших отраслей сельскохозяйственного производства. Оно осуществляется как на сельскохозяйственных предприятиях, так и сельскохозяйственных личных подсобных и других индивидуальных хозяйствах населения. Возделывание овощных культур в условиях личных подсобных хозяйств всегда сопряжено с обработкой почвы: вспашкой, культивацией, фрезерованием и т. д. Для осуществления разных видов обработки почвы активно используются средства малой механизации, в частности мотоблоки, опыт эксплуатации которых, наряду с исследованиями в области эффективности их функционирования, позволяет определить ряд способов для повышения качества обработки почвы. Анализ способов повышения эффективности функционирования мотоблоков выявил, что на показатель производительности существенное влияние оказывают конкретные почвенные условия работы агрегатов, а именно твердость обрабатываемой почвы.
Цель исследования. Определение твердости среднесуглинистой серой лесной почвы на различных почвенных горизонтах, характерных для выращивания основных плодово-овощных культур в условиях личных подсобных и индивидуальных хозяйств населения.
Материалы и методы Твердость почвы измеряется твердомерами различных типов действия: ударными, статически нагруженными и принудительно вдавливающими в почву деформатор (конус, цилиндр, шар). В ходе исследования был проведен анализ приборов и устройств для измерения твердости почвы. Схема определения твердости почвы включала в себя измерения после уборки овощных культур: картофеля, выкопанного при помощи мотоблока с пассивным картофелевыкапывателем; картофеля, выкопанного при помощи ручного инструмента (лопаты); свеклы кормовой; тыквы столовой; репчатого лука. Твердость почвы определяли с помощью твердо- мера (пенетрометра) фирмы Wile Soil.
Результаты исследования. Использование твердомеров в условиях личных подсобных и индивидуальных хозяйств населения затруднено из-за дороговизны, а также из-за того, что такие приборы в основной своей массе являются специализированной лабораторной техникой, требующей определенных навыков при использовании. Определение твердости почвы земельных участков населения в послеуборочный период является актуальной задачей, так как влияет на функционирование мотоблоков, а именно – позволяет операторам проводить обработку почвы на максимально эффективных режимах, повышая тем самым производительность почвообрабатывающего агрегата.
Обсуждение и заключение. На основании анализа результатов экспериментальных исследований получены уравнения регрессии, позволяющие определить значение твердости среднесуглинистой серой лесной почвы (на глубине до 20 см) после уборки сельскохозяйственных культур, наиболее распространенных для выращивания в условиях личных подсобных хозяйств у населения Республики Мордовия.

Ключевые слова: овощеводство, механическая обработка почвы, мотоблок, твердость почвы, твердомер, глубина обработки, уравнения регрессии

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Исследование твердости почвы в условиях личных подсобных и индивидуальных хозяйств населения / А. С. Уланов [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2024. Т. 34, № 4. С. 530–548. https://doi.org/10.15507/2658-4123.034.202404.530-548

Заявленный вклад авторов:
В. Ф. Купряшкин – научное руководство, определение методологии исследования, формирование выводов, доработка текста.
А. С. Уланов – проведение экспериментальных исследований, обработка результатов эксперимента, подготовка начального варианта текста, визуализация и редактирование.
Н. И. Наумкин – формулирование основной концепции исследования, формирование выводов.
Д. А. Наумкин – литературный и патентный анализ.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила в редакцию 09.07.2024;
поступила после рецензирования 25.07.2024;
принята к публикации 31.07.2024

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Карпухин М. Ю., Лашкевич А. К. История развития овощеводства, как отрасли сельскохозяйственного производства и науки на среднем Урале // Вестник биотехнологии. 2023. № 2 (33). URL: https://bio.urgau.ru/ru/2-33-2023/1-2-2023 (дата обращения: 17.05.2024).

2. Evaluating the Effects of Agricultural Inputs on the Soil Quality of Smallholdings Using Improved Indices / K. Li [et al.] // CATENA. 2022. Vol. 209, Part 1. Article no. 105838. https://doi.org/10.1016/j.catena.2021.105838

3. Старкова О. Я. Обеспеченность земельными ресурсами сельскохозяйственного производства // Агропродовольственная экономика. 2017. № 4. С. 67–73. URL: http://apej.ru/article/10-04-17 (дата обращения: 11.01.2024).

4. Growing Our Commitment to Promoting Fruits and Vegetables: Looking Beyond the International Year of Fruits and Vegetables 2021 / A. Bersamin [et al.] // Journal of Nutrition Education and Behavior. 2021. Vol. 53, Issue 11. P. 909–910. https://doi.org/10.1016/j.jneb.2021.09.016

5. Hettiaratchi D. R. P. The Development of a Powered Low Draught Tine Cultivator // Soil and Tillage Research. 1993. Vol. 28, Issue 2. P. 159–177. https://doi.org/10.1016/0167-1987(93)90024-J

6. Аналитическая оценка рабочих органов для мотоблоков / Г. С. Юнусов [др.] // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Материалы. Конструкции. Технологии. 2020. № 1 (13). С. 62–68. URL: https://journals.volgatech.net/mkt/article/view/668 (дата обращения: 17.05.2024).

7. Мотоблок с бесступенчатым регулированием поступательной скорости : патент 2602438 Российская Федерация / Купряшкин В. Ф. [и др.]. № 2015122828 ; заявл. 15.06.2015 ; опубл. 20.11.2016. URL: https://patenton.ru/patent/RU2602438C1.pdf (дата обращения: 17.05.2024).

8. Купряшкин В. Ф., Уланов А. С. Мотоблок «Нева» МБ-23-МУЛЬТИАГРО PRO с модулем для бесступенчатого регулирования скорости его движения и алгоритм его функционирования // Машиноведение. 2019. № 1 (9). С. 114–120. EDN: AXTPCQ

9. Адаптивные энергоэффективные рабочие органы для агрегатирования с мотоблоками / А. С. Князьков [и др.] // Сельский механизатор. 2023. № 5. С. 18–19. EDN: NQMUYY

10. Жук А. Ф. Комбинированные почвообрабатывающие агрегаты, обоснование, типажи, конструкции // Техника в сельском хозяйстве. 1999. № 6. С.71–74. EDN: UKRPHP

11. Соколов В. В., Карпов Н. Ф., Павлюченко Г. В. О ступенчатом изменении ширины захвата почвообрабатывающего машинно-тракторного агрегата // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2004. № 2 (14). С. 180–184. EDN: PFODCF

12. An Integrated Inter- and Intra-Row Weeding System for Row Crops / N. S. Chandel [et al.] // Crop Protection. 2021. Vol. 145. Article no. 105642. URL: https://clck.ru/3DEQ2h (дата обращения: 17.05.2024).

13. Джабборов Н. И., Добринов А. В., Савельев А. П. Моделирование процесса обработки почвы методом концентрации напряжений в обрабатываемом пласте // Инженерные технологии и системы. 2023. Т. 33, № 2. С. 175–191. https://doi.org/10.15507/2658-4123.033.202302.175-191

14. Жданов Ю. М., Петров В. И., Корпушов С. А. Способ и устройство для измерения твердости почвы на разной глубине // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2014. № 2 (34). С. 158–161. EDN: SFFKXD

15. Лысенков В. О., Безруков А. В., Наумкин Н. И. Классификация технических средств для мониторинга механических свойств почвы // Машиноведение. 2023. № 1 (17). С. 155–161. EDN: GUNYXL

16. Field Management Practices Drive Ecosystem Multifunctionality in a Smallholder-Dominated Agricultural System / K. Li [et al.] // Agriculture, Ecosystems & Environment. 2021. Vol. 313. Article no.107389. https://doi.org/10.1016/j.agee.2021.107389

17. Applicability of Soil Health Assessment for Wheat-Maize Cropping Systems in Smallholders’ Farmlands / J. Zhang [et al.] // Agriculture, Ecosystems & Environment. 2023. Vol. 353. Article no. 108558. https://doi.org/10.1016/j.agee.2023.108558

18. Петров М. В. Изменение агрофизических свойств почвы в зависимости от основной обработки почвы в различных типах агроландшафта Ульяновской области // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2022. Т. 1, № 2. С. 67–70. https://doi.org/10.37313/2782-6562-2022-1-2-67-70

19. Экспериментальная оценка влияния влажности и типа обработки почвы на уплотняемость при механическом воздействии / И. С. Никулин [и др.] // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34, № 12. С. 61–65. URL: http://agroapk.ru/2020-g/190-archive/12-2020/3797-2020-12-10-ru (дата обращения: 17.05.2024).

20. Яковлев Н. С., Синещеков В. Е., Маркин В. В. Анализ систем зяблевой обработки почвы под зерновые культуры // Вестник НГИЭИ. 2021. № 4 (119). С. 5–20. https://doi.org/10.24412/2227-9407-2021-4-5-20

21. Amsili J. P., van Es H. M., Schindelbeck R. R. Cropping System and Soil Texture Shape Soil Health Outcomes and Scoring Functions // Soil Security. 2021. Vol. 4. Article no. 100012. https://doi.org/10.1016/j.soisec.2021.100012

22. Агротехнические и энергетические показатели почвообрабатывающих рабочих органов / Г. Г. Пархоменко [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2021. Т. 31, № 1. С. 109–126. https://doi.org/10.15507/2658-4123.031.202101.109-126

23. Федоров С. Е., Бычков М. В. Мониторинг физико-механических свойств почвы // Современные проблемы территориального развития. 2019. № 3. С. 2. EDN: JFSLLZ

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.