Проблема повышения эффективности возделывания каштановых почв во многом связана с мелиорацией и освоением солонцовых земель. На данный момент существуют следующие методы обработки солонцовых почв, направленные на запуск процесса рассолонцевания: гипсование – внесение гипса с последующей вспашкой; кислование – при этом методе используют слабый раствор соляной кислоты; землевание – внесение чернозема с последующей вспашкой; мелиоративная обработка предполагает специальную вспашку без привлечения дополнительных составляющих, а только использование внутренних ресурсов солонцовой почвы.
Ученые Волгоградского ГАУ для повышения плодородия солонцовой почвы предлагают выполнять мелиоративную обработку погружными роторными орудиями на глубине 40-60 см, что позволяет отказаться от внесения химических реагентов. Данная технология улучшения солонцовых комплексов Волгоградской области со включением высококарбонатных и высокогипсовых солонцов согласуется с положениями агротехнических требований.
– В результате крошения и перемешивания активным ротором солонцового и подсолонцового почвенных горизонтов запускается процесс рассолонцевания, что приводит к улучшению физических и структурно-механических свойств почвы. При этом плодородный слой на световой поверхности поля сохраняется без перемешивания с нижележащими слоями, – рассказывает Марина Елисеева, выполняющая научные исследования по использованию погружных роторных орудий для восстановления солонцовых почв. – Ученые нашего вуза во главе с профессором Виталием Владимировичем Кирилловым еще в 80-е годы начали разработку теоретических основ и первых опытов с экспериментальными роторными орудиями. Мы продолжаем работать над этим перспективным направлением и предлагаем роторное орудие с осью вращения ротора, расположенной продольно к движению трактора. При вращении ротора в почве создается подталкивающее усилие в направлении движения агрегата, что также снижает тяговое сопротивление. На данном этапе занимаемся совершенствованием конструкции роторного орудия и разработкой технологических рекомендаций по его использованию, что позволит добиться высокого качества почвообработки и снизить энергетические затраты.
Над проектом трудится целая научная команда Волгоградского ГАУ. Научным руководителем этого направления является доктор технических наук, профессор Николай Григорьевич Кузнецов, изготовлением и испытанием опытного образца орудия занимается доцент кафедры эксплуатация машинно-тракторного парка Ренат Шарипов и студенты инженерно-технологического факультета аграрного университета Алексей Зимин и Дмитрий Клевцов. Марина Елисеева проводит компьютерное моделирование, выполняет математические расчеты, а также занимается общей организацией по ведению проекта.
Результаты исследований представляются на научных конференциях и конкурсах. В ноябре 2014 года Алексей Зимин представлял данный проект на Всероссийском конкурсе инновационных студенческих работ по механизации сельского хозяйства в Москве и занял 3-е место.
Экспериментальный образец погружного роторного орудия создан и испытан в полевых условиях. Испытания проходили на опытной площадке вуза УНПЦ «Горная Поляна» с использованием трактора Terrion ATM 4200 тягового класса 4 с колесной формулой 4х4, который предназначен для выполнения энергоемких работ общего назначения в сельском хозяйстве. Во время проведения полевых опытов брались во внимание такие параметры, как поступательная скорость агрегата, глубина обработки, частота вращения ротора. Через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) синхронно регистрировались крутящий момент на валу ротора, тяговое усилие с помощью тензопальцев навески трактора. Также оценивались вспушенность и качество перемешивания почвы.
– Благодаря проведенным опытам мы получили экспериментальные данные, необходимые для определения эмпирических коэффициентов для ввода в математическую модель рабочего органа. При таком подходе к восстановлению почвы сохраняется верхний плодородный слой. Низкое тяговое сопротивление позволяет создавать широкозахватные машины, а сохранение стерни препятствует водной и ветровой эрозии, – поясняет Ренат Шарипов.
Команда исследователей надеется, что, доработав орудие, удастся наладить его производство и оно будет востребовано у сельхозпроизводителей. Использование погружного роторного орудия позволит улучшить состояние почв не только Волгоградской области и увеличить объемы производства сельскохозяйственных культур.
Анастасия ЗАЙЦЕВА
