The purpose of the work is to determine erosion-safe values of emitter flow rate and drip irrigation duration using southern chernozems as an example and to develop a justification technique of these parameters. The experimental base of the scientific work was made up of field research materials performed at four test sites, the soil cover of which is southern chernozem. The following influence factors are considered: aggregate-size distribution, minimum moisture capacity, soil compactness, pre-irrigation and post-irrigation soil moisture. The condition of formation of puddles with a diameter of 0.1 m on the soil surface was adopted as a criterion for determining the maximum values of emitter flow rate and drip irrigation duration. The effect of soil conditions and drip flow on the depth of the moistening contour was studied step by step; the effect of soil conditions and drip flow on the amount of pre-drain duration of drip irrigation; the effect of pre-irrigation soil moisture on the amount of allowable drip flow. In the process of analyzing the results of experimental studies, the presence of a close relationship between the erosion-safe value of the emitter flow rate and the considered factors of influence was determined, and empirical dependencies describing this relationship were obtained. Comparison of the drip irrigation parameter values calculated according to the obtained empirical dependencies with the experimental values showed a deviation of no more than 10%. The technique for determining erosion-safe values of the emitter flow rate and the duration of drip irrigation that correspond to the conditions and parameters of drip irrigation, based on the established dependencies, has been developed. The theoretical testing of the technique on typical examples of drip-irrigated areas has shown its operability and acceptability for practical use. | Цель работы - исследование эрозионно безопасных значений расхода капельницы и продолжительности капельного полива на примере южных черноземов и разработка методики их обоснования. Экспериментальную базу научной работы составили материалы полевых исследований, выполненных на четырех опытных площадках, почвенный покров которых представлен южными черноземами. Рассмотрены следующие факторы влияния: гранулометрический состав, наименьшая влагоемкость, плотность почвы, дополивная и постполивная влажности почвы. В качестве критерия при определении предельных значений расхода капельницы и продолжительности капельного полива принято условие формирования на поверхности почвы лужиц диаметром 0,1 м. Поэтапно изучали влияние почвенных условий и расхода капельницы на глубину контура увлажнения; влияние почвенных условий и расхода капельницы на величину достоковой продолжительности капельного полива; влияние дополивной влажности почвы на величину допустимого расхода капельницы. В процессе анализа результатов экспериментальных исследований установлено наличие тесной корреляционной связи между эрозионно безопасным значением расхода капельницы и принятыми к рассмотрению факторами влияния и получены описывающие эту связь эмпирические зависимости. Сопоставление рассчитанных по полученным эмпирическим зависимостям значений параметров капельного полива с опытными значениями показало отклонение не более 10%. На основе установленных зависимостей разработана методика определения эрозионно безопасных и соответствующих условиям и параметрам капельного полива значений расхода капельниц и продолжительности капельного полива. Теоретическая апробация методики на характерных примерах капельно орошаемых участков показала ее работоспособность и приемлемость для практического применения.

The research purpose is to develop technological equipment for drip tape installation, determining the installation resistance to assess the possibility of aggregation with agricultural machines. The numerical values of the resistance to tape installation in a potato ridge are determined, the data obtained are refined in the process of laboratory studies with a working body model, and the possibility of installing technological equipment on agricultural machines is substantiated. The Grimme GF-75/4 potato ridge former was upgraded to a drip tape stacker. For high-quality installation of the tape and preventing its twisting and breaking, it is necessary to maintain a constant tension of the tape at various speed rates of the basic machine. To do this, a brake device was introduced into the design of the stacker, which prevents the spool from unwinding by inertia during sudden braking and stopping the machine. Placement of equipment for drip tape installation on the Grimme GF-75/4 ridge former and the work on drip tape installation did not lead to a noticeable increase in traction resistance. The recommended tape installation depth was 20 mm. The brake device installed in the stacker structure prevents the drip tape spool from unwinding due to inertia when braking or stopping the machine. The optimal parameters of the braking device are determined: the spring diameter is 30 mm, the length is 200 mm. To reduce manual labor when carrying out work on installing a drip tape in the soil, the specialized stackers should be used. Due to the low installation resistance, these working bodies can be aggregated with various agricultural machines. To prevent the spool from spinning by inertia, a brake device should be introduced into the design, maintaining a constant tape tension and slowing down the spool in case of weakening the tension. This modernization will improve the quality of work on tape placing in the soil. | Цель исследования - разработка технологического оборудования для укладки капельной ленты, определение сопротивления укладке для оценки возможности агрегатирования с с.-х. машинами. Определены численные значения сопротивления укладке ленты в картофельный гребень, полученные данные уточнены в процессе лабораторных исследований на модели рабочего органа, обоснована возможность установки технологического оборудования на сельскохозяйственные машины. Формирователь картофельных гребней Grimme GF-75/4 был доработан до укладчика капельной ленты. Для качественной укладки ленты и недопущения ее перекручивания и обрыва необходимо поддерживать постоянное натяжение ленты на различных скоростных режимах базовой машины. Для этого в конструкцию укладчика было введено тормозное устройство, препятствующее раскручиванию катушки по инерции при резком торможении и остановке машины. Размещение оборудования на формирователе гребней Grimme GF-75/4 и проведение работ по укладке капельной ленты не привело к заметному росту тяговых сопротивлений. Рекомендованная глубина укладки ленты – 20 мм. Установленное в конструкции укладчика тормозное устройство предотвращает раскручивание катушки капельной ленты по инерции при торможении или остановке машины. Определены оптимальные параметры тормозного устройства: диаметр пружины – 30 мм, длина – 200 мм. Выводы. Для сокращения ручного труда при проведении работ по размещению капельной ленты в почве следует использовать специализированные укладчики. Благодаря невысоким сопротивлениям укладке указанные рабочие органы могут быть агрегатированы с различными с.-х. машинами. Для предотвращения раскручивания катушки по инерции в конструкцию следует ввести тормозное устройство, поддерживающее постоянное натяжение ленты и тормозящее катушку в случае ослабления натяжения. Данная модернизация позволит улучшить качество работ по размещению ленты в почве.

The purpose of the work is to study the single-cut layout of emitters in the feed zone of woody plants for compliance with the requirements of perennial orchards. In the course of the work, an analytical study of single-cut layouts of emitters in gardens with planting plans of 4.0 х 1.5 was carried out; 4.0 х 2.0; 5.0 х 3.0 m under conditions of light and heavy loamy, light clayey soils. The assessment of the layout of emitters was carried out according to the criteria "the proportion of the moistening zone from the feed zone" and "the minimum distance from the emitter to the tree trunk". When determining the parameters of the layouts of emitters in the garden, a method to predict the location and planned dimensions of soil moisture contours was used. In the course of the study, it was found that the use of a single irrigation module with one emitter for each tree under the considered technological and soil conditions will make it possible to moisten from 2 to 12% of the feed zone, and this does not correspond to the required moisture coefficient (10–50%). The use of 2 emitters per each plant, depending on the position of trees and the type of soil, will make it possible to moisten from 4 to 24% of the feed zone, which indicates their applicability for planting plans of 4.0 х 1.5 m and which is denser on mechanical composition heavy soils. The use of an odd number of emitters (but more than one) in a single-cut irrigation module is not allowed, as one of them will be located directly near the tree trunk (closer than 0.2 m). A single cut irrigation module in the studied soil and technological conditions does not meet the needs of perennial horticultural crops according to the considered criteria and is not recommended for drip irrigation of perennial orchards in the southern climatic zone. | Цель работы - исследование однониточной схемы расстановки капельниц в зоне питания древесных растений на предмет соответствия требованиям многолетних плодовых садов. В процессе работы проведено аналитическое исследование однониточных схем расстановки капельниц в садах со схемами посадки 4,0х1,5; 4,0х2,0; 5,0х3,0 м в условиях легко- и тяжелосуглинистых, легкоглинистых почв. Оценка соответствия схем расстановки капельниц проводилась по критериям "доля площади увлажнения от площади питания растения" и "минимальное расстояние от капельницы до штамба растения". При определении параметров схем расстановки капельниц в саду использовалась методика прогнозирования расположения и плановых размеров контуров влажности почвы. В процессе исследования установлено, что применение однониточного поливного модуля с одной капельницей на каждое дерево в рассмотренных технологических и почвенных условиях позволит увлажнить от 2 до 12% площади питания, это не соответствует требуемому коэффициенту увлажнения (10–50%). Использование двух капельниц на каждое растение в зависимости от схем расстановки деревьев и типа почвы позволит увлажнить от 4 до 24% площади питания, что свидетельствует об их применимости для схем посадки 4,0х1,5 м и плотнее на тяжелых по механическому составу почвах. Применение нечетного количества капельниц (но более одной) в однониточном поливном модуле не допускается, так как одна из них будет расположена непосредственно около штамба дерева (ближе 0,2 м). Однониточный поливной модуль в исследованных почвенных и технологических условиях не соответствует потребностям многолетних плодовых культур по рассмотренным критериям и не рекомендуется для капельного полива многолетних плодовых садов в южной природно-климатической зоне.