Research of the process of surface tillage using innovative rollers | Исследование процесса поверхностной обработки почвы инновационными катками

Английский. The purpose of the research is to improve the quality of surface tillage in compliance with the principles of environmental friendliness to increase yields. To form an optimally compacted soil layer when sowing agricultural crops taking into account the process requirements, wave, eccentric, cylindrical-spiral, hammer-cylinder-perforated, slat-hammer and slat-cylinder rollers have been developed, which qualitatively form the upper sowing layer of soil. To assess the quality of surface tillage with rollers, an agricultural requirement compliance (ARC) parameter has been developed. The density of the soil when sowing grain crops should be optimal (1,200 kg/m3). The aggregate composition of the seed layer should be represented by a fraction of 0.25-50 mm in size. With full compliance of the quality indicators at the depth of the seeds location, ARC = 1. Field studies were performed at a given and specified by the agricultural requirements soil moisture during sowing, which was repeatedly monitored using a TDR 100 device. When determining the fractional composition of the soil in the control plots, samples were taken according to the generally accepted method. Soil density was determined using a device for its layer-by-layer determination. The formulated scientific hypothesis about an increase in field germination of seeds, uniformity of seedlings of cultivated crops and an increase in their yield through the use of innovative methods and means of mechanization of surface tillage has been confirmed. The optimized specific weight of the developed rollers taking into account the ballast weights per 1 m of the working width, is 95-130 kg depending on the design of the working elements and the properties of the medium being processed. An increase in yield up to 14% was revealed when using the developed means of mechanization of surface tillage in comparison with the use of serial star-wheel rakes and addressable drill Cambridge rollers. The annual economic effect was 4,648 - to 5,045 rubles per one hectare of spring wheat crops.

Русский. Цель исследований – повышение качества поверхностной обработки почвы с соблюдением принципов экологичности для увеличения урожайности. Для формирования оптимально уплотненного слоя почвы при посеве агрокультур с учетом технологических требований к процессу разработаны волновой, эксцентриковый, цилиндро-спиральный, молотковый цилиндро-перфорированный, планчато-молотковый и планчато-цилиндровый катки, качественно формирующие верхний посевной слой почвы. Для оценки качества поверхностной обработки почвы катками разработан параметр соответствия агротребованиям (ПСА). Плотность почвы при посеве зерновых культур должна быть оптимальной (1200 кг/м3). Агрегатный состав посевного слоя должен быть представлен фракцией размерами 0,25-50 мм. При полном соответствии качественных показателей на глубине расположения семян ПСА = 1. Исследования в полевых условиях проводили при заданной агротребованиями влажности почвы при посеве, которую многократно контролировали прибором TDR 100. При определении фракционного состава почвы на контрольных участках брали пробы по общепринятой методике. Плотность почвы определяли с помощью устройства для послойного ее определения. Подтверждена поставленная научная гипотеза о повышении полевой всхожести семян, равномерности всходов возделываемых агрокультур и увеличения их урожайности на основе применения инновационных способов и средств механизации поверхностной обработки почвы. Оптимизированная удельная масса разработанных катков с учетом балластных грузов на 1 м ширины захвата составляет 95-130 кг в зависимости от конструктивного исполнения рабочих элементов и свойств обрабатываемой среды. Выявлено увеличение урожайности до 14% при использовании разработанных средств механизации поверхностной обработки почвы по сравнению с применением серийных кольчато-шпоровых катков и адресных кольчатых каточков сеялки. Годовой экономический эффект составил 4648-5045 руб. на 1 га посевов яровой пшеницы.