Совершенствование конструкции кротователя для формирования системы кротового орошения в Нижнем Поволжье

Актуальность. В настоящее время в США, Израиле и других странах интенсивно развивается капельное внутрипочвенное орошение. Основное преимущество этих систем, по сравнению с капельным орошением заключается в полной механизации укладки капельных трубок диаметром 16 мм в почву. В этом плане представляет значительный интерес использование систем кротового орошения, как основной разновидности внутрипочвенного, состоящих из почвенных труб для подачи воды и удобрений непосредственно к корням растений. Такие почвенные трубы (каналы) формируются ежегодно после прохода кротователя – специального рабочего органа, навешенного на раму трактора МТЗ-82.

Объект. Кротователь для нарезки кротовых оросителей.

Материалы и методы. В полевых опытах, проведённых в Учебном научнопроизводственном центре «Горная поляна» Волгоградского ГАУ, были исследованы 2 варианта конструкции стойки кротователя и 3 формы уширителей к ним. Стойки были трапецеидальной формы с «ножом» (передняя режущая кромка шириной 30 мм по всей высоте стойки) и «долотом» (прямоугольной формы режущая поверхность дренера) и прямоугольной формы с эллипсоидной формой режущей поверхности дренера. Уширители представляли собой комбинацию конуса и цилиндра (конусоцилиндрической формы); конуса и параболоида (конусопараболической формы) и наоборот, параболоида и усечённого конуса (параболаконической формы) длиной 300 и 380мм. Выбор наиболее эффективной конструкции оценивался по степени осыпания
кротовин.

Результаты и выводы. Сравнение двух вариантов стойки кротователя показало, что вариант конструкции трапецеидальной формы с «ножом» и «долотом» был значительно эффективнее, так как при любых формах и размерах уширителей степень осыпания сформированных кротовин был на 5…38 % ниже, чем при использовании прямоугольной стойки с эллипсоидной формой режущей поверхности дренера. Оценка различных вариантов уширителей позволила установить, что конусо-параболическая форма уширителя длиной 380 мм позволяла формировать самую плотную форму кротовых оросителей диаметром 50…70 мм на глубине 0,45…0,50 м, снижая до минимума степень разрушения. Полученные результаты будут использованы для создания эффективной системы кротового орошения технических (на примере хлопчатника) и зернобобовых культур (на примере сои).

1. Ахмеджонов Д. Г., Жураев Ф. У., Ахмеджанов Г. Применение полимер-полимерного комплекса для закрепления почвы в кротовом дренаже // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. Новочеркасск: Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации, 2015. № 3 (59). С. 54-57.

2. Гостищев Д. П. Эксплуатация систем кротово-внутрипочвенного орошения при использовании сточных вод и животноводческих стоков // Проблемы устойчивого развития мелиорации и рационального природопользования: материалы юбилейной международной научнопрактической конференции (Костяковские чтения). М.: Всероссийский научноисследовательский институт агрохимии имени Д. Н. Прянишникова, 2007. С. 130-136.

3. Дьяченко Е. В., Чеботарев М. И. Применение универсальной кротодренажной машины на рисовых чеках // Сельский механизатор. 2018. № 10. С. 16-17.

4. Жураев Ф. У., Тухтаев Г. П. Деформации почвы при образовании кротового дренажа // Молодой ученый. 2015. № 4 (84). С. 179-182.

5. Исследование кротования закрытых почвогрунтов на основе реологических моделей / В. В. Бородычев, В. А. Шевченко, А. Е. Новиков, М. И. Ламскова, М. И. Филимонов // Сельский механизатор. 2017. № 7. С. 10-11.

6. Овчинников А. С., Ходяков Е. А., Милованов С. Г. Получение планируемых урожаев овощных культур при использовании локальных способов полива на юге России // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: «Агрономия и животноводство». 2018. № 3 (13). С. 232-240.

7. Ходяков Е. А., Милованов С. Г. Совершенствование конструкции системы внутрипочвенного орошения // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2018. № 1 (49). С. 269-275.

8. Чеботарёв М. И., Дьяченко Е. В. Обоснование параметров рабочих органов комбинированного кротователя-бороздодела // Рисоводство. 2019. № 2 (43). С. 61-65.

9. Acharya S., Mylavarapu R. S. Modeling shallow water table dynamics under subsurface irrigation and drainage // Agricultural water management. 2015. V. 149. Pp. 166-174.

10. Castanheira P. N., Serralheiro R. P. Impact of mole drains on salinity of a vertisoil under irrigation // Biosystems Engineering. 2010. V. 1 (105). Pp. 25-33.

11. Darzi-Naftchali A., Motevali A., Keikha M. The life cycle assessment of subsurface drainage performance under rice-canola cropping system // Agricultural water management. 2022. V. 266. N.107579.

12. Development of subsurface drainage systems: Discharge – retention – recharge / J. A. Wit, C. J. Ritsema, J. C. Dam, G. A. Eertwegh, R. P. Bartholomeus // Agricultural water management. 2022. V. 269. N. 107677.

13. Effect of controlled drainage on nitrogen losses from controlled irrigation paddy fields through subsurface drainage and ammonia volatilization after fertilization / H. Yupu, Z. Jianyun, Y. Shihong, H. Dalin, X. Junzeng // Agricultural water management. 2019. V. 221. Pp. 231-237.

14. El-Ghannam K., El-sherief A., Nageeb I. The role of Controlled and Mole Drainage in Relation to Water Saving, Salt Accumulation on Sugar Beet Yield and Quality in North Nile Delta, Egypt // International Journal of Plant & Soil Science. 2021. V. 1 (33). Pp. 47-58.

15. Hydraulic performance of mole drains and validation of steady-state drainage spacing equations for Mollisols / G. F. Camussia, S. Imhoffa, D. L. Antilleb, R. P. Marano // Soil and Tillage Research. 2022. V. 223. N. 105448.

16. Management of the water regime of soil to increase the vegetable crops yield with different irrigation methods in the south of Russia / E. A. Khodyakov, A. D. Akhmedov, Е. P. Borovoy, K. V. Bondarenko, S. G. Milovanov // Ensuring Food Security in the Context of the COVID-19 Pandemic: E3S Web of Conferences International Conference. 2021. V. 282. N. 05001.

17. Numerical simulation of water flow in tile and mole drainage systems / V. Filipovićabc, F. J. Kochem, Y. Coquetc, J. Simunek // Agricultural water management. 2014. V. 146. Рp. 105-114.

18. Simulating water content, crop yield and nitrate-N loss under free and controlled tile drainage with subsurface irrigation using the DSSAT model / H. L. Liu, J. Y. Yang, C. S. Tan, C. F. Drury, W. D. Reynolds, T. Q. Zhang, Y. L. Bai, J. Jin, P. He, G. Hoogenboom // Agricultural water management. 2011. V. 6 (98). Рp. 1105-1111.