Применение теории гармонических колебаний в исследованиях секции сеялки при посеве сои с гидрогелем на орошении

Актуальность. Соя – тепло- и влаголюбивая культура. Большая ее часть возделывается на орошении, т.к. для получения одной тонны продукта необходимо затратить в среднем не менее 3000 м ³ воды. Что касается получения устойчивых урожаев в засушливых зонах Нижнего Поволжья, то на получение того же объема продукции затраты воды возрастают в 1,2…1,3 раза. Однако эта культура высоко ценится на мировых рынках за повышенное содержание легкоусвояемого белка, высокую урожайность, возможность низкозатратной переработки для получения различных видов и продуктов питания. Соя весьма распространенный продукт в животноводстве, особенно в свиноводстве. Известно, что наилучшие результаты с точки зрения получения урожайности и качества зерна сои достигаются при использовании минеральных удобрений. При этом 17-18 % удобрений теряется за счет их промывания в нижние слои почвы. Однако при возделывании сои на орошении необходимо учитывать, что до 20% затрат для получения стабильных урожаев приходится на подачу оросительной воды. Сократить затраты воды и удобрений при возделывании сои можно за счет использования гидросорбентов, часто называемых гидрогелями. При этом, учитывая, что гидрогель достаточно дорогостоящий продукт (до 500 рублей за килограмм), вносить его следует только в зону рядка и ниже дна посевной бороздки на 0,05…0,06 м.
Объект. Для объекта обработки был выбран технологический процесс посева семян сои на орошении одновременно с гидрогелем секцией сеялки, оборудованной дополнительными устройствами для снижения затрат оросительной воды, за счет внесения обогащенного гидрогеля.
Материалы и методы. Для проведения исследований применились: секция сеялки, оснащённая бороздорезом и бокорезом-уплотнителем и риджерами для снятия сухого слоя почвы, а также измерительные приборы; рекомендованные методики для проведения подобных опытов; достоверность опытов определяли с использованием цифровых способов.
Результаты и выводы. Для повышения эффективности возделывания сои на орошении и снижения затрат оросительной воды, а также при удобрении применяют специальные гидросорбенты-гидрогель. За счет физических особенностей этого вещества он накапливает в своем объеме определенное количество влаги, вместе с растворенными в ней удобрениями, а затем, по мере снижения объема влаги в почве, передает ее через корневую систему самим растениям. Для внесения гидрогеля в почву создана секция сеялки, с установленными на ней риджерами, бороздорезом и бокорезом-уплотнителем. Секция защищена патентом на изобретение № 2732452. Исследования, связанные с колебанием сошника, проводились с применением датчиков, передающих сигналы на аналоговый цифровой преобразователь (АЦП) и далее на компьютер. Обработка результатов выполнялась на основе записи гармонических колебаний и полученной спектральной плотности. По полученным данным построены графики изменения сопротивления секции, а также углов колебания сошника в зависимости от скорости движения. В частности, предельные значения натяжения пружины не должны превышать 350 н/м, при скорости от 2,5 до 3,0 м/с изменение угла поворота грядиля, «ψ» составляло 40⁰…50⁰ , а сила сопротивления колеблется от 22Н до 35Н на каждую секцию. 

1. Балакай Г. Т. Особенности технологии возделывания сои на орошаемых землях юга России. http:www.infotechno.ru/ros-soya2014/dok_ba- lakay2014.php

2. Балакай Г. Т., Селицкий С. А. Урожайность сортов сои при поливе дождеванием и системами капельного орошения в условиях Ростовской области. Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2019. № 3 (35). С. 80–97. http:www.rosniipm-sm.ru/archive?n=614&id=620

3. Вдовина Т. А., Винокуров А. А., Исакова Е. А. Исследование водно-физических свойств почвы с применением гидрогеля в Кучерском районе Восточно-Кабардинской области. Вестник Кабардинского университета. Серия Биология. Медицина. География. 2020. № 3. С. 29-35.

4. Кочегура А. В., Щегольков А. В., Зима Д. Е. Селекция сортов сои разных направлений использования для регионов России. APK News. 2018. https:apknews.su/article/213/1382/.

5. Пешкова В. О., Лукашунас Ю. А., Власовец В. Н. Формирование урожайности сои на орошении в зависимости от климатических ресурсов вегетационного периода сухостепной зоны. Аграрный вестник ЮгоВостока. 2019. № 2 (22). С. 25-27.

6. Cкоробагатая Н. А. Успешное внедрение сои и зерновых в едином севообороте в Российской Федерации. http:infotechno.ru/ros-soya/dok_skorobogataya.php, 2019.

7. Толоконников В. В., Вронская Л. В., Кошкарова Т. С. Влияние норм посева на продуктивность сои с различными сроками созревания в условиях орошения. Журнал орошаемое земледелие. 2022. № 3. С. 21-24.

8. Фокша И. Соевые возможности: популярность сои в ближайшие годы будет увеличиваться. Агротехника и технологии. 2017. https:www.agroinvestor.ru/technologies/article/28927-soevye-vozmozhnosti/.

9. Тимошенко В. В. Перспективы использования влагоудерживающих сополимеров при возделывании сельскохозяйственных культур в засушливых зонах. Материалы VIII Международной научно-практической конференции молодых исследователей, посвященной 70-летию Волгоградского государственного аграрного университета. Волгоград, 2014. Часть I. 448 с.

10. Цепляев В. А., Магомедов А. М. Условия размещения пят сошника на разработанной секции сеялки при посеве семян сои. Известия нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2022. № 2 (66). С. 430-443.

11. Юркова, Р. Е., Докучаева Л. М. Современное состояние производства сои в России. Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 2019. № 2 (74). С. 8-13.

12. Rathore S. S., Shekhawat K., Class A., Premi O. P., Rathore B. S., Singh V. K. Deficit Irrigation Scheduling and Superabsorbent Polymer‐ Hydrogel Enhance Seed Yield, Water Productivity and Economics of Indian Mustard Under Semi‐Arid Ecologies. Irrigation and Drainage. 2019. № 68 (3). Pp. 531-541.

13. Kabir M. H., Ahmed K., Furukawa H. A low cost sensor based agriculture monitoring system using polymeric hydrogel. Journal of the Electrochemical Society. 2017. № 164 (5). Pp. 3107-3112.