SCI Библиотека

Целями исследования являются анализ деятельности и оценка роли Крымского аграрного научного центра в создании и внедрении в сельскохозяйственное производство степного Крыма почвозащитных ресурсосберегающих технологий. В качестве основных материалов для проведения исследований использовались опубликованные с начала XX века по настоящее время научные работы ученых Крымского аграрного научного центра. Основными направлениями развития почвозащитных технологий в Крыму наряду с получением высоких урожаев широкого спектра сельскохозяйственных культур являются создание благоприятных условий для накопления продуктивной влаги в поверхностном корнеобитаемом слое степных почв, а также поиск различных приемов для предотвращения негативного воздействия засух, суховеев и пыльных бурь. В формировании и становлении Крымского аграрного центра за более чем вековую историю выделяются 4 этапа, которые включают: создание центра; начало работ по закладке многолетних полевых опытов по разработке полевых и травопольных севооборотов, агротехнических приемов и применению удобрений, селекции и элитному семеноводству зерновых культур, кукурузы, сорго, подсолнечника, сои; посадку полезащитных лесных полос; проведение многолетних опытов по изучению почвозащитных ресурсосберегающих систем обработки почвы. Необходимо отметить, что Крымский аграрный научный центр занимает лидирующие позиции среди ведущих центров страны по внедрению минимальных и нулевых обработок почвы в практику сельскохозяйственных предприятий, которое способствует как повышению урожайности сельскохозяйственных культур, так и сохранению плодородия степных почв.

Цель работы - создание экспертной системы, которая на основе алгоритма нечеткой логики позволяет оценить эффективность вспашки почвы от ее агротехнических характеристик. Экспертная система оценки эффективности вспашки почвы разработана с использованием Fuzzy Logic Toolbox в MatLab. Пакет позволяет создавать системы нечеткого логического вывода, включая проектирование и моделирование. Результаты визуализируются через Rule Viewer и Surface Viewer, отображающие диалоговые окна и поверхности отклика. С помощью редактора Fuzzy Inference System Editor была создана экспертная система на основе алгоритма Мамдани для оценки эффективности вспашки почвы. Входные параметры: «грубая вспашка», «равномерность», «глыбистость», «свальный гребень», «глубина» (оценка от 0 до 10). В отношении этих величин заданы функции принадлежности и три правила соответствия, определяющие значение эффективности вспашки почвы от входящих характеристик. Система тестировалась через Rule Viewer, показывая зависимость величины эффективности вспашки от входящих параметров. Поверхность отклика обнаруживает ступенчатую структуру и резко возрастает при увеличении глыбистости выше 7 и свального гребня выше 5. Разработан пользовательский интерфейс, реализующий систему нечеткой логики для оценки экологического риска на основе экспертных оценок показателей качества окружающей среды. Система интегрируется в Simulink и может работать как независимое приложение. Интерфейс интуитивно понятен и позволяет вводить данные и получать результаты быстро. Алгоритмы нечеткой логики позволяют обрабатывать неточные данные, обеспечивая надежные прогнозы и рекомендации по агротехническим процессам. Интеграция с Simulink способствует комплексному подходу к управлению сельскохозяйственными процессами. Система легко расширяется за счет модулей и адаптируется к условиям и требованиям, улучшая оценку и прогнозируя в контексте мелиорации.

Предложена математическая модель для описания движения рабочего органа плуга при учёте вибрационного воздействия. Модель применена для моделирования движения рабочего органа плуга при неравномерной скорости тягового агрегата. Обнаружено, что при наборе скорости возникает стационарное смещение рабочего органа плуга, а также происходит уменьшение амплитуды колебаний и выход на стационарный режим с небольшой амплитудой в несколько миллиметров. Удельная мощность также выходит на стационарное значение с течением времени. Параметры установившихся колебаний зависят от стационарного значения скорости движения и свойств грунта.

В статье приводятся результаты исследований за 2021-2022 гг. по влиянию основной обработки и предшественника на плотность чернозёма выщелоченного и урожайность озимой пшеницы. При возделывании озимой пшеницы по предшественнику чистый пар на отвальной и безотвальной обработке условия плотности благоприятнее 1,00-1,15 г/см3 (сложение рыхлое), чем по предшественнику занятый пар 1,02-1,21 г/см3 (сложение рыхлое и плотное), вследствие чего урожайность выше на 4,2-4,9 %. Чистый пар способствовал большему разрыхлению пахотного слоя, чем занятый пар.

С целью определения влияния доз и способов внесения торфонавозного компоста (ТНК 1:1) на плодородие почвы, продуктивность кормового севооборота и качество продукции проводили многолетний полевой опыт на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, в пахотном слое (20…22 см) которой содержалось гумуса 1,69…1,72 %, доступных форм фосфора - 135 и калия - 138 мг/кг, pH 5,8…5,9. Изучали варианты заделки доз ТНК - 60,70,100 и 140 т/га обычным плугом ПН-4-35 в слой почвы 2022 см, ярусным ПЯ-3-35 на 25-27 см и дисковой бороной БДТ-3 на 15-17 см. Установлено, что запашка органического удобрения в нижний слой почвы двухъярусным плугом увеличивает коэффициент гумификации с 1,25 до 1,65, 2,4 раза увеличивает количество дождевых червей в нижнем слое почвы, на 18,4 % повышает целлюлозлитическую активность и продуцирование СО? улучшает агрофизические свойств почвы. Замедление минерализации органического вещества в нижнем горизонте 20…30 см при дефиците кислорода обеспечивает расширенное воспроизводство плодородия почвы, устраняет необходимость частого внесения органического удобрения, увеличивает урожайность возделываемых культур и качество продукции. При глубокой ярусной обработке почвы и внесении 100 т/га ТНК средняя урожайность горохоовсяной смеси составила 5,27 т/га, тогда как без внесения удобрения при обычной вспашке - 4,56, по обычной вспашке и внесении 100 т/га ТНК - 4,98, по дискованию и внесении 100 т/га ТНК - 5,05 т/га, викоовсяной смеси 4,43, 3,93, 4,12, 4,06 и рапса ярового - 2,59, 2,43, 2,55 и 2,51 соответственно. Максимальный выход кормовых единиц и сборы переваримого протеина получены при ярусной обработке почвы и внесении 140 и 100 т/га ТНК - 36,9 и 36,2 тыс/га кормовых единиц и 4536 и 4333 к/га переваримого протеина.

В современном сельскохозяйственном производстве остро стоит вопрос экономии ресурсов, особенно в условиях их дефицита. Применение ресурсосберегающих технологий позволяет повысить урожайность, снизить себестоимость продукции и повысить уровень рентабельности. Ресурсосбережение в растениеводстве основано на восстановлении почвенного плодородия путём использования органических, минеральных удобрений, сидератов, бактериальных удобрений и торфа. Использование ресурсосберегающих технологий, удобрений и средств защиты растений повышает экономическую эффективность производства зерна и обеспечивает чистый доход. Таким образом, необходимо найти баланс между получением высокой урожайности и сохранением качества продукции, используя при этом ресурсосберегающие технологии и минимальное количество удобрений. Важно отметить, что органическое земледелие также может нанести вред окружающей среде, ведь оно представляет экстенсивный путь развития сельского хозяйства, так как требует обработки больших площадей для производства достаточного количества продукции. Для решения этих проблем необходимо определить оптимальные направления развития сельского хозяйства и агропромышленного комплекса, учитывая рентабельность выращивания различных культур.

Одной из наиболее важных и ценных зерновых культур является яровая пшеница, которая содержит большое количество белка и обладает превосходными качествами для выпечки.