Оборот пласта остается наиболее распространенным приемом основной обработки почвы. Высокой культуре земледелия в наибольшей степени удовлетворяет так называемая гладкая вспашка без образования свальных гребней и развальных борозд, которая выполняется оборотными плугами. (Цель исследования) Обосновать кинематику пласта при его обороте в собственную борозду без поперечного смещения. (Материалы и методы) При рассмотрении кинематики пласта принимается допущение, что он состоит из связной упругой среды, в процессе оборота в габаритах собственной борозды претерпевает деформации, но не разрушается. Такое допущение вполне корректно, так как известно, что задерненный и влажный пласт вырезается из почвенного массива сплошной неразрывной лентой и, практически сохраняя свои геометрические размеры, оборачивается на 180°. При обосновании траектории пласта применяются классические методы теоретической механики. (Результаты и обсуждения) Рассмотрены уравнения движения точек пласта при его обороте в габаритах собственной борозды. Все точки поперечного сечения пласта в процессе оборота изменяют свое положение в пространстве. Процессы изменений перемещения, скорости и ускорения i-ой точки теоретического пласта происходят по плавным зависимостям, описываемым тригонометрическими функциями. Однако при значении угла поворота ωt = π/2 происходит резкая смена направлений графиков перемещения, скорости и ускорения, что указывает на резко переменные нагрузки, которым подвергается пласт в области этой точки. Объясняется это сменой опорного ребра, относительно которого осуществляется вращение поперечного сечения пласта. Центр тяжести поперечного сечения движется с переменными скоростью и ускорением, что говорит о наличии инерционных сил, на преодоление которых потребуется определенная энергия. (Выводы) Величина затрачиваемой работы во многом будет зависеть от геометрических параметров пласта a, b и режимов его оборота ω. При обороте поперечного сечения пласта на угол ωt = π/2 – γ вертикальное ускорение центральной точки О принимает максимальное значение. В этом положении при определенных условиях возможен отрыв пласта от дна борозды. Исследование кинематики оборота почвенного пласта в собственную борозду позволило обнаружить новые явления, возникающие в процессе его движения и установить закономерности влияния геометрических параметров почвенного пласта на динамические характеристики.
Отметили возможность замены в почвообрабатывающих агрегатах стальных рабочих органов на полимерные. (Цель исследования) Определение зависимости фрикционных параметров акрилонитрилбутадиенстирола (ABS-пластик) от величины абсолютной влажности почвы и скорости движения агрегата при взаимодействии рабочего органа с суглинистой почвой. (Материалы и методы) Разработана лабораторная установка для изучения фрикционных свойств полимера при контакте с суглинистой почвой. Параметры трения и адгезии определяли при изменении абсолютной влажности почвенного материала. (Результаты и обсуждение) Построены графики зависимости фрикционных параметров ABS-пластика от абсолютной влажности почвы. Выявлено, что при абсолютной влажности почвы 18, 20 и 26 процентов коэффициент трения акрилонитрилбутадиенстирола соответственно равен 0,45, 0,5 и 0,6. Величина адгезии составляет 100, 145 и 700 паскалей при абсолютной влажности почвы соответственно 18, 20 и 28 процентов. После достижения абсолютной влажности почвы 26-28 процентов наблюдается снижение показателей трения и адгезии. (Выводы) Показатели фрикционных свойств ABS-пластика ниже, чем стали, однако значительно выше, чем фторопласта. Дальнейшие исследования в данной области позволят значительно повысить эффективность при выборе материала для изготовления рабочих органов почвообрабатывающих агрегатов и снизить энергозатраты.
Отмечено, что в России около 25,5 миллиона гектаров пахотных земель характеризуется повышенной кислотностью (рН менее 5,5), что приводит к снижению до 30 процентов урожайности основных культур и значительному падению эффективности применения минеральных удобрений. (Цель исследования) Поиск возможных путей раскисления почв и технического решения данной проблемы. (Материалы и методы) Проанализированы результаты эксперимента с доломитовой мукой грубого помола на черноземных суглинистых почвах, показавшие эффективность метода в нейтрализации кислотности. Исследуются биохимические процессы при внесении известковых материалов и их влияние на структуру почвы. (Результаты и обсуждение) Известкование – ключевой метод понижения кислотности почвы и создания оптимальных условий для жизнедеятельности микроорганизмов, что способствует более рациональному использованию минеральных удобрений. Кроме того, известкование формирует геохимический барьер, который предотвращает вымывание подвижных элементов из почвы и сокращает вынос биогенов в водоемы. Одним из наиболее перспективных вариантов внесения известковых мелиорантов на данный момент являются универсальные полуприцепы, которые могут оборудоваться дисками разбрасывателями. (Выводы) Известкование почв повышает эффективность использования минеральных удобрений, создает оптимальные условия для жизнедеятельности почвенных микроорганизмов. Также в 1,4-2,7 раза повышается эффективность использования азотистых удобрений, а коэффициент использования фосфорных удобрений возрастает на 10-15 процентов. Доломитовая мука грубого помола эффективно снижает кислотность почвы. Для раскисления почвы от среднекислой до слабокислой (pHKCl 5,3-5,6) необходимо вносить известковые материалы в дозах 4 тонны на гектар.