Научный архив: статьи

Эффективность технологии химического обеззараживания навоза крупного рогатого скота препаратом Тиазон в концентрациях 1–3 % при норме внесения 1 л раствора на 10 м³ навозной массы исследована в работе. Целью работы было обосновать оптимальные концентрации Тиазона в зависимости от влажности навоза с использованием запатентованного устройства. Экспериментальные методы, включающие оценку санитарно-паразитологического состояния (определение количества мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов, бактерий группы кишечной палочки, сальмонелл); нелинейный регрессионный анализ, использовались. Установлено, что необходимая концентрация вносимого раствора Тиазона зависит от исходной влажности навозной массы. Для влажности 81–88 % достаточен 2 % раствор, для влажности >88 % требуется повышение концентрации раствора до 3 %. Качество обеззараживания зависит от рабочей концентрации препарата в обработанной навозной массе. Получены нелинейные регрессионные зависимости санитарных показателей после обработки от рабочей концентрации препарата с достаточно высокими коэффициентами детерминации (R² = 0,75–0,8), описывающие экспоненциальное снижение количества микроорганизмов. Они позволяют определять концентрации раствора и его объём при внесении и оперативно корректировать дозировку в зависимости от исходной влажности навозной массы, обеспечивая достижение целевых рабочих концентраций и требуемого уровня обеззараживания. Комплексное решение, включающее запатентованную конструкцию устройства и математическое обоснование дозирования, позволит при внедрении в работу сельскохозяйственных предприятий, обеспечить баланс между эффективностью обеззараживания и экономической целесообразностью применения навоза как органического удобрения.

Применение навозной массы крупного рогатого скота в качестве органического удобрения является перспективным для сельского хозяйства Российской Федерации. Метод моделирования гидравлической системы устройства для нагнетания обеззараживающего раствора может быть полезным для отладки процесса обеззараживания навозной массы перед применением. Целью данной работы было определение диапазона изменений гидравлического сопротивления навозной массы при водонасыщении дезинфицирующим раствором. Экспериментальные методы на основе натурного эксперимента, имитационное моделирование и проведение численных экспериментов с целью оптимизации параметров, а также анализ полученных результатов использовались в работе. Экспериментальная установка, используемая для проведения натурных экспериментов, создана и описана. Имитационная модель, соответствующая экспериментальной установке, методы приведения её к адекватному состоянию и методология проведения численных экспериментов по оптимизации параметров гидравлического сопротивления навозной массы описаны. Навоз крупного рогатого скота разной влажности от максимальной до сухого перегноя использовался в работе. Дополнительно использовался птичий помет. Проведенная работа позволила определить диапазон изменения гидравлического сопротивления навозной массы, выраженного как коэффициент местного сопротивления. Показано, что коэффициент местного сопротивления в зависимости от влажности изменяется более чем 16,7 раз и находится в пределах от 4,88 до 81,71. Полученные результаты позволили определить направление дальнейших исследований для обеспечения необходимых условий для отработки технологического процесса обеззараживания навозной массы.

Исследования влияния озонной обработки почвы на почвенную микрофлору представлены в статье. Воздействие процесса озонирования на развитие микроорганизмов и свойства почвы проанализировано. При проведении лабораторных исследований использовали чернозёмную почву из-под посевов яровой пшеницы, выращиваемой по технологии органического земледелия. Выявлено, что в зависимости от режима, озонная обработка по-разному влияет на различную почвенную микрофлору. Эффективность воздействия озона зависит от метаболических характеристик микроорганизмов, механизмов их антиоксидантной защиты, особенностей физиологического строения клеток и т. д. Небольшие дозировки действуют как стрессовый фактор, оказывая терапевтический эффект и стимулируя развитие микроорганизмов в почве. При дозе озонной обработки 504 мг·мин/м³ произошёл рост популяций бактерий рода Bacillus, увеличилось содержание несовершенных грибов рода Fusarium, возросла численность микромицетов на 20-60%, по сравнению с неозонируемой почвой. При этом благоприятная среда способствовала повышению количества не только полезной почвенной микрофлоры, но и развитию патогенов. В результате исследований установлено, что рациональная доза озонной обработки в заданных условиях составляет 907 мг·мин/м³. Она обеспечивает баланс между сохранением численности полезных бактерий рода Bacillus и подавлением патогенных грибов рода Fusarium. Следовательно, озонная обработка при правильном подборе режима озонирования может регулировать состав почвенной микрофлоры. Проведённый эксперимент формирует научную базу для управления составом микробиома почвы посредством озонирования. Это позволит поддерживать плодородие сельскохозяйственных угодий, повысив их агрономическую ценность и улучшив микробиологический состав, что увеличит урожайность культурных растений экологически чистым способом.

Одним из эффективных критериев, служащих в качестве оценки устойчивости криволинейного движения колесных тракторов и скомплектованных на их основе машиннотракторных агрегатов являются ордината x и абсцисса y траектории поворота кинематического центра. В настоящее время для аналитического расчета координат x и y неустановившегося поворота колесного трактора используются уравнения, в основу вывода которых положена формула для определения теоретического минимального радиуса (ТМР) правильного поворота. Установлено, что для фактического поворота колесной машины, реализуемого посредством четырехзвенной рулевой трапеции заднего расположения, расчетная зависимость для нахождения ТМР действительного поворота не будет тождественна зависимости для правильного поворота. В статье выведены уравнения для определения координат теоретической траектории фактического поворота и приведены результаты расчетов с их использованием, относящиеся к универсально-пропашному трактору Беларус- 1221.2. Выявлено расхождение значений основных кинематических характеристик правильного и фактического неустановившегося поворота. В зависимости от величин углов поворота управляемых колес абсциссы поворота отличаются на 4-80 %, а ТМР поворота – на 7,5-21,3 %. При увеличении скорости поступательного движения трактора с 1,86 м/с до 2,556 м/с значения абсциссы x увеличиваются и при правильном, и при фактическом повороте на 43,71…47,27 %, а ординаты y – на 21,5…27,17 %. В этом случае мгновенный теоретический радиус поворота не изменяется. Таким образом, доказана необходимость применения для вычисления координат траектории движения колесной машины уравнений, при выводе которых использована формула для определения ТМР фактического поворота. Проведенная проверка адекватности полученных уравнений дала полную сходимость результатов.