Научный архив: статьи

Своевременная подготовка почвы под будущий урожай представляет собой одну из основных задач, стоящих перед сельхозтоваропроизводителями в Амурской области. Существует ряд причин, связанных с особенностями естественно-производственных условий региона: поздние сроки уборки фирменной бобовой культуры – сои и обильное выпадение осадков в период проведения весенних и осенних полевых и уборочных работ. (Цель исследования) Повышение эффективности использования машинно-тракторных агрегатов при бороновании за счет совершенствования конструктивно-технологических параметров дисковых борон. (Материалы и методы) Разработали устройство, позволяющее регулировать сцепной вес в схеме машинно-тракторного агрегата, на которое получен патент РФ № 196181. Представили фотографии общих видов соединения устройства с рамой дисковой бороны, измерили глубину обработки. (Результаты и обсуждение) Выявили, что в основном все пригодные для ведения сельскохозяйственной деятельности поля в области разработаны и используются крупными сельхозтоваропроизводителями, оставшиеся земельные запасы представлены склоновыми и мелкоконтурными полями, небольшими по размеру, на которых ведут деятельность крестьянские (фермерские) хозяйства. Отметили, что в небольших хозяйствах машинно-тракторный парк состоит из нескольких единиц тракторов и небольшого набора сельскохозяйственных машин для комплектования машинно-тракторных агрегатов. (Выводы) Вопрос повышения эффективности использования машинно-тракторных агрегатов для крестьянских (фермерских) хозяйств в Амурской области актуален и требует современного решения. В представленной статье привели результаты исследований по повышению эффективности использования машинно-тракторного агрегата, состоящего из трактора класса 1,4 и дисковой бороны БДТ-3, за счет повышения тяговосцепных свойств и улучшения качества подготовки почвы.

Для оценки возможности обеспечения населения качественной питьевой водой необходимо проведение комплексной оценки экологического состояния в районе строительства, в которую включается исследование загрязнения почвенного покрова и грунтовой воды. В данной статье представлено исследование почвенного покрова и грунтовых вод в районе строительства артезианских скважин в а. Новкус-Артезиан Нефтекумского района Ставропольского края. Был проведен отбор проб почвы для лабораторных исследований на загрязнения тяжелыми металлами (цинком, кадмием, медью, ртутью, никелем, марганцем) и для микробиологического изучения на заражение обобщенными калиформными бактериями (ОКБ), в т. ч. Е. coli, и энтерококками (фекальными), а также паразитологического анализа на яйца гельминтов. Отбор проб проводился в соответствии с ГОСТ с глубины 0,0-0,2 м. Результаты лабораторных исследований загрязнения тяжелыми металлами показали, что превышений предельно допустимых концентраций не выявлено. По результатам микробиологического и паразитологического исследования, почву на территории строительства можно отнести к чистой. Пробы грунтовых вод отбирались из скважин с глубины 5,1-5,5 м и исследовались на загрязнение тяжелыми металлами, нефтепродуктами и др. В результате лабораторных исследований не выявлено превышение предельно допустимых концентраций ни по одному исследованному веществу.

При деградации почвы возникает необходимость создания рабочих органов, пригодных для обработки эродированной почвы, не приводя к дальнейшему ухудшению её структуры. Обработка почвы характеризуется различными качественными показателями, из которых гребнистость – один из наиболее значимых. Рабочие органы для предпосевной обработки почвы зачастую не всегда отвечают предъявляемым требованиям к выровненности фона ввиду повышенной гребнистости после основной обработки почвы. Цель исследований – выбор варианта элементно-агрегатной комплектации рабочего органа глубокорыхлителя, соответствующего агротехническим требованиям по гребнистости после обработки почвы. Исследования проведены в отделе механизации растениеводства Аграрного научного центра «Донской» в 2024–2025 гг. Методика исследований включала определение в полевых условиях качественных показателей гребнистости для различной элементно-агрегатной комплектации рабочего органа глубокорыхлителя и сравнение их с допустимыми по агротребованиям. Установлено, что на стерневом без предварительной обработки и после дискования фонах все варианты элементно-агрегатной комплектации рабочего органа соответствуют агротехническим требованиям по гребнистости и устойчивости хода. У варианта с прутками вверх превышение допуска по гребнистости (5,75 см в среднем при требуемом до 5 см на глубине 30 см) оправдано наличием крупных комков почвы, извлечённых из глубины пласта для дальнейшего измельчения дополнительными приспособлениями. Превышающее допускаемое агротехническими требованиями увеличение гребнистости до 8,0–10,25 см по глубине и 20–22 см по ширине вследствие сильного разброса почвы на высокой скорости (2,93 м/с) наблюдается на фоне чёрный пар у чизеля. При наклоне прутков глубокорыхлителя вправо и влево неравномерность глубины обработки почвы возрастает до недопустимо высоких пределов (±4,0–4,20 см при допускаемом отклонении на глубине 30 см, не превышающем ±3,0 см, и ±4,01–4,50 см при допускаемом до ±4,0 см).

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.

Отмечено; что при использовании рабочих органов плоскорежущего типа важно учитывать изменение сопро­тивления разрыву почвы в зависимости от ее относительной влажности; изменение сопротивления резанию ножами с ромбическим поперечным сечением и сопротивления резанию в зависимости от числа плоскостей резания. Работа по­священа аналитическому исследованию влияния угла заточки ножа на удельное сопротивление резанию плодородного слоя почвы. (Цель исследования) Изучение процесса разрушения слоя почвы рабочими органами плоскорежущего типа. (Материалы и методы) Предложен новый почвообрабатывающий орган; проведены его предварительные теоретические исследования. Методика опыта предусматривает измерение только вертикальной составляющей давления пласта почвы на рабочий орган. При этом боковые стойки; удерживающие нож; перемещаются по заранее подготовленным направля­ющим. (Результаты и обсуждение) Научная новизна исследований заключается в использовании зависимостей; которые отражают взаимосвязь параметров и режимов функционирования нового рабочего органа в процессе взаимодействия его c почвой. Предложена методика инженерного расчета рабочего органа при взаимодействии его с почвой. При ширине зуба на плоскорежущем рабочем органе 5 сантиметров и длине 7 сантиметров наименьшее сопротивление на тяжелом суглинке будет получено при отношении ширины зуба на рабочем органе к расстоянию между зубьями 2-3;5. (Выводы) Установлено; что длину зубьев следует задавать приблизительно равной расстоянию между зубьями. Определено влияние заточки на техническое состояние рабочих органов на производительность агрегата в целом. Приведены аналитические данные; которые позволяют сделать вывод; что для ножей с большой шириной захвата выгоднее увеличивать глубину ре­зания; так как удельное сопротивление резанию при этом уменьшается.

В исследовании проанализировано содержание селена в почвах и растениях шести муниципальных районов Челябинской области: Чесменского, Троицкого, Пластовского, Увельского, Еманжелинского и Еткульского. Пробы были отобраны в период созревания сельскохозяйственных культур (август - сентябрь 2023-2024 гг.) и включали злаковые и масличные культуры. Почвы представлены обыкновенными и выщелоченными черноземами. Результаты показали, что среднее содержание селена варьирует от 0,1204 мг/кг в Пластовском районе до 0,2679 мг/кг в Еманжелинском. В зоне оптимума находятся 42 % проб, в то время как в зонах маргинальной недостаточности и селенодефицита - 27 и 31 % проб соответственно. Выщелоченные черноземы имеют более высокое содержание селена (0,20 мг/кг) по сравнению с обыкновенными черноземами (0,13 мг/кг). Анализ корреляционных зависимостей выявил отрицательную связь между содержанием селена и уровнем pH почвы, особенно в Чесменском и Увельском районах. В других районах эта связь менее выражена, что указывает на влияние таких факторов, как состав почвы и антропогенное воздействие. Исследование показало, что пшеница более эффективно накапливает селен по сравнению с подсолнечником. Коэффициент биологического поглощения селена варьирует в зависимости от типа почвы и вида растения. Установлена зависимость содержания селена от содержания тяжелых металлов в почвах. Полученные данные подчеркивают необходимость дальнейших исследований для разработки дифференцированных стратегий улучшения селенового статуса сельскохозяйственных угодий и повышения урожайности культур.

Повышение эффективности работы почвообрабатывающих агрегатов в зонах «рискованного» земледелия и ограниченных сроков проведения посевных работ может быть достигнуто, за счёт совмещения двух операций - боронования и щелевания. Это обосновано тем, что подготовка почвы под посев в осенний период не предоставляется возможной из-за позднего срока окончания уборки сои и наступления отрицательных температур. Промерзание зимой почвы по глубине до трёх метров обуславливает при наступлении положительных температур весной образование твердой подстилающей поверхности в виде мерзлотного основания, что снижает отток избыточной влаги, образовавшейся от таяния снежного покрова, из верхнего слоя почвы в более низкие горизонты. Это накладывает определённые трудности, связанные с проведением посевных работ, сроки которых ограничены, поэтому данные операции проводят практически одновременно с подготовкой почвы. Решение данной проблемы может быть достигнуто за счёт совмещения двух операций: боронования - подготовка почвы к посевным работам и щелевания - отвод избыточной влаги. Исследования по использованию комбинированного почвообрабатывающего агрегата состоящего из трактора К-700 А+ БДМ-6х4п + прокалыватель-щелерез провели на базе КФХ «Швецов С. Н.» Амурской области с целью определения возможности совмещения двух сельскохозяйственных операций направленных на оптимизацию сроков посевных работ. Авторами предложен прокалыватель-щелерез устанавливаемый перед трактором, который даёт возможность за счёт прокалывания почвы отвода избыточной влаги из верхних слоёв почвенного горизонта в более низкие. Для обоснования эффективности работы предлагаемого устройства (глубины прокалывания почвенного горизонта) был использован многофакторный эксперимент. В качестве независимых факторов были приняты - скорость движения машинно-тракторного агрегата, выход штока гидроцилиндра, угол наклона рамы прокалывателя-щелереза. Как показали проведенные исследования использование предлагаемого устройства способствует снижению техногенного воздействия на почву, за счёт частичного перераспределения нагрузки между ведущими мостами трактора и предлагаемым устройством в связи с тем, что у тракторов с шарнирно-сочленённой рамой основная нагрузка приходится на передний ведущий мост. Перераспределение сцепного веса, в зависимости от состояния почвы, возможно путём изменения нагрузки на рабочий орган устройства за счёт дополнительно монтированного гидроцилиндра. В результате проведенных исследований авторами установлено, что использование комбинированного машинно-тракторного агрегата позволило снизить уплотнение и твердость почвы по следу движения трактора за счёт перераспределения нагрузки (сцепного веса) между мостами трактора, а также снизить глубину следа.

В условиях Северо-Востока Нечерноземной зоны на опытном поле ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока (г. Киров) в 2021-2024 гг. проведена экспериментальная работа по изучению коллекции перспективных образцов озимого чеснока. Цель - оценка селекционного материала чеснока озимого по продуктивности на среднесуглинистой, слабооподзоленной, слабогумусированной (1,07 %) почве с плотностью 2,5-2,8 г/см3 и выделение источников ценных признаков. Объектами изучения были 12 образцов чеснока озимого. Контрольный сорт - Любовь. Фенологические наблюдения, учёты проводились по общепринятым методикам. Разнообразие погодных условий позволило оценить их влияние на зимостойкость (76…97 %), крупность луковицы и урожайность. Выделены источники стабильных признаков по крупнопности луковицы и зубка - сорт Любовь (V=10,1 и 9,2 %) и образец 152 (V=9,1 и 8,0 %) (27,7 г, 5,3 г и 23,4 г, 4,5 г соответственно), что говорит об их пластичности к почвенно-климатическим условиям данного региона. По размерам луковиц необходимо отметить образцы 153 и 155 с вариацией 8,1 и 9,6 %, массой луковицы - 27,4 и 23,1 г соответственно. Средний коэффициент вариации по крупности луковицы (103) и Ашлань (431,5 см3). Выявлена значимая положительная корреляционная связь величины площади листа с урожайностью луковицы (r=0,7).

Актуальность исследования обусловлена необходимостью экологического нормирования антропогенного воздействия на агроландшафты, так как превышение предельно допустимых концентраций подвижных форм тяжелых металлов в почвах приводит к деградации земель, снижению продуктивности агроценозов и накоплению токсикантов в сельскохозяйственной продукции, создавая угрозу экологической и продовольственной безопасности. Цель исследований. Систематизация данных о факторах, определяющих подвижность тяжелых металлов в почвах, методах ее оценки и региональных особенностях проявления в почвах Садонского свинцово-цинкового комбината. Методы. Рассмотрены методологические подходы к экологическому нормированию — антропоцентрический и биоцентрический, а также система критериев оценки состояния почв (химические, физические показатели, превышение ПДК, потери гумуса). Приведена классификация ТМ по степени опасности и основные источники их поступления: природные (выветривание пород) и техногенные (промышленность, автотранспорт, сельское хозяйство). Особое внимание уделено факторам, определяющим подвижность металлов: формам нахождения (валовые и подвижные), содержанию гумуса, гранулометрическому составу, реакции среды (рН), окислительно-восстановительным условиям и влажности почвы. Результаты работ. Показано, что увеличение влажности с 55–60 % до 80–90 % может повышать подвижность элементов в 1,5–2 раза. Проанализированы методы оценки подвижных форм с использованием различных экстрагентов. На примере Республики Северная Осетия–Алания (РСО–Алания) продемонстрированы региональные особенности накопления тяжелых металлов. По результатам полевых исследований в зоне влияния Садонского свинцово-цинкового комбината установлено, что пиковые концентрации свинца и цинка приурочены к верхним горизонтам почв, что подтверждает техногенную природу загрязнения. Основными источниками выступают хвостохранилища (Унальское – 6,1 га, Фиагдонское – 5,6 га), в отходах которых содержание свинца достигает 0,16 %, цинка – 0,15 %. В биопробах (фрукты, картофель) из населенных пунктов Алагирского ущелья выявлено превышение допустимых уровней: содержание свинца во фруктах оказалось почти вдвое выше фоновых значений, а в картофеле зафиксировано превышение ПДК по цинку в 1,2–1,6 раза. Обоснована необходимость перехода от оценки валового содержания ТМ к определению их подвижных форм.

В настоящее время одним из наиболее хорошо разработанных и простых концептуальных методов для предсказания поверхностного стока является метод (SCS-CN), т. е. метод пронумерованных кривых Департамента сельского хозяйства и Службы консервации почвы США. Метод СN был разработан для вычисления единого события проливного дождя, однако, далее был распространен на отдельные территории водных бассейнов. Простота и большие возможности документирования полученных результатов привели к широкому распространению этого метода, позволяющего оценить поверхностный сток единым показателем СN. Целью проведенного исследования является усовершенствование метода SCS-CN предназначенного для моделирования поверхностного стока в водонасыщенных ландшафтах. Предложена методика вычисления результирующей величины показателя CN по различным водонасыщенным участкам методом геометрического усреднения. Для результирующей оценки поверхностного стока в водном бассейне необходимо наличие информации о результирующем значении CN, потенциальном показателе водоудержания (S ); начальной величине дождевых потоков I A=0,2 S; предшествующей величине показателя CN.

Определено, что при наличии определенной функциональной зависимости между площадью участка и его показателем CN показатель прямого водного потока для всех рассматриваемых участков водонасыщенного ландшафта может быть вычислен с учетом максимально возможной величины CN, вычисленной по всем участкам методом геометрического усреднения, а также нормировочного показателя, предназначенного для коррекции предварительно полученного результата прямого водного потока.

В статье показаны факторы влияющие на степень эрозивных процессов в почвенном слое в различных регионах России. В современном сельском хозяйстве, как в нашей стране, так и за рубежом, используется эрозионный индекс осадков. Этот показатель учитывает кинетическую энергию осадков в периоды их наибольшей интенсивности, измеряемую обычно в течение 30 минут. Важно учитывать месячное распределение эрозионного индекса при оценке риска эрозии за год. Низкий годовой индекс может иногда скрывать более серьёзные угрозы эрозии по сравнению с более высокими показателями.

В статье представлены результаты влияния эдафических факторов на активность гидролитических ферментов (инвертазы, протеазы, фосфатазы) почвы в подкроновом пространстве древесных видов. Объектом исследований служили почвы под кроной деревьев ( Acer negundo L., Betula pendula Roth, Prunus padus L.), произрастающих в условиях нарушенных фитоценозов г. Кемерово. В исследуемых образцах выявлена сезонная динамика содержания почвенных ферментов с летним максимумом. Содержание почвенных ферментов под кроной всех исследуемых древесных видов выше на 6-9%, чем вне кроны. У образцов активность инвертазы преобладала над другими гидролазами в почве. Максимальные отличия от контроля по активности инвертазы и протеазы выявлены на площадке с участием P. padus (в среднем на 11 и 9% соответственно), по активности фосфатазы - на площадке с участием A. negundo (на 11%). Полученные данные можно использовать в мониторинговых исследованиях для оценки состояния почвенной микробиоты.