Номер части:
Журнал

Теоретическое исследование способов заделки соломы в почву с применением функций распределения случайных величин



Науки и перечень статей вошедших в журнал:


Дата публикации статьи в журнале:
Название журнала: Евразийский Союз Ученых, Выпуск: , Том: , Страницы в выпуске: -
Автор:
, ,
Автор:
, ,
Автор:
, ,
Анотация:
Ключевые слова:                     
DOI:
Данные для цитирования: . Теоретическое исследование способов заделки соломы в почву с применением функций распределения случайных величин // Евразийский Союз Ученых. Технические науки. ; ():-.





В настоящее время сохранение и повышение плодородия почвы является актуальной хозяйственной и научной проблемой. Без воспроизводства плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения с наращиванием содержания в них гумуса,трудно достичьповышения урожайности и качества зерна. Основным и доступным источником образования гумуса может служить незерновая часть урожая сельскохозяйственных культур — солома.

Заделка в почву соломы и стерни, оставшихся на поле после уборки зерновых, зернобобовых и технических культурповышаетструктурно-агрегатныйсостав и микробиологическую активностьпочвы. После внесения соломыувеличивается количество водопрочных агрегатов и некапиллярная пористость почвы, снижается эродируемая фракция почвы, уменьшается её объемная масса. Под действием токсинов, образующихся при разложении соломы в почве, могут погибать семена сорных растений и возбудители ряда болезней[1, с.47].

Известно, что урожайность незерновой части урожая зерновых и зернобобовых культурпревышает урожайность основной продукции в 1,5-2 раза. Например, выход соломы ярового ячменя при среднем урожае 20 ц/га составляет 35-40 ц/га. К этому можно добавить пожнивные и растительные остатки, которые достигают при той же урожайности примерно 10-15 ц/га. Следовательно, всего в почву при такой урожайности возможно поступлениеоколо 4,5-6,0 т/га растительных остатков, т.е. дополнительного органического вещества. Причемэто удобрениепроизведено здесь же на месте, его не надо покупать, тратить средства на транспортировку[1, с.48].

Механический способ заделки соломы в почву возможен путемвыполнения операциитехнологииосновнойобработки почвы с оборотом пласта.Однако как с помощью известных технических средств распределить солому —  послойно и на какую глубину пахотного пласта или равномерно по всей глубине, вопрос требует изучения.

Отвальная технология выполняется тремя способами: вспашка с полным оборотом пласта на угол 180º, вспашка с взметом пласта на угол 135º и культурная вспашка[3, с.37 ]. Рассмотрим процесс распределения стерневых и растительных остатков, измельченной соломы,  перемещенных рабочими органами плугов общего назначения с  поверхности необработанного поля в пахотный слой в  каждом из вышеперечисленных способов с использованием теории вероятностей.

Обработка почвы по схеме рисунок 1, предусматривает полный оборот пласта почвы на 180º, согласно агротехническим  требованиям на глубину до а=30см.  Находящаяся на поле незерновая часть урожая – стерня и растительные остатки, измельченная солома, корни растений при этом укладываются на дно борозды на глубину до 30 см слоем толщиной до 5 см.

 

Рисунок 1. Схема обработки пласта почвы и характер распределения соломы в пахотном слое при вспашке с оборотом на 180º;

                   а- глубина, в- ширина оборачиваемого пласта почвы

Анализируя технологическийпроцесс обработки пласта почвы с оборотом на 180º (рисунок 1) видно, что основная величина  незерновой части растений располагается ниже 15 см от поверхности поля. А по характеру распределения соломы в пахотном слое при такой вспашке можно предположить, что распределение  подчиняется по теории вероятностей функции  распределения дискретных случайных величин — закону Гамма-распределения [2, с.48]:

По технологии отвальной вспашки с взметом пласта (рисунок 2), производиться оборот пласта почвы  на угол 135º. Согласно агротехническим требованиям [3, с.36]  к такой технологии, при глубине  вспашки на глубину 30 см заделка растительных остатков и стерни осуществляется на глубину  ниже 15 см от поверхности поля.

Рисунок 2. Схема обработки пласта почвы и характер распределения соломы в  пахотном слое при вспашке с оборотом на 135º

Из рисунка 2 видно, что характер распределения соломы в пахотном слое при обработке с взметом пласта почвы на 135º  можно предположить подчиняется функции распределения случайной величины — законуВейбула. Основная масса соломы в пахотном слое распределяется на глубине ниже 15см, в слое 15-30 см.

Случайная величина   подчиняется функции распределения Вейбула с параметрами λ и k, если её плотность распределения вероятностей fx(x) записывается в виде:

   ,           (2)

где           λ >0 – коэффициент масштаба;

k>0 – коэффициент формы.

Культурная вспашка почвы выполняется корпусами с  предплужниками (рисунок 3), по которой первоначально предплужник  вырезает часть пласта на глубину до 10 см с находящимися на нем растительными остатками, перемещает их и укладывает на дно борозды. Затем производиться вырезание и оборот основной части пласта на глубину до 30 см, которая крошится и заделывает растительные остатки в этом слое толщиной до 10 см.

Рисунок 3. Схема обработки пласта почвы и характер распределения соломы в  пахотном слое при вспашке с  использованием предплужника

Из рисунка 3 видно, что характер распределения соломы в пахотном слое при  культурной вспашке, с  использованием предплужникатакже можно предположитьподчиняется функциилогарифмически нормального распределения. Основная масса соломы распределяется на глубине ниже 20см в пахотном слое 20-30см.

Случайная величина   имеет логарифмически нормальное распреде-ление, если её логарифм   распределён нормально, то есть если;

                                (3)

где величина   имеет нормальное распределение с параметрами

Анализ технологических процессов отвальной обработки почвы с рассмотрениемраспределения незерновой части растений (измельченной соломы, стерневых и растительных остатков, корней) в пахотном слое показывает, что эти процессы позволяют выполнять заделку незерновой части урожая сельскохозяйственных культур при глубине вспашки на 30 см слоем 5 — 15 см от дна борозды. При этом в каждом из способов достигается свой размерный слой заделки соломы, а характеру размещения по теории вероятностей можно соотнести функцию распределения дискретной случайной величины.

Список литературы:

      1.Бойков В.М.,Старцев С.В., Чурляева О.Н. Использование незерновой части урожаядля повышения плодородия почвы. Аграрный научный журнал, №3, 2015.- с.47-49.

  1. ЛисьевВ.П. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб.  пособие.  Московский  государственный  университет  экономики,  статистики  и информатики. – М., 2006. – 199 с.
  2. Теория, конструкция и расчет сельскохозяйственных машин: учебник для вузов сельскохоз-го машиностроения; Под ред. Е.С.Босого – 2-е изд., перераб. И доп.-М.: Машиностроение,1977. – 568 с.
    Теоретическое исследование способов заделки соломы в почву с применением функций распределения случайных величин
    Written by: Бойков Василий Михайлович, Старцев Сергей Викторович, Чурляева Оксана Николаевна
    Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
    Date Published: 03/03/2017
    Edition: ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_27.06.2015_06(15)
    Available in: Ebook
Список литературы:


Записи созданы 6772

Похожие записи

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх