Диссертация (1151678), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Результаты прикатывания темно-серой лесной почвы представленына рисунках 6.20 и 6.21 (значения объемной влажности 0,31 м3/м3 лишьнемного меньше влажности соответствующей спелому состоянию.Из значения влажности делаем вывод о начале пересыханияповерхностного слоя почвы. Однако значения влажности, начиная с глубины6 см, немного выше и составляют 0,34 м3/м3.Из анализа графиков видим, что прикатывание почвы с относительномалыми скоростями 7,5 и 7,7 км/ч для обоих агрегатов приводит кпрактически одинаковому эффекту. Для скоростей 8,4 и 8,5 км/ч можнонаблюдать меньшую степень уплотнения, особенно на глубине 0-5 см. Дляскоростей 10,1 и 10,3 км/ч степень уплотнения снижена еще слабее, причемна более широком интервале глубин 0-11 см.253Рисунок 6.19 – Влияние на распределение коэффициента влагопроводностиприкатывания агрегатом АГРОМАШ 90ТГ+КРГ 3,6Рисунок 6.20 - Прикатывание агрегатом АГРОМАШ 90ТГ + КЗК 10Подводя итог можно констатировать, что в обоих случаях агрегатыпрактически одинаково уменьшили имевшийся до прикатывания высокийуровень воздушной проницаемости поверхностного слоя.
Хотя статистическии незначимо, но наибольший уплотняющий эффект имеем воздействия напочву агрегату АГРОМАШ 90ТГ+КЗК10. Этот агрегат рациональнееиспользовать при высокой начальной пористости почвы.2546.1.6. Результаты определения потенциала деформируемости почвРезультаты вычислений потенциала деформируемости почв и величин,входящих в расчетную формулу представлены в таблицах 6.6 – 6.11 [164,179, 187, 190-193]. Исследования проводились на площадях ООО «Сормово»(Канашский район ЧР, почва темно серая лесная Ω=62,2 м2/г, ρsf =2,61 г/см3,первоначальная плотность ρ=1,03 г/см3)Таблица 6.6 - Определение величин, составляющих потенциалдеформируемости при различных видах механической обработки почвыВиды механическойобработки почвы;машинный агрегатОтвальная вспашка;МТЗ-80 + ПЛН-3-35Сплошнаякультивация;АГРОМАШ 90ТГ +КПС-4Основная безотвальнаяобработка;Т-150 К + КПГ-250Фрезерование почвы;АГРОМАШ 90ТГ+ФБН-1,5Ра1, Нhа1, 10-3 мρ s,кг/м3П1, вдоляхV1,10-6м3ϕ 1,Дж/кг41,844±4,4914,647±2,5472680,6±254,30,425±0,0301,277±1,15455,796±9,278102,712±34,2656,063±2,7912527,9±152,20,511±0,0275,673±3,14647,385±16,33041,254±13,7664,375±1,7972781,6±117,10,352±0,0201,832±0,84528,182±7,67473,332±25,5616,048±2,5542617,4±42,90,466±0,0252,790±1,61059,635±18,214Таблица 6.7 - Определение величин, составляющих потенциалдеформируемости при различных видах механической обработки почвыВиды механическойобработкиОтвальная вспашка;МТЗ-80 + ПЛН-3-35Сплошнаякультивация;АГРОМАШ 90ТГ +КПС-4Т-150 К + КПГ-250Фрезерование почвы;АГРОМАШ 90ТГ+ ФБН-1,5Ωо1, 106м2/м354,855±6,754ρV1,кг/м31597,662±47,883П1, вдолях0,402±0,025W1, вдолях0,289±0,015ϕ 2,Дж/кг479,359±109,79156,363±5,5681526,894±34,4420,4171±0,0220,337±0,012515,287±87,14840,705±7,0221520,593±26,2740,343±0,0050,308±0,002243,833±50,12476,336±12,2461403,075±50,5570,464±0,0170,334±0,019618,061±148,472255Таблица 6.8 - Определение величин, составляющих потенциалдеформируемости при различных видах механической обработки почвыВиды механическойобработки почвы;машинный агрегатОтвальная вспашка;МТЗ-80 + ПЛН-3-35Сплошнаякультивация;АГРОМАШ 90ТГ +КПС-4Основная безотвальнаяобработка; Т-150 К +КПГ-250Фрезерование почвы;АГРОМАШ 90ТГ +ФБН-1,5Ра2, Нhа2, 10-3мρs, кг/м3П2, вдоляхV2,10-6м3ϕ 3,Дж/кг46,280±19,4147,378±4,6442649,2±46,80,468±0,0371,175±0,99212,105±8,36335,682±6,77731,841±12,2342542,1±65,30,567±0,0247,015±4,7029,310±4,66512,083±2,7495,023±2,8502618,1±65,20,417±0,0172,271±1,4809,724±3,13725,769±8,2399,533±5,2462633,1±63,10,562±0,1501,685±1,1726,837±2,049Таблица 6.9 - Определение величин, составляющих потенциалдеформируемости при различных видах механической обработки почвыΩо2, 106м2/м353,387±6,197ρV2,кг/м31547,532±80,973П2, вдолях0,424±0,025W2, вдолях0,269±0,012ϕ 4,Дж/кг490,742±110,58954,464±6,2601105,396 0,565±77,815 ±0,02250,307±0,010545,044±55,173Т-150 К + КПГ-25042,906±2,4051317,527±68,1460,492±0,0210,302±0,011257,472±37,732Фрезерованиепочвы; АГРОМАШ90ТГ + ФБН-1,577,928±4,9281168,835±46,9340,554±0,0250,306±0,0147667,613±72,298ВидыОтвальная вспашка;МТЗ-80 + ПЛН-3-35Сплошнаякультивация;АГРОМАШ 90ТГ +КПС-4256Таблица 6.10 - Определение величин, составляющих потенциалдеформируемости при различных видах механической обработки почвы(чернозем)Видыϕ 1,механическойДж/кгобработкипочвы;машинныйагрегатОтвальная55,796вспашка; МТЗ-80±9,278+ ПЛН-3-35Сплошная47,385культивация;АГРОМАШ±16,33090ТГ + КПС-4Основная28,182безотвальнаяобработка; Т-150 ±7,674К + КПГ-250Фрезерование59,635почвы;АГРОМАШ±18,21490ТГ + ФБН-1,5ϕ2, Дж/кгϕ1-ϕ3,Дж/кгϕ3, Дж/кгϕ4, Дж/кгϕ4-ϕ2,Дж/кгϕ,Дж/кг479,359±109,79143,69112,105±8,363490,742±110,58911,38355,074515,287±87,14838,0759,310±4,665545,044±55,17329,75767,832243,833±50,12418,4589,724±3,137257,472±37,73213,63932,097618,061±148,47252,7986,837±2,049667,613±72,29849,552102,35Таблица 6.11 - Значения потенциала деформируемости почв прииспользовании ротационных почвообрабатывающих орудий (серая леснаяпочва) [130]№МаркафрезыПроизводительность,га/ч123456789ФП-1,5ФН-2,8ФН-3ФН-3*ФН-1,2ФН-1,2ММПТ-1,2ФБН-1,5ФБН-1,5*0,47±0,11,2±0,21,3±0,11,5±0,10,32±0,10,35±0,10,45±0,10,7±0,10,8±0,1*УдельныеэнергозатратыкВт с/м2NкВт20,2±1,860±1,240±1072±11,112±2,212±2,227±4,321,2±2,920,6±3,2Рабочаяскорость,м/с0,83±0,281,04±0,211,11±0,561,55±0,250,65±0,110,81±0,130,81±0,130,87±0,280,95±0,35ПотенциалШирина Глубинадеформируемозахвата, обработсти почвыки, ммДж/кг1,52,8331,21,21,51,421,42с модернизированными рабочими органами0,20,20,20,20,10,120,30,250,368,47±17,0182,61±16,6869,63±23,5783,53±20,87104,12±34,6870,55±16,25118,5±40,256,5±10,749,76±13,085Y Data2575545505050454504550454550345454540404024035353540301yX Datax123455Y DataРисунок 6.21 – Изолинии потенциала деформируемости почв ϕ (Дж/кг)(после фрезерования АГРОМАШ 90ТГ + ФБН-1,5)0,320,340,340,340,340,360,3640,360,360,340,360,360,3830,360,340,380,360,3620,380,380,380,380,381yX Datax12345Рисунок 6.22 – Изолинии влажности w (м3/ м3)258Результаты оценки фрезерования почвы агрегатом АГРОМАШ 90ТГ +ФБН-1,5* представлены в виде изолиний потенциала деформируемости почв(рисунок 6.21).
Анализируя изолинии можно видеть, что наиболее высокиезначения 45-55 Дж/кг для координат Y=5 и Y=4 постепенно уменьшаются дозначений 30-40 Дж/кг для координат Y=1 и Y=2. Данный факт объясняетсятем, что участок поля имеет естественный уклон и влага распределенанеравномерно – значения влажности в более высоких точках склона ниже,чем в более низких (см. рисунок 6.22). И если для условных координат Y=5 иY=4 почва находится в спелом состоянии и механическое воздействие на неенаиболее эффективно, то для координат Y=1 и Y=2.
она переувлажнена и5Y Dataсоответственно механическое воздействие на почву менее эффективно.3,53,543,54,03,54,04,03,54,034,04,04,04,04,54,54,524,55,05,05,05,05,51yX Datax12345Рисунок 6.23 – Изолинии эффективного размера агрегатов r (мм)Различия в эффективности воздействия на почву можно наблюдать припараллельном анализе изолиний эффективного размера агрегатов (рисунок6.23). По изолиниям видно, что в области с повышенной влажностьюагрегаты больше по размерам, чем в области с оптимальной длямеханического воздействия влажности.2596.1.7.
Рекомендуемые мероприятия по мелиорации почвПосле проведения измерений потенциала эрозионной стойкости почв,пористостиифункциивлагопроводностиисследуемаятерриториямежхозяйственной оросительной системы «Дружба», Канашского района,Чувашской Республики условно разделена на два мелиоративных участка: Аи Б [51, 133, 215].Согласно формулам, полученным в п.2.5 при условии Э=hgi/ψ≤1эрозионное разрушение в данной точке водосборной площади не происходит,а атмосферные осадки стекают по микроруслу не деформируя его(равновесие системы микрорусло – водный поток).
Учитывая, что заотносительнуюширинумикроруслапринятоотношенияширинымикроручейка к высоте ε=b/h (средние глубина h и ширина b микроручейка),можнорассчитатькритическиеихзначениядлярассматриваемыхмелиоративных участков (таблица 6.12).Мелиоративный район А, в подразделен на подрайоны Основнымпоказателем при выделении подрайонов были уклоны местности и потенциалэрозионной стойкости: А1 - несмытые почвы (но эрозионно-опасные); А2 –слабосмытые почвы; А3 – среднесмытые почвы.Таблица 6.12 - Результаты определения критических значенийМелиоративныйучастокА1А2А3БУклоныПЭС, Дж/кгh, мМенее 0,030,03÷0,050,05÷0,10,01÷0,050,25…0,30,2÷0,250,15÷0,20,01÷0,150,85÷1,020,51÷0,680,20÷0,310,10÷0,31260Рисунок 6.23 - Фрагмент карты и схема экспериментальных точек наРисунок 6.24 - Фрагмент карты и схема расположения экспериментальныхточек на территории оросительной системы «Дружба», Канашского районаЧРМелиоративный подрайон А1Участки, включенные в этот подрайон, благоприятны для орошения:уклоны местности менее 0,03, почвы не смытые и у них наилучшаяводопроницаемость – 3,20 и более мм/мин за первый час.Почвы характеризуются высоким естественным плодородием согласноагрохимическим картам.Рекомендуемые мероприятия.
Орошение расчетными поливныминормами интенсивностью дождя порядка 0,25…0,3 мм/мин или капельноеорошение. Обработка почвы по контуру склонов. Периодическое углублениепахотного слоя. Снегозадержание и регулирование снеготаяния.Использование: полевые и кормовые севообороты, овощи.Мелиоративный подрайон А2Участки, включенные в этот подрайон по сравнению с подрайоном А1,менее благоприятны для орошения: склоны более крутые – уклоныместности 0,03…0,05, почвы слабосмытые, водопроницаемость хорошая, но261ниже – 1,94 мм/мин и более за первый час.Почвы характеризуются высоким естественным плодородием согласноагрохимическим картам.Рекомендуемые мероприятия. Орошение меньшими против расчетныхзначений поливных норм интенсивностью дождя 0,2…0,25 мм/мин икапельное орошение.
Обработка и посев поперек склона. Периодическоеуглубление пахотного слоя. Снегозадержание и регулирование снеготаяния.Посадка лесополос по границам полей. Агрохимическое окультуриваниепочв.Использование: полевые и кормовые севообороты, многолетние травы,овощи.Мелиоративный подрайон А3Участки, включенные в этот подрайон, самые неблагоприятные дляорошения, склоны более крутые – уклоны местности 0,05…0,1, почвысреднесмытые, водопроницаемость удовлетворительная, но значительнониже – 0,86 мм/мин за первый час.Рекомендуемые мероприятия. Орошение меньшими против расчетныхзначений поливных норм интенсивностью дождя 0,2…0,25 мм/мин икапельное орошение.