автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Разработка способа и технических средств дифференцированного внесения удобрений при посеве сельскохозяйственных культур

На правах рукописи/

Канаев Михаил Анатольевич

Разработка способа и технических средств дифференцированного внесения удобрений при посеве сельскохозяйственных культур

Специальность 05.20.01 - технологии и средства

механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Пенза 2009

003481313

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» (ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА»)

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Милюткин Владимир Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Зазуля Александр Николаевич

кандидат технических наук, профессор Щербаков Сергей Иванович

Ведущая организация ФГУ «Поволжская государственная

зональная машиноиспытательная станция»

(п. Усть-Кинельский Самарской обл.)

Защита состоится 19 ноября 2009 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.053.02 при ФГОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 440014, г. Пенза, ул. Ботаническая, 30, ауд. 1246.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия».

Автореферат разослан /^октября 2009 года

Ученый секретарь диссертационного совета

Кухарев О.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из задач, стоящей перед современным сельскохозяйственным машиностроением, является создание комплекса машин для ведения эффективного, экономически целесообразного и экологически безопасного земледелия.

На сегодняшний день остро встала проблема внесения минеральных удобрений ввиду их высокой стоимости и сильному влиянию на экосистему полей. В сельхозпредприятиях расчёт норм внесения удобрений и химикатов идёт на одну дозу по всему полю, в то время как поле имеет гетерогенную структуру по агрофизическим, агрохимическим показателям и плодородию. Таким образом большая часть полей получает переизбыток того или иного удобрения, а часть -недополучает. Это сильно отражается на экологической обстановке поля и конечной прибыли предприятия.

В силу данного обстоятельства в 80-х годах XX столетия в США был впервые поднят вопрос о переходе к координатной системе земледелия. Координатное земледелие в большинстве источников трактуется как "точное выполнение технологических процессов для получения максимального урожая, равномерно полученного на всём поле, при рациональном расходе затрачиваемых средств на выращивание данной сельскохозяйственной культуры". Система включает в себя многие аспекты производства сельскохозяйственной продукции, одно из важнейших её направлений - дифференцированное внесение удобрений, учитывающее неоднородность каждого участка поля. В России координатное земледелие также активно развивается и получает широкое распространение. Однако, ввиду того, что практически все машины для осуществления данных технологий завозятся из-за границы повсеместное внедрение их не возможно т.к. требуются дополнительные затраты для адаптации их к местным сортам и почвам. Совершенно очевидна необходимость разработки способов и технических средств для дифференцированного внесения удобрений, учитывающих максимальное количество факторов влияющих на рост и развитие растений.

Работа проводилась по плану НИОКР ФГОУ ВПО «Самарская ГСХА» «Разработка, исследование и внедрение высевающих систем и рабочих органов посевных машин и комбинированных агрегатов, обеспечивающих энергоресурсосбережение при возделывании сельскохозяйственных культур» №ГР 01.2.00.314738.

Цель исследований. Повышение эффективности использования минеральных удобрений за счёт разработки способа и технических средств для их дифференцированного внесения при посеве сельскохозяйственных культур.

Объект исследования - технологический процесс дифференцированного внесения удобрений при посеве сельскохозяйственных культур.

Предмет исследований. Конструктивные и технологические параметры технических средств измерения твёрдости почвы, закономерности дозировки удобрений в зависимости от мощности гумусового горизонта.

Методика исследований. Теоретические исследования дискового твердомера выполнялись в соответствии с законами и методами земледельческой и классической механики, математики и статистики. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных, лабораторно - полевых и полевых условиях в соответствии с общепринятыми и частными методиками, методиками, изложенными в государственных и отраслевых стандартах, а также в соответствии с теорией фрактального и многофакторного анализов. Обработка результатов

экспериментов проводилась с использованием программ Excel, Mathcad и др.

Научная новизна. Конструктивно - технологическая схема дискового твердомера, методика построения карт неоднородности почвенного горизонта, методика фрактального анализа карт неоднородности почвенного горизонта, теоретические зависимости толщины гумусового горизонта от твёрдости почвы, способ дифференцированного внесения удобрений при посеве сельскохозяйственных культур.

Новизна способа и технических средств для дифференцированного внесения удобрений подтверждена пол. решением от 16 июня 2009 г. о выдаче патента на изобретение по заявке № 2007132386.

Практическая ценность работы. Результаты научных исследований послужили базисом для создания дискового твердомера, впоследствии ставшем важнейшим элементом способа дифференцированного внесения удобрений при посеве сельскохозяйственных культур. Использование способа дифференцированного внесения удобрений при посеве сельскохозяйственных культур позволяет получить дополнительный доход при возделывании яровой пшеницы 2689,5 руб/га по сравнению с равномерной дозой внесения удобрений по всему полю.

Реализация результатов исследований. Способ дифференцированного внесения удобрений внедрен в ФГУ "Поволжский научно - исследовательский институт селекции и семеноводства им. П.Н. Константинова" и ООО "Поволжская МИС" Самарской области.

Достоверность результатов работы подтверждается сходимостью теоретических и экспериментальных данных, сравнительными исследованиями, использованием современных методов и технических средств исследований, а также результатами факторных экспериментов.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на научно - практических конференциях ФГОУ ВПО Самарская ГСХА (2006...2009), II научно-практической конференции по точному земледелию Евротехника Самара 2009 г., на данную тему в 2004 году был получен грант на конкурсе для студентов, аспирантов и молодых учёных Самарской области.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 1 статья опубликована в издании, указанном в «Перечне ... ВАК», 2 статьи опубликованы без соавторов, получено пол. решение о выдаче патента РФ на изобретение по заявке №2007132386. Общий объём публикаций составляет 5,15 п.л., из них 1,57 п.л. принадлежит автору.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 142 е., состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы из 158 наименований, в том числе 30 на иностранных языках и 4 приложений на 12 е., содержит 16 табл. и 38 рис.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

1.Способ дифференцированного внесения удобрений при посеве сельскохозяйственных культур.

2.Теоретическое обоснование процесса измерения твердости почвы дисковым твердомером.

3.Констуктивные и технологические параметры технических средств для измерения твердости почвы.

4.Рациональные дозы внесения минеральных удобрений в зависимости от глубины гумусового горизонта.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, цель и задачи исследований, изложены основные положения и результаты исследований, выносимые на защиту.

В первом разделе «Состояние вопроса, цель и задачи исследований» проведён анализ исследований факторов, влияющих на плодородие почвы. Выполнен обзор существующих способов корректировки плодородия почвы, влияния плодородия почвы на урожайность сельскохозяйственных культур, приведены результаты исследований существующих технологий точного земледелия, и в частности, дифференцированного внесения удобрений. Выявлено, что плодородие почвы в большей степени зависит от толщины гумусового слоя, которая зависит от твёрдости почвы. Искусственно повысить плодородие, возможно за счёт посева сидератов, внесения органических и минеральных удобрений. Исследованы способы и технические средства внесения минеральных удобрений. Наиболее эффективным способом является дифференцированное внесение минеральных удобрений. На основе анализа способов и технических средств дифференцированного внесения удобрений выявлено, что современные способы основаны на получении информации о наличии Ы, Р, К и не принимают во внимание такой фактор, как глубина гумусового горизонта, который в свою очередь является одним из важнейших факторов образующих почвенное плодородие и имеет существенное влияние на рост и развитие растений, так как в этом слое находится максимальная концентрация питательных веществ. Для реализации способа дифференцированного внесения удобрений необходимо оперативное определение твердости почвы. Современные методы и технические средства определения твёрдости, почвы основываются в основном на вдавливании плунжера в почву, что в свою очередь не даёт возможности оперативно проводить измерения и получать данные, также отсутствует возможность создания широкозахватных агрегатов, в виду большого тягового сопротивления сельскохозяйственного орудия при обработке почвы.

В результате приведённого анализа в соответствии с целью работы были сформулированы следующие задачи:

1.На основе выполненного анализа существующих способов и технических средств дифференцированного внесения минеральных удобрений выявить основные направления их совершенствования.

2.Разработать и обосновать способ дифференцированного внесения минеральных удобрений при посеве сельскохозяйственных культур с использованием дискового твердомера.

3.Выполнить теоретические исследования по обоснованию кинематических, динамических и конструктивных параметров дискового твердомера; математически описать процесс измерения твёрдости дисковым твердомером.

4.Провести лабораторные, лабораторно - полевые и полевые исследования экспериментального дискового твердомера, для определения связи твёрдости почвы с глубиной гумусового горизонта, сравнительные полевые исследования дискового твердомера с твердомером Ревякина.

5.Провести посев яровой пшеницы с дифференцированным внесением минеральных удобрений с предварительным расчётом оптимальных доз.

б.Определить экономическую эффективность способа и технических средств дифференцированного внесения минеральных удобрений при посеве

сельскохозяйственных культур.

Во втором разделе «Теоретическое обоснование конструктивно -технологических параметров устройства для определения твердости почвы, при построении карт неоднородности почвы, для реализации способа дифференцированного внесения удобрений».

На основе опытных данных Канаева А.И. по определению толщины гумусового слоя по удельному сопротивлению и твёрдости почвы, с целью повышения эффективности использования вносимых минеральных удобрений, мы предлагаем способ дифференцированного внесения удобрений в зависимости от толщины гумусового слоя. Способ включает в себя:

• Определение твёрдости почвы на поле.

• Построение карты линий равного уровня твёрдости исследуемого участка;

• Определение толщины гумусового слоя путём проведения прикопок в местах минимальной, средней и наибольшей твёрдости почвы.

• Определения наличия N, Р, К в местах прикопок.

• Посев с одновременным внесением рассчитанных доз минеральных удобрений. Для определения твердости почвы, при построении карт неоднородности почвы,

для реализации способа дифференцированного внесения удобрений разработан способ измерения твёрдости почвы и конструктивно - технологическая схема дискового твердомера.

Дисковый твердомер (рисунок 1) состоит из рамы 4, дискового ножа 1 закрепленного на оси 2, двуплечего рычага с равным соотношением плеч 3, тензодатчика 5 шарнирно соединённого с вертикальной стойкой 6 приваренной к раме 4. Измерительный комплекс для снятия данных с тензозвена представляет собой блок питания, комплект экранированных кабелей, аккумуляторную батарею, мультиметр с оптронной связью и ноутбук с шиной USB. Тензозвено состоит из 4 тензорезисторов по 200 Ом каждый наклеенных на корпус тензодатчика и соединенных по мостовой схеме.

Технологический процесс работы дискового твердомера осуществляется следующим образом. Перед началом работы дисковый твердомер (рисунок 1) устанавливается на глубину хода при помощи навески трактора. Во время движения агрегата почва давит на диск, усилие передаётся через двуплечий рычаг на растяжение тензозвена. Питание моста осуществляется от аккумуляторной батареи 12V, через стабилизатор напряжения NY7805C, который даёт на выходе напряжение 5V. Под воздействием силы растяжения корпус тензодатчика деформируется, сопротивление тензорезисторов изменяется, тем самым изменяя выходное напряжение тензодатчика.

Рисунок I - Схема дискового твердомера: 1 - дисковый нож; 2 - ось; 3,6- двуплечий рычаг; 4 - рама; 5 - тензодатчик; 7 - крепление; 8 - вертикальная стойка

Погружаясь в почву, за счет взаимодействия с ней диск приобретает вращательное движение. Вращение создается моментом силы трения частиц почвы о боковую поверхность диска. Если считать, что боковая поверхность диска взаимодействует с частицами почвы не смещая их относительно монолита, то уравнения относительной траектории, описываемой частицей, могут быть получены из рисунка 2.

Рисунок 2 - Взаимодействие частиц почвы с дисковым ножом Относительная скорость частицы определится формулой (1)

Vr = Упт]\ + Л2 - 2Я ■ (sin а + ú)t-cos a)+ co2t2 (i)

где д _ cdR - кинематический параметр; а _ ~ полярный угол точки Mj;

" К Л

со - угловая скорость диска, с"1; Vn - скорость пласта почвы, м/с; t - время, с; ; R -радиус диска, м; h - величина заглубление диска, м.

На рисунке 3 видно, что сила трения касательна к траектории частицы Л/|, МJ, М5. Она создает вначале (точка Mt) момент, препятствующий вращению диска, затем в зоне М2 — А/4- момент способствующий вращению и, наконец, в зоне М4 — М5 момент вновь препятствует вращению.

Рисунок 3 - Определение моментов создаваемых частицей почвы Уравнения этих моментов

coR2 -V„Rsma т

Мт = Ммъ = Fmp • » , (2)

л/Msin a-Vj + ®2Ä2 cos2« MM3=Fmp-Rsma, (3)

где ММь Мм;- момент, препятствующий вращению диска, Нм; ММз- момент способствующий вращению диска, Нм.

Дисковый нож устанавливается на своей оси вращения свободно, вследствие чего при своем движении он приобретает некоторую угловую скорость. Величину этой скорости не удается определить элементарно, так как представляя движение ножа как качение, мы не можем указать ни радиуса подвижной центроиды, ни положения неподвижной полоиды диска. Пусть дисковый нож, имеющий диаметр 1R, погружен в почву на глубину И и движется при поступательной скорости агрегата, равной V0 (рисунок 4). Полюс

мгновенного вращения Р будет находиться на некотором ближайшем расстоянии С от режущей кромки диска. Очевидно, что угловая скорость диска при этом будет

V0

равна СО $ =-, (4)

R-c

Рисунок 4 — Кинематическая модель взаимодействия дискового твердомера с

почвой

После преобразований получим радиус подвижной центроиды

Г = Я-С = ^. (5)

О) о

Следовательно, расстояние от полюса до кромки диска составит

с = Я- г . (6)

При равномерном движении агрегата на диск со стороны почвы действуют два типа сил: сила нормального давления и сила трения, имеющая тангенциальное направление. Действие почвы на диск при разных глубинах различно. На рисунке 5 изображено динамическое исследование дискового твердомера.

Рисунок 5 — Динамическое исследование диска при взаимодействии его с почвой

Суммарная реакция почвы на диск будет определяться суммированием воздействий почвы на элементарные секторы диска. Результат суммарного воздействия определяется определённым интегралом:

V0

Rx = • г ■ / ■ sin у • eos (р • d<p ~~~ р • r • i • sin ^ • [l ~ sin

(7)

где г - радиус диска, м;р- сила, действующая на единицу поверхности клина, Н; / - ширина фаски, м; у - угол заточки диска.

Суммарное воздействие сил трения на элементарные сектора диска определяется:

</>о Ч>0 _

Тх - |dTx = J// ■ р ■ I ■ г ■ sin ср ■ d<p =ju ■ Р ■ I ■ Гд/1 - sin2 /3 (В)

л

л

Так как sm/? =

2 2 r~h _! _ Л то формула (8) примет вид

т ; \2h h2 Tx=-jj-p-l-rJ---г

(9)

Расчётная формула для определения твёрдости почвы дисковым твердомером:

/> =-г^т-' (10)

/ 2/1 н 1 ; Р--1-ГЛ---- +И-а

V г г

где <2 = 1\х~ Тх - суммарное тяговое сопротивление диска, Н; ц - коэффициент трения металла о почву; г - радиус диска, м; И - величина заглубления диска, м; с/- толщина диска, м.

Учитывая тот факт, что точность измерения зависит от соотношения между

силой тяги <2 и заглубления /г, в работе проведено теоретическое исследование

зависимости силы тяги от заглубления или при различных параметрах агрегата. В

проведённом исследовании варьировались следующие параметры: I - ширина фаски, м; г - радиус диска, м; с/ - толщина диска, м. Характер зависимости 0 от Ь при варьировании этих параметров представлены на графиках рисунок 6 и рисунок 7. Основная цель, которая ставилась в этом исследовании, состояла в том, чтобы установить какой набор параметров позволит производить измерения с наименьшей погрешностью, и какая величина заглубления окажется наиболее благоприятной для точного измерения. Из графиков видно, что при значениях параметров

1 = 2см; г = 25см; d = 0.5см: h = 0 - 50см

1 = 2см;г = 50см; d = 0,5см; h = 0 - 50см

О (h)

О 10 20 30 40 50 Рисунок 6 - График функции Q(h)

"0 10 20 30 40 50 Рисунок 7 - График функции Q(h)

Функция <3 (Ь) имеет экстремум в точке Ь = 30 см. это видно из рисунка 6, при других конструктивных параметрах. Из рисунков 7 и 8 следует, что ц = 0,5; 1 = 2см; г = 25см; d = 2см; Ь = 0 - 50см.

Q (h)

0 10 20 30 40 50 h

Рисунок 8 - График функции Q(h)

фун кция Q{\i) = р.ц-1-г — - — + h-d имеет монотонный вид, хотя на рисунке 8 1 г г2

мы видим экстремум, но эта точка выходит за пределы технических

возможностей, так как сила тяги современного трактора не сможет обеспечить нормальную работу широкозахватного агрегата. На основе этого анализа мы приходим к выводу, что можно обеспечить наиболее эффективное измерение твёрдости почвы с помощью данной методики при значениях измерительного устройства, которые приведены выше. На основе этого заключения был сконструирован и изготовлен дисковый твердомер.

В третьем разделе «Программа и методики экспериментальных исследований» излагается программа, общие и частные методики экспериментальных исследований с описанием применяемого оборудования.

Программа исследований включала:

1.Проведение лабораторно - полевых и полевых исследований экспериментального дискового твердомера для определения связи твёрдости почвы и толщины гумусового горизонта, сравнительные полевые исследования дискового твердомера с твердомером Ревякина.

2.Проведение исследований по выявлению влияния на урожайность сельскохозяйственных культур взаимозависимых параметров твёрдость - гумус -N, Р, К. Расчет дозировки внесения минеральных удобрений и посев яровой пшеницы с дифференцированным их внесением.

3.Исследования по определению технико-экономических показателей.

При проведении лабораторных, лабораторно - полевых и полевых исследований руководствовались СТО АИСТ 10.5.6 - 2003 «Испытания сельскохозяйственной техники. Машины посевные и посадочные. Показатели назначения. Общие требования», ГОСТ 20915-75 «Сельскохозяйственная техника. Методы определения условий испытаний», ГОСТ 17.4.4.02. - 84 «Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа», ГОСТ 28168 - 89 «Почвы. Отбор проб» и частными методиками. Статистическая обработка полученных результатов проводилась на ПЭВМ с помощью программ Mathcad, Excel и Statistica. Разработана методика непрерывного измерения твердости почвы дисковым твердомером, которая позволяет измерять интегральную твердость почвы в горизонте 0-25 см. Разработана частная методика фрактального анализа карт неоднородности почвы на поле, позволяющая определить фрактальную размерность карт неоднородности почвы и обосновать методику их упрощения.

В четвёртом разделе «Результаты экспериментальных исследований и их анализ» приведены основные результаты лабораторных, лабораторно - полевых и полевых исследований и проведён их анализ. Для установления работоспособности дискового твердомера и сопоставления показаний с твердомером Ревякина был проведён сравнительный эксперимент, полученные данные сведены в таблицу 1.

Таблиг(а 1 - Результаты измерения твердости твердомером Ревякина и

дисковым твердомером

№ точки 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Твердомер Ревякина 1,63 1,85 1,90 1,84 1,33 1,44 1,43 1,65 1,45 1,52

Экспериментальный твердомер 1,52 1,77 1,82 1,78 1,21 1,32 1,30 1,52 1,33 1,46

№ точки 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Твердомер Ревякина 1,88 1,81 1,65 1,78 1,66 1,78 1,54 1,85 1,54 1,91

Экспериментальный твердомер 1,70 1,73 1,61 1,73 1,59 1,70 1,47 1,81 1,48 1,86

На графике наглядно видно, что имеет место корреляция между результатами измерений с помощью этих методик. Но как хорошо видно из графика, кривая соответствующая измерению с помощью предлагаемой методики идёт ниже кривой Ревякина. В работе также был найден коэффициент корреляции между функциями, полученными посредством предлагаемой методики и методики Ревякина. Этот коэффициент оказался равным г = 0,98, что свидетельствует о наличии корреляционной связи.

св

С

-а со з-о с

Л

н о о ч п. 0) а Н

2.0 1.9 1.8 1.7 1,6 1,5 1.4 1,3 1,2 1,1

Линейный график (Таблица 20у*20с)

У Г

/О' Л А

/: / •а\ / \ г \ /■

¿1 /р- -д 1 \

о \ / ° \ у"' - г Ц Ц

о й

; Р-С "

С

-о- тв. Ревякина ■а- Экспериментальный

Рисунок 9 - Показания твердомера Ревякина и дискового твердомера

В результате эксперимента по определению зависимости твёрдости почвы от мощности гумусового горизонта было выявлено, что зависимость имеет линейный характер и описывается уравнением:

У = ОД = 1,437-0,562-х, (11)

где У - глубина гумусового горизонта, м; х - твёрдость почвы, МПа.

График зависимости имеет вид (рисунок 10).

Рисунок 10 - График зависимости твёрдости почвы от глубины гумусового

горизонта

В результате полевых испытаний дискового твердомера был получен набор данных на основе которого построен график линий равного уровня твёрдости для участка площадью 1 га рисунок 11.

" 65-70 ШШ 50 см 40 см

30 см 20 см

Рисунок 11 - Карта линии п т, . ,

.. . Рисунок 12 - Карта неоднородности

равного уровня твердости ,

глубины гумусового горизонта

После преобразований всех линий карты равного уровня твёрдости, согласно формуле 10. получили карту неоднородности мощности гумусового горизонта рисунок 12.

Весной 2008 года с помощью твердомера определены делянки с мощность гумусового горизонта от 30 до 50 см и 51-70 см. Отобраны почвенные пробы из горизонта 0 - 30 см на содержание легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора и обменного калия. Был осуществлён посев яровой пшеницы согласно схеме опыта.

Схема опыта включала 5 вариантов: - мощность гумусового горизонта 30-50 см без применения удобрений (контроль);

- мощность гумусового горизонта 30-50 см + N51 Р35 (дифф. внесение);

- мощность гумусового горизонта 51-70 см без применения удобрения (контроль);

- мощность гумусового горизонта 51-70 см + N42 Рзо (дифф. внесение)

- мощность гумусового горизонта - N47 Р33 без определения твердости почвы.

Данные по урожайности сведены в таблицу 2.

Таблица 2 - Урожайность зерна яровой пшеницы ( 2008 г.)

№ вариа нтов Мощность гумусового горизонта, см. Варианты опыта Урожайность, т/га Прибавка урожая

в%к контро лю т/га На 1 кг д.в. удобрений, кг

1 30-50 без удобрений 1,74 100 - -

2 30-50 N5,P35 2,71 156 0,97 11

3 51-70 без удобрений 1,92 100 - -

4 51-70 N42P3o 2,85 148 0,93 13

5 30-70 N47P33 2,25 123 0,42 5

Несмотря на разные дозы внесения минеральных удобрений урожайность при дифференцированном внесении была близкой - 2,71 т/га и 2,85 т/га. Разница в урожайности находится в пределах ошибки опыта.

По сравнению с дифференцированным внесением удобрений на "хозяйственном" варианте произошло снижение урожая на 17 - 21%. Здесь была и самая низкая оплата 1 кг питательных веществ - только 5кг зерна, а при дифференцированном внесении удобрений И и 13 кг зерна. Данные по урожайности подтверждаются анализом структуры (таблица 3).

Таблица 3 — Анализ структуры урожая

Варианты опыта Дозы удобрений Высота растений, см Длина колоса, см Масса колоса, г Масса зерна в колосе, г Число зёрен в колосе, шт. Число колосьев на 1 м2 Масса 1000 семян, г Биологическая урожайность

г/м2 %

1 - 63 5,4 0,83 0,53 20 385 26,5 204 100

2 N5, Р35 68 5,6 0,95 0,66 21,3 445 31,0 293 144

3 - 63 5,3 0,82 0,54 20,3 382 26,7 207 100

4 N42 Рзо 70 5,7 1,07 0,70 22,9 466 30,5 326 157

5 N47 Рзз 66 5,5 0.91 0,64 21,0 401 30,4 257 125

Таким образом, применение дифференцированного внесения удобрений при возделывании яровой пшеницы позволяет создавать наиболее благоприятные условия для роста и развития растений и рационального использовать дорогостоящие минеральные удобрения.

Максимальное влияние на урожайность оказали наличие фосфора и гумуса, уравнение множественной корреляции имеет вид:

Y(p, g) = -4,71 • р + (-11,33 • g) +143,88. (12)

Для упрощения дифференцированного внесения удобрений был осуществлён фрактальный анализ, карт распределения твёрдости почвы на поле, фрактальная размерность составила

£> = 0,94 ±0,2. (13)

Фрактальный анализ показывает, что распределение твёрдостей является, с высокой степенью точности, монофракталом. С точки зрения фрактальной геометрии это означает, что исследуемый объект с высокой степенью точности имеет самоподобную структуру, т.е. функция распределения твёрдости на поле не зависит существенно от размеров участков. Этот анализ даёт основание упростить структуру карты, увеличить её масштаб пренебрегая мелкими деталями, а следовательно для дифференцированного внесения удобрений возможно использовать карту с увеличенным масштабом, что существенно упрощает технологию внесения удобрений без потери её эффективности.

Определение факторов оказывающих максимальное влияние на урожайность яровой пшеницы производилось при помощи факторного эксперимента, на основе полученных данных была получена поверхность отклика, урожайности от вносимых минеральных удобрений и глубины гумусового горизонта.

Поверхность отклика; Переменная - Урожайность

Рисунок 13 - Поверхность отклика урожайности от мощности гумусового горизонта и минеральных удобрений Уравнение поверхности отклика имеет вид: г = 1,25 + 0,015х - 0,00083Л;2 + 0,029у + 0,00099/, (14) где Т - урожайность т/га; х - глубина гумусового горизонта, м; у - смесь минеральных удобрений, кг.

В пятом разделе «Экономическая эффективность дифференцированного внесения минеральных удобрений на посевах яровой пшеницы» приводится расчет эффективности на прибавку урожая. Цена реализации зерна пшеницы в 2008 году составила 4500 рублей за тонну. Стоимость нитроаммофоса 9500 рублей за тонну и аммиачной селитры - 6000 рублей за тонну.

Стоимость прибавки урожая при дифференцированном внесении составила 4365,0 - 4185 руб/га, в то время как на "хозяйственном" варианте 1604,5 руб. (таблица 4).

Таблица 4 - Экономическая эффективность применения минеральных _удобрений на посевах яровой пшеницы._

№ Показатели Ва эианты опыта

2 4 5

N5, Р35 N42 Р» N47 Р»

1 Прибавка урожая от внесения удобрений, т/га 0,97 0,93 0,42

2 Цена реализации зерна, руб/т 4500 4500 4500

3 Стоимость прибавки урожая, руб/га 4365,0 4185,0 1890,0

4 Стоимость удобрений, руб/га 1726,0 1445,0 1604,5

5 Дополнительный доход, руб/га 2639,0 2740,0 285,5

6 Рентабельность, % 152,9 189,6 17,8

7 Окупаемость удобрений, руб/руб 2,52 2,9 1,17

Дополнительный доход от дифференцированного внесения удобрений по вариантам был равен 2639 - 2740 руб/га.

Окупаемость удобрений максимальной была на варианте, где мощность гумусового горизонта была свыше 50 см и составила 2,90 руб.

Общие выводы

1. Проведённый анализ существующих способов и технических средств дифференцированного внесения удобрений выявил, что существующие способы дифференцированного внесения удобрений основаны на наличии К, Р, К в доступной для растений форме, без учёта такого важного фактора, как глубина гумусового горизонта.

2. Разработан и обоснован способ дифференцированного внесения минеральных удобрений при посеве сельскохозяйственных культур с использованием дискового твердомера, заключающийся в определении твердости исследуемого участка, составлении карты глубин гумусового горизонта, установлении наличия N. Р, К в точках с различной глубиной гумусового горизонта, расчёте дозировок минеральных удобрений и посеве сельскохозяйственных культур с дифференцированным внесением удобрений.

3. Теоретические исследования по обоснованию кинематических, динамических, конструктивных параметров дискового твердомера позволили определить:

- аналитические выражения моментов препятствующих и способствующих вращению диска движущегося в почве;

- аналитическую зависимость, отражающую угловую скорость диска движущегося в почве;

- оптимальные конструктивные параметры дискового твердомера - радиус диска 25 см., толщина диска 0,5 см., длина заточенной части диска 2 см.

- математическую зависимость, отражающую механику процесса измерения твёрдости почвы дисковым твердомером.

4. Выявлена связь твёрдости почвы с глубиной гумусового горизонта, вызывающего неравномерность развития посевов и урожайности, требующие дополнительного дифференцированного внесения удобрений, корреляционные зависимости урожайности яровой пшеницы от мощности гумусового горизонта и Ы.Р,К. Сравнительные испытания дискового твердомера с твердомером Ревякина

показали высокую эффективность использования дискового твердомера,

коэффициент корреляции между показаниями твердомеров равен 0,95, твердость почвы опытного участка изменялась от 1,2 до 2 МПа. Лабораторно-полевыми исследованиями установлены оптимальные дозы внесения действующего вещества минеральных удобрений на среднесуглинистых почвах для глубин гумусового горизонта от 30 до 50 см. и от 51 до 70 см. Определена фрактальная размерность карт распределения твердости почвы на поле D = 0,94.

5. Проведён посев яровой пшеницы сорта "Кинельская 60" с учётом N,P,K и глубины гумусового горизонта почвы с дифференцированным внесением минеральных удобрений из расчёта глубина гумусового горизонта 30 - 50 см азота 51 кг, фосфора 35 кг действующего вещества, глубина гумусового горизонта 51 -70 см азота 42 кг, фосфора 30 кг действующего вещества.

6. Экономический эффект от дифференцированного внесения минеральных удобрений на посевах яровой пшеницы составил 2639 - 2740 рублей с гектара.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

работах:

Публикации в гаданиях, рекомендованных ВАК

1. Канаев, М.А. Частная методика фрактального анализа карт распределения твёрдости почвы на поле / М.А. Канаев // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В. И. Вернадского - Тамбов, 2009. - №4 - С. 117 - 122.

Публикации в описаниях на изобретение, сборниках научных трудов и материалах конференций

2. Канаев М.А. Описание конструкции и принцип работы дискового твердомера / М.А. Канаев // Известия ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия». - Самара, 2008. - Вып. 3. - С. 5. - 8.

3. Милюткин В.А. Научно-технические задачи для реализации координатного земледелия в Среднем Поволжье / В.А. Милюткин, А.И. Канаев, М.А. Канаев // Актуальные инженерные проблемы АПК в XXI веке: сборник научных трудов инженерной секции международной научно - практической конференции, посвященной 85-летию Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - Самара, 2004. - С.110 -115.

4. Апаликов А.И. Обоснование геометрических параметров транспортёра орудия для противоэрозионной обработки склонов / А.И. Апаликов, М.А. Канаев // Актуальные инженерные проблемы АПК в XXI веке: сборник научных трудов инженерной секции международной научно - практической конференции, посвященной 85-летию Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - Самара, 2004. -С.141 -143.

5. Милюткин В.А. Задача факторной картографии полей для реализации точного земледелия в Среднем Поволжье / В.А. Милюткин, М.А. Канаев // Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и образования: сборник научных трудов II международной научно-практическойконференции.-Самара, 2005. -Вып. III. -С. 163 - 166.

6. Милюткин В.А. Математическое моделирование работы устройства для оценки однородности гумусного слоя почвы / В.А. Милюткин, М.А. Канаев // Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и образования: сборник научных трудов II международной научно - практической конференции. - Самара,

2005. - Вып. III. - С. 160 - 163.

7. Милюткин В.А. Анализ способов реализации точного (координатного) земледелия / В.А Милюткин, М.А. Канаев // Известия ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия». - Самара, 2007. - Вып. 3. - С. 3 - 5.

8. Управление системой "почва - рабочие органы" с целью оптимизации водного режима растений в условиях Среднего Поволжья: отчет о НИР (заключит.) / Самарская ГСХА; Руководитель А.И. Канаев - Исполн.: О.М. Парфенов, М.А. Канаев - Деп. ВНТИЦснтр. - № ГР 01.950000896. - Инв.

№ 02.200602365 - Кинель, 2005. - 60 с.

Подписано в печать 6.10.09 ' и п.л. Тираж 100 экз.

Отпечатано с готового оригинал-макета в мини-типографии. Свидетельство № 5551 440600, г. Пенза, ул. Московская, 74

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Свойства почв и методы анализа.

1.2 Неоднородность почвенного покрова, методы её определения.

1.3 Мощность гумусового горизонта почвы и средства для ее измерения

1.4 Дифференцированное внесение удобрений в технологиях точного земледелия.

1.5 Агрохимический анализ почв для расчёта оптимальных доз дифференцированного внесения удобрений.

1.6 Технические средства для определения обеспеченности доступным азотом сельскохозяйственных культур для дифференцированного внесения удобрений.

1.7 Технические средства для определения урожайности сельскохозяйственных культур для дифференцированного внесения удобрений.

Выводы.

1.9 Цель и задачи исследований.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТВЁРДОСТИ ПОЧВЫ ПРИ ПОСТРОЕНИИ КАРТ НЕОДНОРОДНОСТИ ПОЧВЫ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОГО ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ.

2.1 Обоснование способа дифференцированного внесения удобрений

2.2 Исследования взаимодействия плоского диска с почвой.

2.3 Расчет кинематических параметров дискового ножа.

2.4 Принцип работы дискового твердомера.

2.5 Обоснование конструктивных параметров дискового твердомер а.

2.6 Теоретическое обоснование построения карт неоднородности почвы

Выводы.

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Программа экспериментальных исследований.

3.2 Частная методика фрактального анализа карт распределения твердости почвы для упрощения дифференцированного внесения удобрений.

3.3 Тарировка технических средств экспериментальных исследований

3.4 Исследования твёрдости почвы при различных глубинах гумусового горизонта.

3.5 Методика проведения экспериментальных испытаний дискового твердомера.

3.6 Методика преобразования твердограммы. в картограмму глубины гумусового горизонта.

3.7 Методика проведения агротехнических исследований опытного участка.

3.8 Методика сравнения твердомеров.

3.9 Методика определения объёмной массы почвы.

3.10 Методика определения влажности почвы по весовому методу.

Выводы.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ.

4.1 Результаты тарировочного эксперимента.

4.2 Результаты сравнительных испытаний твердомеров.

4.3 Результаты исследований гумусового горизонта опытного участка

4.4 Результаты исследования опытного участка.

4.5 Урожайность яровой пшеницы и структура урожая при дифференцированном внесении удобрений.

4.6 Оценка влияния агрохимических показателей на урожайность.

4.7 Результаты исследований по определению связей между основными физико-механическими свойствами почвы.

4.8 Применение GPS навигатора при дифференцированном внесении удобрений.

4.9 Результаты фрактального анализа.

4.10 Факторный эксперимент.

Выводы.

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОГО ВНЕСЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ПОСЕВАХ ЯРОВОЙ

ПШЕНИЦЫ.

Выводы.

Одной из задач, стоящей перед современным сельскохозяйственным машиностроением, является создание комплекса машин для ведения эффективного, экономически целесообразного и экологически безопасного земледелия.

На сегодняшний день остро встала проблема внесения минеральных удобрений ввиду их высокой стоимости и сильному влиянию на экосистему полей. В сельхозпредприятиях расчёт норм внесения удобрений и химикатов идёт на одну дозу по всему полю, в то время как поле имеет гетерогенную структуру по агрофизическим, агрохимическим показателям и плодородию. Таким образом большая часть полей получает переизбыток того или иного удобрения, а часть недополучает. Это сильно отражается на экологической обстановке полей и конечной прибыли предприятия.

В силу данного обстоятельства в 80х годах XX столетия в США был впервые поднят вопрос о переходе к новой системе земледелия - координатному земледелию. Координатное земледелие в большинстве источников трактуется как "точное выполнение технологических процессов для получения максимального урожая, равномерно полученного на всём поле, при рациональном расходе затрачиваемых средств на выращивание данной сельскохозяйственной культуры". Система включает в себя многие аспекты производства сельскохозяйственной продукции, одним из важнейших её направлений является дифференцированное внесение удобрений, учитывающее неоднородность каждого участка поля. В России координатное земледелие сейчас активно развивается и получает широкое распространение, но ввиду того, что практически все машины для осуществления данных технологий завозятся из-за границы, повсеместное внедрение их невозможно, т.к. требуются дополнительные затраты для адаптации их к местным сортам и почвам. Совершенно очевидна необходимость разработки и производства комплекса отечественных машин и технологий, учитывающих максимальное количество факторов, влияющих на рост и развитие растений. В этом заключается актуальность выбранной темы.

Изучив публикации по данной теме, можно утверждать, что до последнего времени в России мало кто занимался технологиями точного земледелия, ввиду того, что до 90 годов XX века сельскохозяйственная отрасль в СССР подчинялась плановой экономике и вопросы экологии затрагивались мало. С переходом страны на рыночную экономику вопросы экономии удобрений и ядохимикатов встали особенно остро, как и получение экологически чистого урожая.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИИ - повышение эффективности использования минеральных удобрений за счёт разработки способа и технических средств их дифференцированного внесения при посеве сельскохозяйственных культур.

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ. Технологический процесс дифференцированного внесения удобрений.

ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ. Конструктивно - технологические параметры орудия для измерения твёрдости почвы, закономерности дозировки удобрений в зависимости от мощности гумусового горизонта.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ. Теоретические исследования дискового твердомера выполняются в соответствии с законами и методами земледельческой и классической механики, математики и статистики. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных, лабораторно — полевых и полевых условиях в соответствии с общепринятыми и частными методиками, методиками изложенными в государственных и отраслевых стандартах, а также в соответствии с теорией фрактального и многофакторного анализов. Обработка результатов экспериментов проводилась в специализированных математических программах на ПК - Excel, Mathcad и Statistics

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Разработана и обоснована конструктивно — технологическая схема дискового твердомера, методика построения карт неоднородности почвенного горизонта, методика упрощения карт неоднородности почвенного горизонта, теоретические зависимости толщины гумусового горизонта от твёрдости почвы, теоретические зависимости урожайности от мощности гумусового горизонта и от наличия NPK, аналитические выражения моментов, препятствующих и способствующих вращению диска движущегося в почве, оптимальные конструктивные параметры дискового твердомера, математическая зависимость, отражающая механику процесса измерения твёрдости почвы дисковым твердомером, способ дифференцированного внесения удобрений. Также новизна подтверждается положительным решением от 16 июня 2009 г. о выдаче патента на изобретение по заявке № 2007132386.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. Результаты научных исследований послужили базисом для создания твердомера в виде дискового ножа, впоследствии ставшим важнейшим элементом способа дифференцированного внесения удобрений при посеве сельскохозяйственных культур. Использование данного способа позволяет получить дополнительный доход при возделывании яровой пшеницы 2689,5 руб/га по сравнению с равномерной дозой внесения удобрений по всему полю и выровнять урожайность.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. Способ дифференцированного внесения удобрений внедрен в ФГУ "Поволжский научно - исследовательский институт селекции и семеноводства им. П.Н. Константинова" и ООО "Поволжская МИС"

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения и результаты исследований докладывались на научно - практических конференциях Самарской ГСХА (2006 — 2009), XXXI Самарской студенческой научной конференции 2005 г., П научно-практической конференции по точному земледелию «Евро-техника Самара-2009», на данную тему в 2004 году был получен грант на конкурсе грантов для студентов, аспирантов и молодых учёных Самарской области.

ПУБЛКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 1 статья опубликована в издании указанном, в «Перечне . ВАК»,

2 статьи опубликовано без соавторов, получено решение о выдаче патента РФ на изобретение по заявке №2007132386. Общий объём публикаций составляет 5,15 п.л., из них 1,57 п.л. принадлежит автору.

СТРУКТУРА И ОБЪЁМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертационная работа изложена на 142 е., состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы из 158 наименований и 4 приложений на 33 е., содержит 16 табл. и 38 рис.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проведённый анализ существующих способов и технических средств дифференцированного внесения удобрений выявил, что существующие способы дифференцированного внесения удобрений основаны на анализе наличия N, Р, К в доступной для растений форме, не учитывая такой фактор, как толщина гумусового слоя.

2. Разработан и обоснован способ дифференцированного внесения минеральных удобрений при посеве сельскохозяйственных культур с использованием дискового твердомера, на который получено решение о выдаче патента РФ на изобретение от 16 июня 2009 года.

3. Теоретические исследования по обоснованию кинематических, динамических, конструктивных параметров дискового твердомера позволили определить:

- аналитические выражения моментов, препятствующих и способствующих вращению диска движущегося в почве;

- аналитическую зависимость, отражающую угловую скорость диска движущегося в почве;

- оптимальные конструктивные параметры дискового твердомера - радиус диска 25 см., толщина диска 0,5 см., длина заточенной части диска 2 см.

- математическую зависимость, отражающую механику процесса измерения твёрдости почвы дисковым твердомером.

4. Выявлена связь твёрдости почвы с мощностью гумусового горизонта, вызывающего неравномерность развития посевов и урожайности, требующие дополнительного дифференцированного внесения удобрений; корреляционные зависимости урожайности яровой пшеницы от мощности гумусового горизонта и N,P,K. Сравнительные испытания дискового твердомера с твердомером Ревякина показали высокую эффективность использования дискового твердомера, коэффициент корреляции между показаниями твердомеров равен 0,95, твердость почвы опытного участка изменялась от 1,2 до 2 мПа. Полевыми исследованиями установлены оптимальные дозы внесения действующего вещества минеральных удобрений на среднесуглинистых почвах для глубин гумусового горизонта от 30 до 50 см. и от 51 до 70 см. Определена фрактальная размерность карт распределения твердости почвы на поле D — 0,94.

5. Проведён посев яровой пшеницы сорта "Кинельская 60" с дифференцированным внесением минеральных удобрений из расчёта глубина гумусового горизонта 30 - 50 см. азота 51 кг., фосфора 35 кг ДВУ, глубина гумусового горизонта 51—70 см. азота 42 кг., фосфора 30 кг деу.

6. Экономический эффект от дифференцированного внесения минеральных удобрений на посевах яровой пшеницы составил 2639 - 2740 рублей с гектара.

1. Адамчук, В.В. Точное земледелие: существо и технические проблемы / В.В. Адамчук., В.К. Моисеенко // Тракторы и сельскохозяйственные машины.- 2003. -№ 8. С. 4-7.

2. Антонович, К.М. Мониторинг объектов с применением GPS технологий и других методов определения положения / К.М. Антонович, А.П. Карпик // Известия вузов «Геодезия и аэрофотосъемка», 2003. — № 6. С. 123-135.

3. Антонович, К.М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии. / К.М. Антонович. Монография М.: Картгеоцентр, — Новосибирск: Наука, 2005. - Т.1. - 334 с.

4. Баденко, B.JI. Геоинформационные технологии для точного земледелия: опыт внедрения на Северо-западе России / B.JI. Баденко, С.Г. Слинчук // ArcReview. 2004. - № 2(29). - С. 5-6.

5. Вадюнина, А.Ф. Методы определения физических свойств почв и грунтов / А.Ф. Вадюнина, З.А.Корчагина. — М.: Высшая школа, 1961. -345 с.

6. Ващенко, И. М. Биологические основы сельского хозяйства: Учеб. для студ. пед. вузов./И.М.Ващенко, В.Г.Лошаков, Б.А.Ягодин -М.: Издательский центр «Академия», 2004. — 544 с.

7. Виноградов, Б.В. Аэрокосмический мониторинг экосистем / Б.В. Виноградов -М.: Наука, 1984. 320 с.

8. Волкова, Г.В. Практикум по почвоведению с основами агрохимии: Учеб. пособие для техникумов / Г.В. Волкова, Л.И. Баркова, В.В. Седова М.: Агропромиздат, 1987. - 144 с.

9. Воробьев, С.А. Земледелие: Учеб. по агр. спец. / С.А. Воробьев, А.Н. Карташев, A.M. Лыков, И.П. Макаров; Под ред. С. А. Воробьева. — М.: Аг-ропромиздат, 1991. 526 с.

10. Воронков, В. В поле на автопилоте!? / В. Воронков, И. Мансуров, Ю. Окороков // Новое сельское хозяйство. 2005. - №3. - С. 82 - 86.

11. Воронков, В. Электронная карта — излишество или необходимость? / В.Воронков, Н. Ефимов, Т. Тян // Новое сельское хозяйство. 2005. - №5. - С. 32-35.

12. Горбунов, Н.И. Методика подготовки почв к минералогическим анализам / Н.И. Горбунов // Методы минералогического и микроморфологического изучения почв. М.: Изд-во МГУ, 1972. - С. 5-15.

13. ГОСТ 17.4.1.02.-83 Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения. Введ. 01.01.85. -М: Изд-во стандартов, 1984-4 с.

14. ГОСТ 17.4.2.01-81 Охрана природы. Почвы. Номенклатура показателей санитарного состояния. Введ. 01.08.82. -М: Изд-во стандартов, 1981 — 4 с.

15. ГОСТ 17.4.2.03-86 Охрана природы. Почвы. Паспорт почв. Введ. 01.07.87. М: Изд-во стандартов, 1987 - 4 с.

16. ГОСТ 17.4.3.01.-83 Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб. Введ. 01.07.84. -М: Изд-во стандартов, 1984 4 с

17. ГОСТ 17.4.3.06.-86 Охрана природы. Почвы. Общие требования к классификации почв по влиянию на них химических загрязняющих веществ загрязнения. Введ. 01.07.87. — М: Изд-во стандартов, 1987 5 с.

18. ГОСТ 17.4.4.02.-84 Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа. Введ. 01.01.86. -М: Изд-во стандартов, 1986 11 с.

19. ГОСТ 27593-88 Почвы. Термины и определения. Введ. 01.07.88 М: Изд-во стандартов, 1988 — 11 с.

20. ГОСТ 28168-89 Почвы. Отбор проб. Введ. 01.04.90 -М: Изд-во стандартов, 1990-7 с.

21. Гумматов, Н.Г. Геостатический анализ пространственной изменчивости водоудерживающей способности серой лесной почвы / Гумматов Н.Г., Жиромский С.В., Мироненко Е.В. // Почвоведение. 1992. - №6. - С.52-62.

22. Гутьяр, Е.М. Кинематика дискового ножа / Е.М. Гутьяр // Сельхозмашина,-1938. №11. -С. 10-13.

23. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. М.: Колос, 1979.-423 с.

24. Дубин, В.Н. Агрохимическое обследование почв: методология, состояние и перспективы, экологическое значение / В.Н. Дубин // Агрохимикаты, урожай и окружающая среда. Кишинев: «Штица», 1990. - С. 37-58.

25. Жукова, О. Точность на полях / О. Жукова // АГРОПрофи. 2008. - №3. - С. 12-34.

26. Жученко, А.А. Ресурсный потенциал производства зерна в России / А.А. Жученко. М.: Изд-во "Агрорус", 2004. - 1112 с.

27. Зеликов, В.Д. Почвоведение с основами агрохимии: Учеб. для техникумов /В.Д. Зеликов, Г.И. Мальцев. М.: Агропромиздат, 1986. - 238 с.

28. Золоторевская, Д.И. Основы теории и методы расчёта уплотняющего воздействия на почву колёсных движителей мобильной сельскохозяйственной техники: Дисс. доктора техн. наук:.05.20.01 / Д.И. Золоторевская. -М.: 1997.-457 С.

29. Иванов, С.В. Первые шаги в практическом использовании технологии точного (прецизионного) земледелия на Северо-западе России / С.В. Иванов, В.В. Якушев // Сельскохозяйственные вести. 2005. - №4. - С. 14 — 16.

30. Казаков, Ю.Ф. К анализу явления скольжения буксования дискового ножа в почве / Ю.Ф. Казаков, Ю.В. Константинов // Изв. нац. академии наук и искусств Чувашской Республики. - 1997. — №5. - С. 283-289.

31. Канаев, А.И. К вопросу оценки некоторых параметров неоднородности гумусового слоя почвы. / А.И. Канаев, Б.А. Иралиев // Энергосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: сб. науч. тр. Самара, 1998. -С.18-19.

32. Канаев, А.И. К вопросу оценки пространственной неоднородности почвенного покрова / А.И. Канаев // Проблемы повышения продуктивности полевых культур: сб. науч. тр. СГСХА. Самара, 1998. - С. 17-20.

33. Канаев, А.И. Управление системой «рабочие органы почва» при обработке зяби с целью накопления почвенной влаги в условиях Заволжья / А.И. Канаев. Монография, - Самара, 2001.- 280 с.

34. Канаев М.А. Описание конструкции и принцип работы дискового твердомера / М.А. Канаев // Известия ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия». Самара, 2008. - Вып. 3. - С. 5 - 8.

35. Канаев, М.А. Частная методика фрактального анализа карт распределения твёрдости почвы на поле / М.А. Канаев // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В. И. Вернадского Тамбов, 2009. - № 4(18) -С. 117-122.

36. Канарев, Ф.М. Ротационные почвообрабатывающие машины и орудия / Ф.М. Канарев. -М.: Машиностроение, 1983. 141 с.

37. Качинский, Н.А. Почва её свойства и жизнь / Н.А. Качинский. М.: Наука, 1975. 180 С.

38. Качинский, Н.А. Физика почвы / Н.А. Качинский. М.: Высшая школа, 1965.-4.1.-323 с.

39. Ковда, В. А. Почвоведение / В. А Ковда., Б. Г. Розанов. М.: Высшая школа, 1988. -Ч. 1-2. 400 е., - 368 с.

40. Козодеров, В.В. Модели оценки состояния почв и растительности по много спектральным спутниковым данным / В.В. Козодеров, B.C. Косола-пов // Исследования земли из космоса. 1993. - № 5. - С. 33-49.

41. Кондратьев, К.Я. Особенности методики спектрофотометрических измерений природных объектов / К.Я. Кондратьев, П.П. Федченко // Исслед. земли из космоса. 1993. — № 1. — С. 15-24.

42. Кононова, М. М. Органическое вещество почвы, его природа, свойства и методы изучения / М. М. Кононова. М.: Изд-во АН СССР, 1963. - 314 с.

43. Кононова, М.М. Органическое вещество почвы, его природа, свойства и методы изучения / М.М. Кононова. М.: Изд-во АН СССР, 1963. - 267 с.

44. Константинов, П.Н. Методика полевого опыта (с элементами теории ошибок) / П.Н. Константинов. М.: Сельхозгиз, 1939. - 126 с.

45. Кореньков, Д.А. Минеральные удобрения и их рациональное применение / Д.А. Кореньков. М.: Россельхозиздат, 1973. - 2-е изд. доп. - 176 с.

46. Кравченко, В.И. Изучение изменения плотности почвы под действием сельскохозяйственных тракторов и машин / В.И. Кравченко, Е.А. Само-хваленко // Изучение технологических свойств почв: сб. науч. тр. — Киев, 1984.-С.53 -59.

47. Краснощекое, Н.В. Исследование работы дисковых лущильников для работы на повышенных скоростях: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.20.01/Н.В. Краснощекое. Омск, 1964.

48. Кулаковская, Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений / Т.Н. Кулаковская; Е.М. Козина. М.: Агропромиздат, 1990. -219 с.

49. Кулаковская, Т.Н. Почвенно-агрохимические основы получения высоких урожаев / Т.Н. Кулаковская. Минск: Ураджай, 1978. - 272 с.

50. Кулебакин, П.Г. Исследование работы дисковых лущильников для работы на повышенных скоростях / П.Г. Кулебакин, А.И. Аржаных // Техническая диагностика и механизация сельского хозяйства: сб. науч. тр. Сиб-ВИМ. Новосибирск, 1969. - Вып. 6. - С. 6-8.

51. Лыков, A.M. Гумус и плодородие почвы / A.M. Лыков. М.: Московский рабочий, 1985.-192 с.

52. Лыков, A.M. Земледелие с почвоведением: Учебник / А.М.Лыков, А.А.Коротков, Г.И. Баздырев. М.: Агропромиздат, 1990. - 463 с.

53. Ляйтхольд, П. Электронный помощник тракториста / П. Ляйтхольд, С. Олексенко//Новое сельское хозяйство. 2007. — № 1.-С. 112-115.

54. Малахов, С.Г. Временные методические рекомендации по контролю загрязнения почв / С.Г. Малахов. -М.: Гидрометеоиздат, 1983. —4.1. -128 с.

55. Машкевич, Н.И. Растениеводство: Учебник / Н.И. Мапжевич. М.: Высшая школа, 1974. - 455 с.

56. Медведев, В.И. Обобщенная математическая модель взаимодействия дискового ножа с почвой / В.И. Медведев, Ю.В. Константинов, А.П. Акимов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2001. №2. - С.34-37.

57. Методические рекомендации по почвенному и агрохимическому обследованию (крестьянских) фермерских хозяйств. М.: ЦИНАО, 1991. — 23 с.

58. Методические указания по обследованию почв сельскохозяйственных угодий. М.: ЦИНАО, 1982. - 157 с.

59. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения, М., 2003.

60. Милюткин, В.А. Анализ способов реализации точного (координатного земледелия) / В.А. Милюткин, М.А. Канаев // Известия ФГОУ ВПО Самарская ГСХА. Самара, 2007. - Вып. 3. - С. 3 - 5.

61. Милюткин В.А. Задача факторной картографии полей для реализации точного земледелия в Среднем Поволжье / В.А. Милюткин, М.А. Канаев //

62. Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и образования: сборник научных трудов II международной научно практической конференции. - Самара, 2005. - Вып. Ш. - С. 163 - 166.

63. Минкевич, И.А. Растениеводство: Учебник. / И.А. Минкевич- М.: Высшая школа, 1968. 480 с.

64. Муха, В.Д. Агропочвоведение / В.Д. Муха, Н.И. Картамышев, И.С. Кочетов, Д.В. Муха. М.: Колос, 1994. - 527 с.

65. Нерпин, С.В. Физика почвы / С.В. Нерпин, А.Ф. Чудновский М.: Физ-матгиз, 1967. -584 с.

66. Орлов, Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации / Д.С. Орлов. М.: Изд-во МГУ, 1990. - 325 с.

67. Орлов, Д.С. Спектральная отражательная способность почв и их компонентов / Д.С. Орлов, Н.И. Суханова, М.С. Розанова. М.: МГУ, 2001. - 220 с.

68. Панфилов, А.С. Метрологические аспекты измерений оптических характеристик системы "поверхность Земли-атмосфера" по результатам съемки из космоса / А.С. Панфилов // Исследования земли из космоса. 2002. - № 5. -С. 15-21.

69. Позин М.Е. Технология минеральных удобрений / М.Е. Позин. Л.: Химия, 1989. - 352 с.

70. Полони Д. Коррекция необходима / Д. Полони // Новое сельское хозяйство. 2008. - № 5. - С. 162 - 166

71. Посыпанов, Г.С. Растениеводство / Г.С. Посыпанов. М.: Колос, 1997. - 447 с.

72. Рачкулик В.И. Отражательные свойства и состояние растительного покрова / В.И. Рачкулик, М.В. Ситникова. JL: Гидрометеоиздат, 1981. - 287 с.

73. РД 52.18.156-99 Методические указания. Охрана природы. Почвы. Методы отбора объединенных проб почвы и оценки загрязнения сельскохозяйственных угодий остаточными количествами пестицидов. Введ. 01.09.99. -М: Росгидромет, 1999 12 с

74. Рекомендации по корректировке материалов ранее проводимых почвенных обследований в подразделениях института Волгогипрозем. — Куйбышев, 1984. -48с.

75. Салшцев, К.А. Картоведение: Учебник / К.А. Салшцев. — М.: Изд-во МГУ, 1990. Изд. 3.-400 с.

76. Синеоков, Г.Н. Дисковые рабочие органы почвообрабатывающих машин /Г.Н. Синеоков. -М.: Машгиз, 1949. 126 с.

77. Соловьев, Ю. А. Спутниковая навигация и ее приложения / Ю.А.Соловьев. М.: Эко-Трендз, 2003. - 325 с.

78. Сулейманов, М.К. Влияние плотности почвы на прорастание зерновых культур / М.К. Сулейманов // Вестник сельхоз. Науки Казахстана. — Алма-Ата. 1973. -№1,-С. 36-42.

79. Сурин, В.Г. Спектральная диагностика геоботанических аномалий по стрессам растений с помощью Landsat-7 / В.Г. Сурин, Т.А. Попова, М.А. Шубина, B.C. Антипов // Оптический журнал. 2005. - № 8. - С. 78-84.

80. Сычев, В.Г. Методика отбора почвенных проб по элементарным участкам поля в целях дифференцированного внесения удобрений / В.Г. Сычев, Р.А. Афанасьев, Г.И. Личман, М.Н Марченко. М.: ВНИИА, 2007. - 36 с.

81. Хабаров, А.В. Почвоведение / Хабаров А.В., Яскин А.А. — М.: Колос, 2002. 232 с.

82. Чимитдоржиев, Т. Об использовании различных индексов вегетации в дистанционном зондировании экосистем / Т. Чимитдоржиев, В. Ефремен-ко // Исследования земли из космоса. 1998. - № 3. - С. 49-56.

83. Шубина, М.А. Дистанционный мониторинг сельскохозяйственных культур Ленинградской области / М.А. Шубина, Т.А. Попова, В.Г. Сурин, С.В. Викторов // Отечественная геология.- 2004. — № 3. С. 65-68.

84. Ягодин, Б.А. Агрохимия: Учебник для вузов / Б.А. Ягодин, П.М. Смирнов, А.В. Петербургский. -М.: Агропромиздат, 1989. 639 с.

85. Якушев, В.П. Информационное обеспечение точного земледелия / В.П. Якушев, В.В. Якушев // С.-Пб: Изд-во ПИЯФ РАН, 2007. - 384 с.

86. Acquaah G. Principles of crop production : theory, techniques and technology (2nd edition), / G. Acquaah Prentice Hall, 2004 - 768 p.

87. Barker A. V., Pilbeam D. J. Handbook of plant nutrition / A. V. Barker, D. J. Pilbeam. CRC, 2006. - 632 p.

88. Blahovec J., Kutilek M. Physical methods in agriculture: approach to precision and quality / J. Blahovec, M. Kutilek. Springer, 2003. - 472 p.

89. Bohn H. L., McNeal B. L., O'Connor G. A. Soil chemistry (3rd edition) / H. L. Bohn, B. L. McNeal, G. A. O'Connor. Wiley, 2001. - 320 p.

90. Brady N. C., Weil R. R. Nature and properties of soils / N. C. Brady, R. R. Weil. Prentice Hall, 2007. - 980 p.

91. Brady N. C.,. Weil R. R., Elements of the nature and properties of soils (2nd edition) /N. C. Brady, R. R. Weil. Prentice Hall, 2003. - 624 p.

92. Brase T. Precision agriculture, Delmar Cengage Learning, 2005. 240 p.

93. California Plant Health Association. Western fertilizer handbook (9th edition / -Prentice Hall, 2002. -351 p.

94. США Foundation Symposium. Precision agriculture: spatial and temporal variability of environmental quality / John Wiley & Sons, 1997. - 260 p.

95. Clewer A. G., Scarisbrick D. H. Practical statistics and experimental design for plant and crop science / A. G. Clewer, D. H. Scarisbrick. Wiley, 2001. — 346 p.

96. Collins С. A., Frances M. Seeney. Statistical experiment design and interpretation: an introduction with agricultural examples / C. A. Collins, M. Seeney Frances. Wiley, 1999. - 288 p.

97. Copeland L. O., Miller F. McDonald. Principles of seed science and technology (4th edition) / L. O. Copeland, F. McDonald. Miller Springer, 2001. - 488 P

98. Cramer G. L., Jensen C. W., Southgate D. D. Jr. Agricultural economics and agribusiness, Wiley, 2001. — 544 p.

99. Ess D., Morgan M., Reynolds R. The precision farming guide for agriculturists, / D. Ess., M.Morgan, R. Reynolds. John Deere Publishing, 1997. - 124 p.

100. Havlin J. L., Tisdale S., Nelson W.,. Beaton J. D. Soil fertility and fertilizers: an introduction of nutrient management (7th edition) / J. L. Havlin, S. Tisdale, W. Nelson, J. D .Beaton. / Prentice Hall, 2004. 528 p.

101. Herren R.V. Agricultural mechanics: fundamentals and applications (5 edition) / R.V. Herren. — Delmar cengage learning, 2005. 816 p.

102. Jones J. B. Jr. Laboratory guide for conducting soil tests and plant analysis, / J. B. Jones Jr.-CRC, 2001.-384 p.

103. Kay R., Edwards W., Duffy P. Farm management / R. Kay, W. Edwards, P. Duffy. McGraw-Hill Science/Engineering/Math, 2007. - 480 p.

104. Kohnke H., Franzmeier D. P. Soil science simplified / H. Kohnke, D. P. Franzmeier. Waveland Press, 1994. - 162 p.

105. Magdoff F., Vanes H. Building soils for better crops / F. Magdoff, H. Vanes. -SARE Outreach, 2000. 230 p.j

106. Marschner H. Mineral nutrition of higher plants (2 edition) / H. Marschner . Academic Press, 1995. - 889 p.

107. Martin J. H., Warren H. L., Stamp D. L., Waldren R. P. Principles of field crop production. (4th edition) / J. H. Martin, H. L. Warren, D. L. Stamp, R. P. Waldren. Prentice Hall, 2005. - 976 p.

108. McCall A. G. The physical properties of soils; a laboratory guide / A. G. McCall. Herron Press, 2008. - 112 p.

109. McMahon M. E., Kofranek A. M., Rubatzky V. E. Hartmann's plant science: growth, development, and utilization of cultivated plants (4th Edition) / M. E. McMahon, A. M. Kofranek, V. E. Rubatzky. Prentice Hall, 2006. - 624 p.

110. Mengel K., Kirkby E. A. Principles of plant nutrition (5th edition) / Mengel К., E. A. Kirkby Springer, 2001. - 864 p.

111. Mitchell A. The ESRI guide to GIS analysis Volume 1: Geographic patterns & relationships / A. Mitchell. ESRI Press, 1999. - 186 p.

112. Oliver M. A., Frogbrook Z. L. Sampling to estimate soil nutrients for precision agriculture / M. A. Oliver, Z. L. Frogbrook. International Fertiliser Society, 1998.-36 p.

113. Palaniswamy U. Handbook of statistics for teaching and research in plant and crop science / U. Palaniswamy. CRC, 2005. — 624 p.

114. Pierce F. J., Clay D. GIS Applications in agriculture / F. J. Pierce, D. Clay. -CRC, 2007.-224 p.

115. Plaster E. Soil science and management (5th edition) / E. Plaster. Delmar cengage learning, 2008. - 495 p.

116. Sakai K. Nonlinear dynamics and chaos in agricultural systems / K. Sakai. -Elsevier Science, 2001. 220 p.

117. Shen Jie, Kushwaha R. L. Soil. Machine interactions / Jie Shen, R. Kushwaha. -CRC, 1998.-352 p.

118. Shrinivasan A. Handbook of precision agriculture: principles and applications. / A. Shrinivasan. CRC, 2006. - 683 p.

119. Sinnes A. C., Manning S. All about fertilizers soils and water / A. C. Sinnes, S. Manning. Ortho Books, 1979. - 112 p.

120. Stafford J. V. Precision agriculture '07 / J. V. Stafford. Wageningen Pers, 2007. - 876 p.

121. Storer D.A., Sarquis M. The chemistry of soil analysis / D.A. Storer, M. Sar-quis. Terrific Science Press, 2005. — 58 p.

122. Sumner M. E. Handbook of soil science /М. E. Sumner. CRC, 1999. - 2148 P

123. Vantoai T. Digital imaging and spectral techniques: applications to precision agriculture and crop physiology / T. Vantoai. American Society of Agronomy-Crop Science Society of Ameri Science Society of America, 2004. - 231 p.

124. Zdenko R. Mineral nutrition of crops: fundamental mechanisms and implications / R. Zdenko. CRC, 1999. - 399 p.

125. Переменное дозирование с помощью системы измерения биомассы растений AGROCOM VRA (CROP-Meter) // 212.45.1.229 : Инженерный центр Геомир. 2007. URL: http://212.45.1.229/foragriculturevracropmeterru/ (Дата обращения: 12.10.2007)

126. Переменное дозирование с помощью азотных оптических датчиков «GreenSeeker» // 212.45.1.229 : Инженерный центр Геомир. 2007. URL: http://212.45.1.229/foragriculturevransensorru/ (Дата обращения: 13.10.2007).

127. Пробоотборник WINTEX 1000 (0-30 см, для квадрицикла) // 212.45.1.229 : Инженерный центр Геомир. 2007. URL: http://212.45.1.229AVintexl000/ (Дата обращения: 13.10. 2007)

128. Система CROP-METER AGROCOM // AGROIT.COM.UA : Агро IT Инновационные технологии. 2007. URL: http://agroit.com.ua/main/144/ (Дата обращения: 13.10.2007)

129. Воронков В, Ефимов Н., Тян Т. Электронная карта — излишество или необходимость?// AGROIT.COM.UA : Агро IT Инновационные технологии. 2007. URL http://agroit.com.ua/main/147/ (Дата обращения: 18.10.2007)

130. Воспроизводство плодородия почвы // AGRONOMIC.RU: электронная энциклопедия. 2006. URL: http://agronomic.ru/stati/nautchnye-osnovy-zemledeliya/vosproizvodstvo-plodorodiya-potchvy-852.html (Дата обращения: 12.10.2007)

131. Жукова О. Точность на полях //AGRO-PROFI.RU: сельскохозяйственный журнал. 2003. URL: http://agro-profi.ru/archive/55/ (Дата обращения: 26.08.2007)

132. Автопилот и системы параллельного вождения/ZAGRORU.COM : Информационный портал. 2006. URL: http://agroru.com/news/122540.htm (Дата обращения: 03.06.2007)

133. Беспилотный радиоуправляемый самолет CropCam Professional // AS-BUKA.RU: Информационный портал (Азбука». 2007.URL: http://asbuka.ru/info.php7313213 (Дата обращения: 13.05.2007)

134. Техника для взятия проб грунта. // BODENPROBETECHNIK.DE : сайт фирмы Nietfeld «Техника для взятия проб грунта». 2007. URL: http://bodenprobetechnik.de/downloads-e.html (Дата обращения: 14.05.2007)

135. Значение слова "Урожайность" в Большой Советской Энциклопедии // BSE.SCI-LIB.COM: электронная версия Большой Советской энциклопедии. 2007. URL: http://bse.sci-lib.com/articlell4505.html (Дата обращения: 21.05.2007)

136. Урожайность. // CNSHB.RU: Центральная научная сельскохозяйственная библиотека Российской академии сельскохозяйственных наук. 2007 URL: http://cnshb.ru/AKDiL/0041/base/RG/000280.shtm (Дата обращения: 23.05.2007)

137. Гумус // CNSHB.RU: Центральная научная сельскохозяйственная библиотека Российской академии сельскохозяйственных наук. 2007 URL:http://cnshb.ru/AKDiL/0041/base/RP/000415.shtm (Дата обращения: 14.04.2007)

138. Плодородие почвы. // ECOSYSTEMA.RU: Географический словарь. 2007. URL: http://ecosystema.ru/07referats/slovgeo/618.htm (Дата обращения: 7.03.2007)

139. Урожайность. Энциклопедическая статья. // SLOVOPEDIA.COM. Энциклопедия толковых словарей. 2007. URL: http://slovopedia.eom/2/211/270009.html (Дата обращения: 23.05.2007)

140. Толковый словарь сельскохозяйственной лексики. //TOPSOIL.AT.TUT.BY: Толковый словарь сельскохозяйственной лексики. 2006. URL: http://topsoil.at.tut.by/dictionary/dictionary.htm (Дата обращения: 20.11.2006)

141. GPS-навигаторы Фирмы «Trimble» // TRIMBLE.COM официальный сайт фирмы «Trimble». 2006. URL: http://trimble.com/agriculture/fmx-display.aspx?dtID=overview (Дата обращения: 18.04.2007)

142. Турлапов В.Е. Геоинформационные системы в экономике: Учебно-методическое // WINDOW.EDU.RU. Единое окно доступа к образовательным ресурсам. 2007. URL:http://window.edu.ru/window/library?pmode=l&pqstr=GPs&prid=61304 (Дата обращения: 20.03.2007)