WWW.LIBRUS.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - собрание публикаций
 

Pages:     | 1 || 3 |

«СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ АКАДЕМИИ Научно-методический журнал Издается с января 2003 г. Периодичность издания – 4 раза в год В соответствии с приказом Высшей аттестационной комиссии Республики Беларусь ...»

-- [ Страница 2 ] --

Учитывая значительную долю участков, потенциально пригодных для лугового использования (51 %), среди которых доля пойменных земель составляет 37,8 %, а также потребность сельскохозяйственных организаций в естественных сенокосах и пастбищах, осуществлена оценка возможности возврата в оборот всей площади земель для луговодства. В этом случае для умеренно ограниченного использования пригодно 3089,7 га (28,2 %), для очень ограниченного использования пригодно 1694,7 га (15,4 %). Возврат 5374,1, га (50,0 %) является недопустимым для производства луговых кормов .

В целом по критерию радиологической безопасности с учетом всех возможных вариантов использования для возврата в сельскохозяйственное производство пригодно 5497,4 га. Из них 1899,2 га могут использоваться как в пахотном, так и луговом направлении; 107,6 га – только в пахотном, 3490,6 га – только в луговом .

Заключение В ходе исследования определено, что показателями, характеризующими радиологическую безопасность возврата земель, изъятых как радиационно опасные, являются мощность дозы -излучения, плотность радиоактивного загрязнения почв 137Cs и 90Sr и прогнозируемое загрязнение продукции .

Шкала количественных оценок, основанная на научно обоснованных подходах обеспечения радиационной безопасности, подкрепленных законодательной базой и внедренных в практику предусматривает выделение четырех категорий земель по возможности использования: использование без ограничений; умеренно ограниченное, очень ограниченное; недопустимо .

Радиологическое обследование неиспользуемых земель Могилевской области (11 тыс. гектаров), выведенных из оборота как радиационно опасные, позволила оценить перспективы возврата в сельскохозяйственный оборот по одному из определяющих критериев .

Установлено, что, с точки зрения радиологической безопасности, для возврата в сельскохозяйственное производство пригодно 5497,4 га. Из них 1899,2 га могут использоваться как в пахотном, так и луговом направлении, 107,6 га – только в пахотном, 3490,6 га – только в луговом. Для неограниченного по перечню возделываемых культур на пашне пригодно 824,0 га, для ограниченного пахотного – 524,9 га, лугового – 4784,4 га. Недопустим возврат 5374,1 га .

Следует отметить, что данный результат является первым шагом комплексной экологоэкономической оценки .

ЛИТЕРАТУРА

1. Крупномасштабное агрохимическое и радиологическое обследование почв сельскохозяйственных земель Республики Беларусь: методические указания / И. М. Богдевич [и др.]; под ред. И. М. Богдевича. – Минск: Ин-т почвоведения и агрохимии, 2012. – 48 с .

2. Сборник нормативных правовых актов по вопросам преодоления последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС. – Минск: Институт радиологии, 2013. – 160 с .

УДК 633.12 : 631.811.98

ЗАВИСИМОСТЬ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЙНОСТИ ГРЕЧИХИ

ОТ ПРИМЕНЕНИЯ ГУМИНОВЫХ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА

–  –  –

В почвенно-климатических условиях Гродненской области на дерново-подзолистой супесчаной почве проводили исследования по изучению влияния некорневого внесения гуминовых регуляторов роста на продукционный процесс и урожайность гречихи сорта Александрина. Установлена агрономическая эффективность обработки растений в фазу всходов и в фазу бутонизации Гуморостом (2 л/га). В среднем за два года наибольшая прибавка урожайности гречихи по сравнению с контрольным вариантом была получена при использовании Гумороста в фазу всходов гречихи (2,15 ц/га, или 14,62 %). При некорневом внесении Гумороста в фазу бутонизации растений прибавка урожайности гречихи не превышала 1,85 ц/га, или 12,58 % .





В 2015 г. существенные прибавки урожайности гречихи обеспечила более высокая выживаемость растений (82–83 %), количество соцветий на растении (8,7–8,8 шт.) и количество плодов в соцветии (26,2–26,6 шт.). В 2017 г. достоверные прибавки урожайности гречихи были получены при более высокой выживаемости растений (83–88 %), количестве соцветий на растении (18,9–19,4 шт.), количестве плодов в соцветии (35,1–36,2 шт.) и более высокой массе 1000 плодов (35,9–36,1 г) .

В технологии возделывания гречихи наиболее агрономически эффективным оказалось некорневое внесение в фазу всходов и в фазу бутонизации гуминового регулятора роста Гуморост (2 л/га) .

Ключевые слова: гречиха, гуминовые регуляторы роста, выживаемость, высота растений, урожайность, масса 1000 семян .

In the soil and climatic conditions of the Grodno region, on swardd-podzolic sandy soil, we have conducted research into the influence of foliar application of humic growth regulators on the production process and the yield of buckwheat variety Alexandrina .

We have established the agronomic efficiency of the treatment of plants in the phase of germination and in the phase of budding by Gumorost (2 l / ha). On average, during two years, the greatest increase in the yield of buckwheat compared to the control variant was obtained using Gumorost in the phase of buckwheat sprouting (0.215 t / ha, or 14.62%). In the case of foliar application of Gumorost in the phase of plant budding, the increase in the yield of buckwheat did not exceed 0.185 t / ha, or 12.58% .

In 2015, a significant increase in the yield of buckwheat was due to a higher survival rate of plants (82–83%), the number of inflorescences on the plant (8.7–8.8 pcs.), and the number of fruits in the inflorescence (26.2–26.6 pcs.). In 2017, significant increases in the yield of buckwheat were obtained due to a higher survival rate of plants (83–88%), the number of inflorescences on the plant (18.9–19.4 pcs.), the number of fruits in the inflorescence (35.1–36.2 pcs.) and a higher weight of 1000 seeds (35.9–36.1 g) .

In buckwheat cultivation technology, the non-root application of humic growth regulator Gumorost (2 l / ha) during the seedling stage and the budding stage turned out to be the most agronomically effective .

Key words: buckwheat, humic growth regulators, survival rate, plant height, yield, 1000 seeds weight .

Введение Гречиха в условиях Беларуси является перспективной культурой. В производственных условиях находится широкий спектр сортов с различными свойствами и скороспелостью, возделывание которых позволяет получать стабильную урожайность и делает возможным насыщение продовольственного рынка страны крупой отечественного производства [2] .

Однако несмотря на положительные качества этой крупяной культуры, она еще не находит широкого распространения в хозяйствах, а ее потенциальные возможности реализуются далеко не полностью. Принимая в расчет дефицит производства крупы, возделывание этой ценной крупяной культуры может быть высокоэффективным [1,4] .

Применение гуминовых препаратов является немаловажным ресурсо- и энергосберегающим приемом в технологии возделывания этой культуры, однако он изучен недостаточно .

Гуминовые препараты относятся к экологически безопасным регуляторам роста растений, получаемым путем химической переработки торфа по новым технологиям [8]. Основным действующим веществом этих препаратов являются гуминовые кислоты, которые связывают в прочные комплексы ионы металлов и органические экотоксиканты в воде и почве. Поскольку гуминовые препараты являются природными хелаторами, усвоение содержащихся в них макро- и микроэлементов в органической форме значительно выше и интенсивнее, чем в виде простых солевых растворов .

К преимуществам гуминовых препаратов относятся повышение энергии прорастания, всхожести семян и сопротивляемости растений неблагоприятным условиям внешней среды, ускорение роста и развития растений, активизация обмена веществ в растении и поступления питательных веществ из внешней среды, усиление дыхания и процессов синтеза новых веществ, более раннее и дружное цветение, созревание и плодоношение, а также снижение содержания нитратов, заболеваемости растений и пр. [5]. Применять гуминовые препараты следует путем предпосевной обработки семян и опрыскивания растений в период вегетации [9] .

В связи с этим возникла необходимость проведения соответствующих исследований, ставящих целью изучение агрономической эффективности использования гуминовых регуляторов роста в технологии возделывания гречихи. Полученные результаты будут способствовать внедрению этого эффективного агротехнического приема в сельскохозяйственное производство Гродненской области .

Основная часть Исследования по влиянию некорневого внесения гуминовых регуляторов роста на продукционный процесс и урожайность гречихи проводили в 2015 и 2017 гг. на опытном поле УО ГГАУ Гродненского района на дерново-подзолистой супесчаной почве, подстилаемой с глубины 0,7 м моренным суглинком. Почва опытного участка характеризуется средним содержанием гумуса (3-я группа), близкой к нейтральной реакцией почвенной среды, высокой степенью обеспеченности доступным фосфором (4-я группа) и средней – обменным калием (3-я группа) .

Метеорологические условия в 2015 и 2017 гг. создавали не всегда благоприятные условия для роста, развития растений и формирования урожая в течение вегетационного периода .

В июне 2015 г. запасы почвенной влаги в полуметровом слое почвы значительно уменьшились, при этом воздух прогревался до температуры +17…+25 0С. В июле на фоне преобладания высокого температурного фона и более низкого по сравнению со средним многолетним значением количества осадков ухудшились условия для налива зерна .

В 2017 г. температура воздуха мало отличалась от среднемноголетних значений. В августе и сентябре количество выпавших осадков было значительно выше нормы, тогда как в мае сумма выпавших осадков значительно уступала среднемноголетнему значению .

Технология возделывания гречихи рекомендуемая отраслевым регламентом [7]. В качестве предшественника использовали рапс. Обработку почвы проводили согласно технологической карте. Под предпосевную культивацию вносили минеральные удобрения в дозах N60P 60K90. Посев проводили рядовым способом с нормой высева 3 млн всхожих семян на 1 га в третьей декаде мая. Учет урожайности проводили в фазу созревания плодов гречихи .

Учетная площадь делянки 30 м2, размещение делянок рендомизированное, повторность опыта 4кратная. Сорт гречихи Александрина .

В опыте изучали гуминовые регуляторы роста Гидрогумат и Гуморост. Обработку растений водными растворами препаратов в дозе 2 л/га проводили в фазу всходов и фазу бутонизации гречихи .

Расход рабочего раствора 200 л/га. Контрольный вариант – обработка растений водой .

Использовали общепринятые для сельскохозяйственных культур методики проведения наблюдений и учетов. Урожайность определяли путем взвешивания в соответствии с принятой методикой определения биологической урожайности и последующего пересчета на 1 га [6]. Статистическую обработку результатов исследований проводили с использованием программы дисперсионного анализа [3] .

Изучения выживаемости растений в зависимости от изучаемого агротехнического приема показало неоднозначность полученных результатов. В 2015г. при использовании Гумороста в фазу всходов к моменту уборки сохранилось на 1% больше растений по сравнению с контрольным вариантом (табл. 1) .

Та бл ица 1. Влияние некорневого внесения гуминовых регуляторов роста на выживаемость и высоту растений гречихи Вариант Выживаемость растений, % Высота растений, см 2015 г .

2017 г. среднее 2015 г. 2017 г. среднее Контроль 81 82 81,5 98 108 103,0 Гидрогумат в фазу всходов 81 84 82,5 99 110 104,5 Гидрогумат в фазу бутониза- 83 82 82,5 100 111 105,5 ции Гуморост в фазу всходов 82 88 85,0 100 115 107,5 Гуморост в фазу бутонизации 83 83 83,0 102 112 107,0 НСР05 1,8 1,9 4,6 7,2 В этом году при внесении гуминовых препаратов Гидрогумат и Гуморост в фазу бутонизации выживаемость растений была существенно (на 2 %) более высокой и составила 83 %, тогда как на контрольном варианте ее значение не превышало 81 % .

Однако в 2017 г. анализ выживаемости растений гречихи показал, что при применении Гидрогумата и Гумороста в фазу всходов было получено достоверно более высокое значение этого показателя (соответственно на 2 и 6 %). При использовании Гидрогумата и Гумороста в фазу бутонизации к моменту уборки сохранилось соответственно 82 и 83 % от количества высеянных всхожих семян, что не превышало уровень контрольного варианта .

В среднем за два года преимущество по выживаемости растений гречихи оставалось за вариантом с некорневым внесением Гумороста в фазу всходов (85 %) .

В 2015 г. высота растений гречихи на вариантах с использованием гуминовых препаратов составила 99–102 см, что было несущественно (на 1–4 см) больше высоты контрольных растений .

В 2017 г. высота растений гречихи на делянках с использованием изучаемых препаратов (111– 119 см) отличалась от высоты растений с контрольных делянок недостоверно (на 2–7 см) .

–  –  –

В среднем за два года наибольшая прибавка урожайности гречихи была получена при некорневом внесении в фазу всходов гуминового регулятора роста Гуморост (2,15 ц/га, или 14,62 %). При некорневом внесении Гумороста в фазу бутонизации растений прибавка урожайности гречихи не превышала 1,85 ц/га, или 12,58 % .

В 2015 г. в процессе созревания плодов гречихи происходил отток ассимилятов к репродуктивным органам, что сказалось на увеличении массы 1000 плодов. Вместе с тем применение гуминовых регуляторов роста не оказало заметного влияния на массу 1000 плодов гречихи, которая составила 38,1– 38,4 г .

В этом году обработка растений гречихи гуминовыми регуляторами роста несущественно влияла на массу 1000 плодов .

В 2017 г. масса 1000 плодов гречихи при обработке растений в фазу всходов и в фазу бутонизации Гидрогуматом составила 35,6–35,7 г, что существенно не превышало уровень контрольного варианта .

При некорневом внесении Гумороста были получены существенно более высокие по сравнению с контрольным вариантом (на 1,3–1,5 г) значения массы 1000 плодов, составившей 35,9–36,1 г. в оба срока внесения .

В среднем за два года по массе 1000 плодов предпочтение также следовало отдать вариантам с некорневым внесением гуминового регулятора роста Гуморост (37,1 г) .

Заключение По результатам исследований в 2015 г. можно сделать вывод, что наибольшие прибавки урожайности гречихи были получены при некорневом внесении Гумороста в фазу всходов (1,6 ц/га, или 10,2 %) и в фазу бутонизации (1,8 ц/га, или 11,4 %). Существенные прибавки урожайности гречихи обеспечила более высокая выживаемость растений (82–83 %), количество соцветий на растении (8,7– 8,8 шт.) и количество плодов в соцветии (26,2–26,6 шт.) .

В 2017 г. получению максимальных прибавок урожайности гречихи способствовало некорневое внесение Гумороста в фазу всходов (2,7 ц/га, или 19,7 %) и в фазу начала бутонизации (1,9 ц/га, или 13,9 %). Достоверные прибавки урожайности гречихи обеспечила более высокая выживаемость растений (83–88 %), количество соцветий на растении (18,9–19,4 шт.), количество плодов в соцветии (35,1–36,2 шт.) и более высокая масса 1000 плодов (35,9–36,1 г) .

В технологии возделывания гречихи наиболее агрономически эффективным оказалось некорневое внесение в фазу всходов и в фазу бутонизации гуминового регулятора роста Гуморост (2 л/га) .

ЛИТЕРАТУРА

1. Анох и на, Т. А. Перспективы возделывания гречихи в Республике Беларусь / Т. А. Анохина // Международный аграрный журнал. – 2000. – № 7.– С. 7–10 .

2. Государственный реестр сортов в Республике Беларусь. МСХ и П РБ, Государственная инспекция по испытанию и охране сортов растений. – Минск: 2016. – 287 с .

3. Д оспе х ов, Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. – М.,1985. – 235 с .

4. Ка ды р ов, Р. М. Выбор сорта (гречиха) / Р. М. Кадыров. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http:// www .

Agrobelarus.ru/content/vybor-sorta-grechiha. – Дата доступа: 04.06.2016 .

5. Кор ч а г ин, В. А. Практическое руководство по ресурсосберегающим технологиям возделывания сельскохозяйственных культур в степных районах Среднего Поволжья / В. А. Корчагин. – Самара, 1999. – 71 с .

6. Растениеводство. Полевая практика: учебное пособие / Д. И. Мельничук [и др.]; под ред. Д. И. Мельничука. – Минск:

ИВЦ Минфина, 2012. – С. 122–129 .

7. Организационно-технологические нормативы возделывания зерновых, зернобобовых, крупяных культур: сборник отраслевых регламентов / Нац. акад. наук Беларуси, НПЦ НАН Беларуси по земледелию; рук. разраб.: Ф. И. Привалов [и др.] .

– Минск: Беларуская навука, 2012. – С. 146–154 .

8. Тит ов, И. Н. Отечественные биопрепараты: регуляторы роста и развития растений и гуминовые препараты для современного земледелия: научный обзор / И. Н. Титов. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа:

https://refdb.ru/look/3072830.html. – Дата доступа: 08. 02. 2017 г .

9. Эффективность гуминовых препаратов. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https:// poisk-ru.ru›s13116t3.html. – Дата доступа: 01. 06. 2018 г .

–  –  –

Р ис. Дендрограмма иерархического кластерного анализа холодоустойчивости образцов рапса озимого Согласно кластерному анализу, все проанализированные сортообразцы были разделены на группы по степени снижения показателей в опыте обоих анализируемых признаков. В группу с большей устойчивостью к воздействию низких температур были включены образцы с низкой или средней степенью снижения и отсутствием значимых различий между контролем и опытом по одному или обоим признакам. Данная группа на представленном рисунке находится от сорта Корнет до сорта Антария .

В этой группе нами были выделены 6 образцов, у которых разница между контрольными и опытными вариантами несущественна, степень снижения по обоим признакам отнесена нами к минимальной или средней (табл. 2) .

Та бл ица 2. Перспективные сортообразцы рапса озимого Степень снижения, % Уровень значимости Название сортообразца прорастание семян длина первичных корешков прорастание семян длина первичных корешков Kata 31,9 18,4 0,37 0,33 EGC-102 55,3 19,6 0,14 0,28 Tenor 24,5 26,5 0,19 0,28 Пронто 55,9 5,9 0,11 0,65 Корнет 25,3 10,9 0,14 0,15 К-517 42,7 11,2 0,07 0,25 Заключение В результате проведенного эксперимента было установлено, что воздействие низкотемпературной обработки на семена приводило к снижению процента прорастания и длины первичных корешков в опытных вариантах всех анализируемых сортообразцов .

Проанализированные генотипы различались по степени снижения показателей и значимости различий между контрольными и опытными вариантами. Для дифференциации по холодоустойчивости был проведен кластерный анализ, который позволил разделить на группы все проанализированные образцы .

По результатам эксперимента была выделена группа холодоустойчивых сортообразцов, которые имели низкую или среднюю степень снижения показателей, а также несущественные различия между контрольными и опытными вариантами по обоим анализируемым признакам. Данная группа может быть предложена как ценный исходный материал для селекции холодо-, и морозостойких сортов и гибридов рапса озимого .

ЛИТЕРАТУРА

1. Стратегия диагностики и прогноза устойчивости сельскохозяйственных растений к погодно-климатическим аномалиям / Э. А. Гончарова // Сельскохозяйственная биология. – 2011. – № 1. – С. 24–31 .

2. Современные методы исследования и оценки засухо- и жароустойчивости растений / И. А. Григорюк [и др.]. – К: Наук. світ, 2003. – 139 с .

3. См ир нов а, В. С. Устойчивость сельскохозяйственных культур к низким температурам, разработка методов оценки и пути повышения устойчивости: автореф. дис. доктор с.-х. наук. НИИ растениеводства РФ им. Н. И. Вавилова / В. С. Смирнова. – СПб., 1993 .

4. Тит ов, А. Ф. Локальное действие высоких и низких температур на растения / А. Ф.Титов, В. В. Таланова.– Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2011. – 166 с .

5. Физиология устойчивости сельскохозяйственных растений / Саратовский государственный аграрный университет им .

Н. И.Вавилова, Краткий курс лекций, Мин.сх-ва. РФ. – Саратов, 2014. – 96 с .

6. Б ут, Н. Н. Оценка селекционного материала и выделение генисточников для создания новых сортов фасоли овощной / Н. Н. Бут //Сборник трудов ІХ всероссийской конф. мол. ученых «Научное обеспечение АПК»; 24–26 ноября 2015 г .

ФГБНУ ВНИИ риса. – Краснодар, 2015. – С. 449–450 .

7. З а икин, В. В. Устойчивость к низким положительным температурам сортов гречихи разных периодов селекции / В. В. Заикин, А. В. Амелин, А. Н. Фесенко // Вестник Орловского государственного аграрного университета. –2015. – № 6 .

том 57. – С. 23–28 .

8. Се м е нов а, М. В. Устойчивость образцов ярового рапса к пониженным температурам / М. В. Семенова //Журнал Успехи современного естествознания. – 2004. – № 12. – С. 85 .

9. Р ус ских, И. А. Изучение влияния температуры на прорастание семян двух видов фасоли и создание исходного материала для определения генетической детерминированности холодоустойчивости у фасоли обыкновенной / И. А. Русских // Земляробства i ахова раслин. – 2009. – № 1. – С. 53–57 .

10. Д осина, Е. С. Характеристика коллекционных образцов и межсортовых гибридов овощной фасоли по устойчивости к пониженным температурам / Е. Досина, В. С. Анохина // Генетика и биотехнология XXI века .

Фундаментальные и прикладные аспекты: материалы Междунар. науч. конф., 3–6 дек. 2008 г. – Минск: Изд. центр БГУ, 2008. – С. 76–77 .

11. Л е в ч ук, Г. М. Реакція різних генотипів льону олійного на дію абіотичних факторів / Г. М. Левчук, О. М. Войтович // Збірник наук. праць. Запоріжжя. – 2009. – С. 130–136 .

12. М а кл як, К. М. Оцінка інбредних ліній соняшнику за теплостійкістю насіння / К. М. Макляк, В. В. Кириченко, І. В. Токар //Селекція і насінництво. – 2011. – Вип. 100. – С. 192–199 .

13. Oksana N. Shabetya, Nadezhda V. Kotsareva Evaluation of solanaceous crops source material for resistance to abiotic factors /International Journal of Geen Pharmacy Jul-Sept. 2017 (Suppl) 11(3) .

14. Оцінка та добір за холодостійкістю ліній кукурудзи S3 S4 генерацій, отриманих на базі ранньостиглого кременистого матеріалу / В. Ю. Черчель [т а i н. ] //Бюлетень Інституту сільського господарства степової зони. – 2013. – № 5. – С. 23–26 .

15. Кр а снов сь кий, С. А. Холодне пророщування (coldtest) як основний метод добору вихідного матеріалу при створенні холодостійких гібридів / С. А. Красновський, В. Л. Жемойда // Селекція і насінництво. – 2011. – Випуск 100. – С. 115–119 .

16. Ка л і нов а, М. Г. Вплив низьких та високих температур на насіння ріпаку озимого на ранніх етапах розвитку / М. Г. Калинова // Науково-технічний бюлетень ІОК НААН, Запоріжжя, 2016. – С. 130–136 .

17. Статистична обробка і оформлення результатів експериментальних досліджень (із досвіду написання дисертаційних робіт) : Навчальний посібник / О. В. Кисельов, І. Б. Комарова, Д. О. Мілько, Р. О. Бакарджиєв, за заг. ред. Д. О. Мілька ;

Інститут механізації тваринництва НААН. – Електронний аналог друкованого видання (електронна книга). – Запоріжжя :

СТАТУС, 2017. – 1181 с .

–  –  –

N20Р60К120-фон 42,6 44,8 28,5 38,6 Фон + N70+50 52,4 62,1 40,3 51,6 Чизелевание Фон + N70+70 53,9 64,4 43,3 53,9 Фон + N70+70+20 54,2 68,3 42,7 55,1 Фон+N70+70+20+20 53,8 68,5 43,1 55,1 N20Р60К120-фон 41,4 43,3 28,1 37,6 Фон + N70+50 51,2 61,5 40,7 51,1 Дискование Фон + N70+70 53,3 63,8 42,5 53,2 Фон + N70+70+20 54,0 67,5 42,8 54,8 Фон+N70+70+20+20 54,3 67,0 42,5 54,6 N20Р60К120-фон 39,7 41,9 26,9 36,2 Фон + N70+50 50,1 60,0 39,6 49,9 Прямой посев Фон + N70+70 52,2 62,0 41,5 51,9 Фон + N70+70+20 53,0 65,8 41,3 53,4 Фон+N70+70+20+20 52,2 66,2 41,0 53,1 НСР05 предшественник 1,6 1,2 0,6 НСР05 обработка почвы 2,0 1,3 0,7 НСР 05 азот 2,4 1,5 0,7 Примечание: N20 до посева в составе фосфорных удобрений, 1-й срок внесения азота – начало активной вегетации растений, 2-й срок – выход в трубку, 3-й срок – флаговый лист, 4-й срок – колошение .

Установлено, что эффективность азотных подкормок озимой пшеницы в определённой степени зависит от влажности почвы во время их проведения .

Так, в условиях 2017 г. влажность почвы в зависимости от предшественника и способа обработки в начале активной вегетации озимой пшеницы находилась в пределах 21,4–22,9 %, выхода в трубку – 19,0–20,9 %, флагового листа – 13,9–16,9 %, колошения – 5,8–8,2 %. В таких условиях при использовании на посевах озимой пшеницы стандартной мочевины существенное увеличение урожайности зерна отмечалось под влиянием первой, второй и третьей азотных подкормок. Оптимальной дозой азота в этом случае являлась N70+70+20, при внесении которой урожайность зерна озимой пшеницы в зависимости от предшественника и способа обработки почвы находилась в пределах 63,2–68,3 ц/га, достигая максимума при возделывании этой культуры после гороха по вспашке и чизелеванию. Внесение N20 в фазу колошения не оказало в условиях недостаточного увлажнения существенного влияния на этот показатель .

В менее благоприятных по увлажнению условиях 2016 г. влажность почвы в посевах озимой пшеницы в начале активной вегетации находилась в пределах 19,4–22,0 %, выхода в трубку – 17,0– 21,0 %, флагового листа – 12,0–13,4 %, колошения – 5,8–6,6 % в зависимости от предшественника и способа обработки почвы. В этом случае при внесении мочевины существенное увеличение урожайности зерна озимой пшеницы отмечалось под влиянием первой и второй азотных подкормок. Оптимальной дозой азота при этом являлась N70+70, при использовании которой урожайность находилась в пределах 48,5–54,0 ц/га в зависимости от предшественника и способа обработки почвы. Наибольшим этот показатель был при возделывании озимой пшеницы после гороха по вспашке и чизелеванию .

Применение N20 в фазы флагового листа и колошения не обеспечило в условиях недостаточного увлажнения существенного увеличения урожайности .

В экстремальных условиях засушливого 2018 г. влажность почвы в зависимости от предшественника и способа обработки в начале активной вегетации озимой пшеницы находилась в пределах 20,1–21,7 %, выхода в трубку – 12,8–14,0 %, флагового листа – 8,4-9,8 %, колошения – 3,7–5,1 %. В таких условиях при использовании мочевины существенное увеличение урожайности зерна озимой пшеницы отмечалось под влиянием первой и второй азотных подкормок. Оптимальной дозой азота при этом являлась N70+70, при использовании которой урожайность находилась в пределах 38,9–43,3 ц/га в зависимости от предшественника и способа обработки почвы. Максимальным этот показатель был при возделывании озимой пшеницы после гороха по чизелеванию. Применение N20 в фазы флагового листа и колошения не обеспечило в условиях дефицита влаги в почве существенного увеличения урожайности .

В среднем за период исследований наибольшая урожайность зерна озимой пшеницы была получена при внесении азота в дозе N70+70+20. При этом уровне азотного питания растений указанный выше показатель находился в пределах 50,4–55,1 ц/га в зависимости от предшественника и способа обработки почвы .

В почвенно-климатических условиях Беларуси при возделывании озимой пшеницы после неблагоприятных зерновых предшественников урожайность этой культуры может снижаться на 30–36 % [3], а при нарушении сроков и способов обработки почвы на 7–11 % [7]. При проведении наших исследований изучаемые предшественники и способы обработки почвы по влиянию на урожайность зерна озимой пшеницы находились в определенной взаимосвязи, характер которой изменялся в зависимости от уровня азотного питания растений. Установлено, что при возделывании озимой пшеницы после гороха по традиционной отвальной вспашке без применения азотных удобрений урожайность зерна составила в среднем за три года 39,0 ц/га. При возделывании этой культуры после рапса указанный выше показатель снижался в среднем на 1,2 ц/га (3,1 %), а после овса, который является допустимым зерновым предшественником, на 3,4 ц/га (8,7 %). Уменьшение интенсивности обработки почвы при возделывании озимой пшеницы в определенной степени изменяет значимость предшественников в формировании урожайности зерна этой культуры. Так, при возделывании озимой пшеницы без использования азотных удобрений по безотвальной обработке почвы (чизелевание) снижение урожайности зерна этой культуры от крестоцветного и зернового предшественника по сравнению с зернобобовым составило соответственно 1,5 ц/га (3,9 %) и 3,9 ц/га (10,1 %). В вариантах, где озимую пшеницу возделывали по мелкой обработке почвы (дискование) указанные выше показатели были равны 1,6 ц/га (4,3 %) и 4,0 ц/га (10,6 %), а при использовании технологии прямого посева в необработанную почву – 1,8 ц/га (5,0 %) и 4,1 ц/га (11,3 %). Следовательно, при уменьшении интенсивности обработки почвы недобор урожайности от крестоцветного и зернового предшественника увеличивался по сравнению с возделыванием этой культуры по вспашке (табл. 1) .

Установлено, что внесение азотных удобрений не только существенно увеличивало урожайность зерна озимой пшеницы, но и снижало различия по этому показателю между изучаемыми предшественниками. Так, например, в варианте, где озимую пшеницу возделывали после гороха по вспашке с внесением азота в дозе N70+70+20, урожайность зерна составила в среднем за три года 55,0 ц/га. В этом случае снижение урожайности зерна озимой пшеницы после изучаемых крестоцветного и зернового предшественников в сравнении с зернобобовым составило в среднем 0,8 и 2,2 ц/га, т.е. 1,5 и 4,0 % соответственно. При внесении азота уменьшалась значимость изучаемых предшественников в формировании урожайности озимой пшеницы в зависимости от уровня интенсивности обработки почвы .

На фоне применения N70+70+20 недобор урожайности зерна озимой пшеницы от крестоцветного предшественника по сравнению с зернобобовым составил в вариантах с чизелеванием, дискованием и прямым посевом соответственно 0,8 ц/га (1,5 %), 1,3 ц/га (2,4 %), 1,4 ц/га (2,6 %), а после изучаемого зернового предшественника – 2,7 ц/га (4,9 %), 2,8 ц/га (5,1 %), 3,0 ц/га (5,6 %) .

Влияние способов обработки почвы на урожайность озимой пшеницы находилось в определенной зависимости от предшественника и применения азотных удобрений. При возделывании этой культуры после гороха без использования азота замена вспашки чизелеванием, дискованием и прямым посевом снижала урожайность зерна соответственно на 0,4 ц/га (1,0 %), 1,4 ц/га (3,6 %), 2,8 ц/га (7,2 %) .

В вариантах, где эту культуру возделывали после рапса, указанные выше показатели были равны соответственно 0,7 ц/га (1,9 %), 1,8 ц/га (4,8 %), 3,4 ц/га (9,0 %), а после овса 0,9 ц/га (2,5 %), 2,0 ц/га (5,6 %), 3,5 ц/га (9,8 %). При внесении азота в дозе N70+70+20 вспашка на фоне зернобобового и крестоцветного предшественников не имела преимущества перед чизелеванием, в то время как при замене ее дискованием и прямым посевом этот показатель снижался после гороха на 0,2 ц/га (0,4 %), 1,6 ц/га (2,9 %), а после рапса на 0,7 ц/га (1,3 %) и 2,2 ц/га (4,1%). При возделывании озимой пшеницы после овса недобор урожайности от замены вспашки чизелеванием при этом уровне азотного питания растений составил 0,4 ц/га (0,8 %), дискованием – 0,8 ц/га (1,5 %), прямым посевом – 2,4 ц/га (4,6 %) .

В среднем за период исследований наибольшая урожайность зерна озимой пшеницы (55,0–55,1 ц/га) была получена при ее возделывании после гороха по вспашке и чизелеванию с внесением азота в дозе N70+70+20. Наименьшим этот показатель (32,1 ц/га) был в варианте, где озимую пшеницу возделывали после овса с использованием технологии прямого посева в необработанную почву без применения азотных удобрений. Следовательно, под влиянием различий в технологии возделывания озимой пшеницы варьирование урожайности зерна достигало в среднем за три года 23,0 ц/га, т. е. 71,6 % .

Известно, что негативное влияние неблагоприятных предшественников и минимализации обработки почвы на урожайность сельскохозяйственных культур можно уменьшить за счет дополнительного применения азотных удобрений [1,9]. В наших исследованиях, как отмечалось выше, в период вегетации озимой пшеницы часто имел место недостаток влаги в почве, что в определённой степени препятствовало получению максимальных прибавок урожайности от применения азотных удобрений .

В таких условиях урожайность зерна озимой пшеницы, возделываемой после гороха с использованием технологии прямого посева и внесением азота в дозе N70+70+20 составила в среднем за три года 53,4 ц/га. В варианте, где эту культуру возделывали после гороха по вспашке с внесением азота в дозе N70+70, указанный выше показатель был ниже лишь на 0,4 ц/га, т. е. находился примерно на таком же уровне. В этом случае дополнительное внесение азота в дозе N20 позволило устранить снижение урожайности зерна озимой пшеницы от замены вспашки прямым посевом. При возделывании озимой пшеницы после рапса и овса различия по урожайности между указанными выше вариантами возрастали и составили соответственно в среднем 0,8 и 1,0 ц/га. Это свидетельствует о том, что значимость дополнительного внесения азота для компенсации снижения интенсивности обработки почвы находится в определенной зависимости от предшественника .

При возделывании озимой пшеницы после рапса наибольшую урожайность (54,2–54,3 ц/га) обеспечили вспашка и чизелевание с использованием азота в дозе N70+70+20. Примерно такой же уровень урожайности этой культуры (53,8–53,9 ц/га) был получен при возделывании озимой пшеницы после гороха по вспашке и чизелеванию с внесением азота в дозе N70+70. Применение азота в дозе N70+70+20 при возделывании озимой пшеницы после овса по вспашке обеспечило урожайность зерна в среднем 52,8 ц/га, что соответствовало варианту, где эту культуру выращивали после рапса по вспашке с использованием N70+70. Следовательно, дополнительное внесение N20 было недостаточным для повышения урожайности озимой пшеницы после зернового предшественника до уровня, который был получен при её возделывании после зернобобового предшественника .

Для более полной оценки изучаемых элементов технологии возделывания озимой пшеницы было выявлено их долевое участие в формировании урожайности зерна этой культуры. Математическая обработка полученных в период исследований урожайных данных, проведенная по общепринятой методике [6], показала, что доля влияния на урожайность зерна озимой пшеницы изучаемых в этом опыте предшественников в благоприятных условиях 2017 г. составила 2,1 %, способов обработки почвы – 1,1 %, азотных удобрений – 89,1 % (табл. 2) .

Та бл ица 2. Долевое участие различных факторов в формировании урожайности зерна озимой пшеницы, % Фактор 2016 г .

2017 г. 2018 г .

Предшественник 6,9 2,1 3,9 Способ обработки почвы 3,3 1,1 2,3 Азот 76,7 89,1 85,8 Взаимодействие предшественника, 5,0 0,4 3,7 обработки почвы и азота Случайные факторы 8,1 7,3 4,3 В менее благоприятных условиях 2016 г. и 2018 г. указанные выше показатели были равны соответственно 6,9 и 3,9 %; 3,3 и 2,3 %; 76,7 и 85,8 %. Следовательно, наибольшая доля влияния на урожайность зерна озимой пшеницы изучаемых предшественников и способов обработки почвы отмечалась при неблагоприятных погодных условиях в период вегетации этой культуры, а азота – в благоприятных условиях .

Заключение

1. Эффективность поздних азотных подкормок при возделывании озимой пшеницы зависит от влажности почвы во время их проведения. Применение мочевины (N20) при невысокой влажности почвы, составившей в фазу флагового листа 8,4–3,4 %, а в фазу колошения 3,7–8,2 %, и отсутствия атмосферных осадков после внесения азота не обеспечило существенного увеличения урожайности .

В среднем за три года в сложившихся условиях наибольшую урожайность зерна, независимо от предшественника и способа обработки почвы, обеспечило применение азота в дозе N70+70+20 .

2. По влиянию на урожайность зерна озимой пшеницы изучаемые предшественники и способы обработки почвы находились в определенной взаимосвязи, характер которой изменялся в зависимости от уровня азотного питания растений. На безазотном фоне недобор урожайности этой культуры от крестоцветного предшественника, в сравнении с зернобобовым, находился в пределах 3,1–5,0 %, а от зернового 8,7–1,3 %, возрастая по мере снижения интенсивности обработки почвы. При внесении оптимальной дозы азота(N70+70+20) указанные выше показатели снижались и были равны соответственно 1,5–2,6 % и 4,0–5,6 %. При замене вспашки чизелеванием урожайность зерна озимой пшеницы на безазотном фоне снижалась в зависимости от предшественника на 1,0–2,5 %, дискованием – 3,6– 5,6 %, прямым посевом в необработанную почву – на 7,2–9,8 %. При использовании азота в дозе N70+70+20 различия по урожайности между вспашкой и чизелеванием отсутствовали или не превышали 0,8 %, в то время как при возделывании озимой пшеницы по дискованию и прямому посеву недобор урожайности по сравнению с отвальной обработкой составил соответственно 0,4–1,5 % и 2,9–4,5 % .

Наименьшие различия по урожайности этой культуры между вспашкой и указанными выше способами обработки почвы отмечались независимо от уровня азотного питания растений при ее возделывании после гороха, а наибольшие – после овса .

3. В среднем за период исследований наибольшая урожайность зерна озимой пшеницы (55,0– 55,1 ц/га) была получена при ее возделывании после гороха по вспашке и чизелеванию с внесением азота в дозе N70+70+20. Дополнительное внесение азота в сложившихся условиях не обеспечило формирование такого уровня урожайности озимой пшеницы при её возделывании после рапса и овса .

4. Доля влияния на урожайность зерна озимой пшеницы изучаемых благоприятных предшественников (горох, рапс яровой) и допустимого (овес) изменялась в зависимости от погодных условий в период вегетации в пределах 2,1–6,9 %, способов обработки почвы – 1,1–3,3 %, доз азотных удобрений – 76,7–89,1 %. Наибольшее значение этого показателя по предшественникам и способам обработки почвы отмечалось при неблагоприятных погодных условиях в период вегетации озимой пшеницы, а по азоту – в благоприятных условиях .

ЛИТЕРАТУРА

1. Ал л е н, Х. П. Прямой посев и минимальная обработка почвы / Х. П. Аллен. – М., 1985. – 207 с .

2. Возделывание озимой пшеницы. Отраслевой регламент. // Организационно-технологические нормативы возделывания зерновых, зернобобовых, крупяных культур. Сборник отраслевых регламентов 3-е издание. – Минск: «Беларуская навука», 2014. – С. 45–63 .

3. Земледелие: учебник / П. И. Никончик [и др.]; под ред. П. И. Никончика, В. Н. Прокоповича. – Минск : ИВЦ Минфина, 2014. – 584 с .

4. Копт ик, И. К. Прогрессивная технология выращивания продовольственного зерна озимой пшеницы / И. К. Коптик, С. Н. Кулинкович, Т. Д.Карпович // Современные ресурсосберегающие технологии производства растениеводческой продукции в Беларуси: сборник научных материалов, 2-е изд., доп. и перераб.; Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию. – Минск: ИВЦ Минфина, 2007. – С. 87–102 .

5. К ул ин к ов ич, С. Н. Озимая пшеница в вопросах и ответах / С. Н. Кулинкович, В. С. Бобер. – Минск : Наша Идея, 2012. – 320 с .

6. Пл ох ин с кий, Н. А. Биометрия: учебное пособие / Н. А. Плохинский. – 2 изд. – М.: Из-во Московского ун-та, 1970. – 268 с .

7. Пр ив а л ов, Ф. И. З ависимость урожая зерна озимой пшеницы от способов основной обработки почвы / Ф. И. Привалов, Л. А. Булавин, С. С. Небышинец, Д. Г. Симченков, И. А. Сущевич // Земледелие и защита растений. – 2015 .

– № 3. – С. 3–5 .

8. Се м е не нко, Н. Н. Прогрессивные системы применения азотных удобрений / Н. Н. Семененко. – Минск: Бел. Изд .

Тов-во «Хата», 2003. – 162 с .

9. Зерновые культуры (Выращивание, уборка, доработка и использование) / Д. Шпаар [и др.]; под общ. ред Д. Шпаара .

– М.: ИД ООО DLV Агродело, 2008. – 656 с .

УДК 528.8:631.8:/635:338.31(047.3)

–  –  –

Оценена возможность использования данных дистанционного зондирования земли для моделирования урожайности кукурузы и сои. Использованы данные перманентного учета урожайности для трех полей суммарной площадью 326 га, на двух из которых в 2017 г. произрастала кукуруза, на одном – соя. Данные вегетационного индекса NDVI были получены с использованием съемки спутника Sentinel 2. За вегетационный период указанных культур авторы располагали девятью изображениями для различных фенологических стадий. Полученные значения вегетационных индексов были сопоставлены с данными урожайности и рассчитаны показатели статистической связи. Для полей с кукурузой наибольшие значения коэффициента детерминации были зафиксированы для данных урожайности и вегетационным индексом на момент наступления фенологической стадии – 15-й лист. Для поля 1к коэффициент детерминации составил 0,91, для поля 2к – 0,70. Для поля, засеянного соей, значения статистической связи ниже (коэффициент детерминации – 0,41), максимальное его значение было получено для фенологической фазы плодообразования. Практическое значение данного исследования заключается в том, что данные вегетационного индекса NDVI могут быть использованы для моделирования распределения урожайности на поле с высоким разрешением, полученная информация может применяться в системах точного земледелия .

Ключевые слова: геоинформационные системы, данные дистанционного зондирования земли, точное земледелие, перманентный учет урожайности, вегетационные индекс, NDVI, кукуруза, соя .

The possibility of using remote sensing data for modeling maize and soybean yields was evaluated. For the study, we had data on the permanent recording of yields for three fields, two of which in 2017 were corn, on one – soybean. The total area of the study was 326 hectares. The NDVI vegetation index data was obtained using a Sentinel 2 satellite survey. During the vegetation period of these cultures, we had nine images for different phenological stages. The obtained values of the vegetation indices were compared with the yield data and the indices of the statistical connection were calculated. For fields with corn, the highest values of the determination coefficient were recorded for the yield data and the vegetation index at the time of the onset of the phenological stage –the 15th leaf .

For the field 1k, the coefficient of determination was 0.9, for the field 2k – 0.7. For a field sowed with a soybean, the values of the statistical coupling are lower (the coefficient of determination is 0.41), its maximum value was obtained for the phenological phase of seed formation. The practical significance of this study is that the NDVI vegetation index data can be used to model yield distribution on a high–resolution field, the information obtained can be applied in precision farming systems .

Key words: geoinformation systems, remote sensing data of the earth, exact agriculture, permanent yield calculation, vegetation index, NDVI, corn, soybean .

Введение Точное земледелие – область научных знаний, которая находится на пересечении агрохимии, агрономии и геоинформатики. В настоящее время в научной литературе встречаются несколько трактовок данного термина. Так, под точным земледелием понимается управление продуктивностью посевов c учётом внутрипольной вариабельности среды обитания растений [1]. Иначе говоря, это оптимальное управление для каждого квадратного метра поля. Целью такого управления является получение максимальной прибыли при условии оптимизации сельскохозяйственного производства, экономии хозяйственных и природных ресурсов. При этом открываются реальные возможности производства качественной продукции и сохранения окружающей среды .

В литературе можно встретить более широкое определение [2] точного земледелия – комплексная высокотехнологичная система сельскохозяйственного менеджмента, включающая в себя технологии глобального позиционирования, географические информационные системы, технологии оценки урожайности, переменного нормирования и дистанционного зондирования земли .

Одним из направлений точного земледелия является оценка внутрипольной вариативности урожайности сельскохозяйственных культур .

Ее вариативность на поле может быть следствием неоднородности почвенного покрова, агрохимических свойств почв, рельефа и других факторов. Самым точным методом оценки вариативности урожайности является уборка комбайнами, оборудованными датчиками, которые позволяют записывать значения массы и влажности убираемого зерна. Многие ведущие производители комбайнов устанавливают такие датчики в заводском варианте, при их отсутствии комбайн может быть доукомплектован [3, 4, 5] .

Не стали исключением и белорусские производители сельскохозяйственной техники. В 2018 г .

прошел полевые испытания комбайн с датчиками урожайности, выпущенный белорусским предприятием «Гомсельмаш» [6]. Несмотря на то, что современное оборудование для перманентного картирования урожайности все чаще используется в сельскохозяйственном производстве, процесс полной модернизации может затянуться на несколько лет. Карты урожайности могут быть получены с использованием спутниковых снимков и рассчитанных на их основе вегетационных индексов [7]. В предыдущей работе [8] мы рассматривали связь вегетационного индекса и урожайности озимой пшеницы, нами было показано, что вегетационный индекс имеет значительную связь с массой убираемого зерна .

В ходе данной статьи перед нами стояла цель – оценить связь урожайности кукурузы и сои с данными вегетационного индекса, полученного с использованием спутниковой съемки за разные даты и, как следствие, за различные фенологические стадии анализируемых культур .

Связь вегетационного индекса кукурузы и сои с урожайностью была исследована рядом авторов .

В работе, проведённой в США [9], ученые показали, что между вегетационными индексами и данными урожайности существует тесная связь при условии правильно подобранного интервала съёмки. В ходе исследования с использованием статистических моделей им удалось объяснить 70 % урожайности культур. Успешная оценка вариативности урожайности сои была произведена в США с использованием данных съемки беспилотного летательного аппарата [10] .

Еще одно исследование было проведено в Латинской Америке [11], в ходе которого авторы использовали данные в фенологическую фазу цветения кукурузы и данные урожайности на тестовых площадках, а также были получены высокие коэффициенты статистической связи .

Исследования связи вегетационных индексов, получаемых с использованием спутниковой съемки, и данных урожайности ведутся сравнительно недавно и их недостаточно, особенно для территории Республики Беларусь, это подтверждает актуальность заявленной темы исследования .

Основная часть Объектом исследования были поля, засеянные кукурузой и соей, для которых мы располагали данными перманентного учета урожайности полученных с комбайнов в 2017 г. В общей сложности наше исследование было проведено на трех полях суммарной площадью 326 га в Минском районе .

Для исследования нам была доступна информация для двух засеянных кукурузой полей и одного поля, где выращивалась соя. Методы геоинформационных систем и обработки данных дистанционного зондирования земли были ключевыми при проведении нашего исследования. Для обработки полученной информации были использованы статистические методы .

NDVI [12] является одним из самых распространенных вегетационных индексов и рассчитывается как разность отражения ближнеинфракрасного и красного каналов, деленное на их сумму. Спектральный график здоровых растений имеет специфический вид и характеризуется провалом в красном диапазоне спектра и пиком в ближней инфракрасной области. Это объясняется физическими свойствами листьев растений. В итоге имеет место следующая закономерность: чем здоровее растение (т. е. имеет более высокое содержание хлорофилла и влаги в листьях), тем разница между красным и ближнем инфракрасным каналом будет выше. Верно и обратное утверждение: чем более растение угнетено и его биомасса меньше, тем меньше разница в указанных каналах .

Для написания работы были использованы данные спутника Sentinel 2, которые позволяют получать изображения вегетационного индекса с пространственным разрешением в 10 метров. Для нашего исследования было доступно 9 дат съемки, соответствующих разным фенологическим стадиям развития исследуемых культур .

Снимки каждой даты были обработаны с использованием геоинформационного программного обеспечения. Процесс обработки включал в себя атмосферную коррекцию, уточнение географической привязки изображений и расчёт вегетационного индекса NDVI .

Методика анализа данных включала в себя несколько этапов. На первом этапе данные урожайности сегментировались для целей выделения однородных зон с порогом варьирования урожайности не более 10 %. Далее в границах полученных зон высчитывался средний вегетационный индекс, значения которого использовались для анализа. Достоинством данного метода является то, что он существенно минимизирует ошибку, которая возникает в результате погрешностей при привязке космических изображений .

Кукуруза и соя имеют сравнительно поздние сроки посева, что объясняется их низкой устойчивостью к холоду. Данные культуры имеют свои особенности роста и развития, что хорошо видно на графике хода вегетационного индекса в течение вегетационного сезона (рис. 1) .

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 12 мая 6 июня 18 июня 5 июля 31 июля 12 августа 1 сентября 20 29 сентября сентября

Кукуруза Соя

Р ис. 1. Динамика вегетационного индекса исследуемых культур в течение вегетационного сезона 2017 г .

Динамика вегетационного индекса кукурузы имеет свои особенности. Для исследуемого поля 1к с момента всходов (29 апреля) и до фенологической стадии 5-й лист (18 июня) рост вегетационного индекса незначителен, это связано с тем, что проективное покрытие листьев растений увеличивается медленно. С 18 июня по 31 (фенологическая стадия 15-й лист) июля наблюдается активный рост вегетационного индекса, с появлением новых листьев у растений растет проективное покрытие и к 31 июля приближается к 100 %. К 12 августа наблюдается снижение вегетационного индекса, что связано с наступлением фенологической стадии цветения метелки и изменением отражательной способности растений. К 1 сентября (цветение початка) наблюдается максимальный вегетационный индекс, далее начинается процесс формирования зерна, постепенное усыхание растений и, как следствие, снижение вегетационного индекса. Динамика вегетационного индекса сои имеет ряд особенностей .

Его рост имеет более плавный характер, максимальный вегетационный индекс нами был зафиксирован 31 июля, в конце фенологической фазы ветвления. К 12 августа наблюдалась фаза цветения, и нами был зафиксировано некоторое снижение вегетационного индекса. К моменту наступления фенологической фазы плодообразования (1 сентября) вегетационный индекс увеличился и с формированием плодов он начал снижаться .

Данные перманентного учета урожайности, полученные с комбайнов, были сопоставлены с вегетационным индексом в программном комплексе Microsoft Excel .

Первое поле исследований 1к находится в Минском районе, на поле в 2017 г. произрастала кукуруза с датой сева 2 мая. В начале ноября кукуруза была убрана на зерно с использованием комбайна, оборудованного датчиками перманентного картирования урожайности. Средняя зафиксированная урожайность на поле составила 71 ц/га с диапазоном колебаний – от 10 до 145 ц/га (рис. 2) .

Р ис 2. Карта урожайности на поле 1к На поле представлены дерново-подзолистые автоморфные почвы суглинистого и супесчаного гранулометрического состава. Рельеф на поле сложный, с перепадом высот 17 м, для большей части поля характерен уклон до 2 градусов, но присутствуют участки с уклоном, превышающим это значение .

На поле встречаются как выпуклые, так и вогнутые формы рельефа. Мы считаем, что именно рельеф является причиной столь значительной вариативности урожайности на поле, которая хорошо видна на рис. 2 .

Спутниковый снимок за каждую из 9 дат был предварительно обработан и с использованием инструментов растровой алгебры был рассчитан вегетационный индекс NDVI. На следующем этапе значения вегетационного индекса были сопоставлены со значениями урожайности и рассчитан коэффициент детерминации, полученные значимые значения представлены в табл. 1 .

Та бл ица 1. Связь вегетационных индексов и урожайности кукурузы (поле 1к, количество обобщенных измерений –94 Дата 5 июля 31 июля 12 августа 1 сентября 20 сентября 29 сентября Коэффициент 0,81 0,91 0,86 0,81 0,83 0,61 детерминации (R2) До 5 июля не были зафиксированы значимые значения статистической связи .

К 5 июля коэффициент детерминации составил 0,81, то есть с использованием спутниковой съемки на момент наступления фенологической фазы 9-й лист можно моделировать распределение урожайности на поле. К 31 июля (15-й лист) коэффициент детерминации достигает 0,90, другими словами, вегетационный индекс за указанную фенологическую фазу объясняет 90 % данных урожайности. Для дальнейших дат съемки степень связи постепенно снижается и к 29 сентября достигает 0,61 .

Для лучшей визуализации данных на рис. 3 приводится распределение данных урожайности и соответствующих им данных вегетационного индекса NDVI за 31 июля. Из графика можно видеть, что между рядами данных прослеживается сильная корреляционная зависимость, что подтверждают высокие значения коэффициентов детерминации, и существует линейная регрессионная связь .

Следующее поле (2к), засеянное кукурузой, площадью 89 га находится в Минском районе в непосредственной близости от поля 1к и имеет дерново-подзолистые, супесчаного почвы. Рельеф на поле более выровненный, зафиксированные нами перепады высот находятся в диапазоне 13 метров, отмечаются места со значениями уклона свыше 2 градусов .

y = 220x - 54,642 Урожайность (ц/га)

–  –  –

Как и для предыдущего поля, нам не удалось выявить значимых коэффициентов корреляции для дат до 5 июля (наступление фенологической фазы 9-й лист) .

Для данных за 5 июля мы можем наблюдать значение коэффициента детерминации в 0,59, что уже достаточно для моделирования распределения урожайности на исследуемом поле. Максимальное значение статистической связи нами зафиксировано для фенологической фазы 15-й лист, оно объясняет 70 % массы получаемого зерна за счет вегетационного индекса. С 31 июля по 1 сентября коэффициент детерминации снижается и достигает 0,51 и к 20 сентября увеличивается до 0,64. Для 29 сентября значение коэффициента статистической связи не является значимым .

Регрессионное уравнение связи между данными вегетационного индекса за 31 июля и данными урожайности имеет вид:

y = 240,73x – 77,6, где y значение урожайности в ц/га, х – значение вегетационного индекса .

В целом для обоих полей наиболее высокие значения коэффициента детерминации были зафиксированы для фенологической стадии 15-й лист. Высокие его значения позволяют моделировать распределение урожайности в границах полей. Для поля 1к значения коэффициентов детерминации выше для всех исследуемых дат съемки, предположительно из-за большего диапазона варьирования урожайности на поле 1к .

Поле 1с в 2017 г. было засеяно соей. Мы решили рассмотреть данную культуру наряду с полями, засеянными кукурузой, потому что эти две культуры часто используются в двухпольном севообороте, особенно в западных странах. Соя на исследуемом поле была посеяна в период с 1 по 3 мая 2017 г .

Средняя урожайность составила 18 ц/га, фиксировались участки крайне низкой урожайности – до 5 ц/га и участки высокой урожайности – свыше 25 ц/га .

Площадь поля составляет 60 га, почвы дерново-подзолистые супесчаные. Рельеф на поле волнистый, со средним уклоном 1,1 градус. Перепад высот в границах поля составляет 12 метров .

По рассчитанным коэффициентам детерминации (табл. 4) можно сделать вывод, что для сои значения статистической связи урожайности и вегетационного индекса существенно меньше, чем для кукурузы. В первую очередь мы связываем это с особенностью культуры. Максимальное значения коэффициента детерминации нами было обнаружено для данных за 1 сентября, в фазу плодообразования, для остальных дат значение коэффициента значительно ниже .

Та бл ица 4. Связь вегетационных индексов и урожайности сои (обобщенных измерений – 37) Дата 5 июля 31 июля 12 августа 1 сентября 20 сентября Коэффициент детерминации (R2) 0,06 0,09 0,2 0,41 0,2 График распределения данных урожайности и значений вегетационного индекса за 1 сентября показывает, что для участков с урожайностью ниже 15 ц/га характерен низкий вегетационный индекс, для участков с урожайностью свыше 15 ц/га мы можем наблюдать значительный разброс NDVI, и существует линейная регрессионная связь .

Заключение Данные, приведенные в статье, показывают, что урожайность кукурузы имеет высокую степень связи с вегетационным индексом, нами была выявлена фенологическая стадия развития растений, для которой уровень связи максимальный (15-й лист). С использованием данных спутниковой съёмки в указанную фенологическую фазу можно с высокой степенью вероятности моделировать распределение данных урожайности в границах поля .

Нами было обнаружено, что для сои уровень связи значительно ниже, чем для кукурузы. Другими словами, уровень урожайности сои в меньше степени связан со значением ее вегетационной массы, что в первую очередь может быть объяснено тем, что соя является бобовой культурой, у которых обычно урожайность семян слабо связана с величиной общей биомассы. Мы предполагаем, что участки со средним и высоким вегетационным индексом сои на момент наступления фенологической стадии плодообразования могут в итоге дать высокие значения убираемой массы зерна .

Несмотря на все недостатки использования вегетационного индекса для моделирования урожайности мы считаем, что его использование перспективно для получения информации в системах точного земледелия. Важно отметить, что данные вегетационного индекса показывают относительное распределение урожайности по полю. Для полей исследования, засеянных кукурузой, мы фиксировали линейный характер связи, и, зная среднее значение урожайности на рабочем участке, мы можем смоделировать абсолютное ее распределение. Для полей, засеянных соей, с использованием вегетационного индекса мы можем выделять только низкопродуктивные участки .

ЛИТЕРАТУРА

1. Б икб ул а т ов а, Г. Г. Технология точного земледелия / Г. Г. Бикбулатова // Омский научный вестник.– 2005. – № 2 (71). – С. 45 –49 .

2. Навигационные системы в сельском хозяйстве. Координатное земледелие / В. И. Балабанов [и др.]; под общ. ред .

В. И. Балабанова. — М.: Из –во РГАУ –МСХА им. К. А. Тимирязева, 2013. –143 с .

3. Картирование урожайности комбайны [Электронный ресурс] – Режим доступа:

Class

http://www.claas.co.uk/products/easy/precision –farming/yield –mapping/yield –mapping –lexion –tucano. – Дата доступа:

25.07.2018 .

4. Картирование урожайности комбайны [Электронный ресурс] – Режим доступа:

Jonh Deere https://www.deere.com/en/technology –products/precision –ag –technology/data –management/apex/. – Дата доступа : 25.07.2018 .

5. Системы мониторинга урожайности [Электронный ресурс] – Режим доступа:

Trimble https://www.trimble.com/Agriculture/yield –monitoring.aspx?tab=Product_Overview. – Дата доступа: 25.07.2018 .

6. Мониторинг урожайности на комбайнах Гомсельмаш [Электронный ресурс] – Режим доступа:

https://www.gomselmash.by/press-tsentr/. – Дата доступа : 25.07.2018 .

7. Dor a i s wa m ya, P. C. Operational prediction of crop yields using modis data and products / P.C. Doraiswamya, B .

Akhmedovb, L. Beardc, A. Sterna // Remote sensing support to crop yield forecast and area estimates XXXVI–8/W48 Workshop proceedings, Stresa, November 30 – December 1, 2006. – P. 137–141 .

8. Г е нин, В. А. Моделирование урожайности озимой пшеницы по данным дистанционного зондирования земли / В. А. Генин, Н. В. Клебанович // Земледелие и защита растений. –2018. – №4 (119). – С. 24–32 .

9. Zh a n g, M. Corn and soybean yield indicators using remotely sensed vegetation index / M. Zhang, M. O’Neill, P. Hendley, D. Drost, S. Ustin // Proceedings of the 3rd International Conference, Milan, 23–26 June. – P. 403–415 .

10. Ya n g, C. Mapping Grain Sorghum Yield Variability Using Airborne Digital Videograph / C. Yang, G. L. Anderson // Precision Agriculture. – 2000. – Vol. 2, № 1. – P. 7–23 .

11. F e r na n d e z, Y. Maize crop yield estimation with remote sensing and empirical models / Y. Fernandez, J. Soria –Ruiz // Conference: IGARSS 2017, USA, 13–17 June. – P. 493–511 .

12. NDVI – теория и практика [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://gis –lab.info/qa/ndvi.html. – Дата доступа :

25.08.2018 .

УДК 633.854.78:632 (476-18)

МОТОРИНГ БОЛЕЗНЕЙ ЛИСТОВОГО АППАРАТА ПОДСОЛНЕЧНИКА

В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ВОСТОКА БЕЛАРУСИ

–  –  –

В статье представлены результаты мониторинга болезней листового аппарата подсолнечника в условиях северовостока Беларуси. К числу патогенов, вызывающих поражение листьев подсолнечника в данном регионе, относятся грибы родов: Alternaria, Septoria, Phoma, Plasmopara, Puccinia. В период наблюдений проведена оценка степени распространенности и развития болезней в посевах сортов и гибридов подсолнечника с различной степенью устойчивости. Максимальное развитие альтернариоза составило 30,4 %, фомоза – 11,5 %, септориоза – 12,1 %, пероноспороза – 19,6 %, ржавчины – 11,0 %. Возбудители альтернариоза, септориоза и фомоза доминируют в посевах гибридов Агат, Донской 22.

Пероноспороз зафиксирован в посевах гибридов Поиск, Агат, LG-5412; возбудитель ржавчины – в посевах гибридов Донской 22, LGУстановлено, что болезни листового аппарата развиваются в широком диапазоне гидротермических условий – 0,8–2,0:

при ГТК 0,8-1,0 доминируют возбудители фомоза и септориоза; при ГТК 1,0-1,7 – возбудитель альтернариоза; для возбудителя ржавчины благоприятны условия при ГТК 0,8-1,7; для пероноспороза ГТК 1,7 .

Ключевые слова: подсолнечник, сорт, гибрид, болезни листьев, гидротермический коэффициент .

The article presents results of sunflower leaf apparatus diseases monitoring in the conditions of the north-east of Belarus. Among the pathogens that cause damage to the leaves of sunflower in this region are the fungi of the genera: Alternaria, Septoria, Phoma, Plasmopara, Puccinia. During the observation period, an assessment was made of the prevalence and development of diseases in crops of sunflower varieties and hybrids with varying degrees of resistance. The maximum development of alternariosis was 30.4%, fomosis – 11.5%, septoriosis – 12.1%, downy mildew – 19.6%, and rust – 11.0%. The causative agents of alternariosis, septoriosis and phomosis dominate in the crops of the hybrids Agat and Donskoi 22. Downy mildew has been recorded in the crops of the hybrids Poisk, Agat, LG-5412; rust pathogen – in crops of hybrids Donskoi 22, LG-5412 .

It has been established that diseases of the leaf apparatus develop in a wide range of hydrothermal conditions — 0.8–2.0: with hydrothermal index (HTI) 0.8–1.0, the pathogens of phomosis and septoriosis are dominant; with HTI 1.0-1.7 – causative agent of alternariosis; for the pathogen of rust, HTI 0.8-1.7 provides favorable conditions; for downy mildew – HTI 1.7 .

Key words: sunflower, variety, hybrid, leaf diseases, hydrothermal index .

Введение Ежегодно возрастающий спрос внутреннего рынка на семена подсолнечника и продукты его переработки во многом обусловлен дефицитом сырья собственного производства. В настоящее время промышленные посевы подсолнечника масличного имеют ограниченное распространение и сосредоточены преимущественно в южных регионах страны. Однако мировые тенденции изменения погодно-климатических условий, создают предпосылки для расширения ареала возделывания данной культуры, а также увеличения доли подсолнечника в структуре посевных площадей. Результаты исследования в условиях северо-восточного региона страны, подтверждают тот факт, что теплообеспеченность данного региона соответствует потребностям в тепле раннеспелой и среднеранней группы спелости сортов и гибридов подсолнечника [8] .

Одним из факторов, лимитирующих реализацию потенциала продуктивности подсолнечника масличного, в мировой практике возделывания данной культуры в целом и Республике Беларусь в частности, является развитие комплекса фитопатогенов. Видовой состав, фенологическая специализация, а также интенсивность развития доминирующих видов возбудителей болезней определяется степенью устойчивости возделываемых сортов и гибридов подсолнечника, агроклиматическими условиями региона возделывания культуры, абиотическими факторами вегетационного периода, степенью инфицированности семян и почвы, а также общим уровнем агротехники возделывания культуры .

На основании мониторинга фитосанитарного состояния посевов подсолнечника установлены следующие болезни листового аппарата: альтернариоз, септориоз, фомоз, ржавчина, пероноспороз .

Цель исследования – изучить динамику развития болезней листового аппарата сортов и гибридов подсолнечника в условиях северо-востока Республики Беларусь .

В практике возделывания подсолнечника масличного, по сведениям В. И. Якуткина, В. М. Лукомца, В. Т. Пивень, M. Acimovic, зафиксировано развитие от 40 до 70 видов возбудителей болезней различной этиологии, из числа которых доминируют микозы, по сведениям М. Д. Вронских 10–12 видов встречается ежегодно [3, 4, 5, 13, 14] .

В Республике Беларусь мониторинг видового состава патогенной микрофлоры подсолнечника в центральной и южной зоне страны посвящены работы В. А. Сухоревича, В. В. Бобовкиной, А. В. Ходенковой [9, 10, 12] .

Возбудители болезней, вызывающие поражение листьев, провоцируют развитие, в том числе некрозов стеблей и корзинок (Alternaria, Phoma), течение развития которых имеет преимущественно локальный характер, реже, при поражении проростков и молодых растений (Alternaria, Plasmopara), симптомы протекают диффузно .

Нарушение оттока пластических веществ, происходящее вследствие поражения ассимиляционного аппарата возбудителями болезней, приводит к снижению диаметра корзинок, оказывает влияние на степень выполненности и качественные показатели семянок подсолнечника. По данным Й. Станчевой, В. Ф. Пересыпкина, В. М. Лукомеца, В. Т. Пивень, потери урожая при поражении альтернариозом достигают 2060 %, пероноспорозом – до 30 %, ржавчиной до – 40 %. Содержание масла в семенах сокращается на 914 % при развитии альтернариоза и на 412 % при развитии ржавчины. В годы эпифитотийного развития пятнистостей происходит преждевременная гибель листового аппарата, в ряде случаев могут формироваться стерильные корзинки [1, 2, 5] .

Одним из основных факторов, влияющих на степень развития возбудителей болезней, является комплекс абиотических факторов, для интегральной характеристики которых принято использовать гидротермический коэффициент Г. Т. Селянинова. По сведениям, В. И. Якуткина, встречаемость патогенов подсолнечника находится в широком диапазоне гидротермических условий как при недостаточном (менее 0,9) и оптимальном (1,0–1,5), так и при избыточном увлажнении (свыше 1,6) [13] .

На основании анализа динамики развития возбудителей болезней подсолнечника в зависимости от погодных условий, приведенного М. Д. Вронским, установлено, что при увеличении среднегодовых температур при условии дефицита осадков возрастает частота встречаемости и степень развития пятнистостей [3] .

Анализ фитосанитарного состояния посевов подсолнечника в условиях северо-востока Беларуси позволил установить возбудителей болезней, относящихся к следующим родам: Sclerotinia, Botrytis, Alternaria, Septoria, Phoma, Fusarium, Plasmopara, Puccinia. К числу патогенов, вызывающих поражение листового аппарата, относят Alternaria, Septoria, Phoma, Plasmopara, Puccinia; наблюдения, проведенные в РУП «Институт защиты растений», РНДУП «Полесский институт растениеводства», РУП «НПЦ НАН Беларуси по земледелию», УО БГСХА, а также в производственных посевах, позволили установить, что доминирующим патогеном из их числа является Alternaria ssp. [9, 10, 11, 12] .

Однако фенологические сроки наступления болезней, характер течения, частота встречаемости и степень развития того или иного патогена имеет строгую приуроченность к агроклиматической зоне (региону возделывания) .

Поэтому с целью возможности разработки стратегии защитных мероприятий возникает необходимость мониторинга доминирующих патогенов, а также уточнения их фенологической и филогенетической специализации в условиях северо-востока Беларуси .

Основная часть Исследования проводились в УНЦ «Опытные поля БГСХА» в 20102011 гг.. Почва опытного участка дерново-подзолистая, легкосуглинистая, развивающаяся на лессовидных суглинках, слабокислая (рНkcl 5,9–6,0), гумус (1,9–2,0 %), обеспеченность подвижными формами Р 2О5 – 172–178 и К2О – 278– 281 мг/кг почвы соответственно. Площадь опытной делянки 50 м 2, повторность опыта 4- кратная, размещение делянок систематическое. Посев осуществлялся в первой декаде мая, густота растений 60 тыс. шт/га. После посева до всходов культуры вносили гербицид стомп, 33 % к. э. с нормой расхода 5 л/га, в фазу начала закладки соцветий – эколист монобор (3 л/га), минеральные удобрения применялись из расчета N60P60K90 .

В исследованиях использовались раннеспелый сорт Визави, среднеранний сорт Ясень, раннеспелые гибриды – Донской 22, Степок, Поиск, Агат, LG-5412 .

Мониторинг болезней осуществляли в фазу – 68 листьев (ст. 1618), цветение (ст. 6165), созревание (ст. 8587) по общепринятым методикам ВНИИМК [4, 6, 7] .

В исследовании использованы сорта и гибриды подсолнечника с различной степенью устойчивости, кроме того, гидротермические условия, варьировали по годам, что позволило в полной мере оценить динамику развития доминирующих патогенов (табл. 1) .

–  –  –

17,5 13,3 11,7 9,2 6,7 20,0 16,7

– – – – – – – 7,9 5,0 5,8 3,7 2,5 8,8 6,9 18,3 14,2 15,0 10,8 8,3 22,5 16,7

– – – – – – – 9,2 3,6 7,5 5,4 2,1 11,3 4,2

–  –  –

30,0 20,8 19,2 26,7

– – – – – – – – – – 7,5 5,2 4,8 6,7

–  –  –

3,3 8,3 7,5 19,2 10,0 17,5

– – – – – – – – 1,7 4,2 3,8 8,0 2,5 4,4 12,5 20,0 30,0 48,3 26,7 35,0

– – – – – – – – 4,0 7,5 9,0 19,6 6,7 10,6 *

– сорт .

Метеорологические условия в период наблюдений в целом благоприятно складывались для роста и развития подсолнечника. Сумма положительных температур за вегетационный период в 2010 г. для раннеспелой группы сортов и гибридов составила 2245,0 оС, для среднеранней группы – 2347,9 оС (ГТК=1,1). Стабильный режим увлажнения, а также экстремально высокие температуры в летние месяцы, превышающие многолетние значения в июне на 2,6 оС, июле – на 5,6 оС, августе – на 5,1 оС, способствовали развитию болезней листового аппарата. В период формирования листьев и активного роста культуры ГТК составил – 1,4; в период цветения – 0,81,0; созревания 1,01,7. В данных гидротермических условиях доминировали фомоз, септориоз, альтернариоз .

Сумма положительных температур за вегетационный сезон 2011 г. для раннеспелой группы сортов и гибридов составила 2160,3 оС, для среднеранней группы – 2345,1 оС (ГТК=1,6). Неравномерное выпадение осадков с избыточным их выпадением в период закладки цветков, развития и созревания семян, на фоне незначительного отклонения среднемноголетней температуры в период вегетации, выступали сдерживающим фактором частоты встречаемости и степени развития болезней листового аппарата. Гидротермические условия были следующими: 1,2 – формирование листового аппарата – активный рост; 1,72,0 – цветение; 1,52,0 – созревание, в данных условиях доминировало развитие альтернариоза и пероноспороза подсолнечника .

Первые симптомы болезней листового аппарата, в виде единичного поражения, зафиксированы начиная с фазы 2–4 листьев подсолнечника, достигая своего максимума в период цветения и созревания культуры .

Из числа болезней листового аппарата подсолнечника в годы исследований первыми зафиксированы симптомы фомоза (при ГТК 1,4; 1,2 соответственно по годам). Развитие фомоза наиболее интенсивно начинает проявляться с фазы 3–4 пар настоящих листьев – фазы активного роста; заболевание проявляется в виде темно-бурых пятен, очерченных хлоротичным ореолом, которые расположены преимущественно у вершины листовой пластинки. Развитие фомоза, в отличие от других пятнистостей, как правило, происходит в пределах зараженных листьев, реже происходит распространение инфекции на здоровые листья верхнего яруса, что обусловливает незначительное увеличение степени развития заболевания, а в ряде случаев и ее уменьшения, ввиду отсутствия благоприятных условий для развития патогена .

Пораженные листья усыхают, повисают, распространение инфекции на стебель и корзинки в период наблюдений не зафиксировано. Возбудитель Phoma oleraceae var. helianthi-tuberosus Sacc. поражает листья преимущественно нижнего, реже среднего яруса. В период роста и развития подсолнечника изменение темпов распространенности фомоза происходит незначительно, так распространенность фомоза из числа пораженных гибридов в 2010 г. составила в ст. 1618 – 6,720,0 %, ст. 6165 – 10,822,5 %, ст. 8185 – 10,823,3 %. В 2011 г. данные показатели соответственно составили: 6,716,7 %, 8,316,7 %, 8,316,7 %. В большей степени фомозом поражались гибриды Агат, Донской 22, в меньшей степени – гибрид Поиск, поражение гибрида Степок зафиксировано лишь в 2010 г. Степень развития фомоза в период наблюдений находилась на уровне 12 баллов и составила в 2010 г. в ст. 1618 – 3,78,8 %, 6165 – 5,411,3 %, 8185 – 5,411,5 %. В 2011 г. данные показатели соответственно составили 2,56,9 %, 2,14,2 %, 2,14,2 % .

Симптомы септориоза листьев на растениях подсолнечника зафиксированы лишь в 2010 году. Развитие возбудителя Septoria helianthi Ell. Et Kell. наблюдалось при ГТК 0,81,7. Заболевание проявляется в виде мелких (0,51,0 см) сначала желтых, позднее светло-бурых или коричневых пятен, окруженных хлоротичной каймой; пятна чаще округлые, реже неправильной формы, ограниченные жилками листовой пластинки. Поражение наблюдается преимущественно на листьях среднего, реже верхнего и нижнего ярусов. Сильное развитие септориоза может сопровождаться выпадением пораженной ткани, а также преждевременным отмиранием пораженных листьев .

Первые симптомы септориоза зафиксированы в период цветения (ст. 6165), в посевах гибридов Донской 22, Поиск, Агат, Степок распространенность септориоза у поражаемых гибридов варьировала от 19,2 % (Поиск) до 30,0 % (Донской 22), развитие болезни находилось в диапазоне 4,87,5 % .

Гидротермические условия 2010 вегетационного сезона складывались благоприятно для развития возбудителя, чем обусловлено развитие септориоза в посевах всех изучаемых сортов и гибридов подсолнечника в период созревания (ст. 8185). Распространенность заболевания в этот период составила 2,533,3 %; развитие – 15,61,3 %, минимальное развитие (1,3 %) зафиксировано в посевах гибрида LG-5412, сортов Визави 2,1 % и Ясень – 3,8 % .

Альтернариоз подсолнечника начинает проявляться с фазы цветения, прогрессируя вплоть до периода созревания. Возбудитель Alternaria ssp. развивается в широком диапазоне гидротермических условий, симптомы развития зафиксированы при ГТК 0,8–2,0. Вначале болезнь проявляется на листьях в виде округлых, реже угловатых, иногда сливающихся темных или черно-бурых пятен средней величины; на черешках, стеблях – в виде единичных штрихов, в годы, благоприятные для развития возбудителя, наблюдается поражение оберток и тыльной стороны корзинок .

В 2010 г. симптомы альтернариоза зафиксированы в посевах всех изучаемых сортов и гибридов подсолнечника. Гидротермические условия в период цветения составили 0,8–1,0; в период созревания 1,0–1,7. Распространенность альтернариоза в период цветения (ст. 61–65) варьировала от 8,3 % до 24,2 %, развитие – от 2,1 % до 6,5 %. В период созревания (ст. 81–85) максимальное как развитие, так и распространенность наблюдались в посевах гибридов Донской 22 и Агат – данные показатели соответственно составили 21,5; 42,5 % и 30,4; 50,8 %. Наименьшая степень развития составила 5,0 % (LGсорт Визави). В средней степени развитие альтернариоза зафиксировано в посевах гибридов Поиск (18,6 %), Степок (10,6 %) и сорта Ясень (12,1 %) .

Гидротермические условия в 2011 г. были следующими – ст. 61–65 – 1,7–2,0; ст. 81–85 – 1,5–2,0. В период цветения симптомы альтернариоза зафиксированы в посевах гибридов Донской 22, Поиск, Агат, в период созревания – поражение наблюдалось, в том числе в посевах гибрида Степок и сорта Ясень, в целом степень развития и распространенности болезни в 2011 г. была несколько ниже по сравнению со степенью поражения и частотой встречаемости в предыдущем вегетационном сезоне .

Степень развития альтернариоза в период цветения из числа поражаемых гибридов варьировала в диапазоне от 2,5 % до 5,4 %, распространенность составила 16,7 % (Агат), 15,0 % (Донской 22), 10,0 % (Поиск). В период созревания частота встречаемости симптомов поражения составила 12,5– 35,8 %, степень развития – 3,5–17,2 %. Симптомы альтернариоза в 2011 г. в посевах сорта Визави и гибрида LG-5412 не зафиксированы .

Ржавчина подсолнечника в период наблюдений зафиксирована лишь в посевах гибридов LG-5412 и Донской 22. Симптомы ржавчины отчетливо заметны, начиная с фазы цветения в виде ржаво-бурых уредопустул, расположенных с нижней стороны листа преимущественно вдоль жилок. К периоду созревания в местах образования уредопустул формируются темно-коричневые, почти черные телиопустулы, в том числе на верхней стороне листа. Поражение оберток корзинок не зафиксировано .

Спермогониальное и эцидиальное спороношение возбудителя Puccinia helianthi Schw. развивается на семядолях подсолнечника и всходах падалицы данные симптомы, как правило, проявляются на единичных растениях, ввиду чего чаще остаются незамечнными .

В ст. 61–65 в посевах гибрида LG-5412 распространенность ржавчины в 2010 г. составила 24,2 %, развитие – 6,1 %; в 2011 г. данные показатели соответственно составили 15,0 % и 3,8 %. В период созревания (ст. 81–85) – распространенность ржавчины в 2010 г. составила 44,2 %, развитие – 11,0 %; в 2011 г. – данные показатели составили – 29,2 % и 7,3 % .

В посевах гибрида Донской 22 в 2010 г. в период цветения распространенность составила 14,2 %, развитие – 3,5 %; в период созревания данные показатели составили 27,5 %, 6,9 % соответственно. В 2011 г. показатели как степени распространенности, так и степени развития были несколько ниже и по фазам развития соответственно составили – 6,7; 1,7 % и 9,2; 2,3 %. В целом за период наблюдений гидротермические условия вегетационного периода 2010 г. были более благоприятными для развития возбудителя Puccinia helianthi Schw .

Ложная мучнистая роса проявляется преимущественно в виде локального поражения листового аппарата, симптомы диффузного поражения встречаются единично. На листьях ложная мучнистая роса проявляется сначала в виде маслянистых пятен, затем угловатых, реже округлых, позднее расплывчатых некрозов, которые, как правило, ограничены крупными жилками. Пораженные листья при сильном развитии пероноспороза преждевременно усыхают и скручиваются, корзинки формируются мелкими. Возбудителем Plasmopara halstedii Farlow. Поражаются преимущественно листья среднего и верхнего яруса, на некоторых пятнах идентифицировано спороношение возбудителя. Симптомы пероноспороза в период наблюдений зафиксированы в посевах гибридов Донской 22, Агат, LG-5412 .

В период цветения (ст. 61–65) из числа поражаемых гибридов распространенность ложной мучнистой росой находилась в диапазоне от 3,3 % до 10,0 % (2010 г.) и от 8,3 % до 19,2 % (2011 г.), развитие соответственно по годам составило – 1,7–3,8 %; 4,2–8,0 %. Максимальное развитие возбудителя Plasmopara halstedii Farlow. в ст. 81–85 наблюдалась в посевах гибридов LG-5412 6,7 % (2010 г.);

10,6 % (2011 г.) и Агат – 9,0 % (2010 г.); 19,6 % (2011 г.). Распространенность пероноспороза в посевах данных гибридов соответственно по годам составила 26,7; 35,0 % и 30,0; 48,3 %. Степень развития и распространенности ложной мучнистой росы в посевах гибрида Донской 22 была несколько ниже и в годы исследований составила в ст. 61–65 – 1,7; 4,2 % и 3,3; 8,3 % в ст. – 81–85 – 4,0; 7,5 %;

12,5; 20,0 %. Избыточное выпадение осадков во второй половине вегетации подсолнечника в 2011 г .

способствовало развитию пероноспороза в большей степени (ГТК 1,7–2,0) .

Таким образом, поражение листового аппарата в посевах подсолнечника встречается ежегодно;

степень поражения изучаемых сортов и гибридов возбудителями болезней листового аппарата отражена в табл. 2 .

Та бл ица 2. Характеристика гибридов и сортов подсолнечника по степени поражения возбудителями болезней листового аппарата Возбудитель Гибрид, сорт Phoma oleraceae var .

Septoria helianthi Ell. Et Puccinia Plasmopara Alternaria ssp .

helianthi-tuberosus Sacc. Kell. helianthi Schw. halstedii Farlow Донской 22 + ++ + + + Визави* – – – + + Ясень* – – – + + Степок – – + + + Поиск – – + ++ + Агат – + ++ + ++

– LG-5412 + + + + *

– сорт; развитие: «–» – признаки поражения отсутствуют; «+» – 1–10 %; «++» – 11–25 %. Характеристика степени поражения составлена на основании усредненных данных в период наблюдений .

Заключение На основании мониторинга фитосанитарного состояния посевов подсолнечника установлено, что видовой состав возбудителей болезней листового аппарата, их частота встречаемости и степень развития определяется степенью генотипической устойчивости сортов и гибридов подсолнечника, а также погодно-климатическими условиями .

Возбудители болезней листового аппарата развиваются в широком диапазоне гидротермических условий 0,8–2,0: при ГТК 0,8–1,0 – доминируют возбудители фомоза и септориоза подсолнечника;

при ГТК 1,0–1,7 – доминирует возбудитель альтернариоза; при ГТК свыше 1,7 возбудитель септориоза не зафиксирован, вместе с тем аналогичные гидротермические условия благоприятны для развития возбудителя пероноспороза; наиболее сильная степень развития ржавчины подсолнечника в период наблюдений зафиксирована при ГТК 0,8–1,7 .

Наиболее сильное поражение возбудителями фомоза, альтернариоза и септориоза зафиксировано в посевах гибридов Агат, Донской 22; гибриды Степок, Поиск поражались в средней степени; в посевах гибрида LG-5412, сортов Визави, Ясень симптомы развития данных возбудителей болезней либо не зафиксированы, либо зафиксированы в незначительной степени. Из числа изучаемых гибридов и сортов подсолнечника возбудитель ржавчины встречается в посевах гибридов LG-5412, Донской 22;

возбудитель пероноспороза – в посевах гибридов Агат, LG-5412, Поиск .

В целом степень развития болезней листового аппарата подсолнечника в условиях северо-востока Беларуси в период наблюдений находилась на депрессивном и умеренно-депрессивном уровне .

ЛИТЕРАТУРА

1. Атлас болезней сельскохозяйственных культур: в 5 т. / под общ. ред. Й. Станчевой. – София-Москва: ПЕНСОФТ, 2002–2005. Т. 4. Болезни технических культур / Й. Станчева. – 2003. С. 96–114 .

2. Болезни сельскохозяйственных культур: в 3 т. / под общ. ред. В. Ф. Пересыпкина. – Киев: Урожай, 1989–1991. Т. 2:

Болезни технических культур и картофеля / В. Ф. Пересыпкин [и др.]. – 1990. С. 119–137 .

3. Вр о нс ких, М. Д. Влияние метеоиндикаторов на развитие болезней подсолнечника / М. Д. Вронских // Фитосанитарная оптимизация агроэкосистем: третий всероссийский съезд по защите растений, Санкт-Петербург, 16–20 декабря 2013 г.: материалы съезда в трех томах. Т. 1 / Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, Российская академия сельскохозяйственных наук, Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений, Инновационный центр защиты растений; ред. В. А. Павлюшин [и др.]. – СПб, 2013. – С. 23–26 .

4. Защита подсолнечника / В. М. Лукомец [и др.] // прил. к журналу «Защита и карантин растений». – 2008. № 2. – 32 с .

5. Л ук ом е ц, В. М. Атлас болезней растений подсолнечника / В. М. Лукомец, И. А. Котлярова, Г. А. Терещенко; Федер. гос. бюджет. науч. учреждение «Всерос. науч.-исслед. ин-т маслич. культур им. В. С. Пустовойта». Краснодар.:

ФГБНУ ВНИИМК, 2015 67 с .

6. Определитель болезней растений / М. К. Хохряков [и др.]; под ред. М. К. Хохрякова. – 3-е изд. испр. – Спб: Лань, 2003. – 592 .

7. Посевной и посадочный материал сельскохозяйственных культур (в 2-х книгах) / Д. Шпаар [и др.]; под общ. ред .

Д. Шпаара. Книга 2 – Берлин, 2001. – 380 с .

8. Са с ке в ич, П. А. Экологические аспекты онтогенеза подсолнечника в условиях северо-востока Беларуси: / П. А. Саскевич, В. Р. Кажарский, Н. В. Устинова // Стратегия и приоритеты развития земледелия и селекции полевых культур в Беларуси: материалы междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 90-летию со дня основания РУП «Науч.-практ. центр НАН Беларуси по земледелию», Жодино, 56 июля 2017 г.: РУП «Науч.- практ. центр НАН Беларуси по земледелию»; редкол.: Ф. И. Привалов [и др.]. – Минск: ИВЦ Минфина, 2017. – С. 150153 .

9. Сик ор ски й, А. В. Подсолнечник в Беларуси. Аспекты возделывания / А. В. Сикорский, В. А Радовня, В. В. Бобовкина // Белорусское сельское хозяйство. 2008. № 8. С. 24–25 .

10. С ух а р е в ич, В. А. Приемы интенсификации технологии возделывания подсолнечника масличного в Беларуси:

атореф. дис. … канд. с.-х. наук: 06.01.09; 06.01.09 / В. А. Сухаревич; РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию». – Жодино, 2012, 20 с .

11. Технология возделывания подсолнечника в условиях северо-востока Республики Беларусь: рекомендации / П. А. Саскевич и др. – Горки: БГСХА, 2012. – 58 с .

12. Ходе н к ов а, А. М. Вредоносность болезней подсолнечника масличного в Беларуси / Ходенкова А. М. // Земледелие и защита растений. 2015. № 6. – С. 33–38 .

13. Як ут к ин, В. И. Защита подсолнечника от болезней / В. И. Якуткин, Н. П. Таволжанский, Н. Р. Гончаров // Защита и карантин растений. Библиотечка по защите растений. – 2011. № 3. – 22 с .

14. Acimovic, M. Occurrenc of sunflower diseases in Bulgaria, Romania, Hungary and Yugoslavia / M. Acimovic. – Helia, 1980. – V. 3. – P. 23 .

УДК 631.527.5:633.112.1

ПРОЯВЛЕНИЕ ГЕТЕРОЗИСНОГО ЭФФЕКТА И ХАРАКТЕР НАСЛЕДОВАНИЯ

ПРИЗНАКОВ ПРОДУКТИВНОСТИ РАСТЕНИЯ У ВНУТРИВИДОВЫХ

ГИБРИДОВ ПШЕНИЦЫ ТВЕРДОЙ

–  –  –

Проведено селекционно-генетическое изучение внутривидовых гибридов, полученных от скрещивания дивергентных исходных форм яровой твердой пшеницы. Установлена высокая частота и величина гетерозисного эффекта по следующим признакам: продуктивная кустистость, число и масса зерен главного колоса и с растения. Определен характер наследования элементов продуктивности на основе анализа коэффициента фенотипического доминирования. Выявленое преобладание эффектов доминирования и сверхдоминирования в наследовании продуктивной кустистости, длины колоса, а также числа и массы зерен главного колоса и растения свидетельствует о высокой вероятности проявления ценных трансгрессий в последующих гибридных комбинациях и неэффективности отборов в F1–F2 .

Наименьшее варьирование гетерозисного эффекта по признаку количество колосков главного колоса и высокий процент неполного доминирования в его наследовании на фоне стабильной корреляции с основными элементами продуктивности, указывает на целесообразность использования данного признака в качестве критерия отбора продуктивных генотипов в ранних гибридных поколениях .

Ключевые слова: Triticum durum, внутривидовая гибридизация, гетерозис, характер наследования, продуктивность .

We have conducted selection and genetic research into intraspecific hybrids obtained by crossing divergent initial forms of

spring durum wheat. We have established high frequency and magnitude of heterosis effect according to the following indicators:

productive bushiness, the number and weight of grains of the main spike and from the plant. We have determined the nature of inheritance of productivity elements on the basis of phenotypic dominance coefficient analysis. The revealed dominance of dominance and overdominance effects in inheriting productive bushiness, spike length, and the number and weight of grains of the main spike and from the plant indicates a high probability of the occurrence of valuable transgressions in subsequent hybrid combinations and the inefficiency of F1 – F2 selections .

The smallest variation of heterosis effect according to the number of spikelets of the main spike and a high percentage of incomplete dominance in its inheritance against the background of stable correlation with the main productivity elements indicates the feasibility of using this trait as a criterion for the selection of productive genotypes in early hybrid generations .

Key words: Triticum durum, intraspecific hybridization, heterosis, nature of inheritance, productivity .

Введение Внутривидовая гибридизация была и остается одним из наиболее эффективных методов создания новых сортов и форм растений [5]. Путем перекомбинаций в гибридном потомстве достигается расширение генетического разнообразия исходного материала для селекции, а также улучшение уже имеющихся сортов, что особенно важно при работе с культурами-интродуцентами. Так, при изучении мировой коллекции сортообразцов Triticum durum различного эколого-географического происхождения было определено, что в процессе интродукции наблюдаются потери части биотипов неприспособленных к новым условиям произрастания, которые приводят к генотипическому сужению популяции [4] .

Успех селекционной работы при использовании межсортовых рекомбинаций зависит от правильного выбора родительских пар [2, 9]. Это возможно при знании исходного материала и точного определения его отдельных признаков и свойств, проявление которых ожидается у нового, рекомбинированного организма. Подбор родительских пар осуществляется по комплексу признаков и свойств, для чего необходимо знать характер их проявления и наследования .

В то же время комбинационная изменчивость в гибридных поколениях приводит к существенному увеличению объема экспериментального материала, что осложняет работу селекционера и ставит под угрозу вычленение искомых трансгрессий и новых рекомбинаций среди огромного количества малоценных форм. Провести предварительный отбор и браковку малопродуктивных комбинаций в F1–F2 гибридных поколениях можно по оценке проявления эффекта гетерозиса, который с достаточной долей вероятности позволяет прогнозировать выход ценных форм в последующих поколениях [9]. Более того, в последнее время, ввиду необходимости повышения урожайности зерновых культур, ученые снова начали работы по созданию гибридной пшеницы на основе закрепленного гетерозиса [11] .

В связи с этим целью наших исследований являлось изучение проявления истинного гетерозиса у внутривидовых гибридов яровой твердой пшеницы, а также выявление характера наследования признаков продуктивности растения для совершенствования селекционной работы с Triticum durum в почвенно-климатических условиях Беларуси .

Основная часть Исследования проводились на опытном участке «Тушково» УНЦ «Опытные поля БГСХА» путем постановки полевых опытов и лабораторных анализов. Для проведения гибридизации был высеян питомник исходных родительских компонентов, различающихся по фенотипу и экологогеографическому происхождению. Посев образцов осуществлялся вручную по методике закладки питомника исходного материала [8]. Кастрацию, изоляцию и опыление (принудительное) проводили в соответствии с методикой, общепринятой для гибридизации пшениц [3]. Питомник гибридов высевали аналогично питомнику исходного материала. Площадь делянок произвольная, в зависимости от наличия посевного материала. Гибриды высевались семьями по схеме Р1 – F – Р2. Оценку гибридов первого поколения осуществляли в полевых и лабораторных условиях по элементам структуры урожайности с одновременным анализом изучаемых показателей у родительских форм и вычислением величины истинного гетерозиса [1].

Характер наследования признаков определяли по коэффициенту фенотипического доминирования (Нр) [10]:

–  –  –

сверхдоминирование родительской формы с меньшей величиной признака полное доминирование родительской формы с меньшей величиной признака неполное доминирование родительской формы с меньшей величиной признака неполное доминирование родительской формы с большей величиной признака полное доминирование родительской формы с большей величиной признака Р ис. Характер наследования признаков у гибридов яровой твердой пшеницы в 2017–2018 гг .

У гибридов формирование колоса и его озерненность определяются как генетической наследственностью, так и влиянием факторов внешней среды в совокупности. В среднем истинный гетерозис по продуктивности главного колоса составил 23,3 % и 35,5 % с частотой встречаемости 61,1 и 62,5% соответственно. В наследовании числа и массы зерен в различной степени преобладало сверхдоминирование лучшего родителя – соответственно у 61,0 % и 58,3 % гибридных комбинаций. В то же время по данным признакам отмечен и наибольший процент депрессии – у 16,7 % и 11,1% комбинаций .

Интегральным показателем, отражающим урожайность сорта, является продуктивность растения .

Данный показатель зависит от влияния множества факторов и имеет среднюю корреляцию с продуктивной кустистостью (r = 0,532), количеством колосков (0,587) и зерен (0,676) в колосе и существенно определяется массой зерна главного колоса (0,753) (табл. 3) .

В гибридных комбинациях по числу и массе зерна с растения выявлена наибольшая частота и величина гетерозисного эффекта – 66,7, 76,4 % и 61,4, 74,5 % соответственно. Несмотря на высокие величины гетерозиса в среднем (35,2 и 52,2 %), варьирование по комбинациям в проявлении данных признаков также было наиболее значительным – от -51,0 % до 191,3 % по числу зерен и от -51,2 % до 228,5 % по массе зерна с растения. Установленная закономерность указывает на преобладание доминантных эффектов в наследовании данных признаков. Сверхдоминирование лучшей родительской формы отмечено у 69,4 % и 79,2 % комбинаций .

Высокая коррелятивность массы зерна с растения с продуктивной кустистостью несколько нивелировала величину и частоту депрессии, обусловленную продуктивностью главного колоса. В результате сверхдоминирование менее продуктивной родительской формы отмечено только у 5,6 % комбинаций .

Заключение Таким образом, величина и частота гетерозисного эффекта у внутривидовых гибридов яровой твердой пшеницы определяется как особенностями генетического контроля признака, так и уровнем дивергенции исходных родительских компонентов. При включении в схему скрещиваний генетически отдаленных форм наблюдается высокая величина и частота истинного гетерозиса по основным признакам продуктивности растения .

Выявленое преобладание эффектов доминирования и сверхдоминирования в наследовании продуктивной кустистости, длины колоса, а также числа и массы зерен главного колоса и растения свидетельствует о высокой вероятности проявления ценных трансгрессий в последующих гибридных комбинациях и неэффективности отборов в F1–F2 .

Наименьшее варьирование гетерозисного эффекта по признаку количество колосков главного колоса и высокий процент неполного доминирования в его наследовании на фоне стабильной корреляции с основными элементами продуктивности, указывает на целесообразность использования данного признака в качестве критерия отбора продуктивных генотипов в ранних гибридных поколениях .

ЛИТЕРАТУРА

1. Абр а м ов а, З. В. Генетика. Программированное обучение / З. В. Абрамова. – М.: Агропромиздат, 1985. – 287 с .

2. Г ол ик, В. С. Селекция Triticum durum Desf. / В. С. Голик, О. В. Голик. – Харьков, 2008. – 519 с .

3. Г ул яе в, Г. В. Селекция и семеноводство полевых культур / Г. В. Гуляев, Ю. Л. Гужов. – М.: Агропромиздат, 1987 .

– 447 с .

4. Д укт ов а, Н. А. Твердая пшеница (Triticum durum Desf.) – новая зерновая культура в Беларуси: проблемы и перспективы / Н. А. Дуктова, В. П. Дуктов, В. В. Павловский // Известия НАН Беларуси. – 2015. – № 3. – С. 85–92 .

5. Ж ив л юк, Е. К. наследование продуктивности главного колоса у межсортовых гибридов мягкой озимой пшеницы / Е. К. Живлюк, Е. А. Бородич // Сельское хозяйство – проблемы и перспективы: сб. науч. тр. / Гродн. госуд. аграрн. ун-т. – Гродно: ГГАУ, 2015. – С. 50–58 .

6. Изменчивость признаков продуктивности колоса у гибридов F2, полученных от скрещивания сортов мягкой пшеницы Новосибирская 67, Саратовская 59, PUZA-4 с многоцветковой линией SKLE 123-09 / В. С. Арбузова [и др.] // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2014. – Т. 18. № 4/1. – С. 704–712 .

7. Ка пк о, Т. Н. Изучение изменчивости и наследования длины колоса мягкой яровой пшеницы в топкроссных скрещиваниях в условиях Лесостепи Приобья / Т. Н. Капко, В. В. Пискарев, Н. И. Бойко // Достижения науки и техники АПК. – 2016. – Т. 30, № 5. – С. 43–46 .

8. Та р а н ух о, Г. И. Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: Учебник для студентов высших сельскохозяйственных учебных заведений по агрономическим специальностям / Г. И. Таранухо. – Минск: ИВЦ Минфина, 2009 .

– 420 с .

9. Т укт а р ов а, Н. Г. Проявление гетерозиса озимой пшеницы в гибридном питомнике первого года / Н. Г. Туктарова, И. В. Торбина // Владимирский земледелец. – 2016. – № 3 (77). – С. 35–37 .

10. Gu s t a fs s on, A Dominance and overdominance in phitotron analysis of monohybrid barley / A. Gustafsson, T. Dormling // Hereditas. – 1972. – Vol. 79, № 2. – P. 172–185 .

11. Hybrid breeding in wheat: technologies to improve hybrid wheat seed production / R. Whitford [et all] // Journal of Experimental Botany. – 2013. – Vol. 64, Issue 18. – P. 5411–5428 .

УДК: 633.853.494.”321”:631.559(476-18)

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ГИБРИДОВ ЯРОВОГО РАПСА ПО УРОЖАЙНОСТИ СЕМЯН

И ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ

РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

–  –  –

В северной и восточной части Республики Беларусь из-за нестабильности перезимовки озимого рапса яровой рапс имеет ряд преимуществ. Его часто используют в качестве страховой культуры для пересева погибших посевов озимых зерновых культур и рапса. В последние годы в Беларуси расширяются посевные площади гибридных форм рапса. Гибриды быстрее растут и развиваются, обладают более высоким генетическим потенциалом продуктивности в сравнении с сортами .

В связи с этим актуальным является вопрос сравнения гибридов по урожайности зеленой массы и семян в условиях северовосточной части Республики Беларусь .

Согласно результатам исследований за 2016–2017 гг., установлено, что растения F1 Смилла являются более скороспелыми, характеризуются более высокорослым и мощным стеблем, большим числом семян в стручках и крупностью семян в сравнении с гибридами Культус и Билдер. Урожайность зеленой массы у F1 Смилла составила 392,3 ц/га, что превышает остальные варианты опыта на 24,9–44,6 ц/га .

Наибольшая семенная продуктивность получена у F1 Смилла. В среднем за 2 года исследований этот показатель составил 33,4 ц/га, что превышает F1 Культус на 2,4 ц/га и F1 Билдер – на 1,1 ц/га соответственно. Рентабельность производства семян у F1 Смилла составила 27,8 %, что выше в сравнении с гибридами Культус и Билдер на 5,4–7,9 % .

Ключевые слова: яровой рапс, гибриды, биометрические показатели, элементы структуры урожайности, экономическая эффективность .

In the northern and eastern parts of the Republic of Belarus, due to the instability of winter rape wintering, spring rape has several advantages. It is often used as an insurance crop for replanting dead crops of winter grain crops and rapeseed. In recent years, Belarus has been expanding the sown area of hybrid forms of rapeseed. Hybrids grow and develop faster, possess higher genetic potential of productivity in comparison with varieties. In this connection, the issue of comparison of hybrids in terms of the yield of green mass and seeds in the conditions of the north-eastern part of the Republic of Belarus is relevant .

According to the results of studies during 2016–2017, it was found that F1 Smilla plants are more early-ripening, characterized by a taller and more powerful stem, a larger number of seeds in the pods and seed size compared to the Cultus and Bilder hybrids .

The yield of green mass in F1 Smilla was 39.23 t / ha, which exceeds the other experimental options by 2.49–4.46 t / ha .

The highest seed productivity was obtained from F1 Smilla. On average, over 2 years of research, this indicator was 3.34 t / ha, which exceeds the F1 Cultus by 0.24 t / ha and F1 Bilder – by 0.11 t / ha, respectively. The profitability of seed production in F1 Smilla was 27.8 %, which is higher compared to the Cultus and Bilder hybrids by 5.4–7.9 % .

Key words: spring rape, hybrids, biometric indicators, elements of yield structure, economic efficiency .

Введение Яровой рапс – основная масличная культура в районах с нестабильной перезимовкой озимого рапса [1, 3, 7 – 12]. Потенциальная урожайность семян районированных сортов и гибридов ярового рапса в Беларуси достигает 45–50 ц/га, в то время как средняя урожайность остаётся на низком уровне и составляет 10–15 ц/га [5]. Возделывание гибридов ярового рапса – один из наиболее эффективных путей увеличения валового производства масличных семян. За последние 5 лет в Государственный реестр сортов Республики Беларусь включено 6 сортов и 18 гибридов ярового рапса [2]. Гибриды обладают более интенсивным ростом и развитием растений по сравнению с сортами, различаются требованиями к основным приемам технологии и условиям возделывания [4, 5, 6]. В связи с этим актуальным является вопрос сравнения гибридов по урожайности семян и зеленой массы и определения наиболее высокопродуктивных гибридов для условий северо-восточной части Республики Беларусь .

Основная часть Исследования проводились в 2016–2017 гг. в УНЦ «Опытные поля УО БГСХА» .

Почва опытного участка дерново-подзолистая, легкосуглинистая, подстилаемая с глубины одного метра моренным суглинком; рНКСl – 5,8–6,0, содержание гумуса 1,5–1,6 %, подвижных форм фосфора – 220,2–232,4 и обменного калия – 262,2–272,4 мг/кг почвы. Для посева использовали семена ярового рапса гибридов Смилла, Билдер, Культус со следующими показателями: лабораторная всхожесть 96,0–98,2 %, чистота 100 %, масса 1000 штук 3,8–5,2 г. Семена инкрустированы препаратом Круйзер Рапс в дозе 12 л/т. Предшественником ярового рапса был картофель. Технология обработки почвы включала зяблевую вспашку, ранневесеннюю и предпосевную культивацию. Рапс высевали сеялкой СПУ-6. Норма высева семян 0,9 млн всх. семян/га. Опыт закладывали на фоне минерального питания N120P80K120. Посевы были обработаны против однолетних злаковых и двудольных сорня

–  –  –

ВЕСТНИК БЕЛОРУССКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ

АКАДЕМИИ № 4 2018

МЕЛИОРАЦИЯ И ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВО

УДК332.3:502.7(476.4)

ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ДЕГРАДАЦИИ ЗЕМЕЛЬ НА ПРИМЕРЕ РУП

«УЧЕБНО-ОПЫТНОЕ ХОЗЯЙСТВО БГСХА»

–  –  –

В условиях усиливающейся интенсификации сельскохозяйственного производства, направленной на повышение его продуктивности, а также востребованность в более рациональном регулировании земельных отношений и управление земельными ресурсами одной из наиболее практически востребованных задач является осуществление научно обоснованной эколого-экономической оценки земель/почв, включая определение ее стоимостного выражения. О необходимости решения этой актуальной задачи указывается в недавно разработанной Стратегии устойчивого социально-экономического развития Республики Беларусь до 2030 г., а также Стратегии и Национального плана действий Республики Беларусь по борьбе с деградацией земель/почв на 2016–2020 гг., утвержденной 29.04.2015 № 361 .

Указом Президента Республики Беларусь от 9 ноября 2010 г. № 575 «Об утверждении Концепции национальной безопасности Республики Беларусь» деградация земель, лесов и природных комплексов, а также радиоактивное, химическое и биологическое загрязнение почв, земель признаны одними из основных угроз национальной безопасности .

В связи с усиливающимся ростом хозяйственной деятельности и существенными глобальными и региональными изменениями окружающей среды все более ощущается острая необходимость в эколого-экономической оценке ее состояния и степени благоприятности для жизнедеятельности человеческого общества. Это в полной мере относится к почвенноземельным ресурсам Беларуси, которые играют ключевую роль в обеспечении продовольственной и экологической безопасности, являются территориальным базисом размещения народнохозяйственных объектов, расселения людей, а также предоставляемой экосистемные услуги через физические, химические и биологические процессы, протекающие в экосистемах .

На фоне нарастающего осознания значимости почвенно-земельных ресурсов, прежде всего в обеспечении продовольствия, увеличивается угроза снижения их качественного состояния в результате проявления процессов деградации [6,7] .

Ключевые слова: эколого-экономическая оценка, сельскохозяйственные земли, деградация земель, экосистемные услуги .

In the context of increasing intensification of agricultural production aimed at increasing its productivity, as well as demand for a more rational regulation of land relations and land management, one of the most practically demanded tasks is the implementation of scientifically based environmental and economic assessment of land / soil, including the definition of its value expression. The need to solve this urgent task is indicated in the recently developed Strategy for Sustainable Socio-Economic Development of the Republic of Belarus until 2030, as well as the Strategy and the National Action Plan of the Republic of Belarus on combating land / soil degradation for 2016–2020 approved on April 29, 2015 No. 361 .

By the Decree of the President of the Republic of Belarus of November 9, 2010 No. 575 “On Approval of the Concept of National Security of the Republic of Belarus”, degradation of lands, forests and natural complexes, as well as radioactive, chemical and biological pollution of soils and lands are recognized as one of the main threats to national security .

In connection with the growing economic activity and significant global and regional changes in the environment, there is a growing need for an ecological-economic assessment of its state and degree of auspiciousness for the functioning of human society .

This fully applies to the soil and land resources of Belarus, which play a key role in ensuring food and environmental security, are the territorial basis for locating national economic facilities, resettling people, and also providing ecosystem services through physical, chemical and biological processes occurring in ecosystems .

Against the background of growing awareness of the importance of soil and land resources, primarily in the provision of food, the threat of a decline in their quality as a result of the degradation processes is increasing .

Keywords: environmental and economic assessment, agricultural land, land degradation, ecosystem services .

Введение Признание деградации земель в концепции национальной безопасности Республики Беларусь является одним из факторов, создающих угрозу безопасности в экологической сфере, определяет значимость и внимание со стороны государства к проблемам устойчивого управления земельными ресурсами. В недавно разработанной Стратегии устойчивого социально-экономического развития Республики Беларусь до 2030 г. борьба с деградацией земель, т. е. предотвращение ускоренной потери продуктивности и экологической ценности земельных ресурсов, относится к приоритетным направлениям государственной политики. Свидетельством этому является принятие Стратегии и Национального плана действий Республики Беларусь по предотвращению деградации земель, направленных на осуществление обязательств в рамках выполнения Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием/деградацией земель, утвержденных постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 29 апреля 2015 г., № 361. Согласно пункту 1 Национального плана действий к числу первоочередных мероприятий относится «... совершенствование системы расчета вреда, причиненного окружающей среде при различных видах деградации земель» [3] .

Объектом исследования являются сельскохозяйственные земли, подверженные процессам их деградации прежде всего подверженные водной эрозии и других факторов, уменьшающих плодородие и негативно влияющих на экологическое состояние земель/почв и их эффективное использование .

Основная часть В аграрном секторе экономики земельные ресурсы выступают главным средством производства, и их устойчивое использование является естественной необходимостью. Поэтому в нашей стране и за рубежом в последнее время выделение экологических факторов землепользования в самостоятельные показатели экономической оценки сельскохозяйственных земель является активно развивающейся областью исследований и актуализируется в связи с возрастающей ролью земельных ресурсов в мировой экономике при решении задач достижения продовольственной безопасности стран и отдельных регионов мира [6,7] .

Основными задачами являются: проведение анализа отечественной и международной научнометодической базы и практического опыта, посвященных эколого-экономической оценки деградируемых земель и сравнительное обобщение практики применения ее результатов в условиях государственного регулирования, становления и развития рыночных отношений, а также совершенствования территориально-организационного управления земельными ресурсами; расчет и определение потерь чистого дохода при выращивании растениеводческой продукции на деградированных (подверженных водной эрозии) земель в разрезе рабочих участков РУП «Учебно-опытное хозяйство БГСХА», составление соответствующей карты .

До настоящего времени остается слабо разработанным экономический механизм борьбы с деградацией земель и охраны земельных ресурсов. Это касается, в первую очередь, проведения экологоэкономической (стоимостной) оценки земельных ресурсов, а также такой оценки при воздействии хозяйственной деятельности на деградацию земель. Существующее положение во многом затрудняет определение возмещения вреда, приносимого земельным ресурсам, установление платежей за землепользование, размеров экологического страхования, развитие механизмов стимулирования борьбы с деградацией земель, что в целом сдерживает эффективное использование и охрану земель .

В разработке эколого-экономических (стоимостных) механизмов оценки деградации земель в первую очередь нуждается агарный сектор экономики, для которого земля является основным незаменимым средством производства и территориальным базисом его размещения. Сложившаяся система ведения сельского хозяйства становится главным фактором загрязнения и деградации окружающей среды. Это связано с огромным территориальным охватом и воздействием аграрного сектора на природную среду посредством обработки земель, интенсивного использования осушенных торфяных почв, применения минеральных удобрений и химических средств защиты растений, развития крупных животноводческих комплексов и других факторов. Незаинтересованность производителей сельскохозяйственной продукции в рациональном использовании земель также является существенной причиной неэффективного использования продуктивных земель .

В работах по эколого-экономической оценке сельскохозяйственных земель обычно выделяют две группы показателей. В первую группу входят экономические показатели: доход, затраты, ставка, капитализация, стоимость земельного участка. Во вторую группу входят экологические показатели, которые отражают типы и степень деградации земель: расчлененность территории, эрозионные процессы, дефляция, засоление и другие, которые в совокупности определяют ущерб, наносимый сельскохозяйственным землям. Многие исследователи показатель ущерба признают одним из ключевых в эколого-экономических расчетах [4,5,10] .

Сделана попытка количественно определить экономические последствия снижения продуктивности пахотных земель в результате проявления на них водной эрозии. Сущность методики заключалась в определении так называемой упущенной выгоды, представляющей собой ущерб от недобора растениеводческой продукции из-за снижения плодородия почв и (или) ухудшения экологического состояния земель в результате процессов деградации почв .

Общая площадь оцениваемых пахотных земель РУП «Учебно-опытное хозяйство БГСХА» занимает 7405 га, из которых свыше 50 % имеют в разной степени эродированные почвы. Общий кадастровый балл земель составляет 31,8. Балл плодородия почв по культурам колеблется от 27,5 (картофель) до 40,8 (кормовой люпин). Общий поправочный коэффициент на эродированность составляет 0,911, что свидетельствует о заметном влиянии процессов эрозии на уменьшение плодородия почв .

Структура посевных площадей следующая: зерновые и зерно-бобовые занимают 54,5 % площади обрабатываемые земель, технические и пропашные культуры – 23,6 %, многолетние травы – 12,9 % .

Это свидетельствует о довольно интенсивном использовании аграрного фонда земель, которое отражается на высокой вероятности и интенсивности проявления эрозионных процессов при условии игнорирования противоэрозионных мероприятий .

В данных исследованиях в первую очередь были использованы результаты нормативного чистого дохода как синтезирующего показателя кадастровой оценки земель, характеризующего степень экономической благоприятности земельных участков для возделывания сельскохозяйственных культур по отношению к средним по республике условиям. Объективность и ценность данного показателя заключалась в том, что он определялся по каждой сельскохозяйственной культуре и по каждому рабочему (оценочному) земельному участку, а затем обобщался по землепользованию .

Расчет ущерба, выраженного в долларах США, производится на основе уменьшения показателей нормативного чистого дохода, получаемых на таких землях в разрезе рабочих участков хозяйства .

Это позволило составить карты, иллюстрирующие различия закономерности по этому показателю и определить земли/почвы, требующие первоочередных противоэрозионных мероприятий агротехнического и организационно-территориального характера .

Для получения информации были собраны данные с 285 рабочих участков хозяйства. В таблице представлена обобщенная информация по хозяйству в разрезе производственных подразделений .

Величина потерь чистого дохода при выращивании растениеводческой продукции на эродированных землях хозяйства, долл. США Уменьшение чистого Общая сумма чистоПоправочный коэффи- Уменьшение величины Площадь эродиро- Балл плодородия эро- дохода растениеводче- го дохода, не полуциент для эродирован- балла плодородия ванных земель, га дированных почв ской продукции долл. ченного на эродироных почв эродированных почв США ванных землях Производственное подразделение №1 3203,1 0,92 26,0 1,9 487,8 23403,54 Производственное подразделение №2 2970,2 0,9 23,2 2,6 1184,4 21829,95 По полученным данным ущерб от недобора растениеводческой продукции составляет более 90,0 тыс. рублей на хозяйство в ценах 2018 г .

Таким образом, только за счет прямых потерь, т. е. из-за снижения продуктивности сельскохозяйственных культур на деградированных землях, наблюдается существенный экономический ущерб, который требует его компенсации за счет восстановления этих земель, изменения структуры посевных площадей, разработки системы противоэрозионной территориальной организации аграрного земельного фонда, а также при определении предоставляемых различных преференций сельскохозяйственным организациям .

Заключение Учитывая то обстоятельство, что при эколого-экономической оценке земель преобладают учет стоимости их потребительских качеств и практически игнорируются выполняемые ими экологические функции, впервые сделана попытка оценить земли/почвы как природные объекты, представляющие экосистемные услуги. Их потеря или уменьшение при деградации земель следует также учитывать при обосновании дополнительных издержек на их поддержание и улучшение .

Вместе с тем существующие на сегодняшний день методики оценки земли в целом, как правило, проводятся на основе показателей урожайности и/или баллов бонитета [1, 2] и в целом осуществляются без прямого учета экологического состояния оцениваемой территории. В современных условиях глобального загрязнения окружающей среды данная оценка неизбежно должна учитывать экологическое состояние почв и прежде всего уровни техногенного загрязнения. В настоящее время существует серия работ, посвященных данному вопросу, однако эти наработки требуют корректировки с учетом определенных почвенно-экологических условий, а также типов (радиоактивное, химическое) и уровней техногенного загрязнения. Без этого невозможно правильное регулирование земельных отношений .

Л ИТ ЕРАТ У РА

1. Эколого-экономические аспекты землепользования: учеб.-метод. пособие / В. В. Шумак [и др.]. – Пинск: ПолесГУ, 2012. – 64 с .

2. Б онда р е н к о, Е. В. Опыт учета экосистемных сервисов почв при оценке деградации земель (на примере УО ПЭЦ МГУ):дис.... канд. биол. наук: 03.02.13, 03.02.08 / Е. В. Бондаренко. – М., 2016. – 121 с .

3. Национальный план действий Республики Беларусь по предотвращению деградации земель (включая почвы) на 2016гг. – Минск: Минприроды, 2016. – 56 с .

4. М а ка р ов, О. А. Экономическая оценка и сертификация почв и земель: учеб. пособие / О. А. Макаров, И. З. Каманина. – М.: МАКС Пресс, 2008. – 240 с .

5. Цв е т нов, Е. В. Некоторые подходы к эколого-экономической оценке земель сельскохозяйственного назначения / Е. В. Цветнов, А. И. Щеглов, О. Б. Цветнова // Вестн. МГУ им. М.В. Ломоносова, сер. 17, Почвоведение. – 2017. – №3. – С. 3–19 .

6. Яц ух н о, В. М. Экосистемные услуги земель / почв: особенности, значение, перспективы использования / В. М. Яцухно, Г. Д. Дудко, О. В. Тишкович // Земля Беларуси. – 2018. – №1. – С. 35–39 .

7. Тишк ов ич, О. В. Теоретические основы и проблемы эколого-экономической оценки земель сельскохозяйственного назначения Республики Беларусь/ О. В. Тишкович // Вестн. БГСХА. – 2018. – №2. – С. 9 – 14 .

8. Вол к ов, С. Н. Землеустройство: в 7 т. / С. Н. Волков. – М.: Колос, 2005. – Т.7.: Землеустройство за рубежом. – 408 с .

9. Оценка эколого-экономического ущерба от нарушения земель / В. В. Германов [и др.] // Вестн. СПбГУ, сер. 7. – 2015 .

– № 4. – С. 136–144 .

10. Кон ст а нт ин ов, Н. С. Экономический механизм повышения эффективности использования сельскохозяйственных земель:дис. …канд. эк. наук: 08.00.05 / Н. С. Константинов. – Горки, 2015. – 110 с .

УДК: 631.425.2:551.58 (476)

УЧЕТ ВНУТРИСЕЗОННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ГРАНИЦ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ВЛАГОЗАПАСОВ ПОЧВЫ В РАСЧЕТАХ РЕЖИМА ОРОШЕНИЯ

–  –  –

Основу исследований в данной работе составили многолетние расчеты режима орошения с применением компьютерной программы RETRO-2, которая предусматривает варианты как постоянных, так и переменных границ регулирования влагозапасов почвы .

Для определения переменного в течение вегетации нижнего предела регулирования влагозапасов почвы использована усовершенствованная зависимость предполивной влажности почвы от температурных условий в виде нелинейной кинетической функции. Представлены расчетные параметры данной зависимости, а также соответствующие им пределы изменения предполивной влажности почвы для основных орошаемых культур в Республике Беларусь .

Расчеты режима и проектных норм орошения выполнены по метеорологическим данным опорной метеостанции Горки за 73-летний период, орошаемое угодье – пастбище на суглинистых почвах .

Использованы следующие варианты расчетов: вариант 1 – постоянные верхняя и нижняя границы регулирования влагозапасов; вариант 2 – постоянная верхняя и переменная нижняя границы регулирования влагозапасов; вариант 3 – переменная (в случае стока) верхняя граница и постоянная нижняя граница регулирования влагозапасов; вариант 4 – переменные верхняя и нижняя границы регулирования влагозапасов почвы .

Для каждого из приведенных вариантов рассчитаны многолетние ряды оросительных норм пастбища и выполнена их статистическая обработка с получением среднемноголетних и обеспеченных значений. В результате расчетов среднемноголетние оросительные нормы для вариантов 1, 2, 3 и 4 соответственно составили 104 мм; 95 мм; 92 мм и 91 мм. Для полученных обеспеченных величин отмечается сокращение проектных норм орошения по варианту 4 по сравнению с вариантом 1 от 10 до 21 мм, что объясняется более полным учетом внутрисезонных особенностей регулирования водного режима почвы при орошении .

Ключевые слова: влагозапасы почвы, режим орошения, почвенный сток, предполивная влажность почвы, проектные нормы орошения .

The basis of the research in this paper was the long-term calculations of irrigation regime using the RETRO-2 computer program, which provides options for both fixed and variable limits of regulation of soil moisture reserves .

To determine the lower limit of soil moisture reserves during the growing season, an improved dependence of pre-irrigated soil moisture on temperature conditions in the form of a nonlinear kinetic function was used. We have presented the calculated parameters of this dependence, as well as the corresponding limits of changes in pre-irrigated soil moisture for the main irrigated crops in the Republic of Belarus .

Calculations of the regime and design norms of irrigation were made according to the meteorological data of the reference meteorological station Gorki for the 73-year period, the irrigated land is pasture on loamy soils .

The following calculation options were used: option 1 – constant upper and lower limits for regulating moisture reserves; option 2 – a constant upper and a variable lower limit of regulation of moisture reserves; option 3 – a variable (in the case of runoff) upper limit and a constant lower limit of regulation of moisture reserves; option 4 – variable upper and lower limits of regulation of soil moisture reserves .

For each of the above options, the perennial series of pasture irrigation rates were calculated and statistical processing was carried out to obtain average long-term and secured values. As a result of the calculations, the average long-term irrigation rates for options 1, 2, 3, and 4, respectively, were 104 mm; 95 mm; 92 mm and 91 mm. For the obtained secured values, a reduction in design irrigation norms for option 4 compared with option 1 from 10 to 21 mm is observed, which is explained by a more complete account of intra-seasonal features of regulating the water regime of the soil during irrigation .

Key words: soil moisture reserves, irrigation regime, soil runoff, pre-irrigated soil moisture, design irrigation norms .

Введение В зоне неустойчивого естественного увлажнения, к которой можно отнести территорию Республики Беларусь, существует объективная потребность в искусственном орошении автоморфных почв [1, 2, 3]. Вместе с тем в данных почвенно-климатических условиях высокая эффективность оросительных мелиораций может быть достигнута лишь путем их всестороннего совершенствования, включая оптимизацию водного режима орошаемых культур .

Расчет проектных норм орошения сельскохозяйственных культур основан на ретроспективном моделировании водного режима и баланса почв по многолетним метеорологическим данным с применением ПЭВМ. Опыт реализации данного метода показал необходимость и возможность совершенствования его существующих в литературе алгоритмов по ряду направлений [4, 5, 6]. В числе данных направлений существенными путями уточнения и оптимизации водобалансовых ретроспективных расчетов являются учет внутрисезонной изменчивости требований растений к предполивной границе почвенных влагозапасов, а также динамики инерционности почвенного стока при превышении ими наименьшей влагоемкости в зависимости от гранулометрического состава почв .

Методика определения переменного нижнего предела оптимальной влажности почвы в зависимости от температурных условий для торфяных почв сенокосного использования теоретически обоснована А. П. Лихацевичем и предложена им в виде соответствующей линейной зависимости [7, 8]. Нами разработана подобная усовершенствованная зависимость в виде нелинейной кинетической функции для ряда основных орошаемых культур [4, 9] .

Основная часть Исходную основу данных исследований составили многолетние ряды норм орошения, рассчитанные с применением разработанной ранее компьютерной программы RETRO-2 [4, 9], которая предусматривает варианты как постоянных, так и переменных границ регулирования влагозапасов почвы .

Расчеты выполняются по декадам вегетационного периода многолетнего ряда с использованием соответствующей базы метеорологических данных опорной метеостанции и уравнения водного баланса влагозапасов почвы:

Wкi = Wнi + КпРi – КвЕi, (1) где Wiк, Wiн – влагозапасы расчетного слоя почвы на конец и начало i-й декады; Рi – измеренные осадки за i-ю декаду, мм; Кп – поправочный коэффициент к осадкам; Еi – водопотребление культуры за iю декаду, мм; Кв – коэффициент влагообмена; – коэффициент корректировки водопотребления [3, 8] .

При переходе от рассчитанных влагозапасов Wкi к влагозапасам на начало следующей декады

Wнi+1 учитываются следующие 3 случая:

а) Wкi Wнв, тогда Wнi+1 = Wкi – Сi;

б) Wнп Wкi Wнв, тогда Wнi+1 = Wкi;

в) Wкi Wнп, тогда Wнi+1 = Wкi + niп m, где Wнв – влагозапасы при наименьшей влагоемкости; Сi – почвенный сток, мм; Wнп – нижняя граница регулирования влагозапасов почвы; m – поливная норма, мм; niп – число поливов в i-й декаде .

Для случая а) предусматривается введение переменной границы почвенного стока, который с учетом его инерционности определяется на основе следующей зависимости:

Сi = Кс (Wiк – Wнв), (2) где К с – коэффициент стока, зависящий от гранулометрического состава почвы (К С 1) [3, 4] .

Значения Кс принимается равным 1,0; 0,95 и 0,90 соответственно для легких, средних и тяжелых по гранулометрическому составу минеральных почв. Таким образом, переменная граница почвенного стока фактически приводит в случае а) к внутрисезонной изменчивости верхней границы регулирования влагозапасов почвы .

Для случая в) определяется нижняя граница регулирования влагозапасов почвы (Wнп, мм) по одному из двух вариантов:

– вариант с постоянной величиной Wнп :

Wнп = Кmin ·Wнв; (3)

– вариант с переменной величиной Wнп :

Wнп = нп Wнв, (4) где Кmin – постоянный коэффициент нижней границы оптимального увлажнения для определенной орошаемой культуры; нп – переменный нижний предел оптимального увлажнения, учитывающий наряду с видом орошаемой культуры температурные условия расчетной декады вегетационного периода .

Опираясь на результаты исследований [7, 8], разработана и адаптирована в алгоритм ретроспективных расчетов следующая криволинейная зависимость для нп :

3,5 нп = 6,623exp (-3,5 tэ) tэ +, (5) где нп – нижний предел оптимальной влажности почвы, выраженный в долях наименьшей влагоемкости; – коэффициент аппроксимации; tэ – относительная эффективная (действующая) температура воздуха .

t i ср t min tэ, (6) t max t min где tiср – среднесуточная температура воздуха i-й декады, С; tmin, tmax – минимальная и максимальная границы диапазона среднесуточной температуры воздуха, в котором наблюдается изменчивость нп, С .

–  –  –

Р ис. 1. График Рис. 4.2. График зависимости нп=f(tэ) для пастбища зависимости нп = f (tэ) для пастбища на средних минеральных почвах В данной работе расчеты оросительных норм по программе RETRO-2 выполнены для следующих условий и вариантов: опорная метеостанция – Горки; расчетный период – 73 года (1945–2017 гг.), орошаемое угодье – многолетние травы (пастбище) на суглинистых почвах; расчет водопотребления

– метод ТКП [3]. Приняты следующие варианты расчетов .

Вариант 1 – верхняя граница регулирования влагозапасов Wвп = Wнв, т.е. Кс = 1; постоянная в течение вегетации нижняя граница регулирования влагозапасов согласно формуле (3), Кmin = 0,75 .

Вариант 2 – верхняя граница регулирования влагозапасов Wвп = Wнв, т.е. К с = 1; переменная в течение вегетации нижняя граница регулирования влагозапасов согласно формуле (4) .

Вариант 3 – верхняя граница регулирования влагозапасов выше Wнв за счет учета инерционности стока по формуле (2), Кс = 0,95; постоянная в течение вегетации нижняя граница регулирования влагозапасов согласно формуле (3), Кmin = 0,75 .

Вариант 4 – верхняя граница регулирования влагозапасов выше Wнв за счет учета инерционности стока по формуле (2), Кс = 0,95; переменная в течение вегетации нижняя граница регулирования влагозапасов согласно формуле (4) .

Для каждого из приведенных выше вариантов рассчитаны многолетние ряды оросительных норм пастбища и статистическая обработка с получением их среднемноголетних и обеспеченных значений .

Среднемноголетние оросительные нормы (Мср, мм) для вариантов 1, 2, 3 и 4 соответственно составили 104 мм; 95 мм; 92 мм и 91 мм. Значения оросительных норм различной обеспеченности приведены в табл. 2 .

Та бл ица 2. Значения оросительных норм пастбища различной обеспеченности для расчетных вариантов 1 и 4, мм Расчетная обеспеченность,% Вариант расчета М = М 1 – М4 21 18 13 10 Несовпадение значений Мср и М50% вызвано наличием асимметрии кривых распределения норм орошения .

Как видно из данных таблицы, в целом для представленных обеспеченных величин отмечается сокращение проектных норм орошения от 10 до 21 мм. Это можно объяснить более полным учетом внутрисезонных особенностей регулирования водного режима почвы при орошении .

Анализ расчетов показал также, что в отдельные календарные годы многолетнего периода указанное сокращение может выражаться снижением расчетного числа поливов (пример на рис. 2) .

Вариант 1

Вариант 4

Номера расчетных декад Р ис. 2. Графики динамики влагозапасов суглинистой почвы под орошаемым пастбищем, рассчитанные по данным метеостанции Горки за 2008 г. для вариантов 1 и 4 Данный пример на рис. 2 показывает, что учет на варианте 4 некоторого резерва влагозапасов выше наименьшей влагоемкости, а также изменчивости предполивной границы позволили в условиях 2008 г. сократить расчетное число поливов с четырех (контрольный вариант 1) до трех .

Заключение Проведенными исследованиями установлено, что введение переменных границ регулирования влагозапасов почвы при орошении позволяет более полно учесть закономерности внутрисезонной динамики формирования водного режима растений. Выполненные ретроспективные расчеты показали ресурсосберегающий эффект данной методики водобалансовых расчетов на этапе проектирования оросительных мелиораций .

ЛИТЕРАТУРА

1. Г ол ч е нк о, М. Г. Влагообеспеченность и орошение земель в Белоруссии / М. Г. Голченко. – Минск: Ураджай, 1976 .

– 192 с .

2. Л их а цев ич, А. П. Оценка факторов, формирующих неустойчивую влагообеспеченность сельскохозяйственных культур в гумидной зоне (на примере Беларуси, Центрального и Волго-Вятского регионов Российской федерации) / А. П. Лихацевич, Е. А. Стельмах. – Минск: ООО «Белпринт», 2002. – 212 с .

3. Оросительные системы. Правила проектирования. ТКП 45-3.04-8-2005 (02250). – Минск, 2010. – 110 с .

4. Вих р ов, В. И. Комплекс программ по моделированию и обоснованию проектных параметров водного режима почв / В. И.Вихров // Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий: Сб. науч. тр. Вып 4. – Рязань: Мещерский филиал ГНУ ВНИИГиМ, 2010. – С. 68–77 .

5. Вих р ов, В. И. Моделирование и обоснование проектных параметров водного режима почв / В. И. Вихров // Вестник БГСХА. – 2011. № 2. – С. 80–85 .

6. Вих р ов, В. И. Ресурсосберегающие алгоритмы расчетов проектных норм орошения трав в условиях Беларуси / В. И. Вихров // Ресурсосбнрегающие и энергоэффективные технологии и техника в орошаемом земледелии: сб. науч. докладов междунар.науч.–практич. конференции. – Коломна, 2003. – Часть 1. – С. 81–84 .

7. Л иха це в ич, А. П. Расчет нижней границы оптимальной влажности торфяной почвы под многолетними травами / А. П. Лихацевич // Мелиорация и гидротехника в БССР. – Горки, 1981. – С. 56–64 .

8. Л их а це в ич, А. П. Дождевание сельскохозяйственных культур: Основы режима при неустойчивой естественной влагообеспеченности / А. П. Лихацевич. – Минск: Бел. наука, 2005. – 278 с .

9. Вих р ов, В. И. Ретроспективные расчеты водного баланса почв и неблагоприятных водных явлений с применением ПЭВМ. Лекция для студентов специальности 1-74 05 01. Часть 1, 2 / В. И. Вихров. – Горки, 2006. – 56 с .

10. Вих р ов, В. И. Исследование почвенного стока для оптимизации режимов гидромелиорации в северо-восточной части Беларуси / В. И. Вихров, И. А. Левшунов // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. – 2007. – №2. – С. 110–115 .

–  –  –

В. В. ВАСИЛЬЕВ УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия», г. Горки, Республика Беларусь, 213407 (Поступила в редакцию 08.10.2018) Анализ многолетних системных экспериментальных исследований, проведенных на польдерных системах Неманской низменности, и результатов численных экспериментов позволил сформулировать основные принципы расчета и проектирования реконструкции действующих и строительства новых польдерных систем, обеспечивающих соответствующую расчетным значениям работу дренажа польдерных систем на всем массиве систем при применении в сельскохозяйственном производстве многопольного севооборота. Выбор типа многопольного севооборота польдерной системы и ее конструктивное исполнение осуществлялся на основе оценки экономической целесообразности его использования. Равномерность осушения массива системы достигается путем введения в параметры каналов проводящей сети объемов добегания дренажного стока от составляющих водосбор польдерной системы дренажных систем к створу насосной станции, рассчитываемых с использованием адаптированного к топологии польдерной системы интеграла Дюамеля. Математическая модель польдерной системы состоит из уравнений, описывающих работу отдельных элементов польдерной системы, и включает уравнения фильтрации грунтовых вод, уравнения течения воды в дренах и уравнения течения воды в канале. Проведение реконструкции действующих польдерных систем, с учетом определения типа многопольного севооборота, размеров площади отдельных полей севооборотов, основанных на данных фактических значений модулей дренажного стока систем, даст возможность минимизировать затраты при эксплуатации польдерных систем .

Ключевые слова: польдерная система, равномерность осушения, математическая модель .

The analysis of long-term systemic experimental studies conducted on the Neman lowland polder systems and the results of numerical experiments made it possible to formulate the basic principles for calculating and designing the reconstruction of existing and building new polder systems that ensure the drainage work of polder systems, corresponding to the calculated values, on the entire array of systems used in agricultural production of multi-field crop rotation. The choice of the type of multi-field crop rotation of the polder system and its design was carried out on the basis of an assessment of economic feasibility of its use. Uniform drainage of the array of the system is achieved by introduction into the parameters of conductive network channels of the volumes of additional drainage flow from the catchment polder system of drainage systems to the gates of the pump station, calculated using the Duhamel integral adapted to the topology of a polder system. A mathematical model of a polder system consists of equations describing the operation of individual elements of a polder system, and includes the equations for filtering groundwater, the equations for the flow of water in drains, and the equations for the flow of water in a channel. The reconstruction of existing polder systems, taking into account the determination of the type of multi-field crop rotation, the size of the area of individual crop rotation fields, based on the data of actual values of the systems drainage flow modules, will make it possible to minimize the costs of operating polder systems .

Keywords: polder system, drainage uniformity, mathematical model .

Введение Применение польдерных систем связано с сельскохозяйственным освоением безуклонных и малоуклонных территорий, находящихся в затопленном или подтопленном состоянии. Эффективность работы польдерных систем определяется работой насосной станции, позволяющей более корректно, по положению уровней грунтовых вод и влажности почвы массива осушения, управлять откачкой дренажного стока. В Калининградской области на Неманской низменности из 74 тысяч гектаров польдерных земель 32 820 га осушено закрытым дренажем .

Общей тенденцией развития проектирования и строительства польдерных систем, которая прослеживается и в настоящее время, является уменьшение площади массивов осушения и увеличение удельной производительности насосных станций [1, 3–5] .

Проектирование дренажа польдерных систем Неманской низменности осуществлялось для выращивания трав для производства травяной муки. Смена структуры сельскохозяйственного производства обусловливает использование многопольного севооборота и предполагает перестроение топологии систем, выделение полей многопольного севооборота в индивидуальные объекты с.-х. производства со своими водорегулирующими гидротехническими сооружениями .

Основная часть Системные экспериментальные исследования работы польдерных систем Неманской низменности проводились на польдерных системах 15, 20,29,35,36,41,46 и на экспериментально-производственных участках «Шиповский» и «Аксеново» (польдерная система нс116а) .

Проведенные системные экспериментальные исследования работы действующих систем Неманской низменности показали наличие характерной для них неравномерности осушения массива, которая приводит к снижению эффективности работы дренажа, ориентировочно до 3540 %, и снижению на такую же величину эффективности использования вложенных в строительство средств [1, 3–5] .

Исследования работы дренажа на экспериментальных системах двустороннего действия «Шиповский» и «Аксеново» показали, что фактические значения модулей дренажного стока q др.факт. 1.6 2.51л / с га выше их проектных значений q др.факт. 1.1 1.2л / с га. Эффективность работы дренажа польдерных систем Белорусского Полесья характеризуется величиной модуля дренажного стока в пределах q др.факт. 0.6 1.55 л / с га для нагрузок на системы в виде осадков весеннего периода в размере hос.

250 мм, можно охарактеризовать по зависимости модуля откачки от площади массива осушения в виде зависимости [2]:

qдр.факт. 113F 0.63. (1) Дренаж польдерных систем является основным элементом систем как по назначению, так и по стоимости, около 75 % стоимости системы. Поэтому исходной задачей расчета и проектирования польдерных систем и проектирования реконструкции действующих систем, является обеспечение эффективности работы дренажа, соответствующей его проектным значениям .

Анализ многолетних системных экспериментальных исследований, проведенных на польдерных системах Неманской низменности и результатов численных экспериментов позволил сформулировать основные принципы расчета и проектирования реконструкции действующих и проектирования новых польдерных систем, обеспечивающих соответствующую расчетным значениям работу дренажа польдерных систем на всем массиве систем без исключения при применении в сельскохозяйственном производстве многопольного севооборота [1–8]:

выбор типа многопольного севооборота, определяющего величину расчетного значения модуля дренажного стока q др. расч. польдерной системы и ее конструктивное исполнение (осушительная, осушительно-увлажнительная, с применением орошения дождеванием), осуществляется на основе оценки экономической целесообразности его использования;

равномерность осушения массива достигается обеспечением непосредственной гидравлической связи отдельных составляющих массив осушения, дренажных систем со створом насосной станции путем учета в параметрах каналов объемов добегания стока, рассчитываемых с использованием адаптированного к топологии польдерной системы интеграла Дюамеля;

построение топологии польдерной системы – это размещение на массиве осушения в плане и профиле составляющих систему элементов для расчета их параметров с учетом выбранного типа многопольного севооборота и принятой технологии сельскохозяйственного производства;

проведение расчета параметров, составляющих водосбор польдерной системы дренажа элементов только в нестационарном, динамическом режиме их работы с использованием методов и зависимостей, наиболее полно и точно характеризующих процессы фильтрации влаги в почве и расчет открытых каналах с использованием трехмерного многофазного приближения;

проведение реконструкции действующих польдерных систем, определение типа многопольного севооборота, размеров площади отдельных полей севооборотов основывается на данных фактических значений модулей дренажного стока систем qдр.факт., определяемых экспериментальным путем .

Математическое моделирование является реализуемым средством расчета параметров польдерных систем, позволяющим одновременно и с необходимой детализацией рассчитывать параметры всех составляющих польдерную систему элементов с учетом физических процессов формирования стока, определяющих взаимосвязанность их работы .

Математическая модель польдерной системы состоит из уравнений, описывающих работу отдельных элементов польдерной системы, и включает уравнения фильтрации грунтовых вод, уравнения течения воды в дренах и уравнения течения воды в канале [4–6, 8]:

Течение воды в канале описывается системой уравнений СенВенана и имеет вид:

V V h V Q|Q| V g g 0 t x xW, (2) W Q t x где: Q(x,t) – расход воды, м3/с, Q = V W; h(x,t) – уровень поверхности воды, м, h = h(W,x); (x,t) – боковой приток, м2/с; g – ускорение свободного падения, м/с2; k WC k R k – модуль расхода канаm ла, м3/с; Ck. Rk / nтр – коэффициент Шези для канала, м1/2/с; m 1/6показатель степени, опреде

–  –  –

где: qдр. с.i – модуль стока, принятый для расчета дренажа, м/с, Fдр. с.i – площадь единичной дренажной системы, м 2, i – время добегания от единичной дренажной системы к створу насосной станции, с, ik, – множество номеров дренажных систем, подсоединенных к k-му каналу .

Характерное время польдерной системы, tnc Lmax /Vmax, определяет время снижения напоmax ров на дренаже до горизонтов его заложения, задавая режим его работы и, как следствие, параметры дренажа: глубину заложения, диаметр и расстояние между дренами .

Расчет параметров и производительности насосной станции осуществляется с учетом объема каналов проводящей сети Wкан, принятого расчетного значения модуля дренажного стока qдр. расч. и геологического сложения профиля канала .

Производительность насосной станции определяется как сумма:

Qнс. Qкан Qдр Vкан / t пс q др Fпс, (6) где: Vкан – объем канала от поверхности почвы до минимального горизонта откачки, м 3; tпс – характерное время польдерной системы, с; qдр – расчетный модуль дренажного стока; Fпс – площадь осушаемого массива, га .

Численные эксперименты расчета параметров польдерной системы осуществлялись для топологии польдерной системы, приведенной на рис.1. Характеристика дренажа принимались в соответствии с ранее использованными данными [6] .

Р ис. 1. Топология польдерной системы, использованной в численных экспериментах при расчете эффективности ее работы для плотности проводящих каналов Lкан = 12,3 м/га Рассчитанные значения эффективности работы дренажа, полученные для топологии систем, приведенных на рис. 2 в численных экспериментах исследования работы дренажа систем с размерами площадей осушения Fпс. 1000,2000,3000,4000 га плотностью сети каналов проводящей сети 12.3 30.93 м / га, для значений коэффициентов фильтрации почв осушаемого массива Lкан .

1.25 м / сут. Параметры каналов польдерных систем рассчитывались с учетом объемов добегаK ф .

ния стока, определяемых с учетом зависимости (5) .

Р ис. 2. Рассчитанные значения эффективности работы дренажа, полученные для топологии систем, приведенных на рис. 1 Полученные данные численных экспериментов показывают, что при выполнении условия учета в параметрах каналов польдерных систем объемов добегания стока, рассчитываемых соотношением (5), интенсивность снижения уровней грунтовых вод на осушаемом массиве определяется только величиной коэффициента фильтрации почвы. Этот результат подтверждает возможность получения задаваемой требованиями к регулированию водного режима выращиваемых сельскохозяйственных культур эффективности работы польдерной системы .

Заключение

1. Выбор типа многопольного севооборота, определяющего величину расчетного значения модуля дренажного стока q др. расч. р польдерной системы и ее конструктивное исполнение (осушительная, осушительно-увлажнительная, с применением орошения дождеванием), осуществляется на основе оценки экономической целесообразности его использования .

2. Равномерность осушения массива достигается обеспечением непосредственной гидравлической связи отдельных составляющих массив осушения дренажных систем со створом насосной станции путем учета в параметрах каналов объемов добегания стока, рассчитываемых с использованием адаптированного к топологии польдерной системы интеграла Дюамеля .

3. Построение топологии польдерной системы – это размещение на массиве осушения в плане и профиле составляющих систему элементов для расчета их параметров с учетом выбранного типа многопольного севооборота и принятой технологии сельскохозяйственного производства .

4. Проведение расчета параметров, составляющих водосбор польдерной системы дренажа элементов только в нестационарном, динамическом режиме их работы с использованием методов и зависимостей, наиболее полно и точно характеризующих процессы фильтрации влаги в почве .

5. Проведение реконструкции действующих польдерных систем, определение типа многопольного севооборота, размеров площади отдельных полей севооборотов основывается на данных фактических значений модулей дренажного стока систем q др.факт., определяемых экспериментальным путем .

ЛИТЕРАТУРА

1. Ф ил ат ов, В. А. Особенности стока на зимних польдерах Неманской низменности Калининградской области / В. А. Филатов // Конструкция и использование польдерных систем: сб. тр. ЛитНИИГиМ. – Елгава: Госиздат, 1981. – С. 50– 62 .

2. Г а л ков ски й, В. Ф. Гидрологический режим польдеров Белорусского Полесья / В. Ф. Галковский // Конструкция и использование польдерных систем: сб. тр. ЛитНИИГиМ. – Елгава: Госиздат, 1981. – С. 41–79 .

3. Ф ил а т ов, В. А. Особенности работы незатапливаемых польдерных систем Калининградской области / В. А. Филатов, В. П. Ковалев, В. И. Лобан // Эксплуатация мелиоративных систем и использование мелиоративных земель: сб. тр .

ЛитНИИГиМ. – Елгава: Госиздат, 1987. – С. 61–71 .

4. Ковалев, В. П. Расчет параметров линейных польдерных систем / В. П. Ковалев // Мелиорация переувлажненных земель. – 2005. – №2(54). – С.64–83 .

5. Ка ще нко, Н. М. Расчет линейных польдерных систем / Н. М. Кащенко, В. П. Ковалев // Проблемы устойчивого развития мелиорации и рационального природопользования: материалы юбилейной междун. конф. – М., 2007. – С. 195–200 .

6. Ка ще нко, Н. М. Моделирование работы линейных польдерных систем. Приведение польдерной системы к линейному виду / Н. М. Кащенко, В. П. Ковалев, В. В. Васильев // Вестник БГСХА. – 2013. – № 4. – С.108–112 .

7. Ка ще нко, Н. М. Анализ применимости уравнения потенциала для моделирования работы дренажных систем / Н. М. Кащенко // Информационно-вычислительные технологии и их приложения: XI Междун. науч.-техн. конф. (МК-42-9) .

– Пенза, 2009. – С. 138–142 .

8. Ка ще нко, Н. М. Моделирование работы линейных польдерных систем. Расчет переноса влаги в междренной полосе / Н. М. Кащенко, В. П. Ковалев, В. В. Васильев // Вестник БГСХА. –2014. – № 1. – С. 131–135 .

ВЕСТНИК БЕЛОРУССКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ

АКАДЕМИИ № 4 2018

МЕХАНИЗАЦИЯ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ

МАШИНОСТРОЕНИЕ

УДК 631.22.018

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГОМОГЕНИЗАЦИИ ЖИДКОГО

РАССЛОИВШЕГОСЯ НАВОЗА В ОТКРЫТОМ КАНАЛЕ

–  –  –

Гидравлические системы удаления навоза в последние годы получают все большее распространение как наиболее простые и надежные в эксплуатации, позволяющие отказаться от применения трудоемких ручных операций и полностью автоматизировать технологический процесс, связанный с удалением и переработкой бесподстилочного навоза .

Исследования и опыт эксплуатации гидравлических способов уборки навоза, показали, что такие системы уборки успешно работают как при уборке навоза крупного рогатого скота, так и свиней .

Применение гидравлических систем уборки навоза периодического действия позволяет сократить трудовые и материальные затраты на 10–30 % по сравнению с механическими средствами уборки. Удельная металлоемкость гидравлических систем уборки и транспортировки навоза в 4–6 раз меньше, удельные капиталовложения на одно скотоместо ниже на 30– 40 % по сравнению с механическими способами .

С учетом санитарно-гигиенических и ветеринарных требований гидравлические способы имеют преимущества, так как значительно снижается загрязненность пола по сравнению с уборкой транспортерами, скреперными установками и бульдозерами, содержание вредных веществ в помещении не превышает значений предельно допустимой концентрации .

Однако при гидросмыве содержание их на 16–18 % выше, чем при самотечных способах уборки [1] .

По комплексному показателю, включающему экономические, технические и зоотехнические требования, надежность и условия работы обслуживающего персонала, самотечные способы уборки уступают только уборке с помощью бульдозера и мобильного погрузчика, которые применяются на небольших фермах .

При самотечных способах уборки навоз наиболее доступен механизации и автоматизации на всех этапах процесса, начиная с удаления из помещений и заканчивая внесением в почву. Использование гидротранспорта для перемещения жидкого навоза позволяет избежать загрязнения территории фермы опасным распространением инфекций, инвазий как в пределах фермы, так и вне ее .

Основные причины ограничения использования самотечных систем уборки: системы периодического действия чувствительны к утечке жидкости из-за плохой герметизации гидрозатворов, попадания инородных примесей, снижающих надежность их работы, образования осадка [2]; в каналах систем уборки непрерывного действия образуется осадок, они переполняются, увеличивается трудоемкость и расход воды на удаление осадка [3] .

Неудовлетворительная работа самотечных систем уборки навоза складывается из несоответствия систем уборки технологии содержания, несовершенства конструкции параметров каналов, отсутствия надежных гидрозатворов, средств для удаления осадка и интенсификации процесса истечения навоза из гидравлических каналов [4] .

Навоз в зависимости от консистенции и содержания свободной воды подвержен расслаиванию. При накоплении и хранении в каналах гидравлических систем жидкий навоз расслаивается на наиболее плотные включения – нижний осадочный слой, менее плотный верхний слой (жидкая фракция). Такое расслоение усложняет его транспортирование и истечение по гидравлическим каналам .

Для обеспечения постоянного перемещения с одновременной гомогенизацией (перемешиванием) осадка и жидкой фракции навоза применяются гомогенизаторы или лопастные мешалки .

Ключевые слова: навоз, расслоение, влажность, гомогенизация, мешалка, лопасть .

In recent years, hydraulic manure removal systems are becoming increasingly common as the simplest and most reliable in operation, which make it possible to abandon the use of labor-intensive manual operations and fully automate the technological process associated with the removal and processing of liquid manure .

Research and experience in the operation of hydraulic methods of manure removal have shown that such removal systems successfully work in the removal of both cattle manure and pig manure .

The use of hydraulic systems of periodic action for manure removal reduces labor and material costs by 10–30% compared with mechanical means of removal. The specific metal capacity of hydraulic systems for manure removal and transportation is 4–6 times less compared to mechanical methods, the specific capital investment per animal site is 30–40% lower .

Taking into account sanitary-hygienic and veterinary requirements, hydraulic methods have advantages, since floor pollution is significantly reduced compared to cleaning with conveyors, scraper installations and bulldozers, the content of harmful substances in the room does not exceed the values of the maximum permissible concentration. However, when washing with water, their content is 16–18% higher than with gravity cleaning methods .

According to the complex indicator, which includes economic, technical and zoo-technical requirements, reliability and operating conditions of the staff, gravity cleaning methods are second only to cleaning with a bulldozer and mobile loader, which are used on small farms .

With gravity methods of manure removal, manure is most accessible to mechanization and automation at all stages of the process, starting with removal from the premises and ending with introduction into the soil. The use of hydro-transport to move liquid manure helps you to avoid contamination of the farm’s territory with dangerous spread of infections and invasions both within and outside the farm .

The main reasons for limiting the use of gravity cleaning systems: systems of periodic action are sensitive to fluid leakage due to poor sealing of hydraulic locks, ingress of foreign matter, reducing the reliability of their work, sedimentation; a sediment forms in the channels of continuous cleaning systems, they overflow, and the labor intensity and water consumption for sludge removal increase .

The unsatisfactory work of self-flowing manure removal systems consists of the incompatibility of removal systems with maintenance technology, imperfect design of the parameters of channels, the lack of reliable hydraulic locks, means for removing sludge and intensifying the process of manure outflow from hydraulic channels .

Manure, depending on the consistency and free water content, is susceptible to stratification. During accumulation and storage in the channels of hydraulic systems, liquid manure splits into the most dense inclusion – the lower sedimentary layer, and the less dense upper layer (liquid fraction). Such stratification complicates its transportation and outflow through hydraulic channels .

To ensure continuous movement with simultaneous homogenization (mixing) of the sediment and the liquid fraction of manure, homogenizers or paddle mixers are used .

Keywords: manure, stratification, moisture, homogenization, mixer, blade .

Введение Гомогенизация навоза в каналах гидравлических систем является важной технологической операцией, обеспечивающей полноту уборки навоза из таких каналов и влияющей на микроклимат в животноводческом помещении [5] .

При оптимизации конструкции гомогенизатора для гомогенизации жидкого навоза необходимо рассматривать множество факторов. Поэтому для поиска этих параметров используем метод математического планирования эксперимента. Движение к оптимуму возможно, если выбрать один параметр оптимизации, а другие характеристики процесса принять в качестве ограничений [6] .

Эффективность технологического процесса характеризуется двумя показателями – энергоемкостью процесса и качеством гомогенизации. Однако координаты экстремумов этих функций обычно не совпадают .

Поэтому в качестве целевой функции целесообразно принять качество гомогенизации навоза обеспечивающее его гидротранспортабельность с наименьшими затратами энергии .

Основная часть С целью обоснования конструктивных и режимных параметров гомогенизатора проведены экспериментальные исследования, программой которых предусматривалось: выявление априорным ранжированием факторов, оказывающих наибольшее влияние на качество гомогенизации навоза; проведение многофакторного эксперимента с использованием центрального композиционного ортогонального плана второго порядка 23; обработка полученных экспериментальных данных; построение поверхностей отклика, отображающих зависимость количества сухого вещества в осадке от факторов, установленных в результате априорного ранжирования .

На первом этапе исследований определена область факторного пространства, в котором скорость течения навозной массы по каналу под действием гомогенизатора обеспечивает взаимное перемешивание слоев и выравнивание их концентраций, то есть гомогенизацию и соответственно гидротранспортабельность .

Осуществлен отбор факторов, предположительно наиболее сильно влияющих на качество гомогенизации (табл. 1) .

Та бл ица 1. Факторы, влияющие на качество гомогенизации навоза Обозначение факторов Наименование фактора

–  –  –

Р ис. 1. Схема лабораторной модельной установки: 1 – резервуар; 2 – мешалка; 3 – вал;

4 – электродвигатель; 5 – стойка; 6 – перегородка Установка создана с учетом основных законов теории подобия. При сохранении геометрического подобия выдерживалось и гидродинамическое. Экспериментальная установка состоит из резервуара 1 (размером 2х0,6х0,3м), в котором имеются перегородки 6, стойки 5 на которой крепится электродвигатель 4 с валом 3, на конце которого крепится лопастная мешалка 2. Подставка имеет поворотную верхнюю часть, с помощью которой можно изменять угол наклона вала гомогенизатора в резервуаре и точку установки мешалки. Изготовлено 28 экспериментальных мешалок отличающимися количеством лопастей, разным углом их атаки и диаметром .

Установка создана с учетом основных законов теории подобия. При сохранении геометрического подобия выдерживалось и гидродинамическое. Для измерения частоты вращения вала использовался электронный бесконтактный тахометр DeLaval VPR100 .

Из литературных источников известно, что навоз становится гидротранспортабельным и способен перемещаться самотеком по трубам и каналам при влажности 92 % [7]. Для проведения исследований был изготовлен аналог жидкого навоза, в состав которого входили: вода, торфокрошка и 5 % от всей массы силикатного клея. Готовый аналог жидкого навоза загружался в лабораторную установку и выдерживался 48 часов. За это время происходило его расслоение на два слоя: нижний осадочный слой (осадок) и верхний слой (жидкая фракция). Измерения показали, что влажность нижнего осадочного слоя составила 78 %, верхнего слоя – 99 %. Далее в смесь погружалась мешалка и осуществлялась гомогенизация .

Проведенный анализ конструкций существующих перемешивающих устройств и поисковые исследования показали, что для достижения требуемой равномерности диспергирования в качестве рабочего органа эффективно использовать лопастную мешалку. По сравнению с другими конструкциями мешалок (турбинной, фрезерной и т. д.) лопастная более активно воздействуют на массу и создает наибольший гидравлический напор. Все дальнейшие опыты по изучению процесса гомогенизации проводились с данным типом рабочего органа .

Таким образом, описанная установка позволяет проводить исследования процесса гомогенизации жидкого навоза .

Обработка результатов экспериментальных исследований проводилась в соответствии с принятыми правилами теории вероятностей и математической статистики и использованием математического пакета MathCad. Статистическая обработка проводится с целью проверки его адекватности экспериментальным данным .

В результате получили уравнение регрессии в раскодированном виде:

0,021 D 0,004208 s 0,012 s D 0,007375 s s 0,004042 Ds .

y 0,118 0,017 s П П П Для анализа полученного уравнения регрессии построены поверхности отклика, представленные на рис. 2, 3, 4 .

Р ис. 2. Зависимость скорости движения навозной массы по каналу от диаметра мешалки и высоты навозной массы При анализе поверхностей отклика учитываем, что функция отклика y – скорость движения навозной массы по каналу, должна соответствовать её гидротранспортабельности .

Было установлено, что минимальная скорость движения навозной массы по каналу под действием гомогенизатора, при которой значение параметра y обеспечивает взаимное перемешивание слоев и выравнивание их концентраций, то есть гомогенизацию и гидротранспортабельность, равна 0,14–0,17 м/с .

Из графика на рис. 2 видно, что значение параметра y соответствует гидротранспортабельности при диаметре мешалки D, находящемся в пределах 0,72–0,9 м и высоте навозной массы s от 0,5–1,3 м .

Р ис. 3. Зависимость скорости движения навозной массы по каналу от диаметра мешалки и точки ее установки в канале Анализ графика на рис. 3 показал, что значение параметра y соответствует гидротранспортабельности при диаметре мешалки D, находящегося в пределах 0,48–0,9 м и точке установки мешалки в канале sП от 1 до 3 .

Р ис. 4. Зависимость скорости движения навозной массы по каналу от высоты навозной массы и точки установки мешалки в канале В результате анализа графика на рис. 4 было установлено, что значение параметра y соответствует гидротранспортабельности при высоте навозной массы s, находящейся в пределах 0,5–1,3 м и точке установки мешалки в канале sП от 2 до 3 .

Полученные зависимости (рис. 2 – 4) позволяют определить рациональные значения факторов для достижения гидротранспортабельности жидкого навоза. Мешалка в канале должна находиться в точках 1, 2 или 3, диаметр мешалки – 0,48–0,9 м, а высота навозной массы 0,5–1,3 м .

Стоит отметить, что при расположении мешалки непосредственно под поверхностью навозной массы (точка 3) наблюдалось образование воздушной воронки с подсосом воздуха с поверхности и интенсивным выбрасыванием навозной массы из канала, что в производственных условиях недопустимо. Поэтому целесообразнее размещать рабочий орган гомогенизатора непосредственно у дна канала или в середине канала, что соответствует точкам 1 и 2 .

В соответствии с полученным диапазоном параметров гомогенизатора принимаем точку установки мешалки в канале – у дна или в центре канала, минимальный диаметр мешалки – 0,48 м. При этих параметрах гомогенизатора обеспечивается гидротранспортабельность при высоте навозной массы в канале от 0,5 до 1,3 м .

Заключение Полученные зависимости позволяют определить рациональные значения факторов для достижения гидротранспортабельности жидкого навоза в каналах гидравлических систем уборки навоза. Точка установки мешалки гомогенизатора в канале – у дна или в центре канала, минимальный диаметр рабочего органа гомогенизатора – 0,48 м. При этих параметрах гомогенизатора обеспечивается гомогенизация и гидротранспортабельность расслоившегося жидкого навоза при высоте навозной массы в канале от 0,5 до 1,3 м .

ЛИТЕРАТУРА

1. Бесподстилочный навоз и его использование для удобрения; предисл. и пер. с нем. П. Я. Семенова. – М.: Колос, 1978 .

2. З уе в, В. А. Самотечное перемещение экскрементов в канале / В. А. Зуев, М. С. Текучева // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 1971. – №7. – С. 26–29 .

3. Ков а л е в, Н. Г. Уборка и утилизация навоза на свиноводческих фермах / Н. Г. Ковалев, И. К. Глазков, И. Н. Матяш .

– М.: Россельхозиздат, 1981. – 63 с .

4. Те куч е в а, М. С. Исследование самотечной системы непрерывного удаления навоза из коровников: автореф. дис .

канд. техн. наук.:05.20.01 / М. С. Текучева. – М., 1973. – 23 с .

5. Се м е нов, М. Я. Бесподстилочный навоз и его использование для удобрения / М. Я. Семенов. – М.: Колос, 1978. – 271 с .

6. М е л ьников, С. В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов [Текст] / С. В. Мельников, В. Р. Алешкин, П. М. Рощин. – Л.: Колос, 1980. – 168 с .

7. Л ука ше в ич, Н. М. Механизация уборки, переработки и хранения навоза и помёта: учебное пособие / Н. М. Лукашевич. – Мозырь:Издательский Дом «Белый Ветер», 2000. – 248 с .

УДК [635.65: 631.33.024.3]

ПОИСКОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ БОРОЗДКООБРАЗОВАНИЯ И

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЕМЯН ПО ГЛУБИНЕ C ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОДНОДИСКОВЫХ

СОШНИКОВ С НУЛЕВЫМ УГЛОМ АТАКИ ДИСКА И СИММЕТРИЧНО

РАСПОЛОЖЕННЫМИ ДВУСТОРОННИМИ РЕБОРДАМИ

–  –  –

Процессы рационального расположения семян по посевной площади, правильной их заделки, сокращения сроков сева интересуют аграриев давно. Анализ литературных источников и проведенные теоретические исследования показали, что наиболее полно учесть затронутые выше аспекты возможно при посеве сельскохозяйственных культур однодисковыми сошниками с нулевым углом атаки диска и симметрично расположенными двухсторонними ребордамибороздкообразователями, конструкция которых предложена сотрудниками Белорусской государственной сельскохозяйственной академии .

Для проверки выдвинутой гипотезы была разработана методика проведения поисковых экспериментов по изучению процессов бороздкообразования и заделки семян с использованием сошников предлагаемой конструкции. Руководствуясь этой методикой, были осуществлены поисковые лабораторные опыты, позволившие оценить динамику изменения выбранных результирующих факторов (среднего квадратического отклонения заделки семян от рекомендуемой глубины и ширины образуемой бороздки) при изменении скорости сошника, установочной глубины заделки семян, ширины ребордбороздкообразователей и статического усилия нажимной пружины сошника. Обоснованы границы варьирования конструктивных параметров предлагаемого оборудования и технологических параметров рассматриваемых процессов .

Результаты работы будут использованы в многофакторных экспериментах для выбора рациональных параметров исследуемых однодисковых сошников и выработки технологических рекомендаций по их использованию при посеве различных сельскохозяйственных культур .

Ключевые слова: посев, дисковый сошник, конструктивные и эксплуатационные параметры, границы варьирования параметров .

The processes of rational arrangement of seeds on the sown area, their proper covering, reduction of sowing time are of interest to farmers for a long time. Analysis of the literature and theoretical studies have shown that the aspects mentioned above are most fully taken into account when sowing crops with single-disk openers with zero angle of attack of the disk and symmetrically arranged bilateral ledges for furrow formation, the design of which has been proposed by the staff of the Belarusian State Agricultural Academy .

To test the hypothesis put forward, a methodology was developed for conducting exploratory experiments to study the processes of furrow formation and seed embedding using the openers of the proposed design. Guided by this technique, we carried out exploratory laboratory experiments that allowed us to estimate the dynamics of changes in selected result factors (average quadratic deviation of seed embedding from recommended depth and width of the groove formed) when there is a change in the coulter speed, in the set depth of seed covering, the width of ledges for furrow formation and the static force of coulter pressure spring. We have substantiated the limits of variation of design parameters of the proposed equipment and technological parameters of the considered processes .

The results of the work will be used in multifactor experiments to select the rational parameters of the single-disk coulters under study and develop technological recommendations on their use when sowing various crops .

Keywords: seeding, disk coulter, design and operational parameters, limits of variation of parameters .

Введение Процессы рационального расположения семян по посевной площади, правильной их заделки, сокращения сроков сева интересуют аграриев давно [1, 2, 3]. Ученые многих стран настойчиво ищут оптимальные способы посева, а также рабочие органы для его осуществления .

Одним из основных требований к посеву является равномерность распределения семян сельскохозяйственных культур по площади питания. Известно, что в идеальном случае площадь питания растения имеет форму круга. Однако традиционные методы посева и используемые технические средства не дают возможность осуществить такой посев. Поэтому в практике отечественного сельскохозяйственного производства наиболее широкое распространение получил обычный рядовой посев с междурядьем в 12,5–15 см, где форма площади питания отдельно взятого семени представлена сильно вытянутым прямоугольником. Величина междурядий этого способа посева сложилась исторически, но она не обоснована ни опытом сельскохозяйственного производства, ни данными научноисследовательских учреждений [4]. Принятая для рядового посева ширина междурядий не способствует равномерности размещения растений по площади питания, особенно при высоких нормах высева, вызывая снижение их продуктивности .

Практические же исследования показывают [5, 6, 7], что для оптимального размещение семян зерновых культур при посеве величину междурядий необходимо уменьшить, по меньшей мере, вдвое .

Поэтому применение узкорядного посева (6,25 и 7,5 см) способствовало бы улучшению равномерности размещения семян по площади питания .

Также важным требованием к посеву сельскохозяйственных культур является правильная, с точки зрения соблюдения агротехнических требований, заделка их семян [8]. Причем данный компонент сева зависит не только от вида высеваемой культуры, но и от погодных условий, влажности, состава и подготовленности почвы. На суглинистых почвах семена высевают на глубину 2–4 см, на среднесуглинистых, супесчаных и торфяных – на 3–5 см. При запаздывании с посевом и пересыхании почвы глубину увеличивают на 1–2 см .

Существующими агротехническими требованиями регламентировано, что отклонение глубины заделки семян от рекомендуемой не должно превышать 15 %. Наличие не заделанных в почву семян не допускается. Отклонение ширины стыковых междурядий смежных проходов от основных не должно превышать 15 см. Крайне важно создание уплотненного семенного ложа (1,2–1,25 г/см2) для семян [9], которое способствует подтягивать к ним влаги, особенно при ее дефиците, а значит и скорейшему их набуханию и прорастанию .

Известно, что почти 20 % урожая теряется из-за нарушения сроков выполнения посевных работ .

Это означает, что посев сельскохозяйственных культур должен быть проведен в оптимальные агротехнические сроки. В связи с этим немаловажным фактором является скорость осуществления посева, т. е. максимально возможная скорость посевного оборудования, при которой будут обеспечены приведенные выше агротехнические требования, а также достаточная равномерность высева по ширине захвата, глубине заделки и ходу его движения .

Данный фактор важен и с точки зрения экономических показателей осуществления посева, так как возможность варьирования в широких диапазонах скоростями посевного оборудования позволяет выбрать для этого наиболее рациональные и обоснованные значения .

Основная часть Проведенный анализ литературных источников [10, 11, 12] и теоретические исследования [13, 14, 15], а также их выводы показали, что наиболее полно учесть затронутые выше аспекты возможно при посеве сельскохозяйственных культур однодисковыми сошниками с нулевым углом атаки диска и симметрично расположенными двухсторонними ребордами-бороздкообразователями. Подробное описание предлагаемого сошника и принцип его работы рассмотрен в источнике [16] .

Особенностью предлагаемой конструкции однодискового сошника является то, что при вертикальном (или близком к вертикальному) вхождении в почву и нулевом угле атаки предлагаемый нами сошник изменяет принцип бороздкообразования .

Традиционно процесс бороздкообразования происходит за счет выноса почвы при движении в ней рабочих органов сошника. С использованием предлагаемого сошника на небольших глубинах заделки семян (до 4 см) наблюдается накатывание бороздок, а для образования бороздок свыше 4 см – комбинированное формирование бороздок за счет смещения слоев почвы и умеренного его выноса из бороздок. Этот прием позволяет сохранить влагу на глубине заделки семян. Хочется отметить, что при таком способе образования бороздок с целью заделки семян на глубину, превышающую 4 см, нужно проводить дополнительную подготовку почвы, что, как правило, делается и перед традиционным посевом .

Анализ работы предлагаемых сошников [10, 15] показывает, что в случае их использования при посеве из всего многообразия конструктивных и технологических параметров исследуемого сошника основными будут являться усилие, оказываемое на сошник, конфигурация сошника и его скорость движения .

Например, глубину и стабильность хода сошников в почве (и связанную с ней равномерность образования глубины бороздки) можно регулировать за счет изменения нагрузки на сошник (за счет предпосевных установочных регулировок и усилия пружины), выбора направления силы тяги (переносом точки присоединения поводков по горизонтали и вертикали) и подбором рациональной скорости движения .

Для исследуемого сошника важнейшим параметром, отвечающим за стабильность и устойчивость процесса бороздкообразования, будет статическое усилие нажимной пружины, которое должно сглаживать вертикальные и горизонтальные колебания сошникового рабочего органа в почве. Очевидно, что данное усилие должно быть гораздо больше, чем в традиционно применяемых сошниковых устройствах (140–160 Н). Поэтому для предлагаемой конструкции сошника целесообразно рассмотреть это значение до 450 Н .

Было определено, что экспериментальные исследования работы сошников для узкорядного посева целесообразно проводить при скоростях движения сошников от 1,78 м/с (6,4 км/ч) до 10,0 м/с (36,0 км/ч). Нижнее значение определялось условием минимальной скорости движения агрегата при посеве зерновых. Верхнее значение определялось на основании действующих максимальных скоростей прогрессивных образцов посевного оборудования .

Из условия универсальности применения проектируемого сошника был сделан вывод, что регулируемая глубина хода диска сошника должна изменяться в пределах от 0,01 до 0,06 м. Нижнее значение этого параметра соответствует посеву семян трав и других мелкосемянных культур, а верхнее посеву семян гороха, кукурузы и других крупносеменных культур в Республике Беларусь .

С точки зрения простоты изготовления, в исследуемых конструкциях сошников применялись реборды-бороздкообразователи конической формы с шириной от 0,03 до 0,05 м. Данный диапазон изменения параметра был обусловлен техническими возможностями установки семяпровода и вводом семян через него .

Исходя из результатов приведенного анализа, для проведения поисковых экспериментов был сформирован и ранжирован окончательный набор основных независимых факторов экспериментов, а также определен их диапазон изменения (таблица) .

Независимые факторы и их уровни варьирования для исследования процессов бороздкоформирования и заделки семян при использовании однодискового сошника с нулевым углом атаки диска и симметричными ребордами-бороздкообразователями Границы варьирования Порядок Наименование параметров и их размерность исследования при проведении экспериментов нижний (–1) верхний (+1) Скорость движения сошника, v (м/с) 1 1,78 10,0 Ширина реборды, bр (м) 2 0,03 0,05 Настраиваемая глубина заделки семян, н.г. (м) 3 0,01 0,06 Статическое усилие нажимной пружины на сошник, Fn (Н) С целью определения степени влияния основных факторов, подтверждения и уточнения установленных ограничений нами были проведены однофакторные поисковые эксперименты. Опыты проводились на культурах, в трёхкратном повторении. Обсуждались только те результаты, которые воспроизводились в каждом опыте. Объектом исследований являлись технологические процессы бороздкоформирования и заделки семян дисковым сошником предлагаемой конструкции. Предметом исследования выступали закономерности влияния независимых факторов (таблица) на выбранные результирующие факторы: з – среднее квадратическое отклонение заделки семян от рекомендуемой глубины для используемой посевной культуры, м и bбор – ширина образуемой бороздки, м .

По повторностям значения фактора з определялось по формуле:

(i н.г. ), (1) з 3 i1 где i – глубина заделки семян для i-ой повторности; н.г. – настраиваемая глубина заделки семян, а для bбор, как среднее арифметическое показателей .

Экспериментальные исследования выполнялись с использованием стандартных и частных методик проведения экспериментов с применением метода планирования [17, 18] .

Исследования проводились в почвенном канале кафедры «Сельскохозяйственные машины» и на опытном поле УО БГСХА. Перед проведением опыта готовилась исследовательская площадка. Ее почва рыхлилась, увлажнялась, перемешивалась в однородную объемную массу, выравнивалась .

Опыты проводились при одинаковой объемной массе и влажности почвы .

Для выполнения исследований по намеченной методике лабораторных исследований были изготовлены макетные однодисковые сошники предлагаемой конструкции с изменяющимися параметрами, механическая установка для лабораторных исследований однодисковых сошников, установка для лабораторно-полевых исследований однодисковых сошников .

Установка для лабораторных исследований однодисковых сошников представляла собой переоборудованную селекционную сеялку СН-10, которая присоединялась к тяговой тележке. В задней части тяговой тележки навешивалась рама, на которую устанавливались исследуемые рабочие органы. Рама регулировалась по высоте .

Конструкция лабораторной установки позволяла реализовать намеченную программу исследований и обеспечить варьирование независимых факторов в установленных пределах .

Схема поисковых исследований подразумевала поэтапное варьирование одного из факторов при фиксированных параметрах остальных на уровнях опорных точек .

На основании ранжирования факторов сначала изучали влияние скорости предлагаемой конструкции сошника и настраиваемой глубины заделки семян на з при зафиксированных на средних уровнях остальных параметрах: b=0,04 м и Fn=350 H .

Среднее квадратическое отклонение заделки семян от фиксированной установочной глубины (далее отклонение) увеличивается при увеличении скорости движения сошника и фиксированной установочной глубине заделки семян. Выделена зона, где нарушаются агротехнические требования по равномерности высева семян и скоростные границы испытуемого сошника при требуемой глубине заделки семян. При заделке семян на глубину до 2 см допустимо использование скорости до 36 км/ч, на глубину 3 см – до 34 км/ч, и соответственно на глубины 4 см, 5 см, 6 см – до 23 км/ч, 20 км/ч, 16 км/ч. Аппроксимация опытных данных допустимых скоростей посева (vдоп, м/с) в зависимости от глубины заделки семян ( н.г.

, м) для испытуемого сошника описывается математическим выражением:

vдоп 166667 3 18571 2 469,05 н.г. 6,8. (2) н.г. н.г .

Анализ влияния скорости предлагаемой конструкции сошника и настраиваемой глубины заделки семян при зафиксированных на средних уровнях остальных параметрах (b=0,04 м и Fn=350 H) на ширину образующейся бороздки bбор (рис. 1) показал ее пропорциональное увеличение с ростом скорости и глубины заделки семян. При этом динамика опытных данных показывает, что при глубине заделки семян до 4 см скорость движения испытуемых сошников незначительно влияет на изменение ширины бороздки, а при заделке семян на глубину больше 4 см ширина бороздки резко увеличивается с увеличением скорости .

Эксперименты по влиянию ширины реборды испытываемых сошников на результирующие параметры з (рис. 6, а) и bбор (рис. 6, б) получены при скорости движения сошника от v=1,78 м/с и статическом усилии нажимной пружины на сошник Fn =350 H. Анализ приведенных зависимостей показал увеличение отклонения заделки семян от фиксированной установочной величины с увеличением ширины реборды. При этом результаты экспериментов на невысоких скоростях работы испытуемого сошника показали незначительное влияние ширины реборды на изменение ширины формируемой бороздки. Данное изменение не превышало 1 см .

–  –  –

Р ис. 2. Зависимость среднего квадратического отклонения заделки семян от фиксированной установочной глубины (а) и ширины образуемой бороздки (б) при изменении ширины реборды испытуемого сошника

–  –  –

Анализ приведенных зависимостей показал, что уменьшение отклонения заделки семян от фиксированной установочной величины с увеличением статического усилия нажимной пружины (рис. 3, а) и более сложную динамику бороздкообразования (рис. 3, б) .

Эксперименты показали, что для уменьшения ширины бороздки при заделки семян на большую глубину статическое усилие пружины на сошник нужно снижать. Так, при заделке семян на глубину до 4 см статическое усилие пружины на сошник должно быть максимальным. При заделке семян на глубину свыше 4 см статическое усилие пружины на сошник должно быть минимальным. Также было замечено, что при статическом усилии в 450 Н результаты экспериментов по отклонению заделки семян и образованию бороздки практически не зависят от установочной глубины их заделки .

Заключение В статье представлена методика поисковых экспериментов по изучению процессов бороздкообразования и заделки семян с использованием сошников предлагаемой конструкции. Проведены поисковые лабораторные опыты, позволившие оценить динамику изменения выбранных результирующих факторов при изменении скорости сошника, установочной глубины заделки семян, ширины ребордбороздкообразователей и статического усилия нажимной пружины сошника .

По их результатам был сделан вывод, что границы варьирования факторов, оказывающих влияние на процесс посева сельскохозяйственных культур для предлагаемого однодискового сошника на этапе многофакторного эксперимента должны варьировать в пределах, указанных в таблице .

ЛИТЕРАТУРА

1. Способы посева и посадки сельскохозяйственных культур / Агропортал – все для специалистов агропромышленного комплеса [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://agroinf.com/zemledeliye/-sposoby-poseva-i-posadkiselskokhozyaystvennykh-kultur/sposoby-poseva-i-posadki-selskoxozyajstvennyx-kultur.html – Дата доступа: 12.02.2018 .

2. Пе т р ов е ц, В. Р. Посев зерновых культур дисковыми сошниками с усеченно-конусными бороздообразователямиуплотнителями / В. Р. Петровец, С. В. Авсюкевич, Н. И. Дудко. – Горки, 2015. – 212 с .

3. Пе т р ов е ц, В. Р. Посев зерновых культур при интенсивной технологии возделывания: практ. руководство для ФПК / В. Р. Петровец, Н. В. Чайчиц. – Горки: БСХА, 1998. – 50 с .

4. Нормативно-справочный материал для экономической оценки сельскохозяйственной техники / Госагропром СССР:

сб.науч.тр. – М.: 1988.– 127 с .

5. Пе т р ов е ц, В. Р. Проблема равномерного высева сельскохозяйственных культур универсальными пневматическими сеялками при интенсивной технологии возделывания / В. Р. Петровец, Н. В. Чайчиц // Сб. тр. Междунар. научно-практ .

конф., посвященной 90-летию со дня рождения академика М. Е. Мацепуро. – Минск, 1999. – С. 101–104 .

6. Точечное земледелие: [Электронный ресурс] // mcx-consult.ru, Федеральный центр сельскохозяйственного консультирования и переподготовки кадров агропромышленного комплекса 2015. – Режим доступа: http://mcxconsult.ru/d/77622/d/tochnoe-zemledelie.pdf. – Дата доступа: 12.02.2017 .

7. Пе тр ов е ц, В. Р. Результаты мелкоделяночного опыта по предпочтительному размещению семян зерновых культур при посеве / В. Р. Петровец, С. В. Курзенков, Н. И. Дудко, Д. В. Греков // Вестник БГСХА. – 2018. – № 1. – С. 169–172 .

8. Пе т р ов е ц, В. Р. Распределение семян по глубине двухдисковыми сошниками с нулевым углом атаки дисков с внешними усеченно-конусными ребордами-бороздкообразователями / В. Р. Петровец, С. В. Авсюкевич // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. – 2012. – № 2. – С. 153–159 .

9. Пе тр ов е ц, В. Р. Основы технологий и механизации сельскохозяйственного производства / В. Р. Петровец, Н. В. Чайчиц. – Горки, 2009. – 226 с .

10. К вопросу определения интервалов варьирования конструктивных параметров дискового сошника, влияющих на процесс бороздкообразования при посеве сельскохозяйственных культур / В. Р. Петровец [и др.] // Вестник БГСХА. – 2018 .

– № 3. – С. 168–172 .

11. Классификация дисковых сошников по технологическим и конструктивным параметрам / В. Р. Петровец [и др.] // «Весцi нацыянальнай акадэмii навук Беларусi». – 2017. – № 2. – С. 100–109 .

12. Современные тенденции в развитии конструкций и технологических схем дисковых сошников / В. Р. Петровец [и др.] // «Весцi нацыянальнай акадэмii навук Беларусi». – 2018. –№ 1. – С. 87– 98 .

13. Математическая модель комбинированного однодискового сошника для узкорядного посева с симметрично расположенными двухсторонними ребордами-бороздкообразователями и нулевым углом атаки / В. Р. Петровец [и др.] // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. – 2016. – № 4. – С. 94 – 97 .

14. Математическая модель уплотнения почвы в бороздках, образованных однодисковым сошником с нулевым углом атаки и симметрично расположенными двухсторонними ребордами-бороздкообразователями для узкорядного посева мелкосемянных культур / В. Р. Петровец [и др.] // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. – 2016. – № 4. С. 98–100 .

15. Обоснование границ варьирования радиусов диска и реборды однодискового сошника с симметрично расположенными двухсторонними ребордами – бороздкообразователями / В. Р. Петровец [и др.] // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. – 2017. – № 1. – С. 101 – 104 .

16. Комбинированный однодисковый сошник с симметрично расположенными двухсторонними ребордами – бороздкообразователями и нулевым углом атаки / В. Р. Петровец [и др.] // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. – 2016. № 3. – С. 137–140 .

17. Д оспе х ов, Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. – М.: «Колос» 1979. – 415 с .

18. Ма йон ов, В. В. К вопросу обоснования оптимальных параметров посевных машин / В. В. Майонов. – Минск:

Ураджай, 1967. – С. 99–153 .

УДК 621.929:636(476)

ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРИ ПЕРЕМЕШИВАНИИ

ЖИДКОГО НАВОЗА МИКСЕРОМ

–  –  –

Перевод животноводства на промышленную основу выявил ряд проблем. Основными из них являются: оптимальный размер комплексов, соответствующий объему кормопроизводства; утилизация отходов, влияющая на объем капитальных вложений; воздействие на окружающую среду, а следовательно на многие социальные, экономические и экологические аспекты .

Наиболее острой проблемой в животноводстве является повышение заболеваемости животных и охрана окружающей среды от загрязнения воздушными выбросами и навозными стоками. Утилизация и переработка жидкого навоза является одной из основных проблем, с которой сталкиваются на животноводческих фермах и комплексах, при использовании гидравлического способа уборки навоза, который за время его хранения расслаивается, что приводит к необходимости перемешивания и дальнейшей транспортировки к местам переработки. Основным оборудованием, применяемым для перемешивания жидкого навоза в навозохранилищах, являются миксеры с лопастной или винтовой мешалкой .

Анализ существующих миксеров установил, что до настоящего времени ни у нас в стране, ни за рубежом нет обоснования их рациональных параметров и режимов работы .

В статье приведены исследования процесса перемешивания жидкого навоза в закрытых навозохранилищах .

Ключевые слова: миксер, лопасть, исследования, навоз, коэффициент неоднородности, энергоемкость .

The conversion of livestock to an industrial basis revealed a number of problems. The main ones are: the optimal size of complexes, corresponding to the volume of feed production; waste management, affecting the volume of capital investments; impact on the environment, and therefore on many social, economic and environmental aspects .

The most acute problem in animal husbandry is an increase in the incidence of animals and protection of the environment from pollution by airborne emissions and manure. Disposal and processing of liquid manure is one of the main problems encountered on livestock farms and complexes when using the hydraulic method of manure removal, which is stratified during its storage, which leads to the need for mixing and further transportation to the sites of processing. The main equipment used for the mixing of liquid manure in manure stores are mixers with a paddle or screw mixer .

The analysis of existing mixers found that, so far, neither in our country nor abroad have there been any substantiation of their rational parameters and modes of operation .

The article presents research into the process of mixing of liquid manure in closed manure depots .

Keywords: mixer, blade, research, manure, coefficient of heterogeneity, energy intensity .

Введение В Республике Беларусь действует более 200 животноводческих комплексов по производству молока, говядины и свинины. Общий годовой выход экскрементов при работе комплексов равен 39,4 млн тонн, из которых 12,2 млн тонн составляет жидкий навоз [1] .

Большинство действующих животноводческих комплексов страны введено в эксплуатацию 25–30 лет назад. Их системы очистки отходов давно устарели и не соответствуют современным экологическим нормам. По приблизительной оценке, почти 30 % всех отечественных птицефабрик не имеют системы очистки пометных стоков. Анаэробная переработка навозных стоков и помета в навозохранилищах позволяет очищать их без привлечения внешних источников энергии [2] .

При накоплении и хранении жидкого навоза требуются больше емкости для его хранения. Естественной энергии земли вполне достаточно, чтобы противостоять высоким и низким температурным перепадам внешней среды и стабильно поддерживать режим консервации навозной массы на протяжении всего года, этому способствует и пористость коркового слоя [3–5] .

Главной причиной ограниченного применения цехов по переработке жидкого навоза в Республике Беларусь являются большие энергозатраты на технологические нужды оборудования. Основные энергозатраты возникают в емкости, где хранится навозная масса. Так как перед подачей в цеха по переработки ее необходимо перемешать до однородного состояния. Оборудование, применяемое в технологических линиях по переработке навоза, является наиболее энергоемким. В состав оборудования таких линий входят установки для перемешивания, перекачки и разделения жидкого навоза на фракции. Основным оборудованием для перемешивания жидкого навоза являются миксеры .

Анализ известных конструкций миксеров установил, что до настоящего времени отсутствуют обоснования рациональных параметров их рабочих органов и режимов работы. Поэтому поиск решений этих задач, обеспечивающих снижение эксплуатационных расходов и энергозатрат на технологический процесс перемешивания жидкого навоза и повышение степени однородности перемешивания перед его дальнейшим использованием, является актуальным .

Целью исследований является оценка коэффициента неоднородности и энергоемкости процесса перемешивания жидкого навоза с обоснованием параметров рабочего органа и режимов работы миксера .

Основная часть Миксеры предназначены для перемешивания жидкого навоза в навозохранилище для достижения однородной консистенции. Это позволяет сохранить необходимый для роста растений азот. Основным рабочим органом в миксере является мешалка. При этом в основном используются мешалки различных конструкций: лопастные, винтовые, турбинные .

Выбор и сравнительная характеристика различных мешалок обусловлены целью перемешивания, объемом аппарата, физико-химическими свойствами компонентов системы, нормами технологического процесса и экономическими показателями. Проведем анализ известных видов мешалок. Для чего рассмотрим их основные достоинства и недостатки .

Турбинная мешалка представляет собой форму колеса водяной турбины с наклонными плоской формы лопатками, закрепленными на валу. Достоинством турбинной мешалки является то, что мешалки обеспечивают интенсивное перемешивание всего объема жидкого навоза находящегося в навозохранилище. Потребляемая мощность турбинных мешалок, работающих в навозохранилище при турбулентном режиме перемешивания, не зависит от вязкости перемешиваемой среды. Мешалки данного типа могут быть использованы для продукта, вязкость которого изменяется во время перемешивания [6] .

К недостаткам данного типа мешалок следует отнести то, что в навозохранилище, где устанавливается перемешивающее оборудование с турбинной мешалкой создается, как правило, радиальный поток жидкости. Если мешалка работает на больших оборотах, то вероятно возникновение кругового (тангенциального) течения жидкости в навозохранилище вследствие чего образуется воронка. В таком случае в хранилище необходимо устанавливать отражательные перегородки, на небольшом расстоянии от стенок хранилища, чтобы исключить застойные зоны при перемешивании .

Лопастные мешалки состоят из двух или более лопастей прямоугольного сечения, закрепленных на вращающемся валу. К лопастным мешалкам относят также якорные, рамные и листовые мешалки .

Основные достоинства лопастных мешалок – простота устройства и невысокая стоимость .

К недостаткам лопастных мешалок следует отнести невозможность перемешивания жидких сред с большой вязкостью, а также создания малых осевых скоростей, что приводит к снижению способности миксера к разрушению уплотненных слоев навозной массы [7]. Из-за незначительного создания осевого потока, лопастная мешалка перемешивает в основном слои навозной массы, которые расположены вблизи от ее лопастей. В объеме перемешиваемого жидкого навоза развитие турбулентности происходит медленно и циркуляция навозной массы невелика .

Винтовые и трехлопастные мешалки выполняют в форме лопастей, изогнутыми по профилю гребного винта или установленные наклонно к плоскости вращения. Эффективность винтовых мешалок зависит от геометрической формы навозохранилища, а также самого расположения миксера в емкости. Такие мешалки целесообразно использовать в емкостях цилиндрической формы. В прямоугольных навозохранилищах или емкостях, имеющих плоское или вогнутое днище, интенсивность перемешивания снижается, так как увеличена вероятность образования застойных зон .

К достоинствам винтовых мешалок следует отнести меньшую потребную мощность, чем у мешалок других типов, а также высокую скорость вращения. Винтовые мешалки создают преимущественно осевые потоки и, как следствие, большие осевые скорости, что является необходимым условием для разрушения уплотненной массы жидкого навоза и выполнения его гомогенизации в больших объемах [7] .

Программой исследования предусмотрено перемешивание жидкого навоза влажностью не более 92 % в цилиндрическом навозохранилище объемом 3000 м3 при помощи винтовой мешалки с двумя лопастями. Важными технологическими параметрами, характеризующими эффективность эксплуатации миксера, являются геометрические и кинематические параметры мешалки. Экспериментальные исследования выполнялись на установке, монтируемой в навозохранилище. Миксер для навоза представляет собой установку, на валу которой установлена мешалка для перемешивания жидкого навоза .

В процессе исследований было установлено, что в известных конструкциях мешалок, в процессе перемешивания навозной массы, она налипала на центральную часть лопасти, что впоследствии приводило к ее неравномерному распределению по всей рабочей поверхности мешалки. Указанный недостаток сопровождается рядом отрицательных явлений: неравномерное и неполное использование рабочей поверхности лопасти, что снижает эффективность технологического процесса, уменьшает возможность повышения производительности, ухудшает однородность жидкого навоза; неравномерная нагрузка на поверхности лопасти приводит к их неравномерному износу, что нарушает балансировку мешалки на валу и снижает долговечность ее и машины в целом .

Разработанная лопастная мешалка исключает перечисленные недостатки .

Корпус миксера, планетарный редуктор, кронштейн крепления и вал лопастной мешалки использованы без изменения. Конструктивные изменения заключаются в изменении геометрических размеров мешалки .

Диаметр и угол подъема винтовой линии лопастей мешалки миксера выполнен с учетом результатов исследований и составляют 550 мм и 36 градусов соответственно, что повысило увеличить площадь рабочей поверхности лопасти и производительность миксера в целом .

Разработанная мешалка обеспечивает равномерное перемешивание жидкого навоза с влажностью не менее 88 % до однородного состояния [8]. Отклонение распределения размера частиц между слоями составляет не более 2 % .

Оборудование использовалось во время испытаний (рис. 1) в производственных условиях в ОАО «Селекционно-гибридный центр «Западный» Брестского района Брестской области .

–  –  –

Р ис. 2. Поверхность отклика зависимости коэффициента неоднородности жидкого навоза от параметров миксера Так как значение критерия Фишера меньше табличного значения, то полученное уравнение адекватно. Для анализа полученного уравнения построены поверхности отклика, представленные на рисунке 2 (а – поверхность отклика зависимости коэффициента неоднородности жидкого навоза от угла подъема винтовой линии и числа оборотов мешалки; б – поверхность отклика зависимости коэффициента неоднородности жидкого навоза от угла подъема винтовой линии лопасти и диаметра мешалки; в – Поверхность отклика зависимости коэффициента неоднородности жидкого навоза от числа оборотов мешалки и диаметра мешалки) .

Анализ поверхностей отклика показал, что коэффициент неоднородности жидкого навоза возрастает с уменьшением диаметра мешалки и при малых углах подъема винтовой линии, что свидетельствует о недостаточном захвате навозной массы и как следствие небольшой силе, создаваемой винтом для движения потока жидкого навоза .

Аналогично при проведении исследований фиксировалась энергоемкость процесса перемешивания жидкого навоза.

Обработка полученных экспериментальных данных (с применением аппарата математической статистики), позволила получить следующее уравнение регрессии:

y2 5, 432 3, 22 x1 1, 588 x2 1, 028 x3 0,829 x1 0, 519 x2 0, 388 x1 x2. (3) Р ис. 3. Поверхность отклика зависимости энергоемкости процесса перемешивания жидкого навоза от параметров миксера Для анализа полученного уравнения построены поверхности отклика, представленные на рис. 3 (а

– поверхность отклика зависимости энергоемкости процесса перемешивания жидкого навоза от угла подъ-ема винтовой линии и числа оборотов мешалки; б – поверхность отклика зависимости энергоемкости процесса перемешивания жидкого навоза от диаметра и числа оборотов мешалки; в – поверхность откли-ка зависимости энергоемкости процесса перемешивания жидкого навоза от угла подъема винтовой линии лопасти и диаметра мешалки) .

Заключение Таким образом, рациональными технологическими параметрами работы миксера для достижения требуемого качества перемешивания жидкого навоза (при наименьших показателях энергоемкости процесса перемешивания жидкого навоза) являются: угол подъема винтовой линии лопастей мешалки, находящий-ся в пределах 32–38, диаметр мешалки в пределах 520–580 мм и число оборотов мешалки в пределах 340–380 мин-1 .

При указанных параметрах значение энергоемкости процесса перемешивания жидкого навоза находится в пределах 2,82–5,46 кВтч/м3, а значение коэффициента неоднородности жидкого навоза находится в пределах 14,9–19,4 % .

ЛИТЕРАТУРА

1. Са м осю к, В. Г. Биогазовые технологии в Беларуси: состояние и перспективы / В. Г. Самосюк, Н. Ф. Капустин, А. Н. Басаревский // Механизация и электрификация сельского хозяйства: межведомст. тематич. сб.: в 2 т. / РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства. – Минск, 2011 – Вып. 45 – С. 234–240 .

2. Биогазовые энергетические установки для фермерских хозяйств. Анализ процессов, влияющих на эффективность их использования / А. Ф. Хужакулов [и др.] // Молодой ученый. – 2013. – №2. – С. 70–72 .

3. Gokcol C., Dursun B., Alboyac B., Sunan E. Importance of biomass energy as alternative to other sources in Turkey. Energy Policy, 2009, Р. 424–431 .

4. Vollenweider, R. A. Scientific Fundemetals of the Eutrophication of Lakes and Flowing Waters, with Particular Reference to Nitrogen and Phosphorus as Factors in Eutrophication, Report to the Organization of Economic Cooperation and Development, Paris France, DAS / CSI / 68, 1968, 152 р .

5. Ка ч а н, Ю. Г. Процессы перемешивания субстрата в реакторе биогазовой установки / Ю. Г. Качан, Ю. В. Курис, И. Н. Левицкая // Технология органических и неорганических веществ и экология. – 2009.– № 2. – С. 4–7 .

6. Технология лекарственных форм: Учебник в 2-х томах. Том 2 / Р. В. Бобылев [и др.]; Под ред. Л. А. Ивановой. – М.: Медицина, 1991. – 544 с

7. Ст р е нк, Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками / Ф. Стренк; Под ред. И. А. Щупляка. – Л.: Химия, 1975. – 384 с .

8. Гомогенизатор для навоза: пат. 7700 Респ. Беларусь, МПК А 01С 3/00 / А. В. Китун, И. М. Швед, В. И. Передня; заявитель БГАТУ. – № u 20110318 ; заявл. 21.04.2011 ; опубл. 30.10.2011 // Афiцыйны бюл. / Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi .

– 2011. – № 5. – 202–203 с .

9. Адл е р, Ю. П. Введение в планирование эксперимента / Ю. П. Адлер. – М.: Металлургия, 1969. – 159 с .

УДК 631.353.722:621.9.02

ОБОСНОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЦЕНТРОБЕЖНОГО

ОЧИСТИТЕЛЯ МАСЛА В РЕЖУЩИХ АППАРАТАХ МЕЛИОРАТИВНЫХ

МНОГОРОТОРНЫХ КОСИЛКОК

–  –  –

В режущих аппаратах мелиоративных многороторных косилок наибольшее распространение получил привод роторов, осуществляемый посредством шестерен. Для смазывания зубчатых передач применяются различные смазывающие жидкости и пластичные смазки. В режущих аппаратах мелиоративных многороторных косилок для смазывания шестерен применяется смесь трансмиссионного масла ТЭп-15 и смазки общего назначения солидол Ж в равных долях [2, 3] .

Основной причиной преждевременного изнашивания шестерен режущего аппарата мелиоративной многороторной косилки является наличие механических примесей в масле режущего аппарата. Для очистки масла в режущем аппарате многороторной мелиоративной косилки от частиц механических примесей с целью снижения скорости изнашивания зубьев шестерен и повышения эффективности функционирования режущего аппарата, авторами предлагается запатентованная конструкция центробежного очистителя, которая представляет собой шестерню, в полости которой закреплена цилиндрическая вставка .

В статье приведены необходимость и результаты теоретического обоснования геометрических параметров центробежного очистителя масла в режущих аппаратах мелиоративных многороторных косилок. Теоретически обоснованы следующие геометрические параметры: ширина кольцевой щели для выхода масла, диаметр отверстий для входа масла и угол наклона отверстий для входа масла. Полученные результаты необходимы при проведении экспериментальных исследований процесса центробежной очистки масла в лабораторных условиях, а также при производственных испытаниях .

Ключевые слова: режущий аппарат, многороторная косилка, центробежная очистка, шестерня .

In the cutting apparatus of multi-rotor ameliorative mowers, the gear drive of rotors is most widely used. For gears lubrication, various lubricating fluids and greases are used. In cutting devices of reclamation multi-rotor mowers, they use a mixture of transmission oil TEp-15 and general purpose grease Solid oil Zh in equal parts for lubricating gears .

The main reason for premature wear of the gears of cutting unit of ameliorative multi-rotor mower is the presence of mechanical impurities in the cutting unit oil. To clean the oil in the cutting apparatus of a multi-rotor ameliorative mower from particles of mechanical impurities in order to reduce the wear rate of gear teeth and increase the efficiency of the cutting apparatus, the authors propose a patented design of a centrifugal cleaner: a gear, in the cavity of which a cylindrical insert is fixed .

The article presents the necessity and results of theoretical substantiation of geometrical parameters of centrifugal oil purifier in

the cutting apparatus of reclamation multi-rotor mowers. We have theoretically substantiated the following geometrical parameters:

the width of the annular slit for oil exit, the diameter and the angle of inclination of oil inlet holes. The obtained results are necessary when conducting experimental studies of the process of centrifugal oil purification in laboratory conditions, as well as during production tests .

Key words: cutting apparatus, multi-rotor mower, centrifugal cleaning, gear .

Введение В режущих аппаратах мелиоративных многороторных косилок наибольшее распространение получил привод роторов, осуществляемый посредством шестерен [1]. В режущих аппаратах мелиоративных многороторных косилок для смазывания шестерен применяется смесь трансмиссионного масла ТЭп-15 и смазки общего назначения солидол Ж в равных долях [2] .

Основной причиной преждевременного изнашивания шестерен режущего аппарата мелиоративной многороторной косилки является наличие механических примесей в масле режущего аппарата .

Для очистки масла в режущем аппарате многороторной мелиоративной косилки авторами предлагается запатентованная конструкция центробежного очистителя, которая представляет собой шестерню, в полости которой закреплена цилиндрическая вставка .

Предлагаемая конструкция очистителя представляет собой цилиндрическую вставку 1. Цилиндрическая вставка закреплена в полости шестерни 3, которая приводит во вращение крайний ротор, если считать от начала привода режущего аппарата косилки [4, 5] .

При вращении шестерни 3 часть масла с механическими примесями попадает внутрь цилиндрической вставки 1. В цилиндрической вставке, маслу, за счет сил вязкостного трения, сообщается вращательное движение, и под действием центробежных сил частицы механических примесей отбрасываются к стенке цилиндрической вставки и оседают на ней. Для поступления масла внутрь цилиндрической вставки, между ступицей шестерни и торцом ставки выполнена кольцевая щель для выхода масла 2, через которую масло выходит из цилиндрической вставки 1, освобождая место для поступления нового масла [4, 5, 6] (рис. 1) .

Р ис. 1. Предлагаемая конструкция центробежного очистителя 1 – цилиндрическая вставка; 2 – кольцевая щель для выхода масла; 3 – шестерня; 4 – отверстие для входа масла Также в диске шестерни 3 выполнены четыре отверстия 4 для нагнетания масла в полость цилиндрической вставки, расположенные между собой под углом 90 [4, 5, 7]. Отверстия для входа масла выполнены в диске под углом, направленным противоположно направлению вращения шестерни .

Информация по очистке смеси трансмиссионного масла и пластичной смазки в литературе не встречается .

При исследованиях применялся метод теоретического анализа геометрических параметров очистителя, а также метод логического анализа .

Целью исследований является создание методики расчета, позволяющей обосновать оптимальные геометрические параметры очистителя масла .

Основная часть Основными конструктивными параметрами разработанной конструкции, влияющими на степень очистки масла от механических примесей являются: высота рабочей камеры цилиндрической вставки Hк; радиус внутренней поверхности цилиндрической вставки Rк; ширина кольцевой щели для выхода масла bщ, диаметр отверстий для входа масла do и угол наклона отверстий для входа масла .

Перечисленные параметры показаны на рис. 2 .

–  –  –

Р ис. 3. Схема, поясняющая возникновение дополнительной нагрузки на диск и обод шестерни от радиальной силы Fрад 1 – диск шестерни; 2 – обод шестерни Для увеличения центробежной силы Fц, действующей на взвешенную частицу, вращающуюся с жидкостью в центробежном поле, радиус внутренней поверхности цилиндрической вставки Rк, (рис. 2.), следует принимать большего значения. Однако увеличение радиуса внутренней поверхности цилиндрической вставки Rк ограничено минимальной допустимой толщиной обода шестерни S .

Радиус внутренней поверхности цилиндрической вставки Rк можно определить по следующей зависимости:

(4) Rк d f 1 S, где df1 – диаметр окружности впадин зубьев цилиндрической шестерни, м .

Толщину обода шестерни можно определить по формуле [8]:

(5) S 2, 2 m 0,05 b1, где m – модуль зубчатого зацепления, м .

В данном случае толщиной материала, из которого изготовлена цилиндрическая вставка, можно пренебречь ввиду ее малой величины по отношению к величине радиуса внутренней поверхности цилиндрической вставки Rк .

Важнейшими элементами конструкции шестерни, в полости которой закреплена цилиндрическая вставка, являются отверстия для входа масла в полость цилиндрической вставки, т. е. зону очистки .

Для облегчения зубчатых колес в диске рекомендуется выполнять отверстия в количестве, равном четырем [8]. На основании этого принято количество отверстий для входа масла в полость цилиндрической вставки равное четырем .

Минимальный диаметр отверстий для входа масла в полость цилиндрической вставки примем равным толщине диска шестерни. Уменьшение диаметра отверстий для входа масла относительно толщины диска шестерни значительно затруднит попадание масла в полость цилиндрической вставки для последующей его очистки .

Минимальный диаметр отверстий в диске для облегчения зубчатых колес рекомендуется принимать равным 15 мм [9]. При дальнейшем исследовании примем максимальное значение диаметра отверстий для входа масла в полость цилиндрической вставки равным 15 мм. При этом учитывается, что увеличение диаметра отверстий для входа масла, снижает время пребывания масла в полости цилиндрической вставки .

–  –  –

где – коэффициент сопротивления жидкой среды; 2 – плотность жидкости, кг/м3; d – диаметр частицы механических примесей, м; 1 – плотность частицы механических примесей, кг/м3; r – радиус вращения, м; – угловая скорость вращения шестерни, в полости которой закреплена цилиндрическая вставка, рад/с .

Подставив в формулу (8) численные значения входящих в нее величин различного порядка, получим, что значение угла наклона отверстий для входа масла должно находиться в пределе от 30 до 60 .

Для нормальной работы шестерни, в полости которой закреплена цилиндрическая вставка, необходимо, чтобы количество поступившего масла в полость цилиндрической вставки для очистки равнялось количеству масла выведенного из полости цилиндрической вставки после очистки .

Этого можно достичь, приравняв суммарную площадь всех отверстий для входа масла и площадь кольцевой щели для выхода масла:

(9) Aвх Aвых, где Aвх – суммарная площадь всех отверстий для входа масла, м ; Aвых – площадь кольцевой щели

–  –  –

ВЕСТНИК БЕЛОРУССКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ

АКАДЕМИИ № 4 2018

ИННОВАЦИОННЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ

ТЕХНОЛОГИИ УДК 378.095:631.145(476.4)

ВКЛАД БЕЛОРУССКОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ АКАДЕМИИ

В ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ АПК СОЮЗНОГО ГОСУДАРСТВА

–  –  –

УО БГСХА НПЦ НАН

–  –  –

Природно-ресурсный потенциал сельскохозяйственного производства .

Принципы регуляции и оптимизации агробиоценозов .

Экологические аспекты ведения сельскохозяйственного производства .

Сельскохозяйственная радиоэкология .

Оптимизация агроландшафтов и организация устойчивого развития агроэкосистем .

В настоящее время участвуем в проекте ERASMUS+ Совершенствование непрерывного образования в Республике Беларусь. В проекте задействованы вузы Латвии, Испании, Англии, Италии, Республики Беларусь .

Таким образом, ключевые направления развития кадрового обеспечения АПК должны включать совершенствование образовательного процесса повышения квалификации и переподготовки кадров идет в направлении внедрения программ модульного типа, применения дистанционных технологий и эффективных коммуникаций, создающих новые возможности онлайн-обучения, разделения программ по потребителям, развивающих индивидуальность и мобильность обучения .

Продолжается работа по привлечению руководителей и квалифицированных специалистов органов государственного управления, НАН, коммерческих организаций к организации образовательного процесса, формирующего необходимые навыки, компетенции специалиста .

Полагаем, что создание образовательных центров повышения квалификации и переподготовки кадров Союзного государства будет способствовать системному повышению качества подготовки кадров, внедрению практикоориентированных методов и технологий обучения, расширению международного сотрудничества, а также внести существенный вклад в инновационное развитие агропромышленного комплекса нашей страны и Союзного государства в целом .

Академия первая среди высших учебных заведений Минсельхозпрода создала площадку для организации инновационных и высокотехнологичных производств, основанных на технологиях V и VI технологических укладов. В 2017 г. на базе академии и организаций Горецкого района начата работа по созданию инновационно-промышленного кластера в области аграрных биотехнологий и «зеленой»

экономики. С этой целью в 2017 г. был зарегистрирован первый научно-технологический парк в системе Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь – ООО «Технопарк «Горки»». Технопарк представляет собой уникальную площадку для коммерциализации аграрных наукоемких разработок через взаимодействие стартапов, крупного бизнеса, ученых и венчурных инвесторов .

В настоящее время в технопарке уже приступили к созданию научно-технологических центров коллективного пользования уникальным оборудованием, использование которого будет направлена на решение прикладных задач в области робототехники, геоинформационных, цифровых и сенсорных технологий мониторинга животных, растений и почв, с целью раннего распознавания неблагоприятных факторов и разработки отраслевых агропромышленных систем прогнозирования и моделирования на основе нейронных сетей, машинного обучения, искусственного интеллекта .

Созданный технопарк «Горки» призван обеспечить комплексную поддержку коммерциализации научно-технических разработок в сельском хозяйстве и станет уникальной для Беларуси площадкой по созданию и апробации эффективных схем и моделей агробизнеса .

Заключение Сегодня проблема формирования единого научно-образовательного пространства Союзного государства (Беларуси и России) является одной из приоритетных, она стоит уже на уровне глав государств

– глав правительств .

Государственные органы, ученые, преподаватели, общественность осуществляют реальные шаги в данной области, в вузах активизируется работа международных отделов, возобновляется научноинформационная деятельность, восстанавливаются совместные исследования .

В настоящее время осуществляются меры:

по созданию единой системы образования, переподготовки и аттестации кадров для различных отраслей экономики, науки, культуры, образования и т. д. путем сближения национальных систем образования;

по предоставлению прав и возможностей молодежи Беларуси и России для свободного обучения в учебных заведениях разного уровня;

по согласованию государственных образовательных стандартов всех уровней, правовому обеспечению признания эквивалентности дипломов;

по обновлению и расширению межгосударственного обмена информацией по вопросам образования и науки, созданию совместных учебных и научно-исследовательских учреждений и организаций и т. д .

Все это, безусловно, способствует решению не только стратегических вопросов социальноэкономического характера, но и сохранению исторически сложившейся духовной общности народов Беларуси и России .

ЛИТЕРАТУРА

1. Пе т р ов ич, Э. А. Сельское население Могилевщины: региональные особенности и эффективность использования трудовых ресурсов / Э. А. Петрович, А. С. Чечеткин, Т. Э. Титарева // Проблемы устойчивого развития сельского хозяйства Европы: материалы общ. науч. исслед. – Щецин, 2015. – С. 23–28 .

2. Пе т р ов ич, Э. А. Состояние и проблемы развития личных подсобных хозяйств населения Беларуси в контексте их места в экономике // Э. А. Петрович, А. С. Чечеткин, М. З. Фрейдин // Организационно-правовые аспекты инновационного развития агробизнеса: сб. науч. труд. / Белорус. с.-х. акад., Западнопоморский технол. ун-т в Щецине; ред. кол.: А. С. Чечеткин (гл. ред.) [и др.]. – Щецин–Горки, 2016. – С. 12–24 .

3. Спр инч а к, А. Практико-ориентированное обучение управленческих кадров АПК / А. Спринчак, О. Носкова // Организационно-правовые аспекты инновационного развития АПК: сб. науч. труд. / Белорус. с.-х. акад., Западнопоморский технол. ун-т в Щецине; ред. кол.: В. С. Обухович (гл. ред.) [и др.]. – Щецин–Горки, 2012. – С. 65–68 .

4. Ч е ч ет кин, А. С. Кадровому обеспечению села – приоритетное внимание / А. С. Чечеткин, Э. А. Петрович, М. З. Фрейдин // Проблемы устойчивого развития сельского хозяйства Европы: материалы общ. науч. исслед. – Щецин, 2017. – С. 7–13 .

5. Ч е ч е т кин, А. С. Проблемы формирования кадрового потенциала для инновационного развития АПК Беларуси / А. С. Чечеткин, Э. А. Петрович // Вестник БГСХА. – 2013. – №4. – С. 34–40 .

6. Ч е ч ет кин, А. С. Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса в Республике Беларусь / А. С. Чечеткин, А. Зекова // Организационно-правовые аспекты инновационного развития агробизнеса: сб. науч. труд. / Белорус. с.-х. акад., Западнопоморский технол. ун-т в Щецине; ред. кол.: А. С. Чечеткин (гл. ред.) [и др.]. – Щецин–Горки, 2017. – С. 437–440 .

7. Академия: история и современность. – Минск, 2015 .

УДК 00.56.378

МЕНЕДЖМЕНТ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАНИЯ НА ПРИНЦИПАХ И ТРЕБОВАНИЯХ

НОВОГО МЕЖДУНАРОДНОГО СТАНДАРТА ISO 9001:2015

–  –  –

Материалы статьи получены в результате мониторинга, анализа и оценки основных результатов функционирования процессов системы менеджмента качества в Белоруской государственной сельскохозяйственной академии, базирующихся на принципах и требованиях нового международного стандарта ISO 9001:2015. В статье приводятся показатели деятельности по процессу «Подготовка специалистов на и магистров на ступенях высшего образования», «Научноисследовательская и инновационная деятельность». Показано, что в академии отводится значительная роль внутренним аудитам. Акцентируется внимание на применении главного принципа ISO «Ориентация на потребителя» .

Ключевые слова: менеджмент, качество, стандарт ISO, система менеджмента, образование, сертификация, аудит, результативность, социологическое исследование .

The materials of the article were obtained as a result of monitoring, analyzing and evaluating the main results of functioning of processes in the quality management system at Belarusian State Agricultural Academy, based on the principles and requirements of new international standard ISO 9001:2015. The article presents the performance indicators of the process “Training of specialists for the first level and masters for the second level of higher education”, “Research and innovation activities”. We have shown that the academy has a significant role for internal audits. Attention is focused on the application of the main principle of ISO "Consumer Orientation" .

Keywords: management, quality, ISO standard, management system, education, certification, audit, performance, sociological research .

Введение В мировом сообществе образование является одной из наиболее перспективных сфер политики, экономики и культуры. По оценкам специалистов, на мировом рынке объемы спроса и предложения образовательных услуг непрерывно возрастают, особенно в высшем и последипломном образовании, а в странах с развитой экономикой ежегодный темп этого роста достигает 10–15 %. Своим потенциалом и быстрым развитием сфера образования обеспечивает пристальное внимание к себе инвесторов. Притягательно образование и по итоговой прибыльности вложений. По данным отечественных и зарубежных источников, опубликованным по результатам специальных исследований, окупаемость инвестиций в образование высокая – более чем 3 раза. Однако такая отдача достигается далеко не сразу. Этим обуславливается необходимость для образовательных организаций и учреждений тщательно продуманных новых подходов и современной стратегии в управлении качеством предоставляемых потребителям образовательных услуг [1] .

Управление качеством представления образовательных услуг по существу является управлением качеством работы всего учреждения образования, фактической мерой всех взаимоотношений. Можно сказать, что менеджмент качества возрос и стал общим менеджментом организации, но при этом он не подменяет другие направления деятельности [1] .

В Беларуси сделано много для повышения эффективности национальной образовательной системы, развития высшего образования на качественно новом уровне, обеспечения гарантии качества [2] .

Стало очевидным, что функционирование системы образования будет более эффективным при ориентации на качество в соответствии с новыми подходами к менеджменту качества образования на основе международных стандартов .

Новые международные стандарты ISO 9000:2015 и ISO 9001:2015 успешно реализованы во многих странах мира. В Республике Беларусь международные стандарты выступают как государственные стандарты СТБ ISO 9000-2015 И СТБ ISO 9001-2015 для оценки и сертификации системы менеджмента качества [3,7]. Действующая в Республике Беларусь методология оценки качества высшего образования основывается на принципе соответствия деятельности требованиям [4] .

Системы обеспечения и контроля качества образования касательно конкретных методов управления качеством осуществляются во многих странах. Основываясь на требованиях нового Государственного стандарта Республики Беларусь СТБ ISO 9001–2015, учреждения высшего образования создают системы гарантии качества и внедряют внутренние механизмы контроля качества в соответствии с положениями Кодекса Республики Беларусь об образовании [5]. Внедрение и полноценное использование систем менеджмента качества не вызывают ни у кого никакого сомнения. Тем не менее, все еще существует ряд проблем в изучении вопросов, связанных, в частности, с применением системы менеджмента качества на практике [6] .

Главным объектом анализа и оценки качества является образовательная деятельность, в которую входят образовательные программы, база знаний, компетенции профессорско-преподавательского состава, сложившаяся система управления качеством. Таким образом, методология ориентированная на создание и внедрение системы менеджмента, должна основываться на принципах деятельности международных и национальных стандартов .

Независимость оценки деятельности образовательных учреждений, подтверждение ее на соответствие требованиям международных стандартов подтверждается сертификатом, который выдает компетентный орган по сертификации, имеющий соответствующую аккредитацию и полномочия .

Основная часть В Белорусской государственной сельскохозяйственной академии, которая первично была сертифицирована в 2010 году, уже накоплен определенный опыт разработки, внедрения и поддержания в рабочем состоянии системы менеджмента качества на принципах ISO 9001.

Для принятия стратегического решения о сертификации послужил приказ министерства образования Республики Беларусь №1000 «О развитии в вузах Республики Беларусь систем управления качеством образования и приведения их в соответствие с требованиями государственных стандартов Республики Беларусь и международных стандартов», а также такие факторы как:

1) действующая система мониторинга, измерения, анализа результативности деятельности;

2) рейтинговая оценка на основе анализа выполнения целевых показателей процессов, факультетов, кафедр, педагогических работников;

3) социологические исследования для оценки удовлетворенности потребителей;

4) эффективная система внутренних проверок;

5) постоянный анализ функционирования менеджмента академии со стороны руководства;

6) определение проблем и осуществление реализаций возможностей .

В связи с введением новой версии международного и национального стандарта качества СТБ ISO 9001–015. Проведена соответствующая подготовительная работа по внедрению новых положений системы менеджмента качества, которая сегодня является одним из элементов целостной системы управления академией. Координатором работы был созданный приказом ректора сектор менеджмента качества и совет по качеству. Для разработки документации были привлечены владельцы процессов и руководители структурных подразделений. К этим документам относятся 12 стандартов (СТА), 6 документированных процедур (ДП), 2 руководства и 3 положения .

Высшее руководство академии сформулировало основную цель, задачи и обязательства руководства в форме политики в области качества, которая соответствует цели академии в выбранном стратегическом направлении и является основой для определения целей в области качества процессов, структурных подразделений и элементов деятельности .

После успешно пройденного этапа подготовки и выполнения всех обязательных требований нового государственного стандарта Республики Беларусь СТБ ISO 9001-2015, международной организацией по сертификации «IQNET» и ассоциацией по сертификации «Русский Регистр» проведен сертификационный аудит, по результатам которого выдан сертификат о качестве единого международного образца .

Сертификат соответствия требованиям стандарта нацеливает на подход к построению системы менеджмента качества, которая признана содействовать достижению целей академии и ее структурным подразделениям и повышать удовлетворенность потребителей. Потребителям необходимы образовательные и научно-исследовательские услуги, научная и методическая продукция, характеристики которой удовлетворяли бы их потребности и ожидания, т. к. результатом или выходом процесса по оказанию образовательных услуг в соответствии с реализацией образовательных программ, и взаимодействия педагогического работника с обучающимися являются знания, умение, навыки и интеллектуальное, нравственное, творческое и физическое развитие личности обучающегося [5] или комплексная подготовка специалистов и магистров к самореализации в обществе .

Поскольку потребность и ожидания потребителей меняются, агропромышленный комплекс инновационно развивается и требует соответствующих кадров, академия испытывает давление в связи обострением конкуренции, а также инновационным процессом и должна постоянно совершенствовать свои процессы, свою продукцию и услуги .

В академии 2 раза в год устанавливаются измеримые и согласуемые цели в области качества по всем основным и обеспечивающим процессам и отдельным элементам деятельности, на основе анализа базовых – достигнутых результатов. Результативность работы оценивается аналогично как в целом по академии и по процессам, так и по видам деятельности, описанным в стандартах (СТА) и документированных процедурах (ДП) путем соотношения объема выполненных работ к запланированным .

План целевых показателей академии в 2017–2018 гг. учебном году включает 66 показателей, из которых результативными признаны 60 показателей, что превышает 90 %. Таким образом, выявляются не только сильные, но и слабые стороны, а также возможности и угрозы .

Показатели по основному процессу академии «подготовка специалистов на и магистров на ступенях высшего образования» оказались результативными, за исключением показателя качественной успеваемости студентов курса. Недостаточно высокий уровень качественной успеваемости можно объяснить тем, что в последние годы на очную форму обучения поступали абитуриенты с более низким баллом. В тоже время следует отметить, что у студентов заочной формы обучения качественная успеваемость увеличилась на 14,2 п.п. за анализируемый период .

В функционировании процесса «Научно-исследовательская и инновационная деятельность», отмечается рост, что показывает объем финансирования научных исследований. В 2017 году научноисследовательские работа была выполнена по 68-ми темам, в том числе по 50 прямым хоздоговорным на сумму 708333 руб. что составляет 126 % к уровню предыдущего года .

Процесс «Практическая подготовка специалистов на ступени высшего образования» оценивается по следующим показателям результативности: программы практики (104 %); договоры с базами практик (100 %); качественная успеваемость по результатам аттестации осталась на прежнем уровне;

количество студентов на практике в базовых организациях составил 70 %, на оплачиваемых должностях более 37 % .

Итогом измерения и оценки функционирования основных и вспомогательных процессов, социологических исследований удовлетворенности потребителей, ресурсного обеспечения, отзывов работодателей о выпускниках академии с учетом упущенных возможностей, результатов внутренних аудитов выявлены сильные и слабые стороны деятельности академии, определены риски и возможности .

Одним из требований Кодекса Республики Беларусь об образовании является контроль и самоконтроль за обеспечением качества образования, который предусматривает самопроверку и самооценку образовательной деятельности осуществляемой учреждением образованием [5]. Составной частью контроля в академии являются внутренние аудиты, которым придается большое значение .

Всего в академии подготовлено больше 100 компетентных аудиторов в 63 подразделениях в т. ч .

из числа профессорско-преподавательского состава, сотрудников структурных подразделений, факультетов, учебно-методического управления, НИЧ, библиотеки и др., которые совмещают основную деятельность с проведением аудита .

Следует отметить, что чем больше внимания уделяется проведению внутренних аудитов, тем меньше замечаний выявляется внешними экспертами-аудиторами. Так если в 2010 г. при проведении первичного инспекционного аудита было выявлено и зафиксировано 40 аспектов и областей для улучшения, то в 2011 году – 33, в 2017 году – 5. Благодаря внутренним аудитам академия успешно прошла все внешние инспекционные и ресертификационные аудиты .

Материалы аудитов позволяют определить соответствие достигнутых результатов запланированным мероприятиям, соответствие установленным требованиям, миссии и политики академии в области качества, стандартов академии (СТА) и документированных процедур (ДП), требованиям законодательных, нормативных и иных документов; запланировать корректирующие и предупреждающие действия для нормализации рисков и реализации возможностей .

Из семи принципов менеджмента качества, изложенных в ISO 9001, ключевым является ориентация на потребителя. Этот принцип определен как приоритетный .

От качества предоставляемых услуг зависит удовлетворенность потребителя и, в конечном счете, его лояльность. Она может изучаться как напрямую – возникает ли у заказчика намерение сотрудничать и дальше с академией – приглашать ее специалистов-выпускников на работу и пользоваться ее научной продукцией, так и косвенно – если бы выпускникам пришлось заново решать поступать ли в академию – повторили бы они свой выбор [6] .

Ориентация на потребителя позволяет реализовать возможность достичь цели, которая в значительной мере зависит от их взаимоотношений .

В качестве потребителей и других заинтересованных сторон в результатах процессов академии выступают: собственный персонал (педагогические работники, научные сотрудники академии и иные категории работников), абитуриенты, студенты и их семьи, аспиранты, другие категории обучающихся, например, слушатели института повышения квалификации и др.), поставщики абитуриентов, предприятия-работодатели, поставщики материально-технических и др. Видов ресурсов, общество и государство .

Мониторинг удовлетворенности потребителей, проводимый сектором менеджмента качества, показывает общую динамику сопоставимых результатов и позволяет определить риски и возможности (таблица) .

Удовлетворенность разных категорий потребителей, % Учебный год Потребители 2012–2013 2017–2018 % % Абитуриенты академии 71 77 Студенты – курсов 69 70 Студенты-выпускники 68 77 Магистранты 66 66 Аспиранты 67 72 Педагогические работники кафедр 60 66 Специалисты-выпускники академии 64 72 Работодатели – руководители организаций 58 64 Средний показатель удовлетворенности 66 71 Удовлетворенность потребителей качеством предоставляемых образовательных услуг, учебнопрограммной, научной продукцией, качеством выпускников соответствует требованиям Положения № 192 об оценке удовлетворенности потребителей в системе менеджмента качества УО БГСХА .

Средний показатель удовлетворенности всех 8 категорий потребителей (n1500) составил 71 %, что соответствует уровню удовлетворенности выше среднего и больше на 5 процентных пунктов достигнутого в 2012–2013 учебном году .

Заключение Опыт разработки, документированного оформления, внедрения, поддержания в рабочем состоянии системы менеджмента качества в академии свидетельствует: о ее соответствии требованиям государственного стандарта Республики Беларусь СТБ ISO 9001-2015, локальных стандартов СМК и других документов; о реализации возможностей для улучшения деятельности; о демонстрации способности академии оказывать образовательные услуги, поставлять продукцию при выполнении научной деятельности, научно-методического и учебно-программного обеспечения, отвечающие требованиям потребителей и соответствующих требований международных и отечественных стандартов .

ЛИТЕРАТУРА

1. Г ор ба р ь, А. В. С ущность и значение системы менеджмента качества учреждения высшего образования / А. В. Горбарь // Вестник Белоруской государственной сельскохозяйственной академии. – 2011. – № 2. – С. 144–146 .

2. Д е м ч ук, М. И. Высшая школа Республики Беларусь в европейском пространстве высшего образования / М. И. Демчук // Вышэйшая школа. – 2011. – № 6. – С. 6–9 .

3. Гост ISO 19011–2013. Руководящее указания по аудиту систем менеджмента. Введен 01.03.2014. Минск: государственный комитет по стандартизации Республики Беларусь, 2013.–38 с .

4. Д м ит р ие в, Е. И. Азбука менеджмента качества в вузе: учеб.-метод. пособие / Е. И. Дмитриев. – Минск, 2010. – 192 с .

5. Кодекс Республики Беларусь об образовании. – Минск, 2011 .

6. Са ске в ич, П. А. Менеджмент эффективной организации образовательного процесса / П. А. Саскевич // Вестник Белоруской государственной сельскохозяйственной академии. – 2014. – № 4. – С. 176–180 .

7. СТБ ISO 9001-2015. Системы менеджмента качества. Требования: введен 14.12.2015. – Минск: государственный комитет по стандартизации Республики Беларусь, 2015.–25 с .

ВЕСТНИК БЕЛОРУССКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ

АКАДЕМИИ № 4 2018

ИЗ МЕЖДУНАРОДНОГО ОПЫТА

УДК 32:94(430)

ОПЫТ ГЕРМАНИИ В СФЕРЕ ИНТЕРНАЦИОНАЛИЗАЦИИ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

–  –  –

В представленной автором статье рассматриваются особенности реализации политики интернационализации высшего образования Германии. Освещается комплекс мер, предпринимаемых на уровне федерального правительства и правительства отдельных земель в этом направлении. Приведены современные статистические данные о динамике роста иностранных студентов в немецких вузах. Проводится анализ действий некоторых организаций, участвующих в процессе интернационализации высшего образования Германии .

Ключевые слова: Германская служба академических обменов, иностранные студенты, политика интернационализации .

The article presented by the author discusses the features of implementation of the policy of internationalization of higher education in Germany. It covers a set of measures taken at the level of federal government and the government of individual lands in this direction. We have presented modern statistics on the growth of foreign students in German universities. We have analyzed the actions of some organizations involved in the process of internationalization of higher education in Germany .

Keywords: German Academic Exchange Service, foreign students, internationalization policy .

Введение В настоящее время Германия лидирует в мире по числу приезжающих иностранных студентов .

Она занимает пятое место наряду с такими странами, как Австралия, Великобритания, США, Франция. В связи со стремительно растущим количеством международных студентов ее образовательное пространство становится более разнообразным. Это происходит благодаря тому, что правительство Германии всячески способствует на государственном уровне в законодательном и финансовоэкономическом плане деятельности по интернационализации немецких вузов, а также организации и проведению комплекса мероприятий, направленных на повышение рейтинга популярности страны для обучения иностранных студентов .

Актуализация приоритетности выбора данной страны обусловлена несколькими факторами: вопервых, тем, что это одна из крупнейших стран Европы, о чем свидетельствуют характер и масштаб преобразований, осуществляемых в ней; во-вторых, Германия была одной из стран-инициаторов (1998 г.) создания европейского образовательного пространства, внутри которого будут действовать общие законы, стандарты и правила; в-третьих, опыт Германии в реализации стратегии интернационализации высшего образования представляет большой практический интерес для Беларуси, поскольку немецкие вузы традиционно являются стратегическими партнерами белорусских вузов .

Основная часть Государственная политика в области интернационализации высшего образования и науки Германии отличает целенаправленность. Ее суть в содействии расширению академической мобильности, привлечении для учебы и работы лучших кадров, а в перспективе – в превращении этой страны в наиболее привлекательный регион мира для учебы и научной деятельности, хотя в мире глобальной конкуренции германские вузы очень хорошо представлены. В пользу этого утверждения свидетельствует определенный перечень документов в области высшего образования, принятых на государственном уровне за последние десятилетия .



Pages:     | 1 || 3 |



Похожие работы:

«ПРИМЕР ЗАПОЛНЕНИЯ Приложение № 2 к приказу Минэкономразвития России от 27.12.2016 № 846 Декларация о характеристиках объекта недвижимости № п/п Наименование характеристики Значение, описание Основные характеристики 1.1 Вид объекта н...»

«Закрытое акционерное общество "ЛСР. Недвижимость-Урал" ОГРН 1026605389667, ИНН 6672142550, КПП 660850001 620072, Россия, г . Екатеринбург, ул. 40-летия Комсомола, д.34 www.LSRrealestate-ural.ru телефон/факс: (343)215-99-00, E-mail: secret@nova-stroy.ru УТВЕРЖДАЮ Первый заместитель управляющего ЗАО "ЛСР. Недвижимость-Урал",...»

«М. М. Демидова. Особенности перевода герундия в художественном тексте. СОПОСТАВИТЕЛЬНАЯ ЛИНГВИСТИКА И ЛИНГВИСТИКА ТЕКСТА УДК 81`25 DOI: 10.23951/1609-624X-2018-8-39-44 ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕВОДА ГЕРУНДИЯ В ХУДОЖЕСТВЕННОМ ТЕКСТЕ (НА МАТЕРИАЛЕ РОМАНА JANE AUSTEN “SENSE AND SENSIB...»

«Приложение к свидетельству № 45298 Лист № 1 Об утверждении типа средств измерений Всего листов 4 ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ Приборы для измерений параметров света фар автотранспортных средств 664-1, 664-4 Назнач...»

«МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (МИНСТРОЙ РОССИИ) ПРИКАЗ от” 201^ г. Москве Об утверждении Изменения № 1 к СП 136.13330.2012 "Здания и сооружения. Общие положения проектирования с учетом доступности для маломобильных групп населения" В соответствии с Прав...»

«Бережной Александр Сергеевич УДК 621.438+621.541 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК СТРУЙНО-РЕАКТИВНОГО ПНЕВМОАГРЕГАТА НА ОСНОВЕ УТОЧНЕНИЯ МОДЕЛИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА 05.05.17 – гидравлические машины и гидропневмоагрегаты...»

«РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ 2Все права защищены. Aspire 3 Распространяется на: A315-52 / A315-51 / A315-31 / A315-21 / A315-21G Эта редакция: 01/2018 Важно В этом руководстве содержится фирменная информация, защищенная законами об авторских правах. Содержащаяся в этом руководстве информация...»

«МФУ Epson L3070 Wi-Fi (C11CF47405): Инструкция пользователя Руководство пользователя NPD5755-00 RU Руководство пользователя Авторское право Авторское право Настоящая публикация не может полностью или частично воспроизводиться, сохраняться в поисковой системе либо передаватьс...»

«HOTEL INDIGO САНКТ-ПЕТЕРБУРГ-ЧАЙКОВСКОГО УСЛУГИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ДЕЛОВЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ДЛЯ НАС НЕ СУЩЕСТВУЕТ МЕЛОЧЕЙ! от 08.09.2018 СОДЕРЖАНИЕ 1 . ВМЕСТИМОСТЬ И СТОИМОСТЬ АРЕНДЫ ЗАЛОВ, ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОР...»

«2011 ГОДОВОЙ ОТЧЕТ ОАО "ВТИ" Утверждаю (предварительно) Утвержден Решением Генеральный директор ОАО "ВТИ" единственного акционера А.В. Клименко № _ от "_" 2012 г. "" 2012 г. ГОДОВОЙ ОТЧЕТ ОТКРЫТОГО АКЦИОНЕРНО...»

«МОСКОВСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ СОЮЗ Ассоциация строителей Саморегулируемая организация "Московский строительный союз" (Ассоциация "МСС") ОГРН 1097799011375, адрес: 125130, г . Москва, ул. З. и А. Космоде...»

«Валентин Соломенчук Павел Соломенчук Санкт-Петербург "БХВ-Петербург" УДК 681.3.06 ББК 32.973.26-018.2 С60 Соломенчук, В. Г. С60 Железо ПК 2012 / В. Г. Соломенчук, П. В. Соломенчук. — СПб.: БХВ-Петербург, 2012...»

«ПЛАНШЕТНЫЙ КОМПЬЮТЕР WEXLER.TAB i70 ПЛАНШЕТНЫЙ КОМПЬЮТЕР WEXLER.TAB i70 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Уважаемые пользователи! Благодарим за выбор продукции под маркой Wexler! Планшетный компьютер Wexler.TAB i70 на базе операционн...»

«Вестник МГТУ, том 19, № 1/1, 2016 г. стр. 47–52 УДК 621.039.577:624.1(985) Ю. Г. Смирнов, А. О. Орлов Анализ мирового опыта строительства подземных атомных станций и оценка возможности его использования для арктических регионов России Y...»

«TTP-244 ТЕРМОПЕРЕНОС / ПРИНТЕР ШТРИХ-КОДОВ С ПРЯМОЙ ТЕРМОПЕЧАТЬЮ РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ СОДЕРЖАНИЕ 1. ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ПРОДУКТЕ 1.1 Заключение о соответствии техническим условиям 2. ПРИСТУПАЯ К РАБОТЕ 2.1 Распаковка и осмотр 2.2 Комплект...»

«Электронный архив УГЛТУ ЧАСТЬ I КОМПЕТЕНТНОСТНЫЙ ПОДХОД В ОБРАЗОВАНИИ УДК 378 С.Ф. Масленникова (УГЛТУ, Екатеринбург) ВОСПИТАНИЕ НРАВСТВЕННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ОБУЧАЮЩИХСЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА В ПРОЦЕССЕ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИН ХУДОЖЕСТВЕННО-ЭСТЕТИЧЕСКОГО ЦИКЛА Аннотаци...»

«О.С. Лимарченко НЕЛИНЕЙНЫЕ ЗАДАЧИ ДИНАМИКИ ЖИДКОСТИ В РЕЗЕРВУАРАХ НЕЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко О.С. Лимарченко НЕЛИНЕЙНЫЕ ЗАДАЧИ ДИНАМИКИ ЖИДКОСТИ В РЕЗЕРВУАРАХ НЕЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ Киев 2017 Лимарченко О.С. Нелинейные задачи ди...»

«Международная организация гражданской авиации A38-WP/95 ТЕ/27 РАБОЧИЙ ДОКУМЕНТ 15/8/13 (Information paper) АССАМБЛЕЯ 38-Я СЕССИЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ КОМИССИЯ Пункт 28 повестки дня. Безопасность полетов. Стандартизация СТАТУС ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ПОЛЕТОВ ФЕДЕРАЛЬНОГО АВИАЦИОННОГО...»

«САДУЕВ БАКЫТЖАН КАСЫМОВИЧ Окончил землеустроительный факультет в 1977 году. С 1977 по 2002 годы работал в Костанайском филиале "Целингипро-зем", занимал должности инженераземлеустроителя, руководителя изыскательской группы, начальника отдела и директора филиала.В 2002 году переведен в гАстану (Центральное произво...»

«WE ARE AT YOUR LEVEL ООО "КСР КЮБЛЕР РУС" УРОВНЕМЕРЫ ПОПЛАВКОВЫЕ БАЙПАСНЫЕ УПБ Руководство по эксплуатации КВД-001-06. 00.00.000 РЭ ООО "КСР КЮБЛЕР РУС" 109428, г.Москва, ул.Стахановская, д.20, стр.11, офис 1 Тел/Факс (495)730-48-17 e-mail: info@kuebler-rus.ru www.kuebler-rus.ru ИНН 5838043467 КПП 772101001 р...»

«ОАО "Научно-исследовательский институт металлургической теплотехники – ВНИИМТ" Контактная информация Данная статья опубликована в журнале Сталь № 3, 2015 г., посвященном 85 летнему юбилею Научно-исследовательского института...»

«Об утверждении схемы водоснабжения Коломыцевского сельского поселения Красногвардейского района до 2027 года В целях исполнения Федерального закона от 07 декабря 2011 года № 416 "О водоснабжении и в...»

«Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" XIV...»

«У Т В Е РЖ Д А Ю Генеральный директор АО НПК "Северная заря" _ /Е.Д. Малахов/ 2017 г. ИНФОРМАЦИЯ О ЗАКУПКЕ Предмет закупки: Поставка металлической мебели производства фирмы "ДиКом" Заказчик: Акционерное общество научно-произ...»







 
2019 www.librus.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - собрание публикаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.