Визначення впливу конструкційно-технологічних параметрів смугового обробітку ґрунту на вегетацію соняшника

Автор(и)

  • Геннадій Анатолійович Голуб Національний університет біоресурсів і природокористування України, Україна https://orcid.org/0000-0002-2388-0405
  • Володимир Трохимович Надикто Таврійський державний агротехнологічний університет імені Дмитра Моторного, Україна https://orcid.org/0000-0002-1770-8297
  • Андрій Віталійович Дворник Відокремлений структурний підрозділ «Ніжинський фаховий коледж» Національного університету біоресурсів і природокористування України, Україна https://orcid.org/0000-0001-8242-4250
  • Наталія Михайлівна Цивенкова Національний університет біоресурсів і природокористування України; Інститут відновлюваної енергетики НАН України, Україна https://orcid.org/0000-0003-1703-4306
  • Ілля Володимирович Царук Відокремлений підрозділ Національного університету біоресурсів і природокористування України "Ніжинський агротехнічний інститут", Україна https://orcid.org/0000-0002-7383-1919
  • В’ячеслав Володимирович Чуба Білоцерківський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-4119-0520
  • Наталія Миколаївна Крупа Білоцерківський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-5299-3580
  • Оксана Валеріївна Камінецька Білоцерківський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-1576-6477
  • Ivan Chuba MSDLab OU, Естонія https://orcid.org/0009-0004-3237-3458
  • Євгеній Михайлович Омельченко Сумський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0009-0009-2710-9579

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.312973

Ключові слова:

витрата палива, глибина обробітку, лінія посіву, ширина обробітку, швидкість руху

Анотація

Об’єкт дослідження – процес смугового обробітку ґрунту, його вплив на вологість ґрунту в смузі та подальшу вегетацію рослин соняшника. При цьому вирішувалася проблема підвищення ефективності смугового обробітку ґрунту.

Встановлено, що раціональні значення конструкційно-технологічних параметрів секції смугового обробітку ґрунту за витратами палива залежать від швидкості руху агрегату, глибини й ширини оброблюваної смуги ґрунту. Для проведення досліджень використовувалася одна секція агрегату. Дослідження проведені із використанням плану трьохфакторного експерименту Бокса-Бенкіна. Встановлено, що раціональні значення конструкційно-технологічних параметрів смугового обробітку ґрунту за витратами палива мають наступні значення: глибина обробітку смуги h=20‒25 см, ширина обробітку смуги b=20‒25 см, швидкість руху агрегату від 7,5 до 11 км/год. При цьому фактичні витрати палива становили від 4,2 до 6,3 л/га.

Також встановлено, що збільшення ширини та глибини обробітку смуги призводить до збільшення втрат вологи у ній. Найбільше значення вологості ґрунту має місце при мінімальних значеннях глибини й ширини обробітку смуги, а найменше – при їх максимальних значеннях. Вплив ширини обробленої смуги на висоту рослин соняшника є більш значущим, ніж вплив глибини обробітку ґрунту. Зазначене має місце як в діапазоні змін значень висоти рослин соняшника (12,4‒13,6 см порівняно із 12,5‒13,1 см), так й інтенсивності впливу. Найбільший вплив на висоту рослин соняшника має величина поперечного зміщення осі рядка рослин. Інтенсивність цього впливу приблизно така сама, як і глибини обробітку ґрунту, а діапазон зміни значень висоти рослин соняшника становить 11,7‒14 см.

Результати досліджень можуть бути використані при проектуванні агрегатів для смугового обробітку ґрунту та посівних агрегатів

Біографії авторів

Геннадій Анатолійович Голуб, Національний університет біоресурсів і природокористування України

Доктор технічних наук, професор

Кафедра технічного сервісу та інженерного менеджменту ім. М.П. Момотенка

Володимир Трохимович Надикто, Таврійський державний агротехнологічний університет імені Дмитра Моторного

Доктор технічних наук, професор

Кафедра експлуатації та технічного сервісу машин

Андрій Віталійович Дворник, Відокремлений структурний підрозділ «Ніжинський фаховий коледж» Національного університету біоресурсів і природокористування України

Кандидат технічних наук

Наталія Михайлівна Цивенкова, Національний університет біоресурсів і природокористування України; Інститут відновлюваної енергетики НАН України

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технічного сервісу та інженерного менеджменту ім. М.П. Момотенка

Відділення відновлюваних органічних енергоносіїв

Ілля Володимирович Царук, Відокремлений підрозділ Національного університету біоресурсів і природокористування України "Ніжинський агротехнічний інститут"

Доктор філософії, асистент

Кафедра агрономії

В’ячеслав Володимирович Чуба, Білоцерківський національний аграрний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра електроенергетики, електротехніки та електромеханіки

Наталія Миколаївна Крупа, Білоцерківський національний аграрний університет

Кандидат біологічних наук, доцент

Кафедра садово-паркового господарства

Оксана Валеріївна Камінецька, Білоцерківський національний аграрний університет

Кандидат економічних наук, доцент

Кафедра геодезії та землеустрою

Ivan Chuba, MSDLab OU

Director

Євгеній Михайлович Омельченко, Сумський національний аграрний університет

Аспірант

Кафедра агроінжинірингу

Посилання

  1. Ahmad, M., Chakraborty, D., Aggarwal, P., Bhattacharyya, R., Singh, R. (2018). Modelling soil water dynamics and crop water use in a soybean-wheat rotation under chisel tillage in a sandy clay loam soil. Geoderma, 327, 13–24. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2018.04.014
  2. Wang, C., Wang, Z., El-Badri, A. M., Batool, M., Anwar, S., Wang, X. et al. (2023). Moderately deep tillage enhances rapeseed yield by improving frost resistance of seedling during overwintering. Field Crops Research, 304, 109173. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2023.109173
  3. Bonifacio, E., Said-Pullicino, D., Stanchi, S., Potenza, M., Belmonte, S. A., Celi, L. (2024). Soil and management effects on aggregation and organic matter dynamics in vineyards. Soil and Tillage Research, 240, 106077. https://doi.org/10.1016/j.still.2024.106077
  4. Battisti, M., Zavattaro, L., Capo, L., Blandino, M. (2022). Maize response to localized mineral or organic NP starter fertilization under different soil tillage methods. European Journal of Agronomy, 138, 126534. https://doi.org/10.1016/j.eja.2022.126534
  5. Hu, F., Wang, H., Mou, P., Zhou, J. (2018). Nutrient Composition and Distance from Point Placement to the Plant Affect Rice Growth. Pedosphere, 28 (1), 124–134. https://doi.org/10.1016/s1002-0160(17)60393-x
  6. Dekemati, I., Simon, B., Vinogradov, S., Birkás, M. (2019). The effects of various tillage treatments on soil physical properties, earthworm abundance and crop yield in Hungary. Soil and Tillage Research, 194, 104334. https://doi.org/10.1016/j.still.2019.104334
  7. Patra, K., Parihar, C. M., Nayak, H. S., Rana, B., Sena, D. R., Anand, A. et al. (2023). Appraisal of complementarity of subsurface drip fertigation and conservation agriculture for physiological performance and water economy of maize. Agricultural Water Management, 283, 108308. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2023.108308
  8. Licht, M. A., Al-Kaisi, M. (2005). Strip-tillage effect on seedbed soil temperature and other soil physical properties. Soil and Tillage Research, 80 (1-2), 233–249. https://doi.org/10.1016/j.still.2004.03.017
  9. Dou, S., Wang, Z., Tong, J., Shang, Z., Deng, A., Song, Z., Zhang, W. (2024). Strip tillage promotes crop yield in comparison with no tillage based on a meta-analysis. Soil and Tillage Research, 240, 106085. https://doi.org/10.1016/j.still.2024.106085
  10. Trevini, M., Benincasa, P., Guiducci, M. (2013). Strip tillage effect on seedbed tilth and maize production in Northern Italy as case-study for the Southern Europe environment. European Journal of Agronomy, 48, 50–56. https://doi.org/10.1016/j.eja.2013.02.007
  11. Govaerts, B., Fuentes, M., Mezzalama, M., Nicol, J. M., Deckers, J., Etchevers, J. D. et al. (2007). Infiltration, soil moisture, root rot and nematode populations after 12 years of different tillage, residue and crop rotation managements. Soil and Tillage Research, 94 (1), 209–219. https://doi.org/10.1016/j.still.2006.07.013
  12. Wang, X., Li, Y., Biswas, A., Sang, H., He, J., Liu, D. L., Yu, Q. et al. (2024). Modeling soil water and salt dynamics in cotton-sugarbeet intercropping and their monocultures with biochar application. Soil and Tillage Research, 240, 106070. https://doi.org/10.1016/j.still.2024.106070
  13. Qishuo, D., Shuangyang, G., Jun, R., Yinian, L., Ruiyin, H. (2017). Characteristics of subsoiler traction and soil disturbance in paddy soil. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 48, 47–56. http://dx.doi.org/10.6041/j.issn.1000-1298.2017.01.007
  14. Lijing, L., Chao, M., Zhongjun, L. (2021). EDEM-based Parameter Optimization and Experiment of Full-layer Fertilization Shovel for Strip Subsoiling. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 52, 74–83.
  15. Lekavičienė, K., Šarauskis, E., Naujokienė, V., Buragienė, S., Kriaučiūnienė, Z. (2019). The effect of the strip tillage machine parameters on the traction force, diesel consumption and CO2 emissions. Soil and Tillage Research, 192, 95–102. https://doi.org/10.1016/j.still.2019.05.002
  16. Naujokienė, V., Šarauskis, E., Lekavičienė, K., Adamavičienė, A., Buragienė, S., Kriaučiūnienė, Z. (2018). The influence of biopreparations on the reduction of energy consumption and CO2 emissions in shallow and deep soil tillage. Science of The Total Environment, 626, 1402–1413. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.01.190
  17. Šarauskis, E., Buragienė, S., Masilionytė, L., Romaneckas, K., Avižienytė, D., Sakalauskas, A. (2014). Energy balance, costs and CO2 analysis of tillage technologies in maize cultivation. Energy, 69, 227–235. https://doi.org/10.1016/j.energy.2014.02.090
  18. Damanauskas, V., Janulevicius, A., Pupinis, G. (2015). Influence of Extra Weight and Tire Pressure on Fuel Consumption at Normal Tractor Slippage. Journal of Agricultural Science, 7 (2). https://doi.org/10.5539/jas.v7n2p55
  19. McKyes, E., Maswaure, J. (1997). Effect of design parameters of flat tillage tools on loosening of a clay soil. Soil and Tillage Research, 43 (3-4), 195–204. https://doi.org/10.1016/s0167-1987(97)00014-7
  20. Wang, C., Ai, S., Chen, Q., Li, J., Ding, J., Yang, F. (2024). Effect of strip tillage widths on soil moisture, soil temperature and soil structure in northeast China. Frontiers in Environmental Science, 12. https://doi.org/10.3389/fenvs.2024.1404971
  21. Celik, A., Altikat, S., Way, T. R. (2013). Strip tillage width effects on sunflower seed emergence and yield. Soil and Tillage Research, 131, 20–27. https://doi.org/10.1016/j.still.2013.03.004
  22. Golub, G., Dvornyk, A. (2018). Reference of quality and hornomic requirements for groundwater protection indicators. Scientific Horizons, 73 (12), 37–44. https://doi.org/10.33249/2663-2144-2018-73-12-37-44
  23. Golub, G., Dvornyk, A. (2019). Influence of the parameters of the unit section aggregate for strip-tiil on the multiplicable of soil. Scientific Horizons, 79 (6), 40–50. https://doi.org/10.33249/2663-2144-2019-78-5-40-50
  24. Nadykto, V., Domeika, R., Golub, G., Kukharets, S., Chorna, T., Čėsna, J., Hutsol, T. (2023). Research on a Machine–Tractor Unit for Strip-Till Technology. AgriEngineering, 5 (4), 2184–2195. https://doi.org/10.3390/agriengineering5040134
  25. Prasolov, E., Bielovol, Y., Bielovol, S. (2016). Study of the process of soil strip tillage by vertical milling adapter. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (1 (84)), 28–36. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.86080
  26. Shargorodskiy, S., Halanskyi, V. (2024). Justification of construction and technological parameters of the strip-till section for strip tillage with the application of fertilizers. Engineering, Energy, Transport Aic, 1 (124), 47–55. https://doi.org/10.37128/2520-6168-2024-1-6
  27. Sereda, L. P., Kovalchuk, D. A. (2021). Mathematical Modeling soil tilling unit in the system “Soil-Aggregate-Energy Means” for Strip-till technology soil treatment. Machinery & Energetics, 12 (4), 103–108. https://doi.org/10.31548/machenergy2021.04.103
  28. Yasnolob, I. O., Chayka, T. O., Gorb, O. O., Kalashnyk, O. V., Konchakovskiy, Ye. О., Moroz, S. E., Shvedenko, P. Yu. (2019). Using resource and energy-saving technologies in agricultural production as a direction of raising energy efficiency of rural territories. Ukrainian Journal of Ecology, 9 (1), 244–250. Available at: https://www.ujecology.com/articles/using-resource-and-energysaving-technologies-in-agricultural-production-as-a-direction-of-raising-energy-efficiency-of-r.pdf
  29. Shustik, L., Nilova, N., Klochay, O., Lysak, O., Gromadskaya, V. (2018). Strip-Till – an important agrotechnical method of keeping moisture in soil. Technical and Technological Aspects of Development and Testing of New Machinery and Technologies for Agriculture of Ukraine, 23 (37). https://doi.org/10.31473/2305-5987-2018-2-23(37)-17
  30. Gałęzewski, L., Jaskulska, I., Kotwica, K., Lewandowski, Ł. (2022). The Dynamics of Soil Moisture and Temperature – Strip-Till vs. Plowing – A Case Study. Agronomy, 13 (1), 83. https://doi.org/10.3390/agronomy13010083
Визначення впливу конструкційно-технологічних параметрів смугового обробітку ґрунту на вегетацію соняшника

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-10-25

Як цитувати

Голуб, Г. А., Надикто, В. Т., Дворник, А. В., Цивенкова, Н. М., Царук, І. В., Чуба, В. В., Крупа, Н. М., Камінецька, О. В., Chuba, I., & Омельченко, Є. М. (2024). Визначення впливу конструкційно-технологічних параметрів смугового обробітку ґрунту на вегетацію соняшника. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(1 (131), 72–82. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.312973

Номер

Том 5 № 1 (131) (2024): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Gennadii Golub, Volodymyr Nadykto, Andrii Dvornyk, Nataliya Tsyvenkova, Illia Tsaruk, Viacheslav Chuba, Natalia Krupa, Oksana Kaminetska, Ivan Chuba, Evgeniy Omelchenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.