Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

780

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
09.01.2024
Размер:
4.2 Mб
Скачать

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

риях хозяйств. Суммарный объем производ-

 

 

Методика. Для решения поставленной

ства не превышает 1,0-1,2 млн. т при средней

цели на

опытном

 

поле

Пермской

 

ГСХА

урожайности

124-142 (238,4)

ц/га. Научно

в 2008– 2010 гг. был заложен трехфакторный

обоснованная

 

норма

потребления

 

картофеля

опыт с картофелем сорта Невский по следую-

 

 

щей схеме:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

обеспечивается в среднем на 82-95 % [2].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фактор А – доза азотно-фосфорных удоб-

Картофель отличается

повышенными

 

 

рений, А1 – N0P0, А2 – N90P90, А3 – N180P180;

требованиями к количеству питательных ве-

 

 

фактор В – дозы калийных удобрений:

ществ, необходимых для образования высоко-

 

 

В1

– K90, В2 – K180;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

го урожая. Для нормального роста и развития

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фактор С – формы калийных удобрений:

картофельного растения в условиях большин-

 

 

С1

– калий хлористый, С2 – калий хлористый

ства почв он наиболее часто испытывает по-

электролитный.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

требность лишь в трех основных элементах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расположение

 

вариантов

систематиче-

питания – азоте, фосфоре и калии [3].

 

 

 

 

 

ское, по схеме рендомизированных блоков.

На формирование 40 т/га клубней и соот-

Повторность вариантов в

опыте 6-кратная.

ветствующего

 

количества ботвы

растениями

Общая площадь делянки – 9,8 м2, учетная –

картофеля потребляется порядка 240 кг N, 80

3,5 м2. Удобрения

вносились

вручную, под

кг Р2О5

и 320 кг К2О. Подобно всем культу-

предпосевную культивацию.

 

 

 

 

 

 

рам, накапливающим углеводы, картофель

 

 

Почва опытного участка – дерново-

нуждается, по сравнению с зерновыми и зер-

мелкоподзолистая тяжелосуглинистая со сле-

нобобовыми культурами, в значительно боль-

дующей

характеристикой

пахотного

 

слоя:

шей обеспеченности калием.

 

 

 

 

 

рНКСl – 4,7-5,4; Нг – 3,9-4,7 ммоль/ 100 г. поч-

Разбалансированный

рынок

 

производ-

вы; S – 16,9-18,4 ммоль/ 100 г. почвы, содер-

ственного сырья и создавшийся в настоящее

жание подвижных форм фосфора и калия по

Кирсанову – 145,3-223,1 и 124,7-180,1 мг/кг

время

диспаритет цен

между

получаемой

почвы, соответственно.

 

 

 

 

 

 

 

сельскохозяйственной продукцией и затрачи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Агротехника в опыте общепринятая для

ваемыми на еѐ получение средствами, создают

 

 

возделывания картофеля в Предуралье. Учет

трудности, связанные с выбором и приобрете-

урожая – сплошной, поделяночный. Статисти-

нием хозяйствами и фермерами минеральных

ческая обработка данных проведена с исполь-

удобрений [4]. В связи с чем, хозяйства расте-

зованием методики, изложенной Б.А. Доспе-

ниеводческой отрасли вынуждены прибегать к

ховым [5].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

применению альтернативных, более дешевых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты. Неоднородность метеороло-

источников элементов питания в виде отходов

 

 

гических условий и условий минерального

перерабатывающей промышленности.

 

 

питания за период проведения исследований

Цель исследования

определить возмож-

обеспечили существенное варьирование уро-

ность использования калия хлористого элек-

жайности по годам исследований (табл. 1).

тролитного на картофеле в качестве калийного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

удобрения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

Влияние минеральных удобрений на урожайность картофеля, кг/10 м2 (среднее за 3 года)

Фактор

Фактор

 

 

 

 

 

 

 

 

Фактор С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средняя по А

 

 

 

Кхл.

 

 

 

 

 

 

Кэл.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2008 г

2009 г

2010 г

Среднее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2008 г

2009 г

 

2010 г

 

Среднее

2008 г

 

2009 г

 

2010 г

Среднее

N0Р0

 

К90

 

10,31

33,92

 

14,70

 

19,64

9,84

 

 

36,96

 

14,33

20,38

 

11,41

33,59

15,06

 

20,02

 

 

К180

 

13,18

31,18

 

15,78

 

20,05

12,30

 

32,30

 

15,41

20,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N90Р90

К90

 

16,56

34,92

 

23,63

 

25,04

15,78

 

34,60

 

22,98

24,45

 

17,42

38,11

23,40

 

26,31

 

К180

 

15,61

40,56

 

21,11

 

25,76

21,75

 

42,35

 

25,86

29,99

 

 

 

N180Р180

К90

 

15,83

32,30

 

27,10

 

25,08

16,48

 

32,55

 

30,67

26,57

 

19,67

34,98

30,26

 

28,30

 

К180

 

20,94

39,49

 

30,71

 

30,38

25,42

 

35,58

 

32,58

31,19

 

 

 

Средняя по С

 

15,40

35,40

 

22,17

 

24,32

16,93

 

35,72

 

23,64

25,43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2008 г.

 

 

 

 

2009 г.

 

 

 

2010 г.

Среднее за 3 года

Средняя по В1

 

 

14,13

 

 

 

 

 

34,21

 

 

 

 

22,24

 

 

 

 

23,53

 

Средняя по В2

 

 

18,20

 

 

 

 

 

36,91

 

 

 

 

23,58

 

 

 

 

26,23

 

 

 

 

Оценка существенности эффектов

 

 

 

 

 

2008 г.

 

2009 г.

 

2010 г

 

Среднее

НСР05

для частных различий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,69

 

 

 

6,32

 

4,50

 

5,98

 

НСР05

для главных эффектов по фактору А

 

 

 

 

 

 

 

3,84

 

 

 

3,16

 

2,25

 

2,99

 

НСР05

для главных эффектов по фактору В и С

 

 

 

 

 

3,14

 

 

 

2,58

 

1,84

 

2,44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пермский аграрный вестник №1 (1) 2013

 

 

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

 

 

 

 

Внесение в опыте минеральных удобре-

существенную разность. Действие изучаемых

ний привело к следующим изменениям про-

форм калийных удобрений на продуктивность

дуктивности растений. Внесение азотных и

растений картофеля было схожим. Наиболь-

фосфорных удобрений в дозе 90 кг/га д.в.

шая урожайность в опыте была получена

(каждого элемента) позволило увеличить в 1,5

при внесении 180 кг/га д.в. калия хлористо-

раза урожайность клубней картофеля (с 11,41

го и калия хлористого электролитного на

до 17,42 кг/10 м2). Последующее увеличение

фоне N90P90. Высокое содержание азота и

азотно-фосфорного фона до 180 кг/га д.в., не

фосфора в почве ограничивало действие вы-

привело к существенному увеличения уро-

сокой дозы азотно-фосфорных удобрений,

жайности. По главному эффекту, высокая доза

которое отчасти способствовало более ин-

калийного компонента (180 кг/га) была более

тенсивному использованию калия почвы и

эффективна в составе полного минерального

внесенных удобрений.

 

 

удобрения (фактор В). Прибавка от еѐ внесе-

Отличный от предыдущих по сочетанию

ния составила 4,07 кг/10 м2 (при НСР05 = 3,14),

метеоусловий 2010 год, по нашему мнению,

вследствие чего, независимо от доз азотно-

стал основным фактором высокого действия

фосфорных удобрений, максимальная уро-

на картофеле используемых в опыте азотно-

жайность при внесении хлористого калия

фосфорных удобрений. Уровень прибавки

(20,94 кг/10 м2) и электролитного (21,75 кг/

урожая клубней возрастал

пропорционально

10 м2) получена при внесении калия в дозе 180

вносимым дозам. Более высокий уровень

кг/га. По главным и частным различиям раз-

урожая в опыте, независимо от формы калий-

ницы в действии форм калийных удобрений

ного удобрения, был получен при сочетании

выявлено не было. Максимальная урожай-

максимально-высокого

уровня

азотно-

ность клубней – 21,75 кг/10 м2 – получена при

фосфорных удобрений и калийного компо-

внесении калия хлористого электролитного в

нента (N180P180+K180). Величина урожая при

дозе 180 кг/га д.в. на фоне N90Р90.

внесении хлористого и электролитного калия

 

В 2009 г. высокое содержание элементов

составили, соответственно. (30,71 кг и 32,58 кг

питания в почве, наряду с благоприятными

с 10 м2). На основании главных и частных раз-

погодными условиями, обеспечили более вы-

личий эффекта от применения более высокой

сокую продуктивность растений в целом по

дозы калия удобрений выявлено не было, что,

опыту. Существенная разница в уровне уро-

в первую очередь, можно связать со значи-

жайности по сравнению с «нулевым» фоном

тельным количеством калия, доступного для

(N0P0), была получена на фоне N90P90, увели-

растений в почве.

 

 

чение дозы азотно-фосфорных удобрений до

В биохимических процессах, протекаю-

180 кг/га было агрономически неоправдан-

щих в картофельном клубне, важная роль

ным. В свою очередь, растения положительно

принадлежит макро- и микроэлементам. Вли-

отзывались на удвоенную дозу калия. Доказа-

яние минеральных удобрений на элементный

тельством служит прибавка, превышающая

состав клубней представлен в

таблице 2.

Таблица 2

Влияние минеральных удобрений на содержание фосфора и калия в составе клубней картофеля, % на сухое вещество (среднее за 3 года)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фактор С

 

 

 

Среднее

 

 

Фактор А

 

Фактор В

Кхл.

 

Кэл.

 

Кхл.

 

Кэл.

по фактору А

 

 

 

 

 

 

 

Р2О5

 

 

 

К2О

Р2О5

 

К2О

 

 

N0Р0

 

К90

 

0,51

 

0,73

 

1,69

 

1,77

0,68

 

1,75

 

 

 

К180

 

0,73

 

0,75

 

1,78

 

1,75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N90Р90

 

К90

 

0,64

 

0,72

 

1,62

 

1,66

0,73

 

1,68

 

 

 

К180

 

0,75

 

0,82

 

1,76

 

1,68

 

 

 

N180Р180

 

К90

 

0,75

 

0,77

 

1,75

 

1,71

0,71

 

1,70

 

 

 

К180

 

0,71

 

0,62

 

1,65

 

1,69

 

 

 

Среднее по фактору С

 

0,68

 

0,73

 

1,71

 

1,71

 

 

 

 

 

Среднее по фактору В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В1

 

0,69

 

 

 

1,70

 

 

 

 

 

 

 

В2

 

0,73

 

 

 

1,72

 

 

 

 

 

Оценка существенности эффектов для Р2О5 / К2О:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НСР05

для частных различий

 

 

 

 

 

 

 

 

0,25/0,20

 

 

НСР05

для главных

по фактору А

 

 

 

 

 

 

0,12/0,10

 

 

эффектов

 

 

по факторам В и С

 

 

 

 

 

 

0,10/0,08

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пермский аграрный вестник №1 (1) 2013

 

 

 

 

 

 

11

 

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

 

 

Наиболее высокое содержание фосфо-

клетчатку. В совокупности, данные соедине-

 

ра в клубнях (0,75-0,82%), независимо от

ния отражают содержание «сырой клетчатки».

 

формы калийного удобрения, получено при

 

Количество сырой золы и сырой клетчат-

 

использовании следующего сочетания эле-

ки, полученное в опыте в клубнях, представ-

 

ментов питания – N90Р90 + К180. Более высокое

лено в таблице 4.

 

 

 

 

 

содержание К2О, независимо от дозы калий-

 

Внесение азотно-фосфорных удобрений

 

ных удобрений, отмечено в вариантах с одно-

позволило получить картофель с меньшим

 

сторонним внесением калийного компонента.

количеством минеральных веществ в клубнях.

 

 

 

Данные, полученные в среднем за 3 го-

На достоверность сказанного указывает вели-

 

да исследований,

свидетельствуют об отсут-

чина НСР05 для главного эффекта по фактору

 

ствии

четкой зависимости

действия мине-

 

А. По-видимому, дополнительное количество

 

ральных удобрений на содержание фосфора и

 

азота в сочетании с фосфором способствует

 

калия в составе клубней.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

более интенсивному фосфорному обмену, ко-

 

 

 

Высокое содержание в клубнях карто-

 

 

 

торый, в свою очередь, является центральным

 

феля крахмала, азотистых соединений и ряда

 

звеном общего обмена веществ. Также можно

 

других

веществ

(клетчатки,

жира,

зольных

 

отметить переход части зольных элементов в

 

элементов) определяют его пищевые и кормо-

 

непродуктивную часть урожая.

 

 

 

вые достоинства [6].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Большее

количество

зольных

веществ

 

Получить максимальное содержание сы-

 

 

(5,72 и 6,05 %, соответственно) отмечено при

 

рого протеина и сырого жира в клубнях (8,20-

 

одностороннем внесении калия хлористого и

 

9,28 % и 1,07-1,11 %) позволило внесение ка-

 

калия электролитного в удвоенной дозе; со-

 

лия на делянках независимо от фона азотно-

 

держание сложных углеводистых соединений

 

фосфорных

удобрений в

дозе

120 и

 

(независимо от применяемой формы калийно-

 

90 кг/га, соответственно (табл. 3).

 

 

 

 

 

го удобрения) отмечено при внесении 90 кг/га

 

Картофель не содержит большого коли-

 

калия на максимально высоком фоне азотно-

 

чества

жиров. За

счет

него

удовлетворяется

 

фосфорных удобрений.

 

 

 

 

 

примерно 0,67 % от нормального количества

 

 

 

 

 

 

На основании главных эффектов по факто-

 

жиров,

необходимых

животным. В

клубне

 

 

рам В и С важно отметить равнозначность вли-

 

картофеля содержится в среднем около 0,1 %

 

яния используемых форм калийных удобрений.

 

«сырых жиров» на сырое вещество или 0,7-

 

 

Количество сырой клетчатки в вариантах

 

0,9 % – на сухое вещество [7]. Несмотря на то,

 

 

не зависело от внесенного количества азотно-

 

что количество липидов в клубне не велико,

 

фосфорного-калийного компонента и формы

 

имеются данные об активном их участии в

 

последнего по делянкам опыта.

 

 

 

обмене веществ и формировании вкуса и за-

 

 

 

 

Возможно, данная тенденция

 

наблюда-

 

паха картофеля [8, 9].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лась за счет наличия значительного количе-

 

При выращивании картофеля примерно 2-

 

ства элементов питания и,

прежде всего, до-

 

5 % от всего количества полисахаридов в со-

 

ступного для растений калия в почве.

 

ставе клубней приходится на гемицеллюлозу,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пентозаны, пектиновые вещества и собственно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

 

 

Влияние минеральных удобрений на содержание сырого протеина и сырого жира

 

 

 

 

в составе клубней картофеля, % на сухое вещество (среднее за 3 года)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фактор С

 

 

 

 

Среднее

 

 

 

Фактор А

Фактор В

 

Кхл.

 

Кэл.

 

Кхл.

 

Кэл.

 

по фактору А

 

 

 

 

 

 

 

 

Сырой протеин

 

Сырой жир

 

Сырой протеин

 

Сырой жир

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N0Р0

 

К90

 

 

 

9,16

 

6,84

 

1,04

 

0,95

 

7,60

 

 

 

0,96

 

 

К180

 

 

 

7,85

 

6,56

 

0,87

 

0,99

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N90Р90

К90

 

 

 

7,10

 

7,34

 

1,11

 

0,90

 

7,82

 

 

 

0,99

 

К180

 

 

 

9,28

 

7,55

 

0,93

 

1,04

 

 

 

 

 

N180Р180

К90

 

 

 

8,33

 

8,07

 

0,93

 

1,07

 

8,12

 

 

 

1,01

 

К180

 

 

 

7,86

 

8,20

 

1,05

 

0,96

 

 

 

 

 

Среднее по фактору С

 

 

 

8,26

 

7,43

 

0,99

 

0,99

 

 

 

 

 

 

 

Среднее по фактору В:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В1

 

 

 

 

 

7,81

 

 

 

1,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В2

 

 

 

 

 

7,88

 

 

 

0,97

 

 

 

 

 

 

 

Оценка существенности эффектов для сырого протеина/сырого жира

 

 

 

 

 

 

 

НСР05

для частных различий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,79/0,21

 

 

 

НСР05

для главных

 

 

по фактору А

 

 

 

 

 

 

 

1,39/0,11

 

 

 

эффектов

 

 

 

по факторам В и С

 

 

 

 

 

 

 

1,14/0,09

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пермский аграрный вестник №1 (1) 2013

 

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Таблица 4

Влияние минеральных удобрений на содержание сырой золы и сырой клетчатки в составе клубней картофеля, % на сухое вещество (среднее за 3 года)

 

 

 

 

 

 

Фактор С

 

 

 

Среднее

Фактор А

Фактор В

Кхл.

 

Кэл.

 

Кхл.

 

Кэл.

 

по фактору А

 

 

 

Сырая зола

 

Сырая клетчатка

Сырая зола

Сырая клетчатка

N0Р0

К90

5,45

 

5,74

 

2,02

 

2,48

5,74

 

2,29

К180

5,72

 

6,05

 

2,40

 

2,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N90Р90

К90

5,03

 

5,28

 

2,13

 

2,03

5,27

 

2,31

К180

5,22

 

5,53

 

2,57

 

2,50

 

N180Р180

К90

5,17

 

5,21

 

2,69

 

2,90

5,26

 

2,40

К180

5,40

 

5,28

 

2,03

 

1,97

 

Среднее по фактору С

5,33

 

5,51

 

2,31

 

2,35

 

 

 

Среднее по фактору В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В1

5,31

 

 

 

2,37

 

 

 

 

 

В2

5,53

 

 

 

2,29

 

 

 

Оценка существенности эффектов для сырой золы/сырой клетчатки:

 

 

 

НСР05

для частных различий

 

 

 

 

 

 

0,72/0,78

НСР05

для главных

по фактору А

 

 

 

 

 

 

0,36/0,39

эффектов

 

по факторам В и С

 

 

 

 

 

0,29/0,32

Клубни картофеля, ради которых воздецерогенными, мутагенными и эмбриотоксиче-

 

лывается эта культура, на 75…80 % состоят из

скими свойствами. Установлено, что 60-80 %

 

воды и на 20…25 % – из сухого вещества, ко-

поступающего количества нитратов животные

 

торое практически на 70 % состоит из крахма-

получают, прежде всего, с картофелем.

 

ла. У среднеранних сортов наиболее интен-

 

Данные по содержанию крахмала и нит-

 

сивное накопление крахмала в клубнях

ратов в составе клубней картофеля, выращен-

 

наблюдается через 70-80 дней после посадки.

ного в опыте, представлены в таблице 5.

 

В Нечерноземной зоне это происходит в

 

Рассчитанные величины главных эффек-

 

июле-августе, что совпадает с активным клуб-

тов и частных различий указывают на отсут-

 

ненакоплением. На крахмалистость клубней в

ствие существенного влияния изучаемых фак-

 

первую очередь оказывают влияние сортовые

торов на содержание крахмала.

 

 

 

 

особенности, размерность клубней, состав

 

Прохладная погода, недостаток солнеч-

 

почвы, ее обеспеченность влагой, элементами

ных дней, избыток осадков подавляет процесс

 

питания и, прежде всего, азотом и калием.

фотосинтеза и, как следствие, нитраты накап-

 

Для

здоровья

животных значительную

ливаются на уровнях, значительно превыша-

 

опасность при скармливании картофеля пред-

ющих ПДК. Министерством здравоохранения

 

ставляют нитраты, из которых в желудочно-

утверждены санитарно-гигиенические нормы,

 

кишечном тракте образуются нитриты. Обра-

согласно которым величина предельно-

 

зующиеся при участии нитратов нитрозоамины

допустимых концентраций для картофеля со-

 

и нитрозоамиды обладают выраженными кан-

ставляет 250 мг/кг сырых клубней.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

 

 

 

Влияние минеральных удобрений на содержание крахмала и нитратов

 

 

 

 

 

в составе клубней картофеля, в % и мг/кг сухого вещества (среднее за 3 года)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фактор С

 

 

Среднее

 

 

Фактор А

 

Фактор В

Кхл.

 

Кэл.

 

Кхл.

 

Кэл.

по фактору А

 

 

 

 

 

 

 

 

Крахмал

 

 

 

Нитратов

Крахмал

 

Нитратов

 

 

N0Р0

 

К90

 

 

16,81

 

16,68

 

456

 

389

16,49

 

410

 

 

 

К180

 

 

16,36

 

16,12

 

386

 

410

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N90Р90

 

К90

 

 

16,91

 

16,16

 

439

 

503

16,56

 

449

 

 

 

К180

 

 

16,36

 

16,82

 

444

 

412

 

 

 

N180Р180

 

К90

 

 

16,32

 

16,24

 

595

 

492

16,28

 

541

 

 

 

К180

 

 

16,72

 

15,82

 

611

 

467

 

 

 

Среднее по фактору С

 

 

16,58

 

16,31

 

488

 

446

 

446

 

 

Среднее по фактору В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В1

 

 

16,52

 

 

 

479

 

 

 

 

 

 

 

В2

 

 

16,37

 

 

 

455

 

 

 

 

 

Оценка существенности эффектов для крахмала/нитратов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НСР05

для частных различий

 

 

 

 

 

 

 

1,62/261

 

 

НСР05

для главных

 

по фактору А

 

 

 

 

 

0,81/130

 

 

различий

 

 

 

по факторам В, С и их взаимодействий

 

 

0,66/106

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пермский аграрный вестник №1 (1) 2013

 

 

 

 

 

 

13

 

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

 

Достоверное увеличение количества нит-

руб.),

также

отмечено в варианте –

розных соединений в клубнях картофеля про-

N180Р180Кх180. Самая низкая себестоимость

изошло только при внесении удвоенной дозы

тонны клубней отмечена в варианте с исполь-

азотно-фосфорных удобрений. По главным

зованием двойного количества

хлористого

эффектам и частным различиям, разницы в

калия электролитного (180 кг/га д.в.) на уме-

действии доз и форм калийных удобрений вы-

ренном фоне азотно-фосфорных удобрений.

явлено не было. Наиболее высокое содержа-

Выводы. В среднем, за три года макси-

ние

нитратов

(соответственно,

611 и

мальная урожайность (31,19 кг/10 м2), получе-

503 мг/кг), независимо от азотно-фосфорного

на при внесении хлористого калия электро-

фона, было отмечено при внесении 180 кг/га

литного в варианте N180Р180 + Кэл.180. Отмечен

д.в. хлористого калия и 90 кг/га д.в. хлористо-

положительный эффект от применения двой-

го калия электролитного.

 

ной дозы калия, независимо от формы удоб-

 

Для комплексной оценки эффективности

рения. Внесение более высокой дозы азотно-

возделывания картофеля необходимо устано-

фосфорного компонента минеральной смеси

вить экономическую целесообразность при-

оказалось неэффективным. На основании

менения средств химизации в опыте (табл. 6).

главных эффектов и частных различий уста-

 

Экономическая оценка позволяет опреде-

новлена высокая эффективность нового ка-

лить уровень экономических затрат, себесто-

лийного удобрения, не уступающего по эф-

имость получаемой продукции и рентабель-

фективности хлористому калию как по годам

ность производства картофеля в целом.

исследований, так и в среднем за три года.

 

Стоимость урожая с гектарной площади

Наиболее рентабельным, на основании

(187,1 тыс. руб.) напрямую зависит от уро-

представленных данных и проведенных рас-

жайности опытной культуры, достигая своего

четов на их основе, можно считать вариант с

максимума при внесении N180Р180Кэл180. Уро-

использованием калия хлористого электро-

вень

затрат увеличивался пропорционально

литного в дозе 180 кг/га д.в. при умеренном

количеству вносимых удобрений в вариантах

фоне

(N90P90)

азотно-фосфорных

удобрений.

опыта. Наибольшее их количество (87,3 тыс.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6

 

Экономическая эффективность использования минеральных удобрений

 

 

при возделывании картофеля

 

 

 

 

Стоимость

Затраты

Себестоимость

Условно чистый

 

 

Вариант

урожая

на 1 га,

Рентабельность, %

п/п

клубней, руб./т доход, тыс. руб./га

 

с 1 га*, тыс. руб.

тыс. руб.

 

 

1

N0Р0Кх90

117,8

71,2

3626,4

46,6

 

65,5

2

N0Р0Кэл90

122,3

71,2

3492,1

51,1

 

71,8

3

N0Р0Кх180

120,3

72,5

3614,3

47,8

 

66,0

4

N0Р0Кэл180

120,0

72,0

3598,7

48,0

 

66,7

5

N90Р90Кх90

150,2

78,9

3149,1

71,4

 

90,5

6

N90Р90Кэл90

146,7

78,5

3209,3

68,2

 

87,0

7

N90Р90Кх180

154,6

80,2

3112,4

74,4

 

92,8

8

N90Р90Кэл180

179,9

80,8

2692,7

99,2

 

122,8

9

N180Р180Кх90

150,5

85,1

3395,0

65,3

 

76,7

10

N180Р180Кэл90

159,4

85,3

3209,6

74,1

 

86,9

11

N180Р180Кх180

182,3

87,6

2883,8

94,7

 

108,1

12

N180Р180Кэл180

187,1

87,3

2800,1

99,8

 

114,3

*- цены взяты на основании фактической цены реализации хозяйствами картофеля на март 2013 года.

Литература

1.Анисимов Б.В., Чугунов В.С., Шатилова О.Н. Производство и рынок картофеля в Российской Федерации в 2009 году // Картофель и овощи, 2010, - № 4. С. 13-14.

2.(Пермский край в цифрах, 2012).

3.Справочник картофелевода. Под ред. Б.А. Писарева. Сост.: А.С. Воловик, С.А. Гусев. М., Колос, 1975. – 288 с.

4.Зубко Д.Г. Кукуруза на силос для районов с коротким периодом вегетации // Кукуруза и сорго, 2009, - №1.-С. 2-3.

5.Доспехов Б.А. Методика полевого опыта./ Б.А. Доспехов - М., Колос, 2011.– 335 с.

6.Власюк П.А., Власенко Н.Е. Мицко В.Н. Химический состав картофеля и пути улучшения его качества. – Киев: Наукова Думка, 1979. – 193 с

7.Картофель России, том II / Под редакцией А.В. Коршунова. – М.: ВИНИТИ, 2003. – 321 с.

8.Kushizaki M. The development physiology and fertilizer requirement of Irish potatoes. ASPAC Techn. – 1975 – Bull. 24, p. 94 // Potato fertilizers for yield and quality. – International Potash Institute. Basel/Switzerland, 1993.

9.Анисимов Б.В. Пищевая ценность картофеля и его роль в здоровом питании человека / Картофель и овощи. –

2006. – №4. С. 9-10.

14

Пермский аграрный вестник №1 (1) 2013

АГРОИНЖЕНЕРИЯ

УДК 631.3

А.С. Волегов, ст. преподаватель, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА

ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМБИНИРОВАННЫХ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ПОСЕВНЫХ АГРЕГАТОВ ПРИ ВЫСЕВЕ СЕМЯН ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР

 

Совершенствование высевающих аппара-

За входные процессы модели (рис. 2а)

тов сеялок точного высева прежде всего свя-

приняты: неровности почвы z(t) и плотность

зано с исследованием динамики элементов

почвы (t) Оценкой модели (выходной про-

высевающей системы [1].

 

 

цесс) является скольжение почвы (t)/ Связь

 

Динамическую модель посевной секции

между входными и выходными переменными

с

пневматическим

высевающим

аппаратом

звена имеет вид:

 

рассматривали

в

виде

последовательных

ε(t)=A1(Z,t)+A2(S,t),

(1)

звеньев (рис. 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

где А1 и А2 – линейные операторы.

 

Было установлено, что основным факто-

 

 

 

ром, оказывающим влияние на формирование

В звене 3 – «механизм привода» (рис. 2б),

густоты

насаждений, является

продольная

за входное воздействие принято скольжение

равномерность распределения семян. Поэтому

ε(t). Выходным процессом этого звена являет-

в

качестве выходного

параметра приняли

ся угловая скорость диска высевающего ап-

только

процесс

изменчивости

интервалов

парата ω (t). Связь по каналу ε(t)

– ω (t) осу-

между семенами.

 

 

 

 

 

Поскольку вероятностная модель, приве-

ществляется через оператор А3.

 

 

 

 

денная на рисунке 1, является системой, со-

ω (t)=A3(ε,t).

(2)

стоящей из трех последовательно соединен-

Ввиду отсутствия полного математиче-

ных звеньев – взаимодействие опорно-

ского описания рабочего процесса посевной

приводного колеса с почвой (1), механизма

секции с пневматическим аппаратом точного

привода (2) и потока семян (3), то, применив к

высева была проведена идентификация про-

звену 1 как линейной преобразующей системе

цесса высева согласно моделям, приведенным

принцип суперпозиций, получили разверну-

на рисунке 2.

 

тую структурную схему динамической модели

 

 

движения посевной секции (рис. 2).

z(t)

 

(t)

 

ω(t)

 

l(t)

1

2

3

(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Модель посевной секции

 

 

z(t)

 

А1

 

 

ω(t)

ω(t)

 

l(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(t)

(t)

А3

 

А4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(t)

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А2

 

а)

 

б)

 

 

в)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) звено – «Взаимодействие опорно-приводного колеса с почвой»; б) звено - «механизм привода»; в) звено – «преобразование потока семян»

Рис. 2. Развернутая структурная схема динамической модели движения посевной секции

Пермский аграрный вестник №1 (1) 2013

15

АГРОИНЖЕНЕРИЯ

 

Работа основывалась на методах стати-

амплитудно-частотная характеристика

стической динамики.

 

 

 

 

 

имеет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В полевых условиях была получена ин-

 

 

 

2

 

 

 

 

K 2 1 T 2ω 2

 

 

формация входных

и выходных

процессов:

А ω

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

1 T 2ω 2 2 T 2ω 2

 

 

Z(t),

ρ(t),

ε(t), ω (t)

и l(t). Кроме того, реги-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стрировались пройденным агрегатом путь L и

При аппроксимации взяты три значения

время работы. Профиль поля z(t) регистриро-

A ω 2

A,

A ω 2 В ,

 

 

вался с помощью изготовленного нами про-

A ω 2

С , A ω

0

2 К 2 .

 

 

филографа в виде полосы длиной 5 м, относи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тельно которого

 

подпружиненным каточком

Затем решали систему трех уравнений

регистрировались неровности с длиной волны

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Т 02ω12

 

 

 

 

 

 

l < 5 м. Запись процесса ρ(t) осуществлялась

А

 

 

К 2

,

 

 

 

продольным

плотномером,

закрепленном на

1

2

 

2

2

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

раме агрегата. Процесс скольжения ε(t) опор-

 

 

 

Т1

ω1

 

 

 

 

Т 2 ω1

 

 

 

 

 

 

 

 

К 2 1 Т 02ω22

 

 

 

 

 

 

но-приводного колеса регистрировался с по-

В

 

 

 

,

 

 

 

 

мощью свободного (не нагруженного) колеса

1 Т12ω22 2

Т 22ω22

 

 

с фотостробоскопическим

датчиком. Нерав-

 

 

 

 

 

 

К 2 1 Т 02ω32 .

 

 

номерность вращения высевающего диска ω(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 1 Т12ω32 2

Т 22ω32

 

 

регистрировалась также с помощью фото-

 

 

стробоскопических

датчиков. Синхронно с

Относительно неизвестных.

После полу-

регистрацией этих процессов фиксировалось

чения значений постоянных времени сравни-

расстояние между семенами l(t).

 

 

 

 

 

 

вали экспериментальную

 

и аппроксимируе-

 

Вся

 

аппаратура

при записи

процессов

 

 

 

мую частотные характеристики.

Таким обра-

(осциллограф, блок сбора информации) уста-

зом в результате экспериментальных исследо-

навливалась в кабине трактора.

 

 

 

 

 

 

ваний получили оценки операторов А

*

звеньев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В полевых условиях были получены реа-

модели, где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лизации указанных выше процессов, при об-

Т1 и Т2 – постоянные времени звена, ха-

работке которых получили автокорреляцион-

рактеризующие инерционные и демпорирую-

ные функции ρ(t), графики спектральных

щие свойства;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотностей

σ(ω), взаимных корреляционных

К – коэффициент усиления звена, показы-

функций ρху(τ) и взаимные спектральные

вающий, как усиливается входной сигнал;

плотности S ωj

 

и S M ωj на скоростях

Т0 – определяет динамику звена.

 

 

 

 

 

 

yx

 

 

 

 

yx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

движения агрегата 1,73 м/с и 2,37 м,с.

Для оценки идентичности модели исполь-

B

 

 

 

 

 

 

m 1

 

 

 

 

зовали дисперсионную

 

меру идентичности,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S yx ωj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

которая была получена из функции когерент-

 

Ryx (0)

R1 (i ) cosω j (i )

 

ности. Функция когерентности определяет

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

взаимную связь выходного и входного про-

S yxM ωj

 

m

 

i sin ω j i .

цессов в частотной области на каждой частоте

R2

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в диапазоне, где связь существенна.

 

 

 

Амплитудно-частотные

характеристики

Алгоритмом вычисления предусматрива-

 

ли определение

 

функции

 

 

когерентности по

модели определяются по выражению

 

 

 

характеристикам

 

 

 

взаимной

спектральной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотности и спектральным плоскостям реали-

A ω

 

S B ω | S

 

ω 2 S M

ω | S

 

ω 2 .

 

x

x

зации на входе и выходе модели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yx

 

 

 

yx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученные экспериментальные характе-

2 ω

 

 

 

 

 

S ω

 

2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ристики [A(ω)]

 

аппроксимированы аналити-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x ω y ω Д х Д у

 

 

ческими выражениями. Для передаточной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

функции вида

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Далее была определена вспомогательная

 

 

 

 

W S

 

K T0 S 1

 

 

 

величина и вычислено

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω 1 2 ω

 

 

 

 

 

 

T 2 S 2 T S 1

 

 

 

 

у(ω)

у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пермский аграрный вестник №1 (1) 2013

АГРОИНЖЕНЕРИЯ

распределение относительной ошибки по спектру (по формуле Симпсона):

ω 13 у ωi 1 4 y ωi y ωi 1 ω .

Относительная ошибка модели в частотной области

ωср

ω1

ω 0

и дисперсионная мера идентичности

1 .

Оценка дисперсионной меры идентичности позволила судить о степени адекватности модели. Практически удовлетворительным является диапазон ξ=0,7…1,0.

Результаты полевых экспериментальных исследований приведены в таблицах 1…4.

Из таблиц видно, что с увеличением скорости движения посевной секции с 1,73 м/с до 2,23 м/с динамические свойства ее возрастают. Увеличиваются также инерционные и демпорирующие свойства, а коэффициент усиления всех звеньев модели уменьшается.

О тесноте связи входных и выходных процессов можно судить по виду и взаимных

корреляционных функций во временной области и по спектральным плотностям в частотной. С увеличением скорости временная связь всех процессов уменьшится, а существенная (несущая) частота увеличивается с ωн=8…10,5

с-1 до ωн=12,6…14,7 с-1.

Оценку адекватности полученной модели проводили по дисперсионной мере идентичности ξ, которую определили из функции когерентности. Значения ξ приведены в табл. 1…4.

Выводы

-Полученные оценки дисперсионной меры идентичности позволяют судить о высокой степени адекватности построенной модели посевной секции с аппаратом точного высева.

-Результаты проведенной работы дают основание считать, что возможно решение сложной технологической задачи – осуществление однозернового пунктирного посева мелких семян сельскохозяйственных культур.

-Внедрение пунктирного посева семян овощных культур и кормовых корнеплодов обеспечит базу внедрения энергосберегающих технологий возделывания этих культур.

Таблица 1

Результаты математической обработки реализаций

Υс, м/с

Т0

Т1

Т2

К2

ξ

1,73

0,403

0,188

0,030

0,04

0,54

2,37

1,14

0,148

0,067

0,08

0,51

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

 

Результаты математической обработки реализаций

 

Υс, м/с

Т0

 

Т1

Т2

К2

ξ

1,73

0,049

 

0,072

0,024

0,02

0,43

2,37

0,076

 

0,075

0,016

0,02

0,41

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

Значения коэффициентов передаточной функции звена «механизм привода»

 

Υс, м/с

Т0

Т1

Т2

К2

 

ξ

1,73

0,248

0,098

0,025

1,653

 

0,89

2,37

0,388

0,086

0,095

1,247

 

0,83

Таблица 4

Значение коэффициентов передаточной функции звена «преобразование потока семян»

Υс, м/с

Т0

Т1

Т2

К2

ξ

1,73

0,264

0,103

0,046

0,21

0,79

2,73

0,902

0,220

0,120

0,008

0,71

Литература

Современные методы идентификации систем: Пер. с англ. / Под ред. П. Эйкхоффа. – М.: Мир, 1983. – 400 с.

УДК 631.3

Пермский аграрный вестник №1 (1) 2013

17

АГРОИНЖЕНЕРИЯ

А.Ф. Кошурников, канд. техн. наук, профессор, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РАЗМЕЩЕНИЯ СЕМЯН И РАСТЕНИЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВАРИАНТАХ ТЕХНОЛОГИИ МЕХАНИЗИРОВАННОГО ФОРМИРОВАНИЯ ГУСТОТЫ НАСАЖДЕНИЙ

Прогрессивные технологии возделывания

функции-оригинала.

 

 

 

 

 

 

 

пропашных культур, как правило, основаны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)

на использовании пунктирного посева и меха-

 

 

х eixt е t dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ix

 

низированного формирования густоты стоя-

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния растений.

 

 

 

Характеристическую функцию компози-

Моделирование этого сложного техноло-

ции находят как произведение характеристи-

гического процесса, зависящего от очень

ческих функций слагаемых, т.е.

 

большого числа

факторов,

обеспечивающих

 

 

 

 

 

k 1

 

 

 

 

(3)

всходы, развитие растений и наличия техни-

 

 

 

 

u x j x ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j 1

 

 

 

 

 

ческих

средств

соответствующего

уровня,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

которую можно использовать для опреде-

может

облегчить

выбор оптимальных пара-

ления дифференциальной функции fk(t) иско-

метров различных этапов работы.

 

 

мого распределения:

 

 

 

 

 

 

 

Методологической основой работы стало

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

построение вероятностной модели технологи-

 

 

 

n х

ixt

 

 

 

 

(4)

 

 

 

е

fk

(t)dt

ческого процесса от варианта чисто случайно-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

го пуассоновского распределения семян при

Решением этого интегрального уравнения

посеве (что наблюдается при малых расстоя-

является

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ниях между семенами, соизмеримых с разбро-

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

сом их аппаратом) до описания равномерно-

 

 

 

 

fr (t) t

 

е t ,

(5)

изреженного потока, формируемого

сеялкой

 

 

 

 

 

 

k!

 

 

 

 

представляющее

собой

 

распределение

точного высева.

 

 

 

 

 

 

 

Эрланга k-порядка.

 

 

 

 

 

 

 

При пуассоновском распределении числа

 

 

 

 

 

 

 

Обобщение

распределения Эрланга

на

 

 

 

 

 

семян на том или ином отрезке расстояние меж-

случай дробных k и замена плотности исход-

ду семенами имеют, как известно, показатель-

ного пуассоновского потока λ на плотность

ное распределение с интегральным законом:

«изреженного» потока к, когда к = 1/ mk, где

 

 

F(t) 1 е t

 

mk – среднее расстояние между семенами,

и плотностью распределения

 

приводит к известному гамма-распределению:

 

 

 

 

k k 1 k 1 t k e k k 1 t ,

(6)

 

 

f (t) е

t

 

f

ok

(t)

 

 

,

(1)

 

 

Г k 1

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где λ – плотность потока.

 

где Г(к+1) = k! – гамма-функция.

 

Равномерно изреженный поток отличает-

 

Распределение растений в рядке отлича-

ся от простейшего тем, что вместо некоторого

ется от распределения семян тем, что часть их

 

 

 

 

 

количества k семян при большой норме высе-

не взойдет, и от этого расстояния между взо-

ва в сошник подается только одно (за счет со-

шедшими увеличивается.

 

 

 

 

 

 

ответствующего размещения рабочих элемен-

Модель

чередования

 

 

взошедших

и

тов высевающего аппарата, таких как ячейки

невзошедших семян в рядке привела к геомет-

для семян, присасывающие отверстия, магни-

рическому распределению

 

 

 

 

 

ты, электроды и т.д.).

 

 

 

 

 

 

 

Pm Pqm ,

(7)

Плотность потока распределения проме-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

жутков между семенами Т - определения как

где Рm

вероятность появления m

композиция k+1 отрезка исходного пуассо-

невсхожих семян между двумя растениями;

 

новского потока событий с использованием

P – вероятность всхожести;

 

метода характеристических функций, пред-

q =1-Р –вероятность того, что семя не

ставляющих собой преобразования Фурье от

взойдет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

Пермский аграрный вестник №1 (1) 2013

АГРОИНЖЕНЕРИЯ

С учетом этой закономерности распреде-

вания (метод Монте-Карло) с использовани-

ление растений может быть описано диффе-

ем ЭВМ.

 

 

 

 

 

ренциальной функцией:

 

 

 

Все

современные

компьютеры

имеют

 

 

k k 1

 

 

 

m 1 k m

 

встроенные программы формирования случай-

f (t) Pqm

 

 

k k 1 t

е n k 1 t (8)

ных чисел с равномерным распределением Ri.

Г m 1 k 2

m 0

 

 

 

 

 

Используя эти числа, можно получить ве-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Измерения десятков тысяч

расстояний

личину Si c заданным законом распределения

между растениями не обнаружили противоре-

путем решения интегрального уравнения:

чивости фактического распределения гипотезе

 

Si

 

 

 

 

о распределении (8).

 

 

 

 

 

 

 

f (x)dx Ri .

 

(9)

Формирование распределения растений в

 

 

 

 

 

 

рядках пропашных культур посевом на конеч-

Для

показательного распределения f(x),

например,

 

 

 

 

ную густоту связано с большим риском, т.к.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

условия

появления

всходов могут оказаться

 

Si

1

ln 1 Ri

 

(10)

весьма неблагоприятными, что может вызвать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

изреженность посевов.

 

 

 

 

т.е.

логарифмируя

равномерно-

В связи с этим при посеве в почву поме-

распределительные

числа Ri,

выдаваемые

щают заведомо избыточное количество семян,

компьютером, можно легко получить числа с

а при благоприятных погодных условиях по-

показательным распределением.

 

 

лучают загущенные посевы, которые требуют

 

 

На основе этих чисел образовано постро-

последующего прореживания.

 

 

 

 

ение компьютерных программ, имитирующих

Механизированное

вдольрядное

проре-

процесс образования расстояний между семе-

живание

может быть

 

неуправляемым

«сле-

 

нами, а затем растениями до и после прорежи-

пым» или автоматическим (селективным).

вания.

 

 

 

 

 

По

данным ряда

 

исследований,

длина

 

 

 

 

 

 

Компьютерные

программы

―Punktir‖ и

букетов

и

вырезов

колеблется

случайным

―Posev‖, реализующие эти модели, позволяют

образом в некоторых пределах,

причем за-

определить конечный

результат, т.е.

найти

кон распределения этих интервалов близок к

ряды распределения семян, растений до и по-

нормальному.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сле прореживания по той или иной схеме и их

Аналитический

метод определения рас-

числовые характеристики, а также с помощью

стояний между растениями после прорежива-

методов вычислительного эксперимента обос-

ния по той или иной схеме, разумеется, воз-

новать рациональную

схему формирования

можен, но приводит к необоснованной слож-

густоты насаждений, обеспечивающую опти-

ности решения задачи.

 

 

 

 

 

 

 

 

мальные

значения площадей питания расте-

Значительно проще задача может быть

ний после прореживания.

 

 

решена методом статистического моделиро-

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример определения результатов имитационного моделирования формирования густоты насаждений при пунктирном посеве и прореживании семян различными методами

В компьютер введены следующие исходные данные: Вариант «слепого» прореживания.

Всхожесть семян, % – 60.

Среднее расстояние между семенами, см – 4. Коэффициент вариации, % – 60.

Величина междурядья, см – 45.

Вы используете автоматический прореживатель ПСА-2,7 (Y/N) – n. Средняя длина букета, см – 6.

Среднеквадратическое отклонение длины букета, см – 1. Средняя величина выреза, см – 6. Среднеквадратическое отклонение выреза, см – 1.

Пермский аграрный вестник №1 (1) 2013

19

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]