Efektywność kruszenia gleby w uprawie międzyrzędowej z uwzględnieniem aspektów środowiskowych

Transkrypt

1 Efektywność kruszenia gleby w uprawie międzyrzędowej z uwzględnieniem aspektów środowiskowych Tomasz Nowakowski, Aleksander Lisowski, Jerzy Buliński, Stanisław Gach, Jacek Klonowski, Adam Strużyk, Michał Sypuła, Jarosław Chlebowski, Kostyra Krzysztof, Jan Kamiński, Adam Świętochowski, Magdalena Dąbrowska-Salwin, Daniel Lauryn, Jarosław Margielski Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie Katedra Maszyn Rolniczych i Leśnych

2 Plan prezentacji 1. Wstęp 2. Cel pracy 3. Zakres badań 4. Materiał i metodyka badań 5. Wyniki badań 6. Wnioski

3 Wstęp Cele uprawy gleby uzyskanie struktury gruzełkowatej, usprawnienie gospodarki wodnej, gospodarowanie powietrzem i niszczenie skorupy, regulacja temperatury, przykrycie resztek pożniwnych i poplonu, walka z chwastami, mobilizacja pokarmów gleby i przemieszanie nawozów, walka z szkodnikami i chorobami gleby, ułatwienie korzeniom przenikania w głąb gleby, uzyskanie korzystnych warunków dla rozwoju mikroorganizmów, zachowanie próchnicy, walka z erozją wodną gleby, walka z erozją wietrzną gleby.

4 Cel pracy Celem pracy było zbadanie intensywności kruszenia gleby w warunkach polowych, z wykorzystaniem pielnika pracującego w uprawie międzyrzędowej, przy zróżnicowanej prędkości i głębokości roboczej

5 Materiał i metodyka: pielnik Sekcje pielnika - trzy gęsiostópki o szerokości 13,5 cm z zębami sprężystymi Vibro S (środkowa w osi sekcji, boczne w rozstawie 100 mm od osi rzędu, tarcze osłaniające - rozstaw 350 mm).

6 Materiał i metodyka: element roboczy Parametry Gęsiostópka B135 Szerokość (w, mm) 133 Długość ostrza (l, mm) 120 Kąt noska (2q o, o ) 64 Kąt natarcia czołowy (a, o ) 13 Kąt natarcia noża (a s, o ) 28 Kąt ostrza (b s, o ) 26 Kąt przyłożenia noża (e, o ) 1 Kąt pochylenia trzonu (a t, o ) 36,3 Ząb sprężysty Kąt przyłożenia gęsiostópki 8 (a p, o ) Stała sprężyny, 5,3 (podatny) sztywność (k, kn m 1 ) Element roboczy ząb sprężysty (typ S) X = 0,19 F + 3,92 R² = 0,9986 Charakterystyka zęba sprężystego S Obciążenie F, N X-przemieszczenie końca zęba w kierunku ruchu maszyny, Z-przemieszczenie końca zęba w kierunku prostopadłym do kierunku ruchu maszyny i podłoża Z= 0,712 F - 2,76 R² = 0,9989 Ugięcie X, Z mm

7 Zakres badań Zestawienie parametrów i czynników podczas badań polowych pielnika FM VCO 6 m Pielnik FM VCO 6 m Głębokość robocza, cm 3 5 Prędkość ruchu, km/h

8 Materiał i metodyka: miejsce badań Miejscem badań było pole pszenicy ozimej, na którym wyznaczono kwaterę o długości 350 m i szerokości 35 m. Pole, zasiane było siewnikiem o szerokości roboczej 3 m w dwóch rozstawach 25 i 50 cm.

9 Materiał i metodyka: parametry fizyczne gleby Stan fizyczny gleby określono poprzez pomiar: - wilgotności gleby, (metoda suszarkowo-wagowa zgodnie z wymaganiami normy PN-ISO 11465:1999) Średnio % Min % Max % Odchylenie standardowe Współczynnik zmienności % Wilgotność 19,15 17,28 21,61 1,17 6,10

10 Materiał i metodyka: parametry fizyczne gleby Stan fizyczny gleby określono poprzez pomiar: - wilgotności gleby, - gęstości gleby, (próbnik dzielony do pobierania próbek gleby w stanie nienaruszonym typu 04,17 firmy Eijkelkamp o objętości cylinderków 100 cm 3 i wysokości 50 mm) Gęstość gleby średnia 1,32 g/cm 3

11 Materiał i metodyka: parametry fizyczne gleby Stan fizyczny gleby określono poprzez pomiar: - wilgotności gleby, - gęstości gleby, - zwięzłości gleby, (penetrometr stożkowy o kącie rozwarcia stożka 30 o i średnicy podstawy 20,27 mm, zgodnie z normą ASAE S 313.2) Zwięzłość gleby obliczano (Z g ) według zależności: Zwięzłość 640 kpa gdzie: Z g - zwięzłość gleby, kpa, F s odczytana wartość wskazania sondy, D średnica końcówki stożkowej, mm.

12 Materiał i metodyka: stopień kruszenia gleby Stopień kruszenia gleby na powierzchni określano na podstawie wskaźnika zbrylenia (Z) i obliczano go z wzoru (PN-90/R-55021): gdzie: Z - stopień kruszenia gleby, %, z b - powierzchnia zajmowana przez bryły o średnicy powyżej 30 mm, zebrane z 1 m 2.

13 Wyniki badań 6 km h -1 9 km h km h -1 Widok stopnia kruszenia gleby dla głębokości roboczej 5 cm

14 Źródło zmienności Suma kwadratów Wyniki badań Tabela. Analiza wariancji czynników wpływających na wartość stopnia kruszenia gleby (Z) Liczba stopni swobody Średni kwadrat Wartość statystyki F obl Poziom istotności Prędkość: v 70,1 2 35,0 3,46 0,0385 Głębokość: a 45,2 1 45,2 4,47 0,0392 v a 11,5 2 5,7 0,57 0,5705 Błąd 546, ,1 Tabela. Podział wartości stopnia kruszenia gleby na grupy jednorodne według: prędkości i głębokości roboczej Prędkość Liczebność Średnia Podobieństwo grup 6 km h ,79% 9 km h ,28% 12 km h ,43% Głębokość Liczebność Średnia Podobieństwo grup 3 cm 30 93,03% 5 cm 30 91,29% Rozkład średnich wartości stopnia kruszenia gleby w zależności od prędkości i głębokości roboczej

15 Źródło zmienności Suma kwadratów Wyniki badań Tabela. Analiza wariancji czynników wpływających na wielkość brył (d) Liczba stopni swobody Średni kwadrat Wartość statystyki F obl Poziom istotności Prędkość: v 2, ,115 3,938 0,0253 Głębokość: a 0, ,284 1,003 0,3210 v a 0, ,024 0,084 0,9197 Błąd 15, ,283 Tabela. Podział wartości średnicy brył na grupy jednorodne według: prędkości roboczej Prędkość Liczebność Średnia Podobieństwo grup 6 km h ,38 cm 9 km h ,01 cm 12 km h ,94 cm Rozkład średnich wartości średnicy brył w zależności od prędkości i głębokości roboczej

16 Wyniki badań Rozkład średniej liczby brył w zależności od prędkości i głębokości roboczej

17 Wnioski 1. Można zauważyć, że ze wzrostem prędkości roboczej następuje zwiększenie intensywności kruszenia gleby niezależnie od głębokości roboczej. Wyższe wartości obserwowano dla mniejszej głębokości roboczej (93,03%), jednak dla badanego zakresu prędkości roboczych, przy głębokości roboczej 5 cm, wystąpiło zwiększenie stopnia kruszenia o 3,4%, gdy dla głębokości 3 cm tylko 1,8%. 2. Średnia wielkość brył pozostałych na polu po przejeździe pielnika FM VCO 6 m, zmniejszała się ze wzrostem prędkości roboczej. W badanym zakresie prędkości roboczych 6-12 km h -1 średnia wielkość brył zmniejszyła się z 4,41 do 3,93 cm, ale zmiana prędkości w zakresie 9-12 km h -1 nie miała istotnego wpływu na wielkość brył.

18 Dziękuję za uwagę