AGRIS - 

2015

Sindireva A.V. | Hamova O.F. | Stepanova O.V.

The influence of iodine in a form of potassium iodide on the number of soil microorganisms and phytotoxity of meadow-chernozemic soil was studied. A laboratory experiment was conducted with soil incubation for 21 days and introduction of potassium iodide with amount of iodine being between 1 and 27 kg/ha. The number of soil microorganisms was determined through its inoculation over solid media, and namely bacteria that utilize nitrous organic compounds were inoculated over beef-extract agar (BEA), microorganisms that consume mineral nitrogen - over starch-and-ammonia agar (SAA), oligonitrophils - over Mishustina medium, phosphate mobilizing bacteria - over Muromtsev and Gerretsen medium, cellulose-decomposing microorganisms - over Hutchinson agar. Hydrous leached agar with the addition of double salt of phosphorus acid was used for nitrifiers and Chapek acidated medium was used for fungi. After increase in iodine amount up to 21 kg/ha the growth was marked of the bacteria that utilize nitrous organic compounds inoculated over BEA, bacteria that consume mineral nitrogen inoculated over SAA, oligonitrophils and phosphate mobilizing bacteria. At the same time the number of cellulose-decomposing microorganisms decreased after the application of potassium iodide. The total number of microorganisms is the highest at introduction of potassium iodide having the iodine amount of 21 kg/ha and is 5 times higher than the control level. It was discovered that iodine in amounts of 1-18 kg/ha stimulates the laboratory germination and the initial growth performance of testing culture of radish. After increasing the iodine amounts higher than 21 kg/ha a phytotoxic effect was observed and the test characteristics decrease by 20-30%. In general, the effect of iodine on microorganisms number and soil toxicity is questionable and depends on the exact iodine amounts and the species of soil microorganisms. | Изучено влияние йода в форме иодида калия на численность почвенных микроорганизмов и фитотоксичность лугово-черноземной почвы. Проведен лабораторный опыт с 21-дневной инкубацией почвы при внесении иодида калия с дозой йода от 1 до 27 кг/га. Путем высева на твердые питательные среды определялась численность почвенных микроорганизмов: бактерий, утилизирующих органические соединения азота на мясо-пептонном агаре (МПА), микроорганизмов, потребляющих минеральный азот на крахмало-аммиачном агаре (КАА), олигонитрофилов на среде Мишустиной, фосфатмобилизующих бактерий на среде Муромцева-Герретсена, целлюлозоразрушающих микроорганизмов на агаре Гетчинсона. Водный выщелоченный агар с добавлением двойной соли фосфорной кислоты использовали для нитрификаторов, подкисленную среду Чапека - для грибов. При увеличении дозы йода до 21 кг/га отмечался рост бактерий, утилизирующих органические соединения азота на МПА, потребляющих минеральный азот на КАА, олигонитрофилов, фосфатмобилизующих микроорганизмов. В то же время численность целлюлозоразрушающих микроорганизмов в условиях применения иодида калия снижается. Общая численность микроорганизмов максимальна при внесении KI с дозой микроэлемента 21 кг/га и превышает уровень контроля в 5 раз. Установлено, что в дозах от 1 до 18 кг/га йод, оказывает стимулирующее влияние на лабораторную всхожесть и начальные показатели роста тест-культуры редиса. При повышении концентрации микроэлемента свыше 21 кг/га отмечается фитотоксический эффект: изучаемые показатели снижаются на 20-30%. В целом, действие микроэлемента на численность микроорганизмов и токсичность почвы неоднозначно, зависит от дозы микроэлемента и вида почвенных микроорганизмов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Skvortsova, E.B. | Rozhkov, V.A. | Morozov, D.R., The V.V. Dokuchaev Research and Development Inst. of Soil Science, Moscow

The methods of multidimensional statistics and claster analysis were used to create an automated classification and diagnostics of the pore space in 200 micromorphological vertically oriented thin sections prepared from podzolic soils (the Republic of Komi), soddy-podzolic soils (the Moscow region), gray forest soils (Tula region) and chernozems (Kursk and Voronezh regions in Russia, Odessa region in Ukraine). The area of ready thin sections equaled 3х4 cm. The computer imagination analysis permitted to study fine macro-voids (d=0.2–2 mm) in the field of vision 2x2 cm. Every pore in the range of vision was measured to determine its section area, perimeter, diametrical and longitudinal sections, orientation of the long section axe in the plane thin section and the form factor. 100–150 pores were taken for measurements in every thin section. To characterize the pore space in thin sections, under use were also the empiric distribution of voids according to the form factor and orientation as well as the average length of pores in the range of vision. The conducted research showed that the use of multidimensional statistical methods allowed to come to a new level of theoretical generalizations and practical decisions in the field of diagnostics and classification of a structure of soil pores in thin sections. The discrimination analysis made it possible to elaborate an automated system and to give the morphometric characteristics of the pore space in the studied soils with varying structures so specific for loamy soils at the territory of European Russia including crumbly, granular, nutty, platy, massive-platy, fissure-like and massive structures. The results of the automated diagnostics have a rather high similarity (75–90%) with the expert visual assessment of the pore space in thin sections. | На примере 200 микроморфологических шлифов вертикальной ориентации, изготовленных из подзолистых (Республика Коми), дерново-подзолистых (Московская область), серых лесных почв (Тульская область) и черноземов (Курская, Воронежская области, Россия, Одесская область Украина) опробовано применение методов многомерной статистики и кластер анализа для автоматизированной классификации и диагностики строения порового пространства почвы на основе плоских срезов. Площадь готовых шлифов составляла 3х4 см. Методом компьютерного анализа изображения исследовали тонкие макропоры (d=0.2–2 мм) в полях зрения размером 2х2 см. Для каждой поры в поле зрения измеряли ее площадь сечения, периметр, поперечный и продольный габариты, ориентацию длинной оси среза в плоскости шлифа и фактор формы. Общий объем выборки в пределах шлифа составлял 100–150 пор. Для характеристики порового пространства в шлифах использовали эмпирическое распределение пор по фактору формы и ориентации, а также среднюю длину пор в поле зрения. Проведенные исследования показали, что использование многомерных статистических методов позволяет выйти на новый уровень теоретических обобщений и практических решений в области диагностики и классификации строения почвенных пор в плоских срезах. С использованием дискриминантного анализа разработана автоматизированная система, которая позволяет на основании параметров формы, ориентации и протяженности пор в шлифах проводить морфометрическую диагностику строения порового пространства почвы при различных почвенных структурах, специфичных для суглинистых почв европейской территории России: комковатой, зернистой, ореховатой, пластинчатой, массивно-плитчатой, трещиновато-массивной и массивной. Результаты автоматизированной диагностики имеют высокую сходимость (75–90%) с экспертной визуальной оценкой строения порового пространства почвы в шлифах.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Tagirov Marsel | Sharipova Gulsiya | Shaytanov Oleg

The experiments on the impact of alfalfa herbage on soil structure were conducted in 2007-2010 in the Republic of Tatarstan., Six alfalfa cultivars that are well adapted to local conditions were selected for this purpose - Aysylu, Tatarskaya pasture, Guzel, Muslima, Sarga, Kameliya. The soil is gray forest heavy loam, pH 5.4, with the content of humus - 3.56%, alkali-hydrolyzable nitrogen - 92.4 mg, mobile phosphorus - 157.5 mg, potassium - 85.2 mg/kg of soil. The experiment was conducted on the following backgrounds of mineral nutrition: check test (without fertilizer), N48P48K48 - annually in early spring, N72P72K72- annually in early spring. The size of plot - 45 m2, replication - four-time. The sowing was pure in order to reduce the number of influencing factors. In 2007 before experience the soil samples with the intact structure were taken from each plot of the arable layer (0-25 cm), in which the content of water-stable aggregates was determined by method of wet sieving on the unit of I.M. Baksheev. The content of aggregates of 0.25mm fraction was 47.5-53.0% in the control variant without fertilizer background, depending on the variety being studied. This index ranged from 46.3% to 51.2% on a moderate background, and from 43.3 to 50.9% on an increased background. The coefficient of soil structure under the grass stands of alfalfa was equal to or below 1.0 and only in the embodiment with Aysylu it was equal to 1.13. After comparing the data from 2007 and 2010 it was found that modern alfalfa varieties differ from each other by intensity of root system growth, responsiveness to fertilizers and habitat-forming properties. Guzel variety has the most pronounced responsiveness to the application of mineral fertilizers, it has the greatest factor of soil structuring – 2.09-2.76 on different fertilizer backgrounds. The increase of this coefficient for 3 years in other varieties was 0.22-1.57. | В 2007-2010 гг. в Республике Татарстан были проведены опыты по изучению влияния травостоев люцерны на структуру почвы. Для этих целей были отобраны 6 сортов люцерны, хорошо адаптированных к местным условиям – Айслу, Татарская пастбищная, Гюзель, Муслима, Сарга, Камелия. Почва – серая лесная тяжелосуглинистая, рН 5,4, с содержанием гумуса 3,56%, щёлочногидролизуемого азота – 92,4 мг, подвижного фосфора – 157,5 мг и калия – 85,2 мг в 1 кг почвы. Опыт проводился на следующих фонах минерального питания: контроль (без удобрений), N48P48K48 – ежегодно рано весной, N72P72K72– ежегодно рано весной. Размер делянки – 45 м2, повторность – четырёхкратная. В целях уменьшения количества влияющих факторов посев производился беспокровно. В 2007 г. перед закладкой опыта из пахотного горизонта (0-25 см) каждой делянки были взяты образцы почвы с ненарушенной структурой, в которых методом мокрого просеивания на приборе И.М. Бакшеева было определено содержание водопрочных агрегатов. Содержание агрегатов фракции более 0,25 мм составляло на контрольном фоне без удобрений 47,5-53,0% в зависимости от изучаемого сорта,на умеренном - 46,3-51,2%, на повышенном– от 43,3 до 50,9%. Коэффициент структурности почвы под травостоями люцерны был равен или ниже 1,0 и лишь в варианте со стандартом Айслу на контрольном фоне он был равен 1,13. При сопоставлении данных за 2007 и за 2010 гг. установлено, что современные сорта люцерны существенно различаются между собой интенсивностью роста корневой системы, отзывчивостью на внесение удобрений и средообразующими свойствами. Наиболее выраженной отзывчивостью на внесение минеральных удобрений обладает сорт Гюзель, у нее наибольший коэффициент структурности почвы – 2,09-2,76 на разных фонах удобрений. У остальных сортов прибавка этого коэффициента за 3 года составила 0,22-1,57.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Bartenev, I.M., Voronezh State Forestry Engineering Univ.

The design of the plow-ripper PRN-40, performing the tiered tillage in the soil, having low permeability and low supply of humus is proposed. Such kind of soil needs the deep tillage (60-70 cm) leaving the upper fertile layer the degree of crumbling of which should be within at least 60%. This p the light chestnut soils low has integrated operating elements, performing basic and additional tillage of the upper layer the depth of which is 25-30 cm and subsurface tillage at the depth of 60-70 cm. The body frame includes plow-bottom surface and rotatory ripper of passive and active action accordingly and can perform the problem of dry and hard soils crumbling and soil overturning up the hill with the steep of up to 12-15 grades at the movement across the hills. The rotatory ripper looks like 2 cut cones connected with each other by the bases of less diameter with the prescribed parameters of blades placing fixed on the upper cone. This ripper allows dividing the soil bed in several layers, transmitting the horizontal and vertical velocities to them, moving the upper layer in advance towards to every sublayer and performing the active soil overturning. Tests were held on the light chestnut, loamy solonetzic soils. The degree of crumbling was 66.8%, the size of clods was not more than15 cm. During autumn-winter period after moisture reserves in the soil layer of 1,5 m handled by PRN-40was 94 mm, and after using plantage plowing - 58 mm. By the autumn of next year moisture reserves amounted to 208 and 90 mm, which is reflected in the survival of cultures (98 and 90 %), development of plants (height - 114 and 94 cm and stipes diameter - 15 and 11 mm). | Предложена конструкция плуга-рыхлителя ПРН-40, производящего ярусную обработку почвы, имеющей низкую водопроницаемость и малый запас гумуса. Для такой почвы необходимо глубокое рыхление (до 60-70 см) с оставлением верхнего плодородного слоя, степень крошения которого должна быть не менее 60%. Плуг оборудован комбинированными рабочими органами, выполняющими основную и дополнительную обработку верхнего слоя почвы толщиной 25-30 см и безотвальное рыхление на глубину до 60-70 см. Комбинированный корпус, включающий лемешно-отвальную поверхность и роторный рыхлитель, пассивного и активного действия соответственно, решает проблему крошения сухих твердых почв и оборота пласта вверх по склону крутизной до 12-15 градусов при движении поперек склонов. Роторный рыхлитель в виде 2 усеченных конусов, соединенных между собой основаниями меньшего диаметра с определенно заданными параметрами размещения лопаток, закрепленных на верхнем конусе, позволяет разделять пласт на несколько слоев, сообщать им скорости горизонтальные и вертикальные разной величины, перемещать верхний слой с опережением по отношению к каждому нижележащему слою и производить этим самым активный оборот почвенного пласта. Испытания плуга-рыхлителя ПРН-40 проведены на светло-каштановых средне- и тяжелосуглинистых почвах с солонцами. Степень крошения пласта составила 66,8%, размеры глыб не превышали 15 см. За осенне-зимний период запас влаги в слое почвы 1,5 м на участке, обработанном ПРН-40, составил 94 мм, а после обработки плугом плантажным ППН-50 – 58 мм. После парования к следующей осени запасы влаги достигли 208 и 90 мм соответственно. Приживаемость сеянцев лесных культур на участках составила 98 и 90% соответственно, диаметр стволиков – 15 и 11 мм. Таком образом, показаны преимущества обработки почвы ПРН-40.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Antsiferova O.A.

Investigations were carried out on two reference plots situated in the Zelenograd district of the Kaliningrad region, within the Sambiyskaya hilly moraine plain. Optic density of soil extracts was measured (at a wavelength of 440 nm), obtained by the treatment of fresh soil lots 0.1n H2SO4 at a ratio of soil to solution of 1:5. Weather conditions during the study period (November-December 2013) were close to the long-term average ones. Soils with acidic reaction of the humus horizon were studied. Staining of sulfuric acid extracts is on 83% stipulated by the presence of organic substances of fulvoacid nature. In gleyic soils of hilltops and slopes found weak correlation between optical density moisture dynamics has been found. In soils accumulating geochemical flows substances connection with moisture is of average degree (gley burozems and little humus content of sod-gley soil of surface of long-term waterlogging). The higher humus content is the more marked the amplitude of the seasonal changes in the optical density is and the closer correlation with moisture is. The maximum seasonal variations in the optical density have been revealed in high humus content sod-gley soils of closed depressions with acid reaction of the humus horizon. Monitoring of pH dynamics (water and salt extraction) on different soil areas is carried out. Seasonal dynamics of pH in the humus horizon of soils with various degrees of hydromorphism is equal to 0.3 - 0.5. In most soils tendency is observed of increase in optical density of sulfuric acid extracts in November and December. At the same time, pH is reduced by 0.2 - 0.4. This is due to the accumulation of decomposition products of fresh herbaceous vegetation litter in an acidic reaction of environment. | Исследования проводили на двух ключевых участках в Зеленоградском районе Калининградской области в пределах Самбийской холмисто-моренной равнины. Измеряли оптическую плотность вытяжек (при длине волны 440 нм), получаемых при обработке навески свежей почвы 0,1 н Н2SO4 при соотношении почва:раствор 1:5. Погодные условия в период исследований (ноябрь-декабрь 2013 г.) были близки к средним многолетним. Изучены почвы с кислой реакцией среды гумусового горизонта. Окраска сернокислых вытяжек на 83% обусловлена наличием органических веществ фульвокислотной природы. В глееватых почвах вершин холмов и склонов выявлена слабая корреляционная связь динамики оптической плотности с влажностью. В почвах, аккумулирующих геохимические потоки веществ, связь с влажностью средняя (буроземы глеевые и малогумусные дерново-глеевые почвы длительного поверхностного заболачивания). Чем выше содержание гумуса, тем более выражена амплитуда сезонных изменений оптической плотности и теснее корреляционная связь с влажностью. Максимальные сезонные колебания оптической плотности выявлены в многогумусных дерново-глеевых почвах замкнутых понижений с кислой реакцией среды гумусового горизонта. Проведен мониторинг динамики уровня рН (водная и солевая вытяжки) на разных почвенных ареалах. Сезонная динамика рН в гумусовом горизонте почв разной степени гидроморфизма составляет 0,3 – 0,5 ед. В большинстве почв просматривается тенденция увеличения оптической плотности сернокислых вытяжек в ноябре – декабре. Одновременно достоверно снижается величина рН на 0,2 – 0,4 ед. Это связано с накоплением продуктов разложения свежего опада травянистой растительности в почвах с кислой реакцией среды.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Skvortsova, E.B. | Rozhkov, V.A. | Morozov, D.R., The V.V. Dokuchaev Research and Development Inst. of Soil Science, Moscow

The methods of multidimensional statistics and claster analysis were used to create an automated classification and diagnostics of the pore space in 200 micromorphological vertically oriented thin sections prepared from podzolic soils (the Republic of Komi), soddy-podzolic soils (the Moscow region), gray forest soils (Tula region) and chernozems (Kursk and Voronezh regions in Russia, Odessa region in Ukraine). The area of ready thin sections equaled 3х4 cm. The computer imagination analysis permitted to study fine macro-voids (d=0.2–2 mm) in the field of vision 2x2 cm. Every pore in the range of vision was measured to determine its section area, perimeter, diametrical and longitudinal sections, orientation of the long section axe in the plane thin section and the form factor. 100–150 pores were taken for measurements in every thin section. To characterize the pore space in thin sections, under use were also the empiric distribution of voids according to the form factor and orientation as well as the average length of pores in the range of vision. The conducted research showed that the use of multidimensional statistical methods allowed to come to a new level of theoretical generalizations and practical decisions in the field of diagnostics and classification of a structure of soil pores in thin sections. The discrimination analysis made it possible to elaborate an automated system and to give the morphometric characteristics of the pore space in the studied soils with varying structures so specific for loamy soils at the territory of European Russia including crumbly, granular, nutty, platy, massive-platy, fissure-like and massive structures. The results of the automated diagnostics have a rather high similarity (75–90%) with the expert visual assessment of the pore space in thin sections. | На примере 200 микроморфологических шлифов вертикальной ориентации, изготовленных из подзолистых (Республика Коми), дерново-подзолистых (Московская область), серых лесных почв (Тульская область) и черноземов (Курская, Воронежская области, Россия, Одесская область Украина) опробовано применение методов многомерной статистики и кластер анализа для автоматизированной классификации и диагностики строения порового пространства почвы на основе плоских срезов. Площадь готовых шлифов составляла 3х4 см. Методом компьютерного анализа изображения исследовали тонкие макропоры (d=0.2–2 мм) в полях зрения размером 2х2 см. Для каждой поры в поле зрения измеряли ее площадь сечения, периметр, поперечный и продольный габариты, ориентацию длинной оси среза в плоскости шлифа и фактор формы. Общий объем выборки в пределах шлифа составлял 100–150 пор. Для характеристики порового пространства в шлифах использовали эмпирическое распределение пор по фактору формы и ориентации, а также среднюю длину пор в поле зрения. Проведенные исследования показали, что использование многомерных статистических методов позволяет выйти на новый уровень теоретических обобщений и практических решений в области диагностики и классификации строения почвенных пор в плоских срезах. С использованием дискриминантного анализа разработана автоматизированная система, которая позволяет на основании параметров формы, ориентации и протяженности пор в шлифах проводить морфометрическую диагностику строения порового пространства почвы при различных почвенных структурах, специфичных для суглинистых почв европейской территории России: комковатой, зернистой, ореховатой, пластинчатой, массивно-плитчатой, трещиновато-массивной и массивной. Результаты автоматизированной диагностики имеют высокую сходимость (75–90%) с экспертной визуальной оценкой строения порового пространства почвы в шлифах.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Goncharova L.Yu. | Minkina T.M. | Mandzhieva S.S. | Sherstnev A.K. | Biryukova O.A. | Kravtsova N.E. | Zamulina I.V.

The objects of the study were ordinary chernozems carbonate medium deep and deep on loess loam of Specially Protected Natural Areas of the Lower Don: Botanic Garden of the South Federal University (SFU), Persianovskaya Reserve Steppe, protected fallow land “Priazovskaya Steppe” of study-experimental farm of SFU “Nedvigovka”. In was revealed that the different content of humus, as well as the terms of texture and elemental composition of soils, depends on the period and regime of protection of SPNA. It was found that from 1953 to 2014 humus content decreased from 4.42% to 3.55% in ordinary chernozem of Botanic Garden of SFU. In chernozems of two other sites humus content was stable from 1953. Depending on humus content and its reserves, depth of humus-accumulative horizon A and humus horizon A + B, the level of availability of macro- and micro-elements, ordinary chernozems of the study SPNA can be ranked as following: Persianovskaya Reserve Steppe - Botanic Garden of SFU - Persianovskaya Reserve Steppe. This rank is corresponding to the duration of protected regime. Botanic Garden of SFU situated in the center of megalopolis (the city of Rostov-on-Don) has higher content of lead (Pb) in the topsoil of ordinary chernozem comparing to the other soils of considering sites. | Объектами исследований являлись черноземы обыкновенные карбонатные среднемощные и мощные на лессовидных суглинках особо охраняемых природных территорий Нижнего Дона: Ботанического сада Южного федерального университета (ЮФУ), Персиановской заповедной степи, заповедной залежи "Приазовская степь" учебно-опытного хозяйства ЮФУ "Недвиговка". Установлено, что различное содержание гумуса, а также показатели гранулометрического и элементного состава почв зависит от периода и режима заповедования особо охраняемых природных территорий. Установлено, что за 1953-2014 гг. произошло снижение содержания гумуса с 4,42 до 3,55% в черноземе обыкновенном Ботанического сада ЮФУ. В черноземах 2 других участков содержание гумуса с 1953 г. не изменилось. По содержанию гумуса и его запасам, мощности гумусово-аккумулятивного горизонта А и гумусового горизонта А + В, степени обеспеченности макро- и микроэлементами черноземы обыкновенные исследуемых особо охраняемых природных территорий можно ранжировать следующим образом: Персиановская заповедная степь > Ботанический сад ЮФУ > Приазовская степь, что соответствует длительности режима их заповедования. Расположенный в центре мегаполиса (г. Ростове-на-Дону) Ботанический сад ЮФУ имеет более высокое содержание свинца в верхнем горизонте чернозема обыкновенного по сравнению с другими почвами рассматриваемых участков.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Chernyshev V.V. | Arykantsev V.V.

Целью исследований являлось повышение грунтовой проходимости и экологичности шагающего движителя на водонасыщенных грунтах. Для исследований использован метод математического моделирования механики контакта стопы с грунтом при помощи пакета конечно-элементного моделирования ANSYS (компании ANSYS Inc.). Процесс взаимодействия шагающего движителя с грунтом подразделялся на фазу смены стоп и фазу реализации тягового усилия. При исследовании динамики смены стоп в качестве расчетной принималась двуногая схема шагающей машины с вертикальным поступательным движением корпуса. Моделирование показало, что при смене ног имеют место колебания стоп на грунте. При этом опорные реакции могут существенно (в 2 раза и более) превосходить статические. Вместе с тем на водонасыщенных вязких грунтах колебания, обусловленные сменой стоп, занимают по времени лишь малую часть цикла (порядка 5%), поэтому для них взаимодействие стопы с грунтом в опорной фазе можно считать квазистатическим. Выяснено влияние формы стопы и среднего давления на грунт на его напряженное состояние. Наименьшее воздействие на почву при прочих равных условиях оказывают лыжеобразные стопы. Доказано, что для лыжеобразных стоп нормы воздействия движителей на почву согласно требованиям ГОСТ 26955–86 соблюдаются при среднем давлении стопы на грунт порядка 0,08 МПа. На водонасыщенных грунтах, для которых характерны невысокие упругие свойства, давление стопы на грунт целесообразно снизить до 0,03–0,04 МПа. В противном случае имеют место недопустимо высокие деформации грунта. Полученные результаты могут быть востребованны как при разработке простейших шагающих машин, например для новых почвосберегающих технологий в орошаемом земледелии, так и для сложных робототехнических систем, предназначенных для работы в экстремальных условиях. | The objective of the research is to increase ground passing ability and ecological compatibility of legged locomotion mover (LLM) at water-saturated grounds. For the study a method of mathematical simulation of mechanics of foot contact with ground was used by means of the package of finite-element simulation software ANSYS (ANSYS Inc.). The process of interaction of LLM with ground can be divided on the phase of foot change and the phase of traction power. For dynamics of foot change as a calculation scheme was assumed a scheme for two-legged locomotion machine with vertical translational body movement. The simulation has shown that during leg change there are vibrations of legs in the ground. Wherein support reactions can significantly (in two times and more) exceed the static ones. However, vibrations at water-saturated tough grounds provided by leg change occupy a small part of cycle (about 5%). Therefore, an interaction of the foot with ground in support phase can be considered as quasi-static. The impact of foot shape as well as average pressure on the ground on its stress state was found out. The least impact on soil at the same equal conditions was made by ski-shaped foot. It was proved that for ski-shaped foot the impact rate on soil according to the standard (GOST 26955–86) is required an average pressure of the foot on the ground about 0.08 MPa. At water-saturated grounds with low elastic properties the pressure of the foot on the ground should be decreased to 0.03–0.04 MPa. Otherwise, inadmissibly high ground deformations occur. The results obtained can be used either in design of elementary legged locomotion machines, for example for new soil-protected technologies in irrigated agriculture, or for complex robotics systems intended for operation in extreme conditions.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Berezin L.V.

Agricultural lands soil and agrochemical inspection technique in plain regions without relief digital model creation was improved. The technique is based on the differentiated study of influence of shooting ranges by the complicated cluster analysis of light reflection of ecosystems. The possibility of color channels variation in RGB system for the separate consideration of absorption of solar radiation by the soil and vegetable cover has been taken into account. Light reflection of agrocoenosis in the period of soil resting and the subsequent cultivation of spring-sown soft wheat while its blossoming on the fallow lands was studied according to the pictures of high resolution (5 m per pixel) made by the RapidEye spacecraft (Germany). The research was conducted in the forest-steppe zone of the Ishim-Irtysh interstream area of Western Siberia in 2011-2014. While synthesizing the pictures received in the different ranges of frequencies the priority of near infrared range of a range of solar radiation reflection (0.845-0.885 microns) which brings more part of energy in comparison with short-wave visible part of a range is offered. In the article the offer to calculate the absorption amount of solar radiation by ecosystems using the comparison of the greatest possible size of radiation arriving at the Earth surface to its reflection by this or that ecosystems or its components is proved for the first time. Each component absorbs selectively the part of solar energy for biomass formation or for accumulation of humus and other soil processes. Information of space pictures on soil condition differs from the aerial photographs which are the basis for a traditional technique of soil mapping. The latter isn’t determined by an open field surface which absorbs more than 90% of the coming radiation, but according to the spectral analysis of the reflected part of an agrocenosis of field cultures prevailing in the region, or biogeocenosis of typical natural ecosystems. | Усовершенствован способ почвенно-агрохимического обследования земель сельскохозяйственного назначения в равнинных регионах без построения цифровой модели рельефа. Способ основан на дифференцированном изучении влияния диапазонов съемки путем усложненного кластерного анализа светоотражения экосистем. Учитывалась возможность варьирования цветовыми каналами в системе RGB для раздельного учета поглощения солнечной радиации почвенным и растительным покровом. По космическим снимкам высокого разрешения (5 м на пиксель) космического аппарата RapidEye изучалось светоотражение агроценозов в период парования поля и последующего возделывания на нем яровой мягкой пшеницы в фазе ее цветения, а также на залежных землях, намечаемых к повторному освоению, в лесостепной зоне Ишим-Иртышского междуречья Западной Сибири в 2011-2014 гг. На этапе синтезирования снимков, полученных в разных диапазонах частот, предлагается приоритет ближнего инфракрасного диапазона спектра отражения солнечной радиации (0,845-0,885 мкм), который несет относительно большую часть энергии по сравнению с коротковолновой видимой частью спектра. Впервые обосновывается предложение рассчитывать величину поглощения экосистемами солнечной радиации сопоставлением максимально возможной величины радиации, поступающей на поверхность Земли, с ее отражением той или иной экосистемой или ее компонентами. Каждый из них избирательно поглощает свою долю солнечной энергии на формирование биомассы либо на накопление гумуса и другие почвенные процессы. Информация космических снимков о состоянии почвенного покрова отличается от информации аэрофотоснимков, положенных в основу традиционной методики почвенного картирования тем, что она определяется не по открытой поверхности поля, которая поглощает более 90% приходящей радиации, а по спектральному анализу отраженной её части агроценозами преобладающих в регионе полевых культур, либо биогеоценозами типичных природных экосистем.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Gribov, S.I. | Konontseva, E.V. | Domnikova, E.Yu, Altai State Agrarian Univ., Barnaul

Выявляли статистико-картометрическим методом количественные и качественные характеристики структуры почвенного покрова ландшафтов умеренно засушливой и колочной степи и их изменение в условиях интенсивной антропогенной нагрузки и активном проявлении деградационных процессов. Структуру почвенного покрова изучали на примере почвенно-геоморфологического профиля, имеющего координаты (N52 град. 53'31'' E083 град. 01'38,9''). Современный почвенный покров агроценозов повышенных элементов рельефа характеризуется наличием зональных автоморфных почв, представленных чернозёмами выщелоченными и обыкновенными в разной степени дефлированными и эродированными. Хорошо прослеживается дифференциация почвенного покрова по генетическим признакам, набору почвенных разностей. Совместное проявление эрозионно-дефляционных процессов привело к изменениям свойств чернозёмов обыкновенных и выщелоченных (мощность гумусового горизонта, содержание гумуса), используемых в пашне. Выявлено, что за 22-летний период интенсивного использования агроландшафтов произошли изменения в элементарных почвенных структурах, что повлекло существенные изменения характеристик почвенных комбинаций. В структуре комплексов, не вовлечённых в с.-х. использование, изменений не обнаружено. | There were revealed by the statistic-cartometric method the quantitative and qualitative characteristics of the soil cover structure (SCS) of the landscapes in temperately arid and forest-outlier steppe and their changes under heavy anthropogenic load and intensive development of degradation processes. The SCS study was studied by investigating the soil and geomorphological profile having the coordinates N 52 deg.53'31 E 083 deg. 01'38.9''). The existing soil cover of the cenosis of the elevated relief features is characterized by zonal automorphic soils represented by leached and ordinary chernozems deflated and eroded to varying degrees. There is a differentiation of soil cover by genetic features and soil differences. The joint manifestation of erosion and deflation processes led to the changes in the properties of leached and ordinary chernozems (humus horizon thickness and humus content) used in arable agriculture. It was revealed that over 22 years of an intensive use of the agro-landscape there were changes in the basic soil structures which resulted in essential changes of the characteristics of soil combinations. No changes were observed on the structure of complexes not involved in the agricultural use.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation