AGRIS - 

2018

Smagin, A.V. | Budnikov, V.I. | Vasenev, V.I. | Smagina, M.V. | Sadovnikova, N.B. | Gul'be, A.Ya. | Bashina, A.S. | Kolganikhina, G.B., Russian Academy of Sciences, Moscow Region (Russian Federation). Institute of Forest Science

The use of gel compositions with modern plant protection products makes it possible to protect the rhizosphere from pathogenic microflora, and also to optimize the water-retaining and absorbing capacity of the soil and its structural state. In laboratory and field experiments the properties of two types of hydrogels synthesized on the basis of patented author's technology, acting as carriers of nanoparticles and silver ions, as well as organic fungicides for protecting the root layer of soil in seed potato farming, were tested. Preliminary laboratory studies on the strains of the causative agents of the most dangerous diseases of potato: late blight and damping-off of potato from the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms and the All-Russian Institute of Phytopathology, revealed a wide range of effective concentrations (EC50) of plant protection products in hydrogels - from (0.9±0.1) to (118.1±51.5) ppm. Field experiments carried out on five varieties of potato on soils of different genesis and dispersivity under humid conditions (Moscow, Perm), showed a high efficiency of protective compositions for light-textured soils, where against the background of 100% protection of tubers from late blight, a 1.3–2.0 fold increase in yield was obtained depending on the quality of the planting material. For soils of medium and heavy granulometric composition, the technology needs to be improved, since under continuous application (without mixing of gels with the soil) in an extremely wet year the additional water retention from the hydrogels led to the development of local anaerobiosis and the inhibition of planted tubers. | Использование гелевых композиций с современными средствами защиты растений позволяет предохранить ризосферу от патогенной микрофлоры, а также оптимизировать водоудерживающую и поглотительную способность почвы и ее структурное состояние. В лабораторных и полевых экспериментах тестировали свойства двух типов гидрогелей, синтезированных на основе патентованной авторской технологии, выступающих в качестве носителей наночастиц и ионов серебра, а также органических фунгицидов для защиты корнеобитаемого слоя почвы в семенном картофелеводстве. Предварительные лабораторные исследования на штаммах возбудителей наиболее опасных болезней картофеля – фитофтороза и черной ножки картофеля из Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов и Всероссийского НИИ фитопатологии выявили широкий диапазон эффективных концентраций (ЭК50) средств защиты растений в гидрогелях – от 0,9±0,1 до 118,1±51,5 ч./млн. Полевые эксперименты, проведенные на 5 сортах картофеля на почвах разного генезиса и дисперсности в гумидных условиях (Москва, Пермь), показали высокую эффективность защитных композиций для почв легкого гранулометрического состава, где на фоне 100%-ной защиты клубней от фитофтороза была получена 1,3-2,0 кратная прибавка урожая в зависимости от качества посадочного материала. Для почв среднего и тяжелого гранулометрического состава технология нуждается в доработке, поскольку при сплошном внесении (без перемешивания с почвой) в условиях экстремально влажного года дополнительное водоудерживание со стороны гидрогелей привело к развитию локального анаэробиозиса и угнетению клубней посадочного материала.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Kudryavtseva, E.A. | Sudnik, Yu.A., Russian State Agrarian Univ., Moscow

Developed is a new device for express control of humus content in soils, which makes it possible to carry out their analysis at minimum costs. The electrical resistance of soils has been studied as an objective and easily determined diagnostic indicator of agroecological assessment of soil properties. The developed instrument contains the nodes for amplification and conversion of the signal coming from the measuring electrodes, and the nodes forming the probing signal of a constant or alternating current of a given magnitude. The path of conversion and amplification of the signal coming from the measuring electrodes includes an input filter, an input amplifier, a low-frequency generator, an amplitude detector, and an analog-to-digital converter with a display. The principle of measuring the electrical resistance of soil is based on the use of a multi-electrode sensor. At the same time, a probing voltage of direct or alternating current (0.1, 1.0 and 10 mA and frequency 1, 10 or 100 kHz) is applied to the electrodes, and a signal proportional to the electric resistance of soil (between the electrodes) is removed from the measuring electrodes. A significant advantage of this device is the reduction of the measurement error due to the use of an alternating current as a probing signal, the specific electrical resistance being calculated per area unit (Ohm*m2), instead of length unit. | Разработано новое устройство для экспресс-контроля содержания гумуса в почвах, позволяющее с минимальными затратами оперативно проводить их анализ. Исследовано электрическое сопротивление почв как объективного и легко определяемого диагностического показателя агроэкологической оценки свойств почв. Разработанный прибор содержит узлы усиления и преобразования сигнала, поступающего с измерительных электродов, и узлы, формирующие зондирующий сигнал постоянного или переменного тока заданной величины. Тракт преобразования и усиления сигнала, поступающего с измерительных электродов, включает в себя входной фильтр, усилитель входного сигнала, генератор низкой частоты, амплитудный детектор и аналого-цифровой преобразователь с дисплеем. Принцип измерения электрического сопротивления почвы основывается на использовании многоэлектродного датчика. При этом на электроды подаётся зондирующее напряжение постоянного или переменного тока (0,1, 1,0 и 10 мА и частотой 1, 10 или 100 кГц), а с измерительных электродов снимается сигнал, пропорциональный электрическому сопротивлению почвы (между электродами). Существенное преимущество данного устройства состоит в снижении погрешности измерений за счет использования в качестве зондирующего сигнала наряду с постоянным переменного тока, причем удельное электрическое сопротивление вычисляется не на единицу длины, а на единицу площади (Ом*м2).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Nesterovich, Eh.O. | Byshov, N.V. | Borychev, S.N. | Rembalovich, G.K., The P.A. Kostychev Ryazan State Agrotechnological Univ.

Losses and damages in the potato harvesting machine occur on transitions from one working body to another, especially when passing from the digging work organs to the first rod elevator. When reducing the slope angle of the spring-loaded plowshare, the supply of the tuber layer can be carried out at different heights relative to the supports of the main elevator. When the rods of the main elevator are exposed to the tuber layer, its components acquire a certain speed. The aim of this investigation was to study the interaction of the rod with the potato heap component to determine the rational operating conditions of the potato digger. The weight of the elevator rod is small and the impact force will be negligible. The movement of the potato heap component after its interaction with the elevator rod was studied. The movement of the component occurs due to inertia forces of motion along the plowshare and the rod. These forces are impeded by the resistance force of the potato heap, which is proportional to the speed of movement of the component. Based on the solution of differential equations, the trajectory of the potato heap component movement after its interaction with the elevator was constructed, which is a parabola and depends on the angle of the first elevator effect on digged down layer beta and the speed of the component motion. Tossing the components of the potato layer has some local effect on the tuber layer, and the free movement of the components improves the soil separation due to the reorientation of the components. When rational operation of the potato digger, the jump height should be 0.06 m and the flight range of the particle is about 0.1 m, which does not exceed the values causing damage of tubers. The proposed spring-loaded plowshare design allows you to adjust the intensity of the impact on the tuber layer depending on soil and climate. | Потери и повреждения в картофелеуборочной машине возникают на переходах с одного рабочего органа на другой, особенно при переходе с подкапывающих рабочих органов на первый прутковый элеватор. При уменьшении угла наклона подпружиненного лемеха подача клубненосного пласта может осуществляться на различной высоте по отношению к опорам основного элеватора. При воздействии прутков основного элеватора на клубненосный пласт, его компоненты приобретают определенную скорость. Цель исследования - изучение взаимодействия прутка с компонентом картофельного вороха для определения рациональных условий работы картофелекопателя. Вес прутка элеватора имеет небольшую величину, сила удара при этом незначительна. Изучалось движение компонента картофельного вороха после взаимодействия с прутком элеватора. Движение компонента происходит за счет сил инерции движения по лемеху и воздействия прутка, им препятствует сила сопротивления картофельного вороха, пропорциональная скорости движения компонента. На основе решения дифференциальных уравнений была построена траектория движения компонента картофельного вороха после взаимодействия с элеватором, которая представляет собой параболу и зависит от угла воздействия первого элеватора на подкопанный пласт бета и скорости движения компонента по лемеху. Подбрасывание компонентов картофельного пласта обеспечивает местное воздействие на клубненосный пласт, а свободное перемещение компонентов улучшает сепарацию почвы благодаря переориентации компонентов. При рациональных условиях работы картофелекопателя высота подскока должна составлять 0,06 м, дальность полета частица примерно 0,1 м, что не превышает значений, вызывающих повреждения клубней. Предложенная конструкция подпружиненного лемеха позволяет настраивать интенсивность воздействия на клубненосный пласт в зависимости от почвенно-климатических условий.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Kudryavtseva, E.A. | Sudnik, Yu.A., Russian State Agrarian Univ., Moscow

A special methodology has been developed to carry out express control and monitoring of humus content in soil. According to the new method, the humus content in soil is determined in view of the electrical properties of soil. An essential distinctive feature of the proposed methodology is that the electrical resistance of the soil surface area between groups of electrodes is measured. This methodology involves placing probing and measuring electrodes on a large area of soil (up to 10 m2). The electrode probes are buried in the earth at a depth of up to 20 cm are located at a distance of up to 10 m. The probes of the measuring electrodes are buried in the earth on the line of location of the probing electrodes inside them. The measuring electrodes are placed symmetrically to the center between the probing electrodes at a distance from each other equaling 1/3 of the distance between the probing electrodes. Probing and measuring electrodes can be located in two ways. The first method implies locating the measuring electrodes along the circumference, while the probing one - in the center. In the second method, the location line of probing electrodes is parallel to the line of measuring electrodes. In accordance with the above-mentioned methodology, successful experimental studies have been carried out to determine the humus content in soil, and the error of measuring has not exceeded 5%. Further studies of the properties of the electrical activity of the humus horizon of soil (according to the above-mentioned procedure) will contribute to the solution of such problems as assessment of the ecological condition and quality of soils; the forecast of productivity of various crops; the identification of favorable (for certain crops) soil zones and regions; the development of perfect technologies for soil treatment and increasing the efficiency of the use of various fertilizers, etc. | Разработана специальная методика проведения экспресс-контроля и мониторинга содержания гумуса в почве. Согласно новому способу определение содержания гумуса в почве осуществляется с учётом её электрических свойств. Существенным отличием предлагаемой методики является то, что проводят измерения электрического сопротивления площади поверхности почвы между группами электродов. Такая методика предусматривает размещение зондирующих и измерительных электродов на значительной площади (до 10 м2) почв. Щупы электродов при этом заглубляются в почву на глубину до 20 см на расстоянии до 10 м. Щупы измерительных электродов заглубляются в землю на линии размещения зондирующих электродов внутри них. Размещаются измерительные электроды симметрично центру между зондирующими электродами на расстоянии друг от друга, равном 1/3 расстояния между зондирующими электродами. Зондирующие и измерительные электроды можно располагать двумя способами. Первый способ: измерительные электроды – по окружности, в центре – зондирующий электрод. Второй способ – линия размещения зондирующих электродов параллельна линии измерительных электродов. В соответствии с приведенной методикой проведены успешные экспериментальные исследования по определению содержания гумуса в почве, при этом погрешность измерения гумуса почв составила не более 5%. Дальнейшие исследования свойств электрической активности гумусового горизонта почвы (согласно приведенной методике) будут способствовать решению таких задач, как: оценка экологии и качества почв; прогноз урожайности различных культур; выявление благоприятных (для определённых культур) почвенных зон, регионов; создание совершенных технологий обработки почв и повышения эффективности использования различных удобрений и др.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Andreev, S.A. | Umanskij, P.M., Russian State Agrarian Univ., Moscow

There is given a new technology of the microwave soil treatment which assumes the effect of the microwave energy in the continuous mode. The described technology assumes the use of an electrified mobile plant. During the plant operation the surface layer of the soil is cut off by a special cutter and fed into a feed hopper. From the hopper the treated soil is directed to the working chamber by a screw conveyor where it is subjected to the intensive exposure to the microwave electromagnetic field. In this case, the screw pitch must be defined as a quotient of dividing the multiplication of the diameter by the filling factor of cross section and penetration distance of microwave energy into a dielectric. The treated soil from the working chamber enters the accumulator hopper where it is accumulated in a sufficient quantity and again is laid on the surface of the field by means of an unloading mechanism. The plant provides automation of soil supply by changing the moving speed of the platform, automatic control of the thickness of the extracted formation, as well as automatic control over the process of laying the processed material. The developed technology and plant for its implementation allow reducing power inputs by 12-15% due to the achievement of permanency of the soil density in the working chamber. | Изложена новая технология СВЧ-обработки почвы, которая предполагает воздействие СВЧ-энергии в непрерывном режиме. Описываемая технология основана на использовании электрифицированной мобильной установки. В процессе работы установки поверхностный пласт почвы срезается специальной фрезой и подается в бункер-питатель. Из бункера-питателя обрабатываемая почва с помощью шнекового конвейера направляется в рабочую камеру, где подвергается интенсивному воздействию СВЧ-электромагнитного поля. При этом шаг шнека должен определяться как частное от деления его диаметра на сумму единицы и рабочего параметра. Величина рабочего параметра рассчитывается как частное от деления произведения диаметра на коэффициент заполнения поперечного сечения и глубины проникновения СВЧ-энергии в диэлектрик. Обработанная почва из рабочей камеры поступает в бункер-накопитель, где аккумулируется в достаточном количестве и вновь укладывается на поверхность поля посредством механизма выгрузки. В установке предусмотрена автоматизация подачи почвы посредством изменения скорости движения платформы, автоматическое управление толщиной извлекаемого пласта, а также автоматическое управление процессом укладки обработанного материала. Разработанная технология и установка для ее реализации позволяют снизить энергозатраты на 12…15% за счет достижения постоянства плотности почвы в рабочей камере.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Men'kina, Е.А. | Kuprichenkov, М.Т., Stavropol Research and Development Inst. of Agriculture

The main goal of the current research was to study soil processes in a long-term cycle according to the growing seasons of bio- and the agrochernozem. The researches were conducted since 2010 to 2012 (Stavropol region). Monthly observations from April to September have shown that reserves of productive moisture in a layer of 0–100 cm have decreased on a virgin soil from 195 to 43 mm, and on an arable land from 237 to 106 mm. The maintenance of a humus considerably decreases since April and up to August: on a virgin soil for 0.52 absolute %, and on an arable land – for 0.68%. In spring and autumn seasons humus content is partially recovered. Reserves of nitrates in virgin soil and arable land were minimum in June – 8.0 and 15.9 kg/hectare in 0–100 cm, amounting in April 8.4 and 92.5 kg/hectare and in August 10.6 and 67.9 kg/hectare, respectively. The maintenance of P2O5 in virgin soil and arable land (fallow) remained stable – about 13 mg/kg and 25–27 mg/kg respectively. The maintenance of K2O in virgin soil was minimum in June, and in arable land naturally increased until July from 217 to 289, having decreased in August up to 253 mg/kg. The virgin soil surpasses an arable land in the activity of enzymes, except for urease which in arable soils was almost always higher. It (urease) is more active in a layer of 20–40 cm compared to a layer of 0–20 cm. The greatest activity of soil yeast was in June time of sampling virgin soils and in spring in arable land (68.7 and 98.0 thousand CFU/g ASP, respectively). The greatest number of the microorganisms which have grown on starvation agar was noted in May (129.3–170.0 thousand CFU/g ASP). Thus, significant seasonal variability in the properties of virgin and arable chernozems is noted; it has to be considered when soil is characterized. | Цель исследований – изучить почвенные процессы в многолетнем цикле по сезонам вегетационного периода био- и агрочерноземов. Исследования проводили с 2010 по 2012 гг. (Ставропольский край). Ежемесячные наблюдения с апреля по сентябрь показали, что запасы продуктивной влаги в слое 0–100 см снизились на целине с 195 до 43 мм, а на пашне – с 237 до 106 мм. Содержание гумуса снижается с апреля до августа: на целине – на 0,52 абсолютных %, на пашне – на 0,68%, а весной и осенью происходят восстановительные процессы, которые повышают его показатели. Запасы нитратов на целине и пашне в июне – 8,0 и 15,9 кг/га в 0–100 см, в апреле 8,4 и 92,5 кг/га, в августе – 10,6 и 67,9 кг/га. Содержание Р2О5 на целине и на пашне (пар) – 13 и 25–27 мг/кг соответственно. Содержание К2О на пашне закономерно возрастало к июлю от 217 до 289 мг/кг, снизившись в августе до 253 мг/кг. По активности ферментов целина превосходит пашню, за исключением уреазы. По сравнению со слоем 0–20 см уреаза более активна в слое 20–40 см. Максимальная активность почвенных дрожжей проявляется в июньский срок отбора на целинных почвах и весной на пашне (68,7 и 98,0 тыс. КОЕ/г АСП соответственно). Наибольшее количество микроорганизмов, выросших на голодном агаре, отмечено в майский период (129,3–170,0 тыс. КОЕ/г АСП). Таким образом, в свойствах чернозема целинного и пахотного отмечается значительная сезонная изменчивость, что необходимо учитывать при характеристике почв.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation