ОБОСНОВАНИЕ РАДИУСА КРИВИЗНЫ СКАТНОЙ ПЛАСТИНЫ РАБОЧЕГО ОРГАНА ДЛЯ ПОДКОРНЕВОГО ВНЕСЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
УДК: 631.331 DOI: 10.31588/2073-0462-2026-21-2-71-78 EDN: KKVFDL
Ключевые слова:
минеральные удобрения, подкорневое внесение, рабочий орган, скатная пластина, радиус кривизны, распределение гранул, Rocky DEM, коэффициент равномерностиАннотация
Повышение эффективности использования минеральных удобрений является одной из важнейших задач современного земледелия. Одним из перспективных направлений совершенствования технологий внесения удобрений является их локальное подкорневое размещение с формированием расширенной зоны питания растений. Эффективность такого способа во многом определяется равномерностью распределения гранул удобрений в почвенном слое, которая зависит от конструктивных параметров распределяющих элементов рабочего органа. Цель исследования — обоснование рационального радиуса кривизны скатной пластины рабочего органа для подкорневого внесения минеральных удобрений. Теоретические исследования выполнены на основе анализа движения гранул по криволинейной поверхности с учётом действия центробежных сил и условий сохранения контакта гранул с рабочей поверхностью. Для уточнения влияния радиуса кривизны на характер распределения гранул проведено численное моделирование методом дискретных элементов в программном комплексе Rocky DEM. Установлено, что радиус кривизны скатной пластины оказывает определяющее влияние на формирование полосовой зоны размещения удобрений. Наиболее равномерное распределение гранул обеспечивается при радиусе кривизны 20 мм, при котором коэффициент равномерности распределения достигает значения 0,92. Уменьшение или увеличение радиуса относительно рационального значения приводит к ухудшению равномерности распределения и локализации гранул в отдельных участках борозды. Результаты могут быть использованы при проектировании рабочих органов для локального внесения гранулированных минеральных удобрений.
Литература
1. Nitrogen use efficiency -- a key to enhance crop productivity under a changing climate / P. Govindasamy, S.K. Muthusamy, M. Bagavathiannan, et al. // Front. Plant Sci. 2023. 14:1121073. doi: 10.3389/fpls.2023.1121073.
2. Current agronomic evidence on nano-urea in the nitrogen transition of cropping systems. A mini-review / Guido Fellet, Laura Pilotto, Paolo Ceccon, et al. // European Journal of Agronomy. 2026. Vol. 165. doi: 10.1016/j.eja.2025.127476.
3. Башкин В. Н. Повышение эффективности использования азота: проблемы и пути решения. Сообщение 1. Агрогеохимические подходы // Агрохимия. 2022. № 7. С. 82-96. doi: 10.31857/S0002188122070031.
4. The spatial distribution of soil nitrogen determines responses of Sorghum bicolor to banded phosphorus fertiliser / Hunter M. A., Bell M. J., van der Bom F. J. T., et al. // Crop and Pasture Science. 2024. Vol. 75. № 12. doi: 10.1071/CP24256.
5. Кузьменко Н. Н. Повышение эффективности комплексного удобрения под лен-долгунец // Агрохимия. 2020. № 8. С. 37-42. doi: 10.31857/S000218812006006X.
6. Optimizing nitrogen dynamics and agronomic efficiency through one-time root-zone targeted fertilization in maize cropping systems of Northeast China: a multifaceted assessment / Irfan M., Wang Y., Yokamo S. et al. // Journal of Soils and Sediments. 2026. Vol. 26, article 170. doi: 10.1007/s11368-026-04363-0.
7. Патент на полезную модель № 239031 U1 РФ, МПК A01C 5/08, A01C 7/20, A01B 15/00. Рабочий орган для разноуровневого внесения удобрений / А. А. Хазиев, Р. Ф. Сабиров, А. Р. Валиев и др.; заявитель ФГБОУ ВО «Казанский ГАУ». -- № 2025102671; заявл. 07.02.2025; опубл. 21.11.2025. Бюл. № 33.
8. Мухаметдинов А. М., Мударисов С.Г., Хасанов Э. Р. Экспериментальная калибровка параметров контактной модели цифрового двойника почвенной среды методом дискретных элементов // Вестник аграрной науки Дона. 2025. Т. 18. № 1(69). С. 4-18. doi: 10.55618/20756704_2025_18_1_4-18.
9. Повышение эффективности проектирования сельскохозяйственной техники с помощью цифровых двойников / Ю. Ф. Лачуга, С. Г. Мударисов, И. М. Фархутдинов и др. // Вестник Российской академии наук. 2025. № 6. С. 50-58. doi: 10.7868/S3034520025060068.
10. Мударисов С. Г., Фархутдинов И. М., Гареев И. Ф. Моделирование взаимодействия анкерного сошника с почвой и семенами методом дискретных элементов: анализ тягового сопротивления и агротехнических параметров // Российский электронный научный журнал. 2025. № 1(55). С. 287-295. doi: 10.31563/2308-9644-2025-55-1-287-295.
1. Govindasamy P, Muthusamy SK, Bagavathiannan M. Nitrogen use efficiency -- a key to enhance crop productivity under a changing climate. Front. Plant Sci. 2023; 14. 1121073. doi: 10.3389/fpls.2023.1121073.
2. Fellet Guido, Pilotto Laura, Ceccon Paolo. Current agronomic evidence on nano-urea in the nitrogen transition of cropping systems. A mini-review. European Journal of Agronomy. 2026; Vol.165. doi: 10.1016/j.eja.2025.127476.
3. Bashkin VN. [Increasing of nitrogen use efficiency: problems and solutions. Message 1. Agrogeochemical approaches]. Agrokhimiya. 2022; 7. 82-96 p. doi: 10.31857/S0002188122070031.
4. Hunter MA, Bell MJ, van der Bom FJT. The spatial distribution of soil nitrogen determines responses of Sorghum bicolor to banded phosphorus fertilizer. Crop and Pasture Science. 2024; Vol.75. 12. doi: 10.1071/CP24256.
5. Kuzmenko NN. [Increasing the efficiency of complex fertilizer for fiber flax]. Agrokhimiya. 2020; 8. 37-42 p. doi: 10.31857/S000218812006006X.
6. Irfan M, Wang Y, Yokamo S. Optimizing nitrogen dynamics and agronomic efficiency through one-time root-zone targeted fertilization in maize cropping systems of Northeast China: a multifaceted assessment. Journal of Soils and Sediments. 2026; Vol.26. article 170. doi: 10.1007/s11368-026-04363-0.
7. Khaziev AA, Sabirov RF, Valiev AR. [Working unit for multi-level fertilizer application]. Patent № 239031 U1 RF, MPK A01C 5/08, A01C 7/20, A01B 15/00. Applicant: Kazan State Agrarian University. № 2025102671; applied 07.02.2025; published 21.11.2025. Bulletin № 33.
8. Mukhametdinov AM, Mudarisov SG, Khasanov ER. [Experimental calibration of contact model parameters for a digital twin of soil environment using discrete element method]. Vestnik agrarnoy nauki Dona. 2025; Vol.18. 1(69). 4-18 p. doi: 10.55618/20756704_2025_18_1_4-18.
9. Lachuga YuF, Mudarisov SG, Farkhutdinov IM. [Increasing the efficiency of agricultural machinery design using digital twins]. Vestnik Rossiyskoy akademii nauk. 2025; 6. 50-58 p. doi: 10.7868/S3034520025060068.
10. Mudarisov SG, Farkhutdinov IM, Gareev IF. [Modeling the interaction of an anchor opener with soil and seeds using discrete element method: analysis of draft resistance and agrotechnical parameters]. Rossiyskiy elektronnyy nauchnyy zhurnal. 2025; 1(55). 287-295 p. doi: 10.31563/2308-9644-2025-55-1-287-295.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
Лицензия
Copyright (c) 2026 Вестник Казанского государственного аграрного университета
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Метаданные научных статей, включая название, аннотацию, сведения об авторах, список литературы, идентификаторы и иные элементы библиографического описания для дальнейшего неограниченного использования, передаются в редакцию с правом их неограниченного использования на условиях открытой лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).
