Selection of the optimal system of differentiated fertilizer application and the laboratory research results in Northern Kazakhstan


Cite item

Full Text

Abstract

The paper presents the analysis of systems for differentiated fertilization and the results of laboratory tests of subsurface fertilizer cultivator. The technology of the differentiated fertilizer application (DFA) is one of the priority areas in precision agriculture. The purpose of the research is to select the most effective DFA system for subsurface fertilizer cultivators applied in the northern regions of Kazakhstan and to test the design and technological scheme of pneumatic transport. The optimal system of differentiated application of fertilizers was chosen according to the generalized desirability function, the main difficulty was to create a sign that quantitatively determines the functioning of the object under study. To construct a multiple optimization parameter the idea of converting the natural values of specific object parameters into an unbounded scale was used. The obtained information on systems of differentiated fertilization was processed using standard methods of comparison, analysis, and synthesis. The results of laboratory tests were processed using methods of mathematical statistics. Based on the research results, according to the generalized desirability function the system «Agronavigator-Dozator» was chosen, which consists of a navigation system «Agronavigator Plus», GLONASS/GPS antenna, actuators, connecting cables and control panel for remote activation of the "Processing" mode. According to the laboratory tests, the functionality of the pneumatic transport system for mineral fertilizer granules and the dosing device was tested. The structural and technological scheme of pneumatic transport includes a fan driven by a hydraulic motor, airflow distributor, connecting pipelines and ejector funnels. It is established that in the range of fan revolutions from 2100 to 2700 rpm stable transportation of granules is provided without blockage of pipelines and ejector funnels, airflow speed in pipelines is provided in the range from 13 to 25 m/s. The deviation of the actual fertilizer dosage from the target was 2.1-5.0 %.

About the authors

I. V Tokarev

Kostanai branch LLP «Scientific production center of agricultural engineering»

Email: Tokarev_Ivan.V@mail.ru. 1989_antoxa_30@mail.ru. celinnii.@mail.ru. Sergbobkov@mail.ru
Kostanai, Kazakhstan

A. N Kuvayev

Kostanai branch LLP «Scientific production center of agricultural engineering»

Email: Tokarev_Ivan.V@mail.ru. 1989_antoxa_30@mail.ru. celinnii.@mail.ru. Sergbobkov@mail.ru
Kostanai, Kazakhstan

A. I Derepaskin

Kostanai branch LLP «Scientific production center of agricultural engineering»

Email: Tokarev_Ivan.V@mail.ru. 1989_antoxa_30@mail.ru. celinnii.@mail.ru. Sergbobkov@mail.ru
DSc in Engineering Kostanai, Kazakhstan

S. I Bobkov

Kostanai branch LLP «Scientific production center of agricultural engineering»

Email: Tokarev_Ivan.V@mail.ru. 1989_antoxa_30@mail.ru. celinnii.@mail.ru. Sergbobkov@mail.ru
Kostanai, Kazakhstan

References

  1. GOST R 56084-2014. Global’naya navigacionnaya sputnikovaya sistema. Sistema navi-gacionno-informacionnogo obespecheniya koordinatnogo zemledeliya. Terminy i opredele-niya. M.: Standartinform, 2014. 7 p.
  2. Katalin Takăcs-György. Economic aspects of chemical reduction on farming - future role of precision farming // Acta Agriculturae Scandinavica Section C Economy, 2008. S.115-120 [Elektronnyj resurs]. URL:: https://www.researchgate.net/publication/249028634_Economic_aspects_of_chemical_reduction_in_farming_-_future_role_of_precision_farming (data obrashcheniya: 21.02.2020).
  3. Abramov N.V., Semizorov S. A. Innovative Technologies of Cultivation of Crops in the Era of the Digital Economy // International Conference on Smart Solutions for Agriculture. - 2018. - S. 1-5. [Elektronnyj resurs]. Sistem. trebovaniya: Adobe Acrobat Reader. - URL:: https://www.atlantis-press.com/proceedings/agrosmart-18/55908646 (data obrashcheniya: 24.02.2020)
  4. Eremin D.I., Kibuk YU.P. Differencirovannoe vnesenie udobrenij kak innovaci-onnyj podhod v sisteme tochnogo zemledeliya // Vestnik KrasGAU. 2017. No 8. Pp. 17-26.
  5. Lichman G.I., Kolesnikova V.A., Marchenko N.M., Marchenko A.N. Razrabotka algo-ritma ocenki tochnosti sistem pozicionirovaniya GLONASS/GPS pri differencirovannom vnesenii udobrenij // Sel’skohozyajstvennye mashiny i tekhnologii. 2017. No 2. Pp. 4-8.
  6. Nukeshev S.O., Lichman G.I., Marchenko N.M. Substantiation of requirements to quality of application of mineral fertilizers in system of precision agriculture // S.Seifullin Kazakh Agro Technical Universitu Science Review. 2007. Vol. 1. No. 2. Pp. 59-67.
  7. Abuova A.B., Tul’kubaeva S.A., Tulaev YU.V. Ocenka prostranstvennoj neodnorod-nosti agrohimicheskih parametrov pochvy v predelah delyanki polevogo opyta // 3i: intellect, idea, innovation - intellekt, ideya, innovaciya. 2019. No 2. Pp. 36-42.
  8. Rekomendacii po sisteme vedeniya sel’skogo hozyajstva. Kustanajskaya oblast’ / V.I. Dvurechenskij, M.M. Ermakov, G.I. Sochnev [i dr.]; [pod redakciej SH.M. CHulturova]. Alma-Ata: Kajnar, 1979. 394 p.
  9. Derepaskin A.I., Kuvaev A.N. Obosnovanie parametrov rabochih organov orudiya dlya vneseniya osnovnoj dozy mineral’nyh udobrenij v pahotnyj sloj // 3i: intellect, idea, innovation - intellekt, ideya, innovaciya. 2012. No 2. pp. 40-42.
  10. Rukovodstvo pol’zovatelya. Bortovoj navigacionnyj kompleks «Agronavigator» [Elektronnyj resurs]. Sistem. trebovaniya: Adobe Acrobat Reader. - URL:: http://aerounion.ru/files/AgronavigatorPlus/Instr_type_4.pdf (data obrashcheniya: 24.02.2020).
  11. Crop Canopy Sensors for Nutrient Mapping [Elektronnyj resurs]. URL:: https://www.topconpositioning.com/crop-sensing/canopy-sensing/cropspec#panel-product-info (data obrashcheniya: 24.02.2020).
  12. GreenSeeker System [Elektronnyj resurs]. URL:: https://agriculture.trimble.com/product/greenseeker-system/ (data obrashcheniya: 24.02.2020).
  13. Yara N-Sensor [Elektronnyj resurs]. URL: https://www.yara.ru/crop-nutrition/tools-and-services/n-sensor/ (data obrashcheniya: 24.02.2020).
  14. Artemis [Elektronnyj resurs]. URL: https://www.rdstec.com/product/artemis/ (data obrashcheniya: 24.02.2020).
  15. Crop sensor isaria [Elektronnyj resurs]. URL: https://www.claas.ru/produktsiya/easy-2018/vysokotochnoye-syelskoye-khoeyajstvo/crop-sensor-isaria (data obrashcheniya: 24.02.2020).
  16. GOST 28714-2007. Mashiny dlya vneseniya tverdyh mineral’nyh udobrenij. Meto-dy ispytanij. M.: Standartinform, 2007. 40 p.
  17. Sistema kriteriev kachestva, nadezhnosti, ekonomicheskoj effektivnosti sel’sko-hozyajstvennoj tekhniki: instruktivno-metod. izdanie / A.T. Tabashnikov, V.F. Fedorenko, D.S, Buklagin [i dr.]; [pod redakciej A.T. Tabashnikova]. M.: FGNU «Rosinformagrotekh», 2010. 188 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2020 Tokarev I.V., Kuvayev A.N., Derepaskin A.I., Bobkov S.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».