С.А. Ивженко

ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова», г. Саратов, Россия

Т.С. Байбулатов, М.Г. Абдулнатипов

ФГОУ ВПО «Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия, г. Махачкала, Россия

Распределение гербицидов в почве является важнейшим показателем качества их внесения, а следовательно, и степени удовлетворения требований агротехники. Если будет выполнено неравномерное внесение гербицидов в почву, то в одних местах будет почва перенасыщена гербицидами, что может в какойто степени негативно повлиять на культурные растения, а в других местах гербицидов будет мало (или совсем их не окажется) и необходимого воздействия на сорняки не будет. Таким образом, если даже в среднем норма внесения будет выдержана, положительного результата такое внесение не даст. Качество распределения гербицидов в объеме почвы вполне можно выразить математически.

Исходя из анализа литературных данных [3,4,6,7] и собственных исследований, можно сделать вывод, что процесс распределения капель гербицидов в почве при механизированном их внесении есть процесс вероятностный. Вероятность попадания капель гербицидов в те точки почвы, которые обусловлены агротехникой, будет характеризовать качество внесения гербицидов.

Для комплексной оценки качества внесения гербицидов в почву рассмотрим закономерности распределения капель гербицида в почве по компонентам (по площади поля и по глубине).

По данным лабораторных исследований имеем:

-    распределение капель гербицидов в площадках стационарно, то есть вероятность попадания того или иного числа капель на площадке f зависит только от её величины, но практически не зависит от положения; А,средняя плотность, т.е. число капель приходящихся на единицу площади Х = Const;
-    распределение капель по площади осуществляется без последствия, то есть капли распределяются на одной площадке независимо от того, сколько капель попало на другую площадку, и не перекрываются с ней;
-    распределение капель ординарное, то есть вероятность попадания на малую площадь Af двух или более капель пренебрежительно мала по сравнению с вероятностью попадания одной капли.

Из теории вероятностей известно, что поток событий, который обладает свойствами стационарности, ординарности и не имеет последствия, называется простым потоком и подчиняется закону Пуассона [1,5].

Из этого следует, что вероятность попадания п капель на площади f определяется по закону Пуассона:

Формулы см. в печатной версии журнала МИЧГАУ.

По формуле (6) определяется вероятность попадания капель в интервале по глубине от OCz до pz .

Каждая составляющая в отдельности (равномерность распределения капель гербицида по площади поля, равномерность распределения капель по глубине) является важнейшим фактором, характеризующим отдельные компоненты качества внесения гербицидов. Но по отдельности они не могут полностью характеризовать качество распределения гербицидов в почве.

Одна и та же капля гербицида, если её рассматривать в комплексе пространственной системы координат, является пересечением трех событий, которые независимы друг от друга. События называются независимыми, если любое из них не зависит от любой совокупности остальных.

В нашем случае события действительно являются независимыми, потому что равномерность по глубине распределения капель гербицида не зависит от равномерности их распределения по площади поля, и наоборот. Но все эти составляющие зависят от конструктивных особенностей машин, выполняющих заделку гербицидов в почву (её рабочих органов и устройств), и технологических факторов (скорости движения, качества предыдущей обработки почвы ит.д.).

Из теории умножения вероятностей [1] известно, что вероятность совместного осуществления взаимно независимых событий равна произведению их вероятностей:

Р{АВ) = Р{А) ¦ Р{В/А)

Формулы см. в печатной версии журнала МИЧГАУ.

Выводы:

Теоретические исследования показали, что распределение гербицидов в почве подчиняется законам теории вероятностей, причем по площади поля  закону Пуассона, а по глубине  нормальному закону (закону Гаусса). Из полученных выражений видно, что полученные математические модели в комплексе отражают качество распределения гербицидов в объеме почвы.

Литература

1.    Вентцель Е.С. Задачи и упражнения по теории вероятностей. / Вентцель Е.С., Овтаров Л.А. / Учебное пособие для ВУЗов.  Высшая школа, М. 2000,  366 с.
2.    Вентцель Е.С. Теория вероятности и её инженерные приложения. / Вентцель Е.С, Овтаров Л.А. / Высшая школа, М. 2007,  497 с.
3.    Лобачевский П.Я. Закономерность распределения растений при квадратногнездовом и гнездовом посеве. / Лобачевский П.Я. // Труды АзовоЧерноморского института механизации с.х. Вып. 18. Зерноград. 1964,  с. 95105.
4.    Лобачевский П.Я. Показатели равномерности и точности порционного высева. / Лобачевский П.Я. // Совершенствование технологических процессов и конструкций с.х. машин. / Научные труды АзовоЧерноморского института механизации с.х.  Зерноград. 1974,  с. 4552.
5.    Пугачев СВ. Теория вероятности и математическая статистика. / Пугачев СВ. // Наука, М. 1979,  с. 486.
6.    Хайчеко Н.Т. Математикостатистическая характеристика равномерности распределения семян при посеве. / Хайчеко Н.Т. // Доклады ВАСХНИЛ, №9,  М. 1968,  с. 4244.
7.    Хайчеко Н.Т. Комплексная характристика равномерности распределения семян при посеве по поверхности и глубине. / Харченко Н.Т. // Совершенствование комбинированных почвообрабатывающих и посевных машин./ Сборник научных трудов Бел. Академии. Вып. 105.  Горки, 1983  с. 7378.

Источник  ВЕСТНИК МИЧГАУ, научнопроизводственный журнал, 2010, № 1,  Печатная версия.