Войти в систему | Регистрация
Казахский национальный аграрный исследовательский университет ISSN 2304-3334 (Print)  ·  ISSN 2304-3334 (Online)
Подать статью
Меню
Подать статью
МЕХАНИЗАЦИЯ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

ИНЖЕНЕРНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РОТОРНОГО АГРЕГАТА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПОСЕВА СЕМЯН ДЛЯ ПОЧВ ЮЖНОГО РЕГИОНА КАЗАХСТАНА

Дархан Карманов 1 , Жандос Жумагулов 1 , Ербол Саркынов 1 , Резвангуль Касимова 1

1 Казахский национальный аграрный исследовательский университет, Алматы, Казахстан

doi.org/10.37884/4-2026/18 Стр. 221-233 Поступила 27.03.2026 Опубликовано 29.08.2026

Аннотация

Предпосевная обработка почвы в условиях орошаемого земледелия характеризуется высокой энергоёмкостью и значительным механическим воздействием на почвенную структуру южного региона. Почвенный покров Южного Казахстана представлен преимущественно тёмно-каштановыми, каштановыми, а также бурыми и серо-бурыми почвами, расположенными южнее каштановых и занимающими около 120 млн га (44 % территории республики). Низкое содержание гумуса (1,0–2,0 %) обусловливает их слабую структурность и повышенную чувствительность к интенсивной механической обработке, в связи с чем эффективное земледелие в данной зоне возможно главным образом при орошении и применении ресурсосберегающих технологий. В работе представлены результаты инженерной оптимизации и экспериментальных исследований роторного агрегата, предназначенного для совмещённого выполнения предпосевной обработки почвы и посева семян за один технологический проход. Исследование включает аналитическое моделирование взаимодействия рабочих органов с почвой, оптимизацию геометрических параметров роторных ножей и сравнительные полевые испытания экспериментального образца (ФС-2,1). Установлен рациональный угол установки ножей 54–56°, обеспечивающий снижение удельной площади резания примерно на 22 % и уменьшение сопротивления почвы обработке. Полевые испытания показали формирование качественного посевного ложа: со держание агрегатов размером менее 25 мм составило 85,2 %, отклонение выравненности поверхности не превышало 5 мм. По сравнению с традиционной многопроходной технологией зафиксировано снижение тягового сопротивления, расхода топлива и суммарных энергетических затрат соответственно на 38 %, 43 % и 54,5 %. Полученные результаты подтверждают, что оптимизация параметров роторных рабочих органов и совмещение операций обработки почвы и посева обеспечивают повышение энерго эффективности технологического процесса без ухудшения агротехнических показателей. Разработанный агрегат может служить основой для внедрения ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур в условиях орошаемого земледелия Южного Казахстана и аналогичных природно-климатических зон.

роторный агрегат; предпосевная обработка почвы; посев семян; оптимизация рабочих органов; энергоэффективность; орошаемое земледелие; каштановые, бурые и серо-бурые почвы

01 Введение

Полный текст статьи доступен для скачивания в формате PDF на панели справа.

02 Список литературы

  1. Bernatsky G. (1985). Theoretical foundations of rotary tillage machine design // Agricultural Engineering Research. 42. 145–162.
  2. Chatkin M.N., Fedorov S.Ye. (2022). Evaluating the operational efficiency of a combined tillage cultivator // Engineering Technologies and Systems. 32. 539–551. https://doi.org/10.15507/2658-4123.032.202204.539-551
  3. Chen Y., Zhang H., Wang J. (2019). Soil physical properties and maize yield under different tillage practices: A comparison of disc ploughing, chisel ploughing and rotary tillage. Soil and Tillage Research. 194. 104335. https://doi.org/10.1016/j.still.2019.104335
  4. Dubrovsky V., Belyaev V. (2021). Improving the efficiency of combined tillage and sowing units with active working bodies. INMATEH – Agricultural Engineering. 64. 47–56.
  5. Gribanovsky A., Rzaliyev A., Goloborodko V., Karmanov D.K., Bekmukhametov S., Sagyndykova A. (2017). Revisiting the choice of the sowing system of broad-cut seeders // Journal of Engineering and Applied Sciences. 12. 1307–1316. Available online: https://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-85020175335
  6. Karmanov D.K. (2022). Itogovyj otchyot 2020–2022. po nauchnomu proektu GF-2020–2022: AP08052321 «Razrabotka resursosberegayushhego kombinirovannogo agregata dlya predposevnoj obrabotki pochvy i poseva semyan na oroshaemykh zemlyakh YUzhnogo regiona Kazakhstana». — A.: Nauchno-proizvodstvennyj tsentr agroinzhenerii.
  7. Karmanov D.K., Begaly D.K., Isimov N.T., Beknazarov D.R., Sejpataliev O.E. (2022). Razrabotka malogabaritnogo kombinirovannogo agregata dlya predposevnoj obrabotki pochvy i poseva semyan v usloviyakh yugo-vostochnogo regiona Kazakhstana // Vestnik VKTU. №4. 108–119. ISSN: 1561–4212
  8. Karmanov D.K. et al. (2022). Design and theoretical analysis of a combined strip-till seeder for vegetable crops. Advanced Engineering Science. 2. 45–52. Available online: http://advancedengineeringscience.com/article/473.html
  9. Karmanov D.K. et al. (2022). Test results of the FS-2.1 experimental sample of the combined unit for pre-sowing tillage and seed sowing in the conditions of the southern region of Kazakhstan // Research, results. № 3 (95). ISSN 2304-3334. 64-72 R.
  10. Mohammad R.A., Alireza A. (2015). Soil properties and crop yield under different tillage methods for rapeseed cultivation in paddy fields // Journal of Agricultural Sciences. 60. 11–22. https://doi.org/10.2298/JAS1501011A
  11. Rzaliev A.S., Karmanov D.K., Sopov Yu.V. (2020). Tillage implement with step-by-step adjustment of soil tillage depth. Patent RK. No. 34512. 20. November 2020.
  12. Sakai K., Hoshino S., Yamada K. (2008). Analysis of reaction forces and moment on a rotary tiller // Journal of Terramechanics. 45. 187–198. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2008.07.003
  13. Sudhakar K., Reddy B.S., Kumar M.V. (2012). Development and evaluation of a combined tillage and seeding machine for dryland crops // Journal of Agricultural Engineering. 2012. 49. 1–7.
  14. Wang X., Zhang H., Wang J. (2014). Development and application of combined tillage and seeding machines in China // Journal of Agricultural Science and Technology. 2014. 16. 467–476.
  15. Yuzbashev V.A. Experimental determination of soil cutting coefficients for rotary implements. Soil and Tillage Research 1990. 17. 89–104. https://doi.org/10.1016/0167-1987(90)90009-M
  16. Zhang Z., Li, Y., Wang X. (2019). Optimization design and experiment of a combined tillage and seeding machine for wheat // Journal of Agricultural Machinery. 2019. 50. 100–109

Ссылки для цитирования

[1]Карманов, Д. et al. 2026. ИНЖЕНЕРНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РОТОРНОГО АГРЕГАТА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПОСЕВА СЕМЯН ДЛЯ ПОЧВ ЮЖНОГО РЕГИОНА КАЗАХСТАНА. Izdenister natigeler. 28, 4 (112) (Aug. 2026), 221–233. DOI:https://doi.org/10.37884/4-2026/18.
(1)Карманов, Д.; Жумагулов, Ж.; Саркынов, Е.; Касимова, Р. ИНЖЕНЕРНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РОТОРНОГО АГРЕГАТА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПОСЕВА СЕМЯН ДЛЯ ПОЧВ ЮЖНОГО РЕГИОНА КАЗАХСТАНА. Izdenister natigeler 2026, 28 (4 (112), 221-233. https://doi.org/10.37884/4-2026/18.
Карманов, Д., Жумагулов, Ж., Саркынов, Е., & Касимова, Р. (2026). ИНЖЕНЕРНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РОТОРНОГО АГРЕГАТА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПОСЕВА СЕМЯН ДЛЯ ПОЧВ ЮЖНОГО РЕГИОНА КАЗАХСТАНА. Izdenister Natigeler, 28(4 (112), 221-233. https://doi.org/10.37884/4-2026/18
КАРМАНОВ, Дархан; ЖУМАГУЛОВ, Жандос; САРКЫНОВ, Ербол; КАСИМОВА, Резвангуль. ИНЖЕНЕРНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РОТОРНОГО АГРЕГАТА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПОСЕВА СЕМЯН ДЛЯ ПОЧВ ЮЖНОГО РЕГИОНА КАЗАХСТАНА. Izdenister natigeler, [S. l.], v. 28, n. 4 (112), p. 221–233, 2026. DOI: 10.37884/4-2026/18. Disponível em: https://journal.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/1264. Acesso em: 9 oct. 2026.
Карманов, Дархан, Жандос Жумагулов, Ербол Саркынов, and Резвангуль Касимова. 2026. “ИНЖЕНЕРНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РОТОРНОГО АГРЕГАТА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПОСЕВА СЕМЯН ДЛЯ ПОЧВ ЮЖНОГО РЕГИОНА КАЗАХСТАНА”. Izdenister Natigeler 28 (4 (112): 221-33. https://doi.org/10.37884/4-2026/18.
Карманов, Д. (2026) “ИНЖЕНЕРНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РОТОРНОГО АГРЕГАТА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПОСЕВА СЕМЯН ДЛЯ ПОЧВ ЮЖНОГО РЕГИОНА КАЗАХСТАНА”, Izdenister natigeler, 28(4 (112), pp. 221–233. doi:10.37884/4-2026/18.
[1]Д. Карманов, Ж. Жумагулов, Е. Саркынов, and Р. Касимова, “ИНЖЕНЕРНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РОТОРНОГО АГРЕГАТА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПОСЕВА СЕМЯН ДЛЯ ПОЧВ ЮЖНОГО РЕГИОНА КАЗАХСТАНА”, Izdenister natigeler, vol. 28, no. 4 (112), pp. 221–233, Aug. 2026, doi: 10.37884/4-2026/18.
Карманов, Дархан, et al. “ИНЖЕНЕРНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РОТОРНОГО АГРЕГАТА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПОСЕВА СЕМЯН ДЛЯ ПОЧВ ЮЖНОГО РЕГИОНА КАЗАХСТАНА”. Izdenister Natigeler, vol. 28, no. 4 (112), Aug. 2026, pp. 221-33, https://doi.org/10.37884/4-2026/18.
Карманов, Дархан, Жандос Жумагулов, Ербол Саркынов, and Резвангуль Касимова. “ИНЖЕНЕРНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РОТОРНОГО АГРЕГАТА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПОСЕВА СЕМЯН ДЛЯ ПОЧВ ЮЖНОГО РЕГИОНА КАЗАХСТАНА”. Izdenister natigeler 28, no. 4 (112) (August 29, 2026): 221–233. Accessed October 9, 2026. https://journal.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/1264.
1.Карманов Д, Жумагулов Ж, Саркынов Е, Касимова Р. ИНЖЕНЕРНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РОТОРНОГО АГРЕГАТА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПОСЕВА СЕМЯН ДЛЯ ПОЧВ ЮЖНОГО РЕГИОНА КАЗАХСТАНА. Izdenister natigeler [Internet]. 2026 Aug. 29 [cited 2026 Oct. 9];28(4 (112):221-33. Available from: https://journal.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/1264
1.Карманов Д, Жумагулов Ж, Саркынов Е, Касимова Р. ИНЖЕНЕРНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РОТОРНОГО АГРЕГАТА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПОСЕВА СЕМЯН ДЛЯ ПОЧВ ЮЖНОГО РЕГИОНА КАЗАХСТАНА. Izdenister natigeler. 2026;28(4 (112):221-233. doi:10.37884/4-2026/18