Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Обоснование элементов экспертной системы по технологии возделывания сахарной свеклы в основной зоне свеклосеяния

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Обоснование элементов экспертной системы по технологии возделывания сахарной свеклы в основной зоне свеклосеяния"

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ И САХАРА ИМ. А.Л.МАЗЛУМОВА (ВНИИСС)

На правах рукописи

НАНАЕНКО Андрей Анатольевич

РГВ \ 3 ноя

ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ ПО ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ В ОСНОВНОЙ ЗОНЕ СВЕКЛОСЕЯНИЯ

Специальность 06.01.09 - растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Рамонь - 2000

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском ин сахарной свеклы имени А.Л. Мазлумова (ВНИИСС).

Научные руководители:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, член-корреспондент РАСХН A.B. Корни

доктор сельскохозяйственных наук

А.К. Нанае

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук кандидат технических наук, профессор

В.И. Курак В.В. Васил

Ведущая организация:

Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центрально-Черноземной полосы им. В.В. Докучаева

Защита диссертации состоится 2000 г.

в '{О часов на заседании диссертационного совета Д 120.75.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте сахарной свеклы и сахара имени А.Л. Мазлумова по адресу: 396030, Воронежская область, Рамонский район, пос. ВНИИСС.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан 2000 г.

Ученый секретарь диссертацион- ^ ного совета, кандидат сельскохо- ру\ зяйственных наук

В.А. Бычко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы . Свеклосахарное производство Российской Федерации переживает экономические трудности, в результате которых посевные площади :ахарной свеклы сократились с 1,5 до 0,8-0,9 млн га, а урожайность корнеплодов г'пала с 22-24 до 12-16 т/га. Причиной снижения продуктивности сахарной свеклы 1вилось уменьшение обеспеченности свеклосеющих' хозяйств основными техно-югическими материалами, необходимыми для выращивания свеклы, топливно-;мазочными материалами, минеральными удобрениями, гербицидами и другими симическими препаратами, которое произошло из-за существенного различия в 1ене на эти материалы и выпускаемую продукцию. В этих условиях рост произ-юдства сахарной свеклы возможен только при использовании прогрессивных •ехнологий. Поэтому разработка методов привязки этих технологий к особенностям каждого поля и экономия за этот счет расходуемых ресурсов с повышением рожайности имеют не только теоретическое, но и большое практическое значе-ше.

В настоящее время прогрессивные технологии поступают в свеклосеющие озяйства в виде разрабатываемых научными учреждениями технологических арт, рекомендаций, технологических регламентов и других пособий, имеющих бобщенный характер и слабо связанных с конкретными условиями. Пот ому жидаемый эффект от использования новой технологии ожидается не всегда, а ногда отрицателен из-за шаблонного их применения. Это вынуждает хозяйства бращаться к авторам технологии, которые не всегда и не всем хозяйствам могут казать практическую помощь. Наиболее эффективной формой передачи научных азработок в производство являются экспертные системы, широко используемые развитых странах и реализуемые на современных ЭВМ. Экспертная система ак-умулирует опыт группы ученых и практиков - специалистов каждый в своей об-асти возделывания культуры, а производственники благодаря доступной форме эщения с ЭВМ решают свои проблемы по выращиванию культуры на том же

высоком уровне, как это могли бы сделать специалисты-эксперты. Применен экспертных систем в свекловодстве позволяет осуществить привязку прогресси ной технологии к местным условиям так же качественно, как это сделали бы г торы технологии.

Цели и задачи исследований. Цель , данной работы - адаптация прогр« сивных технологий возделывания сахарной свеклы с применением расчетных ь. тодов к особенностям каждого поля и хозяйства для максимального использо! ния местных почвенно-климэтических условий. Поставленная цель достигала решением следующих задач:

-изыскание механизмов привязки прогрессивной технологии к особени стям каждого конкретного поля;

-уточнение и разработка математических моделей наиболее важных техи логических показателей возделывания сахарной свеклы - урожайности корнеш дов и нормы высева семян;

-проверка элементов математических моделей урожайности корнеплодов нормы высева семян в полевых условиях;

-разработка программы ЭВМ для реализации экспертной системы по техь логии возделывания сахарной свеклы.

Научная новизна. Впервые разработана система возделывания сахарн свеклы по сигнальным признакам почвы и растений, наблюдаемым на поле, ч позволяет максимально приблизить применяемую технологию к особенност: конкретного поля. На основе базовой теоретической формулы урожайности се; скохозяйственных культур, полученной А.К. Нанаенко, разработан ее вид д возделывания сахарной свеклы, обоснованный теоретически и эксперименталы Путем обобщения негативных и позитивных факторов, определяющих конечн; густоту насаждения сахарной свеклы, составлена более полная формула нор» высева семян, в которой учтена полученная опытным путем зависимость полев всхожести семян от нормы их высева в практическом диапазоне 8-16 семян метр рядка. Разработана оригинальная программа реализации экспертной систед

ЭВМ, включающая появляющиеся окна для обращения к банку данных и эбные для пользователя справочные материалы, предельно упрощающие общее его с ЭВМ.

Практическая значимость работы. Разработанные основные элементы экс-ртной системы по технологии возделывания сахарной свеклы позволили соста-ть программу для ЭВМ, с помощью которой любой свекловод, специалист ясловодческого хозяйства получает возможность без участия авторов техноло-и определить реально достижимую урожайность сахарной свеклы для конкрет-го поля, необходимые для ее получения основные технологические показатели эрму высева семян, нормы внесения удобрений и гербицидов, оросительную рму вегетационных поливов), а затем последовательно осуществить выбранную хнологию по сигнальным признакам почвы и растений, наблюдаемым на поле, зименение экспертной системы позволит обеспечить рациональное расходова->е необходимых ресурсов без снижения или с повышением продуктивности парной свеклы. В связи с относительной доступностью современных компыоте-в данная экспертная система может быть применена в любом свеклосеющем аяйстве, так как компьютер на один-два порядка дешевле трактора или сель-■змашины.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуж-ны в 1996-1999 гг. на Ученом Совете ВНИИСС, а также на научно-»актических конференциях Воронежского ГАУ в 1997 г. и Башкирского ГАУ з 100 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных статей в дентальных журналах и тезисы доклада на конференции Воронежского ГАУ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа включает введе-1е, состояние вопроса и задачи исследований, программу и методику исследова-1Й, разработку модели экспертной системы с включением математических моде-:й, результаты экспериментальных исследований, выводы, предложения произ-

водству и список использованной литературы из 253 наименований, в том числе 3 иностранных.

Диссертация изложена на 134 страницах машинописного текста и содержит 9 таблиц и 10 рисунков.

На защиту выносится следующее научное положение.' «Экспертная система по технологии возделывания сахарной свеклы, включающая возделывание ее по сигнальным признакам почвы и растений, расчетно-математические модели урожайности, нормы высева семян и другие, реализованная на ПЭВМ, позволяет адаптировать технологию к особенностям поля и хозяйства с целью экономии технологических материалов и максимального использования местных условий».

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, указаны предметы исследования и сформулировано научное положение, выносимое на защиту.

В первой главе дается анализ способов описания технологий в растениеводстве, сущность и формы экспертных систем по технологии возделывания сельскохозяйственных культур, включая сахарную свеклу, с российскими и другими примерами их реализации, охарактеризованы методы математического расчета и выбора плановой урожайности с примерами известных математических моделей, описаны способы расчета нормы высева семян для достижения оптимальной густоты насаждения, обобщены известные методы разработки программ принятия решений с применением ЭВМ по технологии возделывания сельскохозяйственных культур, что позволило обосновать цель и задачи исследований.

Установлено, что применяемые формы описания технологий, передаваемых в производство (технологическая карта, технологический регламент, рекомендации, организационно-технологический проект, агрономическая тетрадь, методические указания) носят обобщенный характер и ведут к шаблонному приме-

нению новой технологии с низкой ее эффективностью, так как не учит: мают эсобенности поля и хозяйства. Наиболее эффективным способом передач; информации о новых технологиях в производство служат экспертные системы, обобщающие с применением математических моделей опыт наиболее квалифицированных специалистов-экспертов для привязки технологии к условиям производства. Ближе всех к применяемым в развитых странах находится разработанная ВИАПИ (А.Ю. Казаков и др.) экспертная система «Свекла-эксперт», базирующаяся на статистических данных и потому пригодная для уровня от хозяйства и выше.

Разработке методов расчета урожайности сельскохозяйственных культур посвящены работы Э.А. Митчерлиха, И.С. Шатилова, А.А. Сапегина, В.Н. Сизова, А.К. Нанаенко и многих других. Подавляющее большинство полученных формул носят эмпирический характер и справедливы лишь для условий, в которых получены. Из числа немногих теоретических выделяется своей простотой и информативностью формула А.К. Нанаенко, учитывающая в первую очередь размещение растений и водообеспеченность поля. Она может быть взята за основу для вывода формулы урожайности сахарной свеклы. Все известные методы расчета нормы высева семян сельскохозяйственных культур базируются на формулах М.С. Савицкого, учитывающих заданную оптимальную густоту насаждения (стебл-.тоя) и влияющие на нее факторы. Наибольшее число таких факторов, относящихся к качеству семян, работе сеялки и условиям выращивания, содержит формула А.К. Нанаенко, которая с некоторыми уточнениями может быть применена и для сахарной свеклы.

Таким образом, существующие экспертные системы по технологии возделывания сельскохозяйственных культур и лежащие в их основе математические модели слабо учитывают особенности конкретного поля и нуждаются в доработке.

Во второй главе описаны программа и методика выполнения диссертационной работы как теоретико-экспериментального исследования, направленного на

уточнение элементов экспертной системы по технологии возделывания сахарж свеклы с применением методов теории больших (сложных) систем! математич ских методов расчета технологических показателей и методику полевого опьп Программой предусматривались изучение перечня сигнальных признаков поля растений для возделывания -свеклы, разработка и уточнение в ролевых условш методов расчета урожайности сахарной свеклы и нормы высева седан, разрабоп и отработка на ПЭВМ программы реализации экспертной системы; >

В третьей главе содержатся результаты теоретической разработки экспер-ной системы и ее элементов. Выделены и описаны 23 сигнальных признака почв; и растений (например, окончание уборки предшественника, окончание вспаиш массовые всходы сорняков весной и др.), с появлением которых необходимо прс водить ту или иную технологическую операцию. Сигнальные признаки сопровс вдаются. цифровыми данными (глубина промерзания почвы, ее влажность и тем пература, фазы развития растений и др.), а операции - технологическими пара метрами (глубина обработки почвы, тип рабочих органов и др.). Указано, что воз делывание свеклы по сигнальным признакам тесно, связывает технологию с осо бенностями поля, что повысит продуктивность культуры без особых дополни тельных затрат.

При разработке экспертной системы использован блочный принцип, пр1 котором каждый блок реализует определенную функцию. Практическое руково дство по возделыванию свеклы, куда входит и возделывание ее по сигнальныл признакам, выполняет описательную функцию, так как в текстовой форме описы вает районированные и перспективные -сорта и гибриды, технологии, земледельческие основы свекловодства ц обязательные приемы выращивания в соответствии с внешними условиями. Рекомендации по адаптации технологии к условиям производства представляют собой расчетный блок, так как содержат расчетно-математические модели основных агротехнологических и технико-эксплуатационных показателей. Блок справочной информации - это база данных, необходимых для расчетов. Порядок пользования экспертной системой показан на рис. 1.

Рис. 1. Блок-схема пользования экспертной системой

В соответствии с рис.1 пользователь в диалоге с ПЭВМ (самостоятельно 1И через оператора) выбирает соответствующую условиям хозяйства технолога возделывания сахарной свеклы, формирует цели хозяйства по производству еклы и характеристику поля и условий производства, то есть формирует блок 1. ) данным блока 1 и базы данных 3, откуда запрашиваются недостающие покатд-ни, рассчитывают технологические показатели (блок 2), а по ним - состав т логического комплекса машин - ТКМ (блок 4). Пользователь анализирует по-ченные результаты расчетов (блок 5), и если они вызывают сомнение или не зтветствует возможностям хозяйства, содержание блока 1 уточняют, а расчеты аторяют. Пользователь, принявший полученные параметры, применяет их в со-¡етствии с выбранной технологией и сигнальными признаками (блок 6) на те 7.

Исходя из схемы расположения растений сахарной свеклы на поле, обще-ретическая формула урожайности А.К. Нанаенко приводит к выражениям:

У = А ■ ехр (- X опт I X ), Уа^~^-ехр{-Хтт/Х), (1)

где У - продуктивность единичного растения, кг; X и Хопт ~ измеренная и имальная величина интервала между растениями свеклы в рядках, м; А - нре-

дельная продуктивность единичного растения в посеве, кг; Уп — урожайность, т/га; В - ширина междурядий, м. Формулы (I) базируются на выражении с!у/у<1х = Во/х2 (В0 - коэффициент, численно равный Х0пт), соответствие которого и формул (1) фактическим данным требует проверки в полевых условиях.

В зоне достаточного увлажнения способность почвы снабжать влагой растения сахарной свеклы ограничивается скоростью влагопереноса вверх по почвенному профилю капиллярной системой запасов влаги, накопленных за счет осадков. С применением известных положений гидрофизики почвы и второй из формул (1) реально достижимая урожайность сахарной свеклы (при условии обеспеченности ресурсами) может быть рассчитана по уравнению:

1,445Х0ЯГ ■Кр-Квп-{кт -АдС)

в-кПТ-(' (2)

где Тв - длительность вегетационного Периода свеклы, сут; Кр - доля в растении свеклы продуктивной части в фазе максимальной биомассы; Квп - коэффициент влагопроводности почвы при НВ, мм/сут; Ьга - предельная высота капиллярного подъема почвенной влаги, м; Икс - глубина корнеобитаемого слоя почвы при возделывании сахарной свеклы, м; КПт - полевой транспирационный коэффициент; - влажность растений свеклы, в долях единицы.

Для зон неустойчивого и недостаточного увлажнения можно было бы получить из формулы (1) уравнения, аналогичные (2), из условия полного пополнения дефицита влаги поливами, что обеспечило бы получение максимально возможной урожайности, но с учетом нынешнего состояния оросительных систем России

предложена более реальная формула:

уя=-__ , {3)

где Ро - годовое количество осадков, мм; Ко - коэффициент использования осадков; Рвл - поступление воды с осенним влагонакопительным поливом, м3/га; п - число вегетационных поливов, которое способно провести хозяйство; РВпг -

поливная норма, м3/га; Вр - поступление воды из подпочвенных грунтовых вод, м3/га; Кв - коэффициент водопотребления свеклы, м3/т.

При дефиците ресурсов в свеклосеющем хозяйстве планируемую урожайность свеклы следует выбирать из экономических соображений. В работе преду- " смотрен расчет урожайности по выделяемым на год денежным средствам, а также г для обеспечения сахаром работников несвекловичного хозяйства и для получения максимальной прибыли. Наибольший интерес представляет последнее, вывод формулы которого основан на разделении затрат предшествующего года на связанные и не связанные прямо с урожайностью. Урожайность, соответствующую максимальной прибыли, можно подсчитать по уравнению:

V - п ~ СI ) * У' агщ

где Цп _ приемо-сдаточная цена корнеплодов, руб/т; С1 - затраты, не связанные грямо с урожайностью, руб /т; С пр - себестоимость производства в предшест-»ующем году, руб/т; У пред - урожайность в предшествующем году, т/ га.

Правильный выбор нормы высева семян сахарной свеклы определяет не "олько конечную густоту насаждения, но и затраты труда и средств на уход за почвами. Анализ формул нормы высева семян, особенно формулы А.К. Нанаенко, ¡оказывает, что факторы, влияющие на густоту насаждения растений, можно разбить на позитивные и негативные. Первые увеличивают число всходов и расте-гий сахарной свеклы, вторые - уменьшают его. К числу позитивных факторов леДует отнести чистоту семенного материала, лабораторную всхожесть семян, аполняемость ячеек высевающих аппаратов и полевую всхожесть семян, к числу ¡егативных - дробление семян, буксование колес, изреживание при механических бработках посевов, воздействие болезней и вредителей сахарной свеклы. С уче-ом этих факторов получена формула нормы высева семян в новой форме:

пг* ГР ^ СО *1П К .

И — Г" . п

ЛЛ ~ Л г, /117т ''

ДС " ВК ВР л МО " ВЕ

С Г ОПТ 103^ГС -Вл ' Зя • Вп '

где Не - норма высева семян на 1 м рядка; Г Р 0Пт - оптимальная густота насаждения к уборке, тыс./га; К до, К Бк, К ВР, К Мо и К цб - коэффициенты компенсации негативного влияния дробления семян, буксования колес, боронования посевов, культивации, вредителей и болезней, %; Ч с - чистота семян, %; 3 я- запол-няемость ячеек, %; В л и В п ~ лабораторная и полевая всхожесть семян, %. Компенсирующие коэффициенты подсчитывают по уравнению К = 100 + Иф, где Иф -количественное выражение в % негативного фактора (дробления, буксования и ДР-)

Программа реализации на ПЭВМ экспертной системы по технологии возделывания сахарной свеклы разработана для операционных сред MS-DOS и Win-dows-98 с использованием специализированных инструментов и интерфейсов. Основой программы являются методы формирования иерархических меню и диалоговых окон для ведения расчетов. В качестве примера показано диалоговое ок-t

но для расчета урожайности (рис.2).

В четвертой главе приведены результаты полевых опытов по изучению влияния интервалов между растениями сахарной свеклы на их продуктивность и нормы высева на полевую всхожесть свеклосемян. Исследование проводили с целью уточнения математических моделей урожайности и нормы высева, полученных в главе 3. Интервалы между растениями сахарной свеклы в рядках и соответствующую им массу корнеплодов определяли на полях экспериментального севооборота ВНИИСС. Почва - выщелоченный чернозем среднесуглинистого механического состава, содержание гумуса 4,5-5,0 %, содержание подвижных форм основных питательных веществ среднее. Под сахарную свеклу вносили минеральные удобрения нормой, рекомендованной для получения высокой урожайности, и проводили вспашку двухъярусным плугом.

Анализ опытных данных показал, что между массой корнеплода и интервалом между растениями в рядках существует сильная статистическая связь (табл.1). В соответствии с данными этой таблицы за показатель интервала следует принимать средний в классовом промежутке путем группировки средних при ка-

Sj.iï. X.I' liv

fulfill

bOf г 1. ?

50 JÖ

il53.bC

u 'i :

<>,.-, S i i .

'¡>-:,ï-| Среднесчгпдаистые

1",

.ï:

M

Рис. 2. PaciiciiiiKü и i п pi и раммы рс;ишашш жспер'шои ciicicmu на I Г )ВМ

ждо.м растении (справа и слева) интервалов по величине в классы, определения средних интервалов в классе и соответствующей им средней массы корнеплода. Очевидно, правильны также опыты, закладываемые на делянках с различной густотой насаждения, по каждой из которых следует находить средний интервал между растениями в рядках и среднюю массу корнеплода.

Таблица 1

Степень статистической связи между массой корнеплода и интервалом между растениями сахарной свеклы в рядках (1996-1998 гг.)

Годы проведения исследований Коэффициенты корреляции массы корнеплода с интервалами между растениями в рядках .

меньшими большими средними

1996 0,971 0,879 0,989

1997 0,937 0,895 0,987

1998 0,973 . 0,844 • 0,988

1996-1998 0,960 0,873 0,988

НСР 05 = 0,018

Для определения истинности уравнения с1у/у • с!х = Во/х2 и соответствия формул (1) опытным данным использовали те же показатели, что и для расчета поклэтелей таблицы 1 с учетом выводов из нее. Чтобы определить величину Лу/у * ёх по опытным данным, зависимость «масса корнеплода - интервал» аппроксимировали уравнением гиперболического тангенса (ошибка аппроксимации - 4,7 %). Сравнение опытных данных с расчетными приведено на рис. 3, где сплошной линией показана расчетная (теоретическая) кривая, а точками - опытные данные. На графике видно, что опытные данные достаточно хорошо соответствуют теоретической зависимости. Это означает, что зависимость вида с!у/у • ёх= =Во/х2 можно принять и для сахарной свеклы, то есть формулы (1) справедливы и могут использоваться для расчетов в экспертной системе.

с!У/Ус1Х

Рис. 3. Относительный прирост продуктивности растения сахарной свеклы в зависимости от интервалов между растениями в рядках

Сравнение теоретических зависимостей (1) с результатами опытов провели по тем же данным, что и для таблицы 1 и рис. 3. Зависимость «масса корнеплодов - интервал» показана на рис. 4, а зависимость «урожайность корнеплодов - интервал» - на рис. 5. Средние отклонения теоретических и опытных данных по урожайности составляют 5,6 %, что достаточно для практических расчетоз.

Учеты и наблюдения полевой всхожести семян сахарной свеклы проводили в полевых опытах, заложенных на тех же полях. Семена сорта Рамонская односемянная 47 и гибрида Рамонский МС 60 высевали нормой 8, 12 и 16 клубочков на 1 м рядка. Наблюдения проводили в фазе полных всходов на каждой повторности каждого сорта (4 повторности). До сих пор считалось, что при норме высева менее 20 клубочков на 1 м рядка она не влияет на полевую всхожесть семян сахарной свеклы, хотя на других культурах такое влияние отмечалось (глава 1). В результате данных опытов установлено, что такое влияние наблюдается и на сахарной свекле (табл.2).

У, Г 900 800 700 600 500 400 300

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 X, см

Рис.4. Зависимость массы корнеплода от интервалов между растениями в рядках

Рис. 5. Зависимость урожайности сахарной свеклы от интервалов между растениями в рядках

Таблица 2

Влияние нормы высева Семян сахарной свеклы на их полевую всхожесть

(1997-1999 гг.)

Норма высева семян, 1/ м Абсолютная полевая всхожесть семян, %

1997 1998 1999 1997-1999

8 57,6 663 . 66,4 63,4

12 45,9 48,8 57,9 50,9

16 45,9 47,6 49,2 47,6

По данным таблицы 2 проведен корреляционный анализ, который позволил установить, что между нормой высева и полевой всхожестью семян в практическом диапазоне существует сильная обратная связь (средний коэффициент корреляции -0,95), что позволяет получить достоверную зависимость и ввести ее в уравнение (5). С учетом этой зависимости, а также известной зависимости между лабораторной и полевой всхожестью семян (глава 1) уравнение (5) примет вид:

н \г я кяс-кБК-кВР-кио-кВБ ]2

8 { Р0ПТ -[30+1,5(^-60)]-^} '

Формула (6) учитывает не только факторы, определяющие конечную густоту насаждения, но и сложные взаимоотношения, соединяющие норму высева семян, их лабораторную и полевую всхожесть, что позволяет провести точный расчет нормы высева семян сахарной свеклы на получение оптимальной густоты насаждения перед уборкой на основании качественных показателей имеющихся семян, применяемой сеялки и влияния элементов принятой в хозяйстве технологии.

ВЫВОДЫ

1. Описание новых технологий возделывания сахарной свеклы в форме технологических карт, рекомендаций, технологических регламентов, агрономических

тетрадей и т.д. носит слишком общий, неконкретный характер, что создает трудности при внедрении новых технологий в производство. Наиболее эффективным способом передачи информации о новых технологиях в производство являются экспертные системы, аккумулирующие опыт наиболее квалифицированных специалистов - экспертов, но доступные любому пользователю. Во ВНИИСС разработана экспертная система по возделыванию сахарной свеклы, адаптирующая прогрессивные технологии к условиям каждого поля, частью которой является настоящая диссертационная работа.

2. Наблюдения за свекловичным полем в течение действия технологии возделывания сахарной свеклы позволяют выделить вполне определенные признаки, сигнализирующие о необходимости проведения той или иной технологической операции возделывания свеклы. Разработана система возделывания сахарной свеклы по сигнальным признакам, содержащая 23 таких признака и соответствующие им технологические операции, что позволяет тесно связать применяемую технологию с условиями конкретного поля.

3. Составлены блок-схема экспертной системы по технологии возделывания сахарной свеклы и блок-схема (алгоритм) расчетов агротехнологических и технических показателей, которые могут быть приняты за основу разработки программы реализации экспертной системы на ПЭВМ. Программа составлена с применением появляющихся диалоговых окон и работает в режиме диалога с пользователем, вводящим исходные данные и принимающим окончательное решение по управлению технологией, что значительно упрощает ее использование.

4. Математические модели урожайности составлены на основе базовой модели урожайности, преобразованной для схемы посева и размещения растений сахарной свеклы, для условий зоны достаточного увлажнения, неустойчивого и недостаточного увлажнения, при недостатке финансовых средств, для получения максимальной прибыли и для обеспечения работников несвекловичных хозяйств собственным сахаром.

5. Расчетно-математическая модель нормы высева семян предусматривает разделение факторов, определяющих величину конечной густоты насаждения перед уборкой, на позитивные (увеличивающие густоту насаждения) и негативные (снижающие густоту насаждения), она учитывает посевные качества семян, качество работы высевающих аппаратов сеялки и изреживание всходов и растений сахарной свеклы после посева до начала уборки.

6. Корреляционный анализ связи «масса корнеплода — интервал между растениями в рядках» показал, что за изменяющийся фактор, определяющий массу корнеплода, следует принимать средний интервал классового промежутка при разделении интервалов на классы по размерам. В этом случае коэффициент корреляции превышает 0,98, что свидетельствует о наличии сильной корреляционной связи. Сравнение формул массы корнеплода и урожайности с использованием этого показателя указывает на близкое совпадение теоретических и экспериментальных зависимостей ( средняя ошибка - 5,6 %).

7. Полевая всхожесть семян сахарной свеклы при увеличении нормы их высева с 8 до 16 на 1 м рядка снижается, причем с 8 до 12 очень существенно, а с 12 до 16 - незначительно. С помощью корреляционного анализа установлена с, • ная обратная связь между этими показателями. Получены формулы зависимости полевой всхожести от нормы высева и лабораторной всхожести, что позволило получить уравнение нормы высева семян в новой форме с учетом сложных взаимоотношений между полевой всхожестью семян, их лабораторной всхожестью и нормой высева.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

По результатам исследований производству предлагается экспертная система по технологии возделывания сахарной свеклы, включающая систему возделывания свеклы по сигнальным признакам поля и растений, математические модели урожайности сахарной свеклы в соответствии с условиями ее производства и рас-четно-математическую модель нормы высева семян с учетом сложных взаимоот-

ношений их полевой всхожести с лабораторной и нормой высева, реализованная в виде программы для ПЭВМ.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Нанаенко A.A. Зависимость продуктивности сахарной свеклы от интер-' вала между растениями в рядках //Обеспечение стабилизации АПК в условиях рыночных форм хозяйствования: Тез .докл . 4.1. — Воронеж, 1997. - С. 191-193.

2. Нанаенко А.К., Нанаенко A.A. Программирование урожайности //Сахарная свекла. -1997. - № 4. - С. 21 -22.

3. Нанаенко А.К., Нанаенко A.A. Выращивание урожая по сигнальным признакам //Сахарная свекла. - 1998. - № 5. - С. 19-20..

4. Нанаенко А.К., Нанаенко A.A. Экспертная система по возделыванию сахарной свеклы //Техника в сельском хозяйстве. -1998. - № 5. - С. 18-20.

5. Нанаенко A.A., Нанаенко А.К. Расчет нормы высева семян сахарной свеклы с учетом ее изреживания //Техника в сельском хозяйстве. - 1999. - № 1.

- С. 24-27.

6. Нанаенко A.A. в колл. авт. Советы фермерам по возделыванию свеклы //Техника и оборудование для села. - 1997. - № 2. - С. 13-15.

7. Нанаенко A.A. Густота насаждения и продуктивность //Сахарная свекла.

- 1998.-№12.-С. 9-10.

8. Нанаенко A.A., Нанаенко А.К. Точный расчет нормы высева семян сахарной свеклы //Земледелие. - 1999. - № 6. - С. 37.

Тип. ВНТИЦ. Заказ 5325. Тираж 100 экз.

*