Лук'янчук О. П. Науково-практичні засади вдосконалення технологій та технічних засобів глибокого меліоративного розпушення осушуваних мінеральних ґрунтів

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора наук

Державний реєстраційний номер

0525U000343

Облікова картка дисертації

0525U000343.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 06.01.02 - Сільськогосподарські меліорації

19-09-2025

Спеціалізована вчена рада

Д 47.104.01

Національний університет водного господарства та природокористування

Анотація

Дисертаційну роботу присвячено вирішенню актуальної науково-практичної проблеми з удосконалення технологій та технічних засобів глибокого меліоративного розпушення осушуваних мінеральних ґрунтів за енергоефективними та вологорегулюючими принципами як адаптивного агромеліоративного заходу щодо сучасних змінюваних умов та вимог для підвищення їх вологозабезпеченості та поліпшення еколого-меліоративного стану на основі системного розгляду енергетичного взаємозв’язку між параметрами різнорідних за природою структурних елементів підсистем меліоративної системи як складної природно-технічної еколого-економічної системи. В роботі проаналізовано і досліджено сучасний стан осушувальних мінеральних ґрунтів, обґрунтовано необхідність, принципи та шляхи удосконалення глибокого меліоративного розпушення для поліпшення еколого-меліоративного стану ґрунтів та регулювання їх водного режиму. Обґрунтовано доцільність переходу від традиційних технологій щілинного та смугового розпушення до суцільного, диференційованого за профілем і глибиною, пошарового енергоефективного розпушення осушуваних мінеральних ґрунтів, що дає змогу на основі вертикально-горизонтальної переорієнтації низхідних водних потоків шляхом збільшення акумуляційної здатності активного кореневмісного шару ґрунту внаслідок зміни його макроагрегатного стану і водно-фізичних властивостей вплинути на формування водно-повітряного режиму та досягти підвищення ефективності вологорегулювання в різні за умовами тепло- і вологозабезпеченості періоди вегетації зменшенням кількості відведення надлишкової вологи та навантаження на дренаж у вологі періоди, а також підвищенням його вологозабезпеченості у посушливі, що забезпечує зростання врожайності вирощуваних агрокультур та сприятливий еколого-меліоративний стан осушуваного масиву. Розроблено вологорегулюючі принципи удосконалення технологій глибокого меліоративного розпушення мінеральних ґрунтів з регульованим водним режимом на основі переорієнтації водних потоків у ґрунтовому масиві на вертикально-горизонтальні з акумуляцією вологи в розпушеному ґрунті для підвищення його вологозабезпеченості. Розроблено енергоефективні принципи удосконалення пасивних технічних засобів глибокого меліоративного розпушення на основі горизонтальної пошарової диференціації потоків техногенної енергії з почерговою горизонтальною докритичноглибинною неблокованою розробкою окремих шарів ґрунту поступовим двостороннім розущільненням макроагрегатної структури ґрунту згином та розтягом робочими органами. Удосконалено метод обґрунтування технологічних параметрів глибокого меліоративного розпушення щодо переходу, на відміну від традиційного, до суцільного за площею але диференційованого за профілем і глибиною пошарового макроагрегатного розущільнення шарів ґрунту з урахуванням їх (дрібно-, середньо- або крупно-) грудочкуватої структури та водно-фізичних властивостей. Удосконалено метод обґрунтування конструктивних параметрів пасивних технічних засобів глибокого меліоративного розпушення щодо застосування, на відміну від найбільш поширених традиційних пасивних технічних засобів, ярусно-клинової просторової конфігурації робочого обладнання та розрахунку робочих органів з урахуванням форми і пошаровості профілю розпушення, водно-фізичних властивостей, швидкості руху і відносної глибини розущільнення окремо в кожному шарі ґрунту. Впровадження удосконалених за енергоефективними та вологорегулюючими принципами технологій і технічних засобів глибокого меліоративного розпушення дасть змогу покращити еколого-меліоративний стан осушуваних мінеральних ґрунтів, в 6–10 разів зменшити питому енергоємність робочого процесу розпушення ґрунту, на 6–50% підвищити вологоакумулюючу здатність ґрунту, в середньому на 27% збільшити його вологозабезпеченість, і, як наслідок, підвищити врожайність вирощуваних культур на 20–30% з терміном післядії до 4 років.

Читати повністю

Публікації

• Ткачук В. Ф., Лук’янчук О. П., Рижий О. П. Агромеліоративні багатоярусні глибокорозпушувачі : монографія. Рівне : НУВГП, 2011. 190 с. ISBN 978-966-327-167-5

• Кравець С. В., Кованько В. В., Лук’янчук О. П. Наукові основи створення землерийно-ярусних машин і підземнорухомих пристроїв : монографія. Рівне : НУВГП, 2015. 322 с.

• Турченюк В. О., Лук’янчук О. П., Заєць В. В. Способи і засоби глибокого розпушування осушуваних мінеральних ґрунтів Західного Полісся. Меліорація та облаштування Українського Полісся : колективна монографія / за ред. Я. М. Гадзала, А. М. Рокочинського. Херсон : ОЛДІ-ПЛЮС, 2017. Т. 1. С. 636–646.

• Лук’янчук О. П., Волк П. П. Підвищення дренованості та рівномірності фільтрації по площі та профілю карт-чеків на основі глибокого розпущення ґрунтів рисових зрошувальних систем. Рисові зрошувальні системи України: підвищення ефективності їх функціонування : колективна монографія / за ред. д.с.-г.н., проф., акад. НААН Р. А. Вожегової, д.т.н., проф. А. М. Рокочинського. Київ-Херсон-Рівне : НУВГП, 2023. С. 278–291.

• Лук’янчук О. П., Рокочинський А. М. Удосконалення технологій і технічних засобів глибокого розпушення осушуваних мінеральних ґрунтів на основі системної методології. Лук’янчук О. П., Рокочинський А. М., Волк П. П., Турченюк В. О., Коптюк Р. М. Удосконалене глибоке розпушення як ефективний адаптивний агромеліоративний захід на осушуваних землях. Підвищення ресурсного потенціалу Українського Полісся : монографія / за ред. д.с.-г.н., проф. В. С. Мошинського, д.т.н., проф. А. М. Рокочинського та ін. Рівне : НУВГП, 2024. С. 432–457.

• Lukianchuk O. P., Ryzhyi O. P., Ihnatiuk R. M. Design of tiered operating unit for deep differentiat-ed tillage. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2017. Vol. 4. Pp. 43–48.

• Lukianchuk O. P. etc. Necessity and possible approaches to applying deep loosening when cultivating rice / O. P. Lukianchuk, V. O. Turcheniuk, N. V. Prykhodko, P. P. Volk, A. M. Rokochinskiy. INMATEH – Agricultural Engineering. 2019. Vol. 57(1). Рр. 199–206.

• Lukyanchuk O. Experimental Determination of the Relationship between Soil Structure Parameters and Indicators of Water Saturation and Filtration. Archives of Hydro-Engineering and Environmental Mechanics. 2023. Vol. 70. Pp. 89–100.

• Kravets S. V., Lukianchuk O. P., Kosiak O. V., Gaponov O. O. Determination of critical depth of cutting soil by cutters with building excavators. Proceedings of the 2nd International Conference on Building Innovations. Lecture Notes in Civil Engineering. 2020. Vol. 73. Pp. 631–640.

• Mazhayskiy Yu., Rokochynskiy A., Lukianchuk O., Turcheniuk V., Volk P., Chernikova O. Deep loosening as effective adaptive agromeliorative practice on drained mineral soil of European Polesie in variable climatic conditions. Engineering for rural development : 19th International Scientific Conference, Jelgava 20–22.05.2020. Рр. 28–35

• Mazhayskiy Y., Rokochynskiy A., Lukianchuk O., Volk P., Turcheniuk V., Chernikova O. Research of energy capacity of structural comminution in deep loosing of sandy and loamy soil. Engineering fоr rural development : 20th International Scientific Conference. Vol. 20. Рр. 57–62.

• Lukianchuk O. P., Rokochynskiy A. M., Volk L. R., Volk P. P., Kovalchuk N. S. The influence of deep loosening on the ecological and meliorational state of drained mineral soils / Published under licence by IOP Publishing Ltd. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2023. Vol. 1254(1), 012106.

• Lukyanchuk O., Turcheniuk V., Koptyuk R. Improvement Deep Loosening as an Effective Adaptive Agromeliorative Practice. Improving the Natural and Ecological Conditions of the Polesie Zone : Handbook of Research / Anatoliy Rokochynskiy, Lyudmyla Kuzmych, Pavlo Volk, et al. IGI Global, 2023. Pp. 222–242.

• Lukyanchuk O. Energy Intensity of Structural Grinding of the Soil by Deep Loosening. Improving the Natural and Ecological Conditions of the Polesie Zone : Handbook of Research / Anatoliy Rokochynskiy, Lyudmyla Kuzmych, Pavlo Volk, et al. IGI Global, 2023. Pp. 243–257.

• Ткачук В. Ф., Лук’янчук О. П., Форсюк С. П., Музичук І. М. Визначення нормальних і тангенціальних напружень при згині анізотропних матеріалів. Вісник НУВГП : зб. наук. праць. 2006. Вип. 2 (34). Ч. 2. С. 145–150.

• Ткачук В. Ф., Лук’янчук О. П., Рижий О. П. Методика визначення основних параметрів ярусних глибокорозпушувачів. Вісник НУВГП : зб. наук. праць. 2006. Вип. 2 (34). Ч. 2. С. 151–160.

• Ткачук В. Ф., Лук'янчук О. П., Форсюк С. П. Про деякі закономірності руйнування анізотропних матеріалів згином. Вісник НУВГП : зб. наук. праць. 2007. Вип. 3 (39). Ч. 2. С. 252–257.

• Ткачук В. Ф., Лук’янчук О. П., Мельник А. В. Дослідження моделі подрібнення ґрунтової скиби на кривизні робочих поверхонь ґрунторозпушувача. Вісник НУВГП : зб. наук. праць. 2008. Вип. 2 (42). Ч. 1. С. 374–380.

• Кравець С. В., Лук'янчук О. П., Романовський О. Л., Косяк О. В. Визначення зусилля деформування ґрунту багатоярусними робочими органами. Будівництво. Матеріалознавство. Машинобудування. Інтенсифікація робочих процесів будівельних і дорожніх машин : зб. наук. праць. Дніпропетровськ : ПДАБА, 2010. Вип. 57. С. 61–68.

• Кравець С. В., Лук’янчук О. П., Савін Р. М. Вплив швидкості на процес глибокого різання ґрунтів. Будівництво. Матеріалознавство. Машинобудування. Інтенсифікація робочих процесів будівельних і дорожніх машин : зб. наук. праць. Дніпропетровськ : ПДАБА, 2010. Вип. 57. С. 51–57.

• Кравець С. В., Лук’янчук О. П., Косяк О. В. Визначення оптимальної форми і динамічного опору розсікача ґрунтового потоку. Вісник НУВГП : зб. наук. праць. 2010. Вип. 1 (49). С. 94–99.

• Лук’янчук О. П. Аналіз критеріїв якості та енергоємності структурного розпушення ґрунтів. Вісник НУВГП. Сер. Технічні науки. 2013. Вип. 1 (61). С. 172–182.

• Кравець С. В., Лук’янчук О. П., Косяк О. В. Удосконалення принципу створення землерийно-ярусних машин. Вісник Харківського національного автомобільно-дорожнього університету. 2013. Вип. 57. С. 30–35.

• Кравець С. В., Лук’янчук О. П. Аналіз математичної моделі впливу швидкості на процес глибокого різання ґрунтів. Будівництво. Матеріалознавство. Машинобудування. Інтенсифікація робочих процесів будівельних і дорожніх машин : зб. наук. праць. Дніпропетровськ : ДВУЗ ПДАБА, 2018. Вип. 103. С. 62–68.

• Лук’янчук О. П. Моделювання структури розпушеного ґрунту після дії криволінійним робочим елементом ярусного глибокорозпушувача. Вісник НУВГП. Сер. Технічні науки. 2019. Вип. 2 (86). С. 225–238.

• Кравець С. В., Лук’янчук О. П., Хомич А. В. Вплив конструктивних параметрів двоярусного критичноглибинного розпушувача на зусилля опору різання ґрунту. Вісник НУВГП. Сер. Технічні науки. 2020. Вип. 1 (89). С. 177–189.

• Лук’янчук О. П. Аналіз тягового опору багатоярусного глибокорозпушувача при різній компоновці. Вісник НУВГП. Сер. Технічні науки. 2021. Вип. 1 (93). С. 158–167.

• Лук’янчук О. П., Рокочинський А. М. Вдосконалення технологій і технічних засобів глибокого розпушення осушуваних мінеральних ґрунтів на основі системної методології. Вісник НУВГП. Сер. Технічні науки. 2022. Вип. 2 (98). С. 92–109.

• Лук’янчук О. П., Рокочинський А. М. Теоретичні передумови удосконалення глибокого розпушення осушуваних мінеральних ґрунтів за критерієм енергоефективності Вісник НУВГП. Сер. Технічні науки. 2022. Вип. 3 (99). С. 3–13.

• Лук’янчук О. П., Рокочинський А. М., Волк П. П., Коптюк Р. М. Порівняльне оцінювання різних технологій глибокого розпушення на осушуваних мінеральних ґрунтах Західного Полісся України. Вісник НУВГП. Сер. Технічні науки. 2022. Вип. 4 (100). С. 13–33.

• Лук’янчук О. П., Степанюк Б. І. Визначення раціонального компонування грунторозробного обладнання за побудою 3d-моделей елементів тіл сколу ґрунту. Вісник НУВГП. Сер. Технічні науки. 2024. Вип. 1 (105). С. 3–17.

• Лук’янчук О. П., Степанюк Б. І., Форсюк С. Л. Експериментальне дослідження зміни зусилля різання залежно від умов розробки ґрунту. Вісник НУВГП. Сер. Технічні науки. 2024. Вип. 2 (106). С. 3–13.

• Лук’янчук О. П., Волк П. П., Рокочинський А. М. Необхідність та можливі підходи до удосконалення засобів глибокого розпушення меліорованих ґрунтів у змінних кліматичних умовах. East–West : The Third International scientific congress of scientists of Europe‖. Proceedings of the III International Scientific Forum of Scientists (January 11, 2019). Premier Publishing s.r.o. Vienna, Austria. 2019. Рр. 477–453. ISBN 978-3-903197-91-6.

• Lukianchuk O. P., Volk P. P., Rokochinskiy A. M., Ermolin A. Advanced deep loosening work equipment to improve rice fields. Perspectives of science and education : The 13th International youth conference, November 22, 2019. SLOVO\WORD, New York, USA. 2019. Рр. 85–94. ISBN 978-1-77192-403-0.

• Lukianchuk О., Rokochinskiy A., Gritsevich M. Applying deep loosening to improve rice fields. Topical aspects of modern science and practice : The I th International scientific and practical conference (September 21–24, 2020). Frankfurt am Main, Germany, 2020. Pp. 362–365.

• Лук’янчук О. П. Моделювання структури розпушеного ґрунту для акумуляції та фільтрації ґрунтового стоку. Сучасні технології та досягнення інженерних наук в галузі гідротехнічного будівництва та водної інженерії : зб. наук. праць. Херсон : ХДАЕУ, 2022. Вип. 4. С. 52–57.

• Приходько Н. В., Ричко Д. М., Лук’янчук О. П., Волк Л. Р., Волк П. П., Рокочинський А. М. Покращення вологозабезпеченості меліорованих угідь у змінюваних кліматичних умовах на основі підвищення вологоакумуляційної здатності ґрунту. Сучасні технології та досягнення інженерних наук в галузі гідротехнічного будівництва та водної інженерії : зб. наук. праць. Кропивницький-Херсон : ХДАЕУ, 2024. Вип. 6. 174 с. С. 121–127.

Читати повністю

Файли

autoreferat-Реферат.pdf

Дисертація.pdf

Схожі дисертації

0525U000282

Воропай Галина Василівна

Наукові засади розвитку дренажних систем в умовах зміни клімату

0523U100131

Лиховид Павло Володимирович

Теоретико-методологічні основи розвитку кліматично орієнтованого рослинництва в умовах кліматичних змін

0422U100027

Ощипок Олександр Степанович

Вплив краплинного зрошення та захисту рослин на продуктивність винограду в умовах Південного Степу України

0521U102088

Волк Павло Павлович

Науково-практичні засади системної оптимізації різнорідних параметрів дренажних систем

0521U101949

Власова Олена Веніаміновна

Науково-методичні основи еколого-меліоративного моніторингу агроландшафтів за даними дистанційного зондування Землі