1999 ж. Шыға издается бастады с 1999 г

123 
 
Введение  Одним  из  способов  сохранения  генофонда  является  криосохранение 
покоящихся  почек  древесных  растений.  При  этом  сводится  к  минимуму  возможность 
возникновения  сомаклональных  вариантов,  что  важно,  когда  необходимо  сохранить 
целостность  клона  с  уникальной  комбинацией  генов,  как  в  случае  плодовых  культур. 
Первое  сообщение  о  замораживании  веток  древесных  растений  в  жидком  азоте  было 
сделано  Sakai в 1960 году. Ветки шелковицы (Morus), ивы (Salix) и тополя (Populus) были 
заморожены  при  сверхнизкой  температуре  без  ущерба  только  в  том  случае  если 
охлаждение проводилось медленно. Растительный материал до погружения в жидкий азот 
должен  быть  предварительно  охлажден  по  крайней  мере  до  -30
°
С  [1,2].  Позже  были 
разработаны  методы,  в  результате  которых  отмечено  от  80%  до  100%  восстановления 
жизнеспособности  криоконсервированных  покоящихся  почек  Malus, Amelanchier, 
Crataegus,  Sorbus 
и  Prunus.  Методика  была  протестирована  на  других  объектах,  в  том 
числе крыжовнике, смородине, шелковице, некоторых сортах яблони, абрикоса, черешни 
и вишни, персика и 11 других видах семейства Rosaceae [3]. Другим фактором является 
влажность  почек  перед  замораживанием.  В  частности,  высокая  выживаемость  почек 
яблони может быть достигнута при влажности 25-30% ,  а груши – около 41% [4].   
Материалы и методы  Для создания криобанка гермоплазмы использованы почки 
холодостойких  древесных  растений  умеренного  климата  –  груши.  Закаленные  холодом 
ветки  растений,  после  снижения  температуры  окружающей  среды  до  -10°С  и  ниже, 
обезвожены  до  содержания  влаги  30%  и  затем  заморожены  со  скоростью  1°С/час  до  –
25°С,  оставлены  при  такой  температуре  на  24  часа,  а  затем  погрузили  в  жидкий  азот  –
196ºС. Контроль размораживания проведена при комнатной температуре. Восстановление 
роста  осуществлено  методом  окулировки  глазка  с  почкой  на  подвой  или 
микроклональным  размножением  размороженной  почки  на  искусственных  питательных 
средах. [5].   
С целью повышения жизнеспособности при криоконсервации и снижения  периода 
подготовки  почек  к  замораживанию  поставлен  ряд  экспериментов  по  оптимизации 
криосохранения спящих зимующих почек.  
После  снижения  температуры  окружающей  среды  до  –  10ºС  или  ниже  (январь, 
февраль),  проведён  сбор  древесных  черенков  со  спящими  почками  в  Помологическом 
саду  Института плодоводства и виноградарства.  
Для  проведения  опытов  по  замораживанию  спящих  почек  определяли  влажность 
образцов  во  влагомере  KERN  MLB  50-3.  Часть  черенков  были  помещены  для 
высушивания в климо камеру с температурой –5ºС до снижения влажности почек до 30%, 
потеря  влаги    определяется  2  раза  в  неделю.  Другая  часть  черенков  не  было  высушена. 
Опыты по оптимизации методов криосохранения проведены с почками при естественной 
влажности и подсушенными до 30% содержания влаги.  
 
 

124 
 
 
Рисунок 1 - Предобработка криопротекторами в криопробирках 
 
Черенки  нарезали  на  сегменты  с  одной  почкой  размером  2  см,  расположенной  в 
середине,  и  помещены  в  криовайлы  (2-5  сегментов).  Пакеты  и  криовайлы  вынули    из 
жидкого  азота  и  перенесели  на  24  часа  в  холодную  комнату  с  температурой  +4
o
C. 
Сегменты  с  почками  достали  из  криовайлов,  промыли  дистиллированной  водой  и 
поместили в чашки Петри во влажную камеру на 2-5 суток. 
Результаты исследований и обсуждение 
В 
Зарубежных 
исследованиях 
показано, 
что 
покоящиеся 
почки 
акклиматизированных  к  холоду  яблонь  могут  восстанавливать  рост  после 
криоконсервации с высоким процентом выживания (80-100%), при использовании метода 
контролируемого  высушивания  и  медленного  замораживания  с  последующим 
погружением  в  жидкий  азот  [6].  В  наших  исследованиях  выявлено,  что  наиболее 
подходящие криопротекторы  для замораживания спящих почек  груши являются –  PVS3, 
PVS
4, ИББР-1 (жизнеспособность почек составила 100%), а также криопротектор Towill 
(жизнеспособность почек составила 66%). 
 
 
График 1. Влияние различных криопротекторов 
 
Литература 
 
1.
 
Sakai A. Survival of the Twig of Woody Plants at –196 
o
 C. 1960. 
С. 393-394. 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Мёд  Мёд 
+15% 
ДМСО
PVS2  PVS3 PVS4 Towill 
ИББР-1 
Ж
из
неспо
со
бно
ст
ь 
по
чек,
 %
Криопротекторы
Талгарская  
Красавица
Нагима
Жаздык
Лесная 
Красавица

125 
 
2.
 
 
Towill LE, Forsline PL, Walters C, Waddell JW, Laufmann J. Cryopreservation of 
Malus  germplasm using a winter vegetative bud method: results from 1915 accessions.  
CryoLetters 2004. 
С.323-334.  
3.
 
Chang Y, Reed BM. Extended alternating-temperature cold acclimation and culture 
duration improve pear shoot cryopreservation. Cryobiology 2000. 
С. 311-322. 
4.
 
Suzuki M, Niino T, Akihama T, Okai S.Shoot formation and plant regeneration of 
vegetative pear buds. 
Japan Soc Hort Sci 1997. С.29-34
.
  
5.
 
Chang Y, Reed BM. Preculture conditions influence cold hardiness and regrowth of 
Pyrus cordata shoot tips after cryopreservation. HortScience 2001. 
С.1329-1333. 
6.
 
(Seufferheld M.J.,  Fitzpatrick J.,  Walsh T.M., Stushnoff  C. Cryopreservation of 
dormant buds from cold tender taxa using a modified vitrification procedure // Abstr. 28
th
 
Annual Meeting. - Cryobiology. – 1991. – V.28(6). – P.576.) 
 
Жумагулова Ж.Б. 
 
АЛМҰРТ БҮРШІКТЕРІН МҰЗДАТУ ЭФФЕКТИВТІЛІГІНЕ ӘРТҮРЛІ  
АЛДЫН АЛА ӨҢДЕУ ӘДІСТЕМЕЛЕРІНІҢ ӘСЕРІ  
 
Мақалада алмұрт дақылының қыстық бүршіктерінің өміршеңдігін жоғарылату үшін 
әртүрлі криопротекторлармен өңдеп, криосақтау зерттеулері қарастырылған. Криосақтау 
зерттеулері  барысында  алмұрт  бүршіктерін  мұздатуға  сай  келетін  және  бүршіктердің 
өміршеңдігін  жоғарылататын  криопротекторлар  -  PVS3,  PVS4,  ИББР-1  екендігі 
анықталды. 
Кілт сөздер: криоконсервация,  криопротектор, алмұрт бүршіктері, мұздату, сұйық 
азот, табиғи ылғалдылық, кептірілген ылғалдылық. 
 
Zh.B. Zhumagulova  
 
INFLUENCE OF DIFFERENT METHODS OF PREATREATMENT METHODS OF 
FROSTING OF DORMANT PEAR BUDS 
In order to improve the viability for cryopreservation of the buds to freeze raised a number 
of experiments to optimize the cryopreservation of dormant overwintering buds. Revealed the 
following suitable cryoprotectants for freezing and viability of dormant buds of pears -  PVS3, 
PVS4, IBBR-1. 
Keywords:  cryopreservation, cryoprotectants, dormant buds of pears, freezing, liquid 
nitrogen, natural moisture, dried moisture. 
 
 
УДК 575.1:634.10.13  
 
Ж.Б. Жумагулова, Г.А. Кампитова  
 
Казахский национальный аграрный университет 
 
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МИКРОКЛОНАЛЬНОГО РАЗМНОЖЕНИЯ  
РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ  ГРУШИ  
 
Аннотация 
В статье представлены результаты клонального микроразмножения растений груши. 
Изучено влияние минерального состава питательных сред и влияние регуляторов роста в 

126 
 
различных  концентрациях  на  микроразмножение  груши.  Наиболее  эффективные 
питательные среды для размножения груши являются Мурасиге-Скуга и среда PRS . 
Ключевые  слова:  питательная  среда,  минеральный  состав,  экспланты,  клональное 
микроразмножение. 
 
Введение  Современные  методы  биотехнологии  позволили  значительно  повысить  
эффективность  клонирования  растений.  Исследования  в  области  культивирования 
соматических тканей привели к разработке принципиально новых методов размножения –  
клональное  микроразмножение.  В  сущности,  эти  методы  аналогичны  вегетативному 
способу размножения и различаются лишь тем, что весь процесс протекает в условиях in 
vitro [1].  
Главное условие клонального микроразмножения – получение растений, полностью 
сохраняющих  генетическую  однородность.  Поэтому  для  этих  целей  предпочтительнее 
использовать культуру апексов (меристематических верхушек), т.к. в условиях in vitro они 
являются  генетически  стабильными,  и  пролиферирующие  ткани  всегда  остаются 
диплоидными [2].  
Клональное  микроразмножение  является  эффективным  способом  вегетативного 
размножения,  позволяющим  быстро  тиражировать  отдельные  генотипы,  получать 
оздоровленный материал и, главное, сокращать сроки селекционного процесса [3,4].  
Методы  исследования  Объектами  исследования  являлись  5  сортов  груши: 
Талгарская  Красавица,  Жаздык,  Нагима,  Любимица  Клаппа  и  Лесная  Красавица. 
Оптимизацию условий клонирования производили путем отчленения меристематических 
верхушек,  терминальных  и  латеральных  почек  и  посадки  их  на  искусственные 
питательные среды. При этом проводили подбор минерального состава питательных сред, 
ауксинов,  цитокининов  и  других  регуляторов  роста,  способствующих  введению 
эксплантов  в  культуру,  пролиферации  побегов.Вычисление  апексов  и  пересадка  при 
культивировании  проводилась  в  ламинарных  боксах  предварительно  стерилизованных 
кварцевой или бактериальной лампами. 
Микроклональное  размножение  проводили  в  термостатируемых  комнатах  при 
освещённости  40  μmol  m
-2
s
-1
, 16-
ти  часовом  фотопериоде,  при  температуре  +25
о
С. 
Питательные среды разливали в культуральные посуды и автоклавировали при давлении 1 
атм.  30  мин.  Повторность  опытов  5-10-ти  кратная.  Наблюдения  и  учёт  проводили 
ежемесячно.  Учитывали  состояние  и  число  образовавшихся  побегов.  Коэффициент 
размножения средний за 1 пассаж для каждого генотипа высчитывали по формуле:  
P= a/b·c 
a – 
количество вновь образовавшихся побегов 
b – 
количество побегов высаженных для размножения  
c – 
количество пассажей 
Микроклональное  размножение  проводили  в  термостатируемых  комнатах  при 
освещённости 40 μmol m
-2
s
-1
, 16-
ти часовом фотопериоде, в температуре +23+25
о
С [5].  
Результаты  и  их  обсуждение  Важным  фактором,  имеющим  значение  для 
успешного  микроразмножения,  является  гормональный  состав  питательной  среды  и  вид 
экспланта. Решающую роль в этом играют концентрации и сочетание фитогормонов.  
Наблюдения показали, что асептические побеги груши через 7—10 дней после посадки на 
ростовые  питательные  среды  начинали  активно  расти.  На  (таблице  1)  приведены 
результаты    развития  эксплантов  сорта  Талгарская  Красавица    на  основе  питательной 
среды МС, содержащей различное количество БАП, ИМК, и ГК.  
 
 

127 
 
Таблица 1 - Развитие эксплантов груши сорта Талгарская Красавица на средах с 
различным сочетанием концентраций стимуляторов роста 
Сочетание регуляторов роста 
(мг/л) 
Показатели развития 
Коэффициент 
размножения 
Длина 
побега, мм 
Число 
листьев, шт. 
БАП 0,5 + ИМК 0,1   
7,8±1,4 
5,9±2,8 
10,0±1,8 
БАП 1,0 + ИМК 0,1+ ГК 0,1  
3,8±0,2 
6,2±0,2 
12,1±2,0 
БАП 2,0+ ИМК 0,1 
3,3±0,2 
4,3±0,8 
9,8 ±2,0 
БАП 0,5  
6,5±0,3 
6,1±1,8 
10,4±0,7 
БАП 0,5+ ИМК 0,01+ ГК 0,1  
5,2±0,3 
7,4±1,3 
13,3±0,4 
БАП 0,5 + ИМК 0,5+ ГК 0,1  
5,4±0,9 
5,6±1,7 
11,5±2,1 
 
Среди  использованных  сочетаний  регуляторов  роста  наибольшую  степень 
размножения  (6,5±0,3)  отмечали  в  присутствии  в  среде  сочетания  БАП  0,5  мг/л. 
Минимальная  степень  размножения  проявилась  при  сочетании  регуляторов  роста  БАП 
2,0+ 
ИМК  0,1  (3,3±0,2).  На    рост  побегов  в  длину  существенное  влияние  оказало 
сочетание  БАП  0,5+  ИМК  0,01+  ГК  0,1    мг/л.  Данный  вариант  обеспечивал  развитие 
длинных побегов, пригодных к укоренению. Средняя длина побегов в варианте составила 
7,4 
мм (табл. 2).   
На этапе микроразмножения использовали среды :  Мурасиге и Скуга (MS), Ллойда 
и  Маккоуна  (L&M),  и  Pear  Rootstock  medium  (PRS).  На  коэффициент  размножения 
побегов    груши  оказали  влияние  два  фактора  –  состав  питательных  сред  и  генотип.  На 
среде  МС  (контроль)  максимальный  коэффициент  размножения  был  у  сорта  Лесная 
Красавица  коэффициент  размножения  в  среднем  составил  (5,2).  На  среде  PRS  высокая 
степень пролиферации отмечена у   сортов Талгарская Красавица в среднем (7,2), Нагима 
(6,1) 
На  среде  (L&M)  наиболее  высокий  коэфициент  размножения  был  у  сортов 
Талгарская Красавица (6,6) и Любимица Клаппа (4,4), (таб.2). 
 
Таблица 2 - Коэффициент размножения у эксплантов различных сортов груши в 
зависимости от минерального состава питательных сред 
 
Сорта груши 
 
Питательная среда 
МС (контроль) 
PRS 
L&M 
Талгарская Красавица 
5,1±2,7 
7,2±0,4 
6,6±0,3 
Жаздык 
3,0±0,4 
5,7±0,6 
3,1±0,3 
Нагима 
3,2±0,3 
6,1±0,3 
3,2±1,3 
Любимица Клаппа 
4,5±0,7 
4,8±1,2 
4,4±0,5 
Лесная Красавица  
5,2±1,0 
5,3±1,4 
3,7±0,6 
 
Наибольший рост побегов в длину был отмечен на среде PRS у сортов Талгарская 
Красавица, Лесная Красавица и Любимица Клаппа. (рис.1) 
 

128 
 
 
 
Рисунок 1 – Микроклональное размножение груши 
 
Таким  образом,  для  большинства  сортов  груши    среды  PRS  и    МС  оказались 
оптимальными. На питательной среде PRS были получены  лучшие результаты по таким 
показателям, как коэффициент размножения и длина побегов. Эта среда была  пригодна 
для культивирования побегов без частого субкультивирования (табл.2). 
 
Литература 
 
1.
 
Высоцкий  В.А.  Клональное  микроразмножение  плодовых  растений  и 
декоративных  кустарников  /  В.  А.  Высоцкий  //  Микроразмножение  и  оздоровление 
растений в промышленном плодоводстве и цветоводстве. Мичуринск, 1989. − С. 8. 
2.
 
Расторгуев  С.Л. Культура изолированных тканей и органов в селекции плодовых 
растений – Мичуринск : изд-во МичГАУ, 2009. – 170с. 
3.
 
Niedz RP, Evens TJ (2007) Regulating plant tissue growth by mineral nutrition. In Vitro 
Cell Dev Biol- Plant 43: 370-381 
4.
 
А. В. Верзилин, Д. В. Иванов, Ю. В. Трунов // Использование биотехнол. методов 
для решения генет.-селекционных проблем. – Мичуринск, 1998. – С. 63-66. 
5.
 
Bell RL, Reed BM (2002) In vitro tissue culture of pear: Advances in techniques for 
micropropagation and germplasm preservation. Acta Hort 596: 412-418 
 
Жұмағұлова Ж.Б., Кампитова Г.А. 
 
ӘРТҮРЛІ АЛМҰРТ СОРТТАРЫН МИКРОКЛОНДЫҚ КӨБЕЙТУ  
 
Мақалада  алмұрт  дақылын  клондық  микрокөбейту  нәтижелері  келтірілген. 
Асептикалық  дақылдар  алу  үшін,  экспланттарды  залалсыздандыру  тәсілдері  зерттелді. 
Минералдық  қоректік  ортаның  алмұрт  дақылының  өсуіне  және  әртүрлі  мөлшердегі  өсу 
реттегіштерінің  әсері  зерттелді.  PRS  қоректік  ортасы  және  0,5  мг/л  БАП  өсу  реттегіші 
микроклондық көбейтуге тиімді екендігі анықталды.    
Кілт  сөздер:  қоректік  орта,  минералдық  құрамы,  экспланттар,  клоналды 
микрокөбейту. 
 
 

129 
 
Zh.B. Zhumagulova, G.A. Kampitova 
 
THE IMPROVING MICROPROPAGATION OF PEAR VARIETES 
 
In the article showed the results of plant micropropagation pears. Was studied the influence 
of the mineral nutrient medium on micropropagation of pear varietes. Tested the effect of growth 
regulators with different concentrations. The PRS nutrient medium and  BAP with 0.5 mg / l 
concentration  have been the most effective.  
Key words:  nutrient medium, mineral composition, explants, clonal micropropagation. 
 
УДК:  631.431(086.48)(045) 
 
С.Н. Капов
1
, М.А. Адуов
2
, С.А. Нукушева
2 
 
1
Ставропольский государственный аграрный университет, г. Ставрополь, 
2
Казахский агротехнический университет им. С.Сейфуллина, г. Астана 
 
МОДЕЛЬ ПОЧВЕННОЙ СРЕДЫ КАК ОБЪЕКТ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ 
 
Аннотация 
Одна  из  задач  почвообработки  состоит  в  обеспечении  подвода  энергии  к  почве  в 
таком  виде,  количестве  и  последовательности,  которые позволят получить  требуемое  ее 
состояние,  затратив  как  можно  меньше  энергии.  Причем  желательно,  чтобы  форма 
подводимой энергии была как можно "дешевой", с точки зрения ее доступности. 
Ключевые  слова:  почвенная  среда,  теория  обработки  почвы,  прочностные 
характеристики 
почвенной 
среды, 
напряженно-деформированное 
состояние, 
реологическая модель.  
 
Введение 
Чарльз  Дарвин  писал  что,  земля  долго  готовилась  к  принятию  человека,  и  в  этом 
отношении  это  строго  справедливо,  потому,  что  человек  обязан  своим  существованием 
длинному  ряду  предков,  и  если  бы  отсутствовало  какое-либо  из  звеньев  этой  цепи, 
человек не был бы тем, кто он есть. Другими словами, согласно его эволюционной теории, 
орудия труда совершенствовались в соответствии с эволюцией человека. 
История  развития  человечества,  формирование  его  умственных  и  физических 
способностей  во  многом  обязаны  земледельческим  орудиям.  Еще  на  заре  цивилизации 
человечество столкнулось с проблемой обработки почвы. Начиная со времен "палочного" 
земледелия,  тяжелый  физический  труд  заставлял  человека  постоянно  наблюдать  за 
процессом  воздействия  орудия  на  почву,  анализировать  его,  искать  различные  способы 
облегчения  своего  труда.  Обработка  почвы  в  то  время  заключалась  в  затрате 
определенной  физической  работы,  т.е.  в  подводе  обрабатываемому  слою  некоторого 
количества  энергии  с  целью  его  разрыхления.  В  дальнейшем  необходимость 
эффективного использования подводимой к почве энергии вынудила людей искать новые 
формы орудий: чопперы (чоппинги), рубила, различные мотыги, рало,  бороны-суковатки 
(многоступенчатое  бревно),  сохи  деревянные,  далее  металлические  плуги  и  т.д., 
способные более интенсивно воздействовать на почву. 
Эволюция  земледельческих  орудий  была  направлена  на  поиск  путей  снижения 
энергетических  затрат,  которые  оценивались  количественными  затратами  физической 
энергии  и  объемом  выполненных  работ.  Вся  история  обработки  почвы  показывает,  что 
человек  всегда  стремился  подвести  определенную  энергию  (в  виде  физической, 

130 
 
термической, механической работы) к обрабатываемому слою с тем, чтобы ее разрыхлить, 
т.е. изменить ее состояние. Это объясняется тем, что получаемое в результате обработки 
состояние  почвы  становится  неравновесным,  хотя  после  прекращения  воздействия  на 
почву  (через  определенный  промежуток  времени)  протекающие  в  обрабатываемом  слое 
физические,  химические,  биологические  и  другие  процессы  восстанавливают  исходное 
равновесие.  Поэтому  необходимость  поддержания  неравновесного  состояния  почвы 
(оптимального  сложения  пахотного  слоя  почвы)  объясняется  потребностью  создания 
условий для развития несуществующих в естественном состоянии таких форм растений, 
которые считаем культурными. 
И  сегодня  основой  обработки  почвы  является  изменение  ее  состояния  путем 
перевода  физико-механических  свойств  из  исходного  состояния  в  требуемое.  Причем 
процесс  перевода  осуществляется  посредством  простого  механического  воздействия 
какого-либо  деформатора  (рабочего  органа),  представляющего  собой  твердое  тело, 
перемещающееся в почве и нарушающее ее начальную структуру за счет взаимодействия 
с  ней.  Так  как  результатом  обработки  является  неравновесное  состояние  почвы,  то  в 
любом  случае  обработка  почвы  -  это  процесс  подвода  к  ней  некоторого  количества 
энергии  с  целью  изменения  ее  свойств  и  достижения  с  точки  зрения  агротехнической 
науки оптимального сложения, при котором получается максимальный эффект (например, 
урожайность культур). 
Методы исследований 
Важным  условием  развития  почвообрабатывающей  техники  является  модель 
почвенной среды как объект механической обработки. Процесс взаимодействия рабочих 
органов и орудий с почвенной средой является основой теории почвообработки. Причем 
создание рабочих органов и орудий должно основываться на теоретических отображениях 
технологических  процессов,  протекающих  в  почве,  с  учетом  свойств  рационально 
выбранных ее моделей и описанных математическими зависимостями.  
 
Применительно к теории почвообработки следует выделить ряд важных проблем, 
без которых дальнейшее развитие земледельческой науки немыслимо. Теория должна, во-
первых, ответить на вопрос о том, что из себя представляет почва и каковы ее физические 
основы  разрушения;  во-вторых,  дать  рекомендации  по  методам  описания  явлений, 
происходящих в процессе разрушения, включая инженерные методы расчетов; в-третьих, 
предложить  методы  и  приемы  создания  различных  моделей  почв  с  заданным  уровнем 
физико-механических свойств. 
Для  решения  первой проблемы  необходимо  установить понятие    "почва".  С  одной 
стороны,  почва  -  дискретная,  многофазная  среда,  которая  характеризуется  составом, 
многоуровневой структурой и физико-механическими свойствами [1, 2, 3]; с другой, - это 
среда, способная воспринимать и передавать механические воздействия деформатора [4]. 
Почвоведы  до  сих  пор  отстаивают  мысль  о  том,  что  почва  является  “особым  телом 
природы”,  к  которому  нельзя  применять  теоретические  методы  изучения  деформаций  и 
разрушений, не говоря уже о математических методах описания строения почвы. По этой 
причине почва, как объект механической обработки, представляет собой некоторую среду 
с  широким  диапазоном  физико-механических  свойств.  Многообразие  и  непостоянство 
свойств  почвы  являются  причиной  того,  что  имеется  такое  количество  разнообразных 
моделей. 
На наш взгляд, почвоведение и почвообработка, изучая один и тот же физический 
объект с различных точек зрения, должны получать результаты, дополняющие друг друга, 
раскрывающие новые закономерности, углубляющие наши познания о почве. Очевидно, 
что  главную  роль  при  этом  должны  сыграть  физика  почвы,  механика  разрушения 
материалов,  математические  методы  описания  процессов  и  т.д.  Изучая  основы 
деформации  и  разрушения  почвы,  необходимо  исходить  из  ее  физического  строения  и 

131 
 
реальных  процессов,  происходящих  в  почве  при  воздействии  деформаторов,  и  на  их 
основе установить схемы, критерии и основные принципы, на которых должна строиться 
модель и теория обработки почвы. 
Наиболее  сложная  ситуация  со  второй  проблемой.  Здесь  выделим  два  аспекта: 
физический  и  механический.  Физический  аспект  явлений,  происходящих  в  почве,  в  его 
аналитическом  представлении  ставит  своей  целью  анализ  различных  “элементарных” 
актов  деформации  и  разрушения  без  серьезной  претензии  для  выхода  на  инженерный 
уровень  расчета.  С  другой  стороны,  в  механике  деформируемых  сред  первоочередной 
целью  считается  именно  инженерный  аспект  проблемы  без  существенных  претензий  к 
учету  всех  явлений  физического  плана.  Более  того,  методологические  принципы, 
положенные  в  основу  построения  уравнений  механики,  в  ряде  случаев  затрудняют 
последовательный учет физических процессов деформации и разрушения. Точно так же и 
физические  методы  прогнозирования  труднораспространимы  в  область  вычислительной 
инженерии. 
Объединение идей физики почв и механики сред затруднено рядом принципиальных 
обстоятельств.  Известно,  что  теоретическое  построение  моделей  почв  требует 
использования  различных  гипотез  и  допущений.  Обычно  законы  деформирования  сред 
базируются  на  уровне  описания  свойств  методами  механики  сплошной  среды,  т.е.  на 
макроуровне.  В  то  же  время  сама  почва,  являясь  дискретной  средой,  характеризуется 
многоуровневым  строением  (молекулярно-ионный  уровень,  уровень  элементарных 
частиц, агрегатный (микро- и макро-) уровень и т.д.). Задача физики почвы в этом случае 
состоит в построении, чаще в описании ее физической структуры. При этом учитываются 
только конкретные физические механизмы явления, происходящие в почве, и их влияние 
на  свойства  структурной  организации.  Естественно,  что  в  такой  ситуации 
разрабатываемая  теория  обработки  почвы  должна  основываться  на  учете  реальных 
физических  процессов  и  одновременно  быть  пригодной  для  решения  практических 
инженерных  задач.  Известно,  что  попытки  построения  подобной  теории 
предпринимаются  уже  давно,  особенно  в  смежных  областях  науки.  Специалисты  знают 
также, что создать ее пока не удается. Успех в создании подобной теории следует искать в 
изучении и математическом описании физического строения почвы. Здесь на первый план 
выходит многоуровневая (дискретная) структура почвы и характер взаимодействия между 
структурами  одного  или  разных  уровней.  Мы  отдаем  себе  отчет  в  том,  что  решить  эту 
проблему  полностью  в  данное  время  невозможно,  но  наметить  основные  пути  создания 
подобной теории, считаем своей задачей. 
Еще  одна  задача  второй  проблемы  состоит  в  том,  что  само  развитие  процессов 
деформации  и  разрушения  почвы  является  разномасштабным  и  реализующимся 
одновременно  или  последовательно  на  различных  взаимодействующих  структурных 
уровнях.  Когда  наряду  с  деформированием  происходит  и  разрушение,  возникает 
необходимость правильного описания состояния почвы, как в процессе деформации, так и 
после  ее  разрушения.  Если  удастся  решить  эту  задачу  и  при  этом  оценить  энергию, 
затраченную  на  деформацию,  и  энергию,  ушедшую  на  разрушение  пласта  почвы,  то 
откроется  перспектива  разработки  инженерных  методов  расчета  и  оценки 
технологических процессов обработки почв. 
Решение  третьей  проблемы  связано  с  потребностью  обобщения  накопленного 
материала  по  моделям  почвы.  Многообразие  существующих  моделей  объясняется, 
главным  образом,  широким  диапазоном  изменения  свойств  и  характером  решаемой 
практической  задачи.  Это  приводит  к  необходимости  моделировать  почву  по-разному. 
Полученные  результаты  справедливы  для  конкретных  принятых  условий  (гипотез  и 
допущений) и не могут быть распространены на весь спектр возможных свойств почвы. 
Разумеется,  создание  такой  модели  почвы,  которая  описывала  бы  любое  ее  состояние  - 

132 
 
задача  будущего.  Но  на  данном  этапе  мы  считаем,  что  для  решения  этой  проблемы 
следует  разработать  обобщенную  модель  почвенной  среды  как  объект  механической 
обработки,  который,  в  дальнейшем,  позволит  выбирать  ту  или  иную  модель  почвенной 
среды,  применять  соответствующую  теорию  почвообработки,  применять  инженерные 
методы расчетов и решать практические задачи.  

жүктеу/скачать 5,87 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: