The model of tillage quality evaluation by use of soil statistics

Abstract

Tillage exposes the soil to different mechanisms of direct or indirect mechanical decomposition, crucially changing its structure. Among others, a possible initial approach in controlling the quality of each specified operation and complete tillage process assumes establishing the functional relations between the operational parameters of applied mechanization and resulting probability density distribution of soil particle sizes. In this paper, the log-hyperbolic function is introduced and experimentally verified in describing the post-tillage soil particle sizes probability density distribution. Cultivation includes a variety of mechanical soil decomposing mechanisms. Consequently, quality control of a tillage concept incorporates the analysis of resulting soil particle sizes distribution, usually different from the normal Gaussian model. Following the common practice, shapes of these distributions are quantified in the paper by skewness S (SS) and flatness F (SF) factors. Data from five experiments gave clear relationships F=F(S) and SF=SF(SS), that might be useful in modeling and controlling the tillage quality.

Obrada izlaže zemljište uticaju različitih mehanizama fizičke dekompozicije direktno ili indirektno, suštinski menjajući njegovu mehaničku strukturu. Između ostalih, jedan od mogućih pristupa u analizi kvaliteta svake predviđene operacije i procesa obrade u celini svodi se na uspostavljanje funkcionalnih veza između operativnih parametara primenjene mehanizacije i rezultujuće raspodele čestica obrađenog zemljišta. U ovom radu je, u svojstvu preliminarnog koraka, predložena i eksperimentalno potvrđena primenjivost log-hiperboličke funkcije za opisivanje raspodela veličina čestica obrađenog zemljišta. Obrada zemljišta je mehaničko usitnjavanje zemljišnih frakcija. Stoga je kontrola kvaliteta oranja koncept koji podrazumeva analizu veličina čestica zemljišta i funkciju njihove raspodele koja je obično drugačija od normalne (Gausovog modela). Sledeći opštu praksu, u izvesnim situacijama koriste se faktori asimetrije S (SS) i zaravnjenja F (SF). U radu se analiziraju rezultati pet eksperimenata gde se koriste faktori F=F(S) i SF=SF(SS), a rezultat modeliranja bi koristio za kontrolu kvaliteta rada.