СПОСОБ УБОРКИ КОРНЕЙ СОЛОДКИ Российский патент 1998 года по МПК A01D91/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам уборки корней растений, размножаемых вегетативно, например солодки.

Известен способ уборки солодки, включающий раздельную уборку надземной части растений жатвенными машинами и подземной части растений, при котором плантажным плугом делают борозду на глубину промышленного залегания корня (50-60 см). При этом пласт оборачивают так, что стерня и верхняя часть корня солодки - карабаш, находятся в нижних слоях вспаханного пласта, а корнесодержащий слой - на дневной поверхности. После этого рабочие при помощи ручных инструментов отрезают корни от карабаша, извлекают их и складывают для просушки в копны на обработанной части поля. Далее делают второй проход плугом, оборачивая пласт в предыдущую борозду с аналогичной выборкой корней вручную (Кербабаев Б. Б. , Мещеряков А.А., Гладышев А.И. Некоторые вопросы ускоренного восстановления солодки: Сб. статей Вопросы изучения и использования солодки в СССР. - М.-Л.: Наука, 1966, с. 75-81).

Недостатком такого способа уборки корней солодки является то, что верхний слой почвы, насыщенный корнями травянистых растений в ассоциации и солодки, т.е. карабашем, оборачивается на 180^o таким образом, что дернина с корнями оказывается на дне плужной канавы. Выборка корней солодки производится вручную. При выборке корней вручную хаотично выдергиваются корневища с почками возобновления. Для удаления сосущих и нетоварных корней с корневищ требуются большие затраты ручного труда. В описанном способе сбор кондиционных корней не превышает 25-30% от урожая в слое 0-60 см.

Известен также способ уборки корней растений, преимущественно лакрицы (солодки), содержащий обрезку верхней части корней, подкапывание и извлечение кондиционной их фракции из земли, в котором с целью предотвращения ветровой эрозии и иссушения почвы обрезку верхней части корней осуществляют путем снятия поверхностного слоя земли, который перемещают без оборачивания на убранную часть поля (SU, авт. св. N 904563, кл. A 01 D 91/02, заявлено 20.08.80, опублик. 15.02.82).

Недостатком описанного способа уборки корней солодки является низкий процент выборки кондиционных корней из обработанного слоя и образование свального гребня на поверхности поля (луга, поймы, залежи) после смещения первого слоя дернины с карабашем.

Кроме этого, известен способ уборки корней растений, преимущественно лакрицы, включающий срезание поверхностного слоя почвы с корневыми шейками и карабашем, перемещение его на убранный участок поля и в борозду, подкапывание и извлечение корней, первичную сепарацию корнесодержащего слоя почвы в борозду с одновременным перемещением его на последующие рабочие органы и вторичную сепарацию, в котором с целью улучшения воспроизводства лакрицы после первичной сепарации почвы в борозду, поверхностный слой почвы с корневыми шейками и карабашем перемещают в борозду, а вторичную сепарацию осуществляют в борозду после перемещения в нее упомянутого поверхностного слоя почвы с корневыми шейками и карабашем (SU, авт. св. N 1706438, кл. A 01 D 25/02, A 01 D 91/02, заявлено 22.12.89, опублик. 23.01.92).

Описанный способ добычи корней солодки неэффективен и требует больших энергозатрат.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является способ уборки корней растений, преимущественно лакрицы, включающий скашивание надземной части растений, срезание поверхностного слоя с корневыми шейками и карабашем, перемещение его на убранный участок поля, подкапывание и извлечение корней из почвы, в котором с целью повышения полноты уборки корней и улучшения воспроизводимости лакрицы перед перемещением поверхностного слоя почвы на убранном участке поля открывают борозду с образованием почвенного валка, затем в борозду укладывают поверхностный слой почвы, уплотняют и укрывают слоем почвы, разрушая почвенный валок; с целью лучшего уплотнения поверхностный слой почвы перед перемещением разрезают на части (SU, авт. св. N 1184470, кл. A 01 D 91/02, заявлено 26.04.84, опублик. 15.10.85).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относятся отсутствие в производстве машин и орудий, реализующих операции по извлечению и сепарации корней солодки из пласта почвы.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение полноты выборки корней солодки и исключение эрозионных процессов на убранных площадях.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, - повышение производительности и полнота выборки кондиционных корней, сохранение условий в почве для воспроизводства зарослей солодки.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе уборки корней солодки, включающем скашивание надземной части растений, срезание поверхностного слоя с корневыми шейками и карабашем, подкапыванием с оборотом пласта и извлечение корней из почвы, срезание поверхностного слоя с корневыми шейками и карабашем производят почвенной фрезой фрезерованием стерни и корней на глубину 5-6 см, а после извлечения корней из слоя 0-60 см подкопанного пласта производят повторный оборот верхнего слоя пласта на глубину 20-25 см и последующей выборкой корней в верхнем слое 0-40 см путем ручного сбора и вычесывания.

Проведенный заявителями анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителями не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию "изобретательского уровня" заявители провели дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителями, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

На фиг. 1 показана корневая система солодки голой в семилетнем возрасте, вид в плане;
на фиг. 2 - материнский корень с базальтовыми частями солодки голой в аксонометрическом изображении;
на фиг. 3 - корневая система солодки голой в аксонометрическом изображении;
на фиг. 4 - поперечное сечение пласта почвы с материнским корнем солодки после скашивания надземных стеблей солодки и естественных трав;
на фиг.5 - то же, после фрезерования верхнего слоя на глубину 5-6 см;
на фиг. 6 - процесс извлечения и оборота пласта почвы с корнями солодки, например корпусом навесного плантажного плуга ППН-60А;
на фиг. 7 - расположение корней и корневищ солодки в пластах почвы после вспашки на глубину до 60 см плантажным плугом ППН-60А;
на фиг. 8 - расположение пластов почвы при повторной распашке навесным лемешным плугом ПЛН-5-35 на глубину 20-25 см;
на фиг. 9 - процесс извлечения корней солодки из слоя 0-40 см зубьями вычесывателя на раме КЗУ-0,3.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем.

Механизированное звено для добычи корней солодки включает гусеничный трактор класса тяги 3 тс ДТ-75М (ДТ-175С "Волгарь", ВТ-100), навесной пятикорпусный плуг ПЛН-5-35А, навесной плантажный плуг ППН-60А, навесной заравниватель каналов КЗУ-0,3 в варианте рыхлителя и вычесывателя, колесный трактор класса 1,4 тс МТЗ-80/82, навесную фрезу КФК-2,0, двухосный самосвальный тракторный прицеп ПСК-12Б грузоподъемностью 6 т с наращенными бортами, косилку-измельчитель КИР-1,5Б, грузовой автомобиль ГАЗ-53, оборудованный для перевозки людей, топлива и продуктов питания. В состав бригады входят восемь человек рабочих, два тракториста, автоводитель и бригадир.

На выбранном участке зарослей солодки сначала проводят подготовительный цикл работ. Агрегатом, включающим трактор МТЗ-80/82 и косилку-измельчитель КИР-1,5Б, на высоте среза 3-4 см срезают надземные стебли солодки и дикорастущих растений. Стебли измельчают с длиной резки 1-2 см и распределяют на поверхности убираемой полосы. Стерня 1 (фиг. 4) остается на поверхности поля. Далее агрегатом, включающим колесный трактор МТЗ-80/82 и навесную почвенную фрезу КФК-2,0, уничтожают корни диких растений, вегетативные побеги и карабаш солодки. Винтовыми механизмами пневматических опорных колес устанавливают глубину фрезерования, равную 5-6 см (фиг. 5). При фрезеровании верхнего слоя 2 почвы происходит измельчение стерни и корней растений вместе с дерниной. В дальнейшем разделанная дернина не препятствует извлечению корней солодки. На подготовленных участках приступают к первой фазе добычи корней солодки и пахотным агрегатом, включающим навесной плантажный плуг ППН-60А и трактор ДТ-75М, производят подкопку корнесодержащего пласта 3 на глубину a = 50-60 см. Пласт почвы шириной 40-45 см оборачивают на 180^o таким образом, что слой 2 почвы оказывается на дне 4 плужной канавы (фиг. 6). Рабочие ручными инструментами извлекают солодковые корни 5 и корневища 6. Извлеченные корни 5 и корневища 6 складывают в емкость прицепной тракторной тележки ПСЕ-12,5Б. После распашки плантажным плугом ППН-60А всей территории, занятой корнями солодки в заросли (фиг. 1-3), приступают к повторному обороту пластов 3 почвы (фиг. 7). Для этого навесной лемешный плуг ПЛН-5-35А навешивают на навеску гусеничного трактора ДТ-75М. Опорным колесом плуга ПЛН-5-35 устанавливают глубину вспашки, равную a₁ = 20-25 см. При движении агрегата верхние пласты 7 срезают на глубине 20-25 см и оборачивают (фиг. 8).

Во второй фазе уборки из пластов 7 обнаженные корни 5 и корневища 6 солодки убирают вручную рабочими. После уборки корней солодки с поверхности пластов 7 производят вычесывание корней солодки. Из внутренних слоев пластов 7, вспаханных плугом ПЛН-5-35, выбирают корни, а из ранее срезанных пластов 3 плугом ППН-60А на глубине 0-40 см вычесывают корни зубьями 8 КЗУ-0,3. Зубьями 8 орудия КЗУ-0,3 корни солодки извлекают на дневную поверхность участка 9. С поверхности участка 9 рабочие собирают извлеченные корни 5, корневища 6 и материнские корни 10. После сбора извлеченных корней почвообрабатывающим агрегатом, включающим трактор ДТ-75М и КЗУ-0,3, производят выравнивание обработанной поверхности. Таким образом поверхность участка 9 убранной полосы подготовлена для залужения многолетними травами.

Оставшиеся корни и корневища солодки, а также часть карабаша с поверхностного слоя перемешаны и распределены в слое почвы 0-60 см с хорошо разделанными и влажными почвенными горизонтами. Это обеспечивает биологическую активность и приживаемость сосущих и скелетных корней солодки. Спящим (пазушным) почкам созданы условия для возобновления своей жизнедеятельности и для интенсивного прорастания.

В приведенной таблице даны результаты сравнительных испытаний базовой технологии добычи корней солодки и заявленной на дикорастущих зарослях солодки голой (Glucurrhiza glabra L.) семилетнего возраста на Волжском правобережьи Нижнего Поволжья. По данным контрольных площадок 2•2 м биологическая урожайность корней и корневищ составляет 21,73 т/га сырых кондиционных корней.

По расчетным данным даже при реализации 1 т сухих корней солодки за 400$ уровень рентабельности производства превышает 70%. По данным "Казахлакрица" даже при уровне рентабельности 15% покрываются все расходы при добыче корней солодки с продуктивностью 1,1 - 1,5 т/га.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.

Способ может быть использован в сельском хозяйстве, в частности при уборке корней растений, размножаемых вегетативно, например солодки. Производят скашивание надземной части растений. После скашивания осуществляют срезание поверхностного слоя с корневыми шейками и карабашем почвенной фрезой фрезерованием стерни и корней на глубину 5-6 см. После извлечения корней из слоя 0-60 см подкопанного пласта производят повторный оборот верхнего горизонта на глубину 20-25 см с последующей выборкой корней в верхнем слое 0-40 см путем ручного сбора и вычесывания. Повышается производительность и полнота выборки кондиционных корней и сохраняются условия в почве для воспроизводства зарослей солодки. 9 ил., 1 табл.

Способ уборки корней солодки, включающий скашивание надземной части растений, срезание поверхностного слоя с корневыми шейками и карабашем, подкапывание и извлечение корней из почвы, отличающийся тем, что срезание поверхностного слоя с корневыми шейками и карабашем производят почвенной фрезой фрезерованием стерни и корней на глубину 5 - 6 см, а после извлечения корней из слоя 0 - 60 см подкопанного пласта производят повторный оборот верхнего горизонта на глубину 20 - 25 см с последующей выборкой корней в верхнем слое 0 - 40 см путем ручного сбора и вычесывания.