СПОСОБ ПОСЛЕПОСЕВНОГО ПРИКАТЫВАНИЯ ОЗИМЫХ КУЛЬТУР И КАТОК ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2000 года по МПК A01B29/04 

Группа изобретений относится к земледелию и сельскохозяйственным орудиям для поверхностной обработки почвы, в частности для послепосевного прикатывания озимых культур, особенно пшениц.

Известен "Способ противоэрозийной обработки почвы и устройство для его осуществления" (а. с. СССР N 1166678, A 01 B 29/04, A 01 B 79/00, опубл. 15.07.85, бюл. N 26), характеризуется тем, что в процессе прикатывания почвы ей придают ребристую форму в виде обтекаемых выступов, соприкасающихся своими основаниями, с последующим дополнительным уплотнением этих выступов. Устройство для осуществления указанного способа, содержащее раму и цилиндрический каток с приспособлением для профилирования поверхности почвы, выполненное в виде ряда параллельных кольцевых впадин на рабочей поверхности катка, за каждой из которых установлен уплотнитель в виде желоба, при этом впадина и желоб в поперечном сечении имеют форму полуокружности. Известное групповое техническое решение касается заявленного, как аналог также комплексно решающий изобретательскую задачу и близкий по технологическим приемам в способе и конструкторским - в устройстве, но решить известным способом и устройством задачи заявляемого просто нельзя.

Известен патент РФ N 2127503, A 01 B 79/02, опубл. 20.03.99 г. "Способ выращивания озимой пшеницы", используемый для повышения зимостойкости озимой пшеницы. Это достигается путем обеспечения сбалансированности элементов питания в начальный период вегетации озимой пшеницы в условиях орошения проведением полива животноводческими стоками после уборки предшественника. Способ направлен на решение той же задачи, что и заявляемый, но решает ее совершенно другими приемами.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному способу в группе изобретений по совокупности признаков является "Способ обработки ночвы под посев озимых культур" по а.с. СССР N 1477273, A 01 B 79/00, опубл. 07.05.89 г. , бюл. N 17. Он включает рыхление почвы с частичным оборотом пласта и заделкой растительных остатков, последующее выравнивание и прикатывание. В указанном способе профиль плужной подошвы создают рельефным в виде гребней и бороздок, при этом расстояние от гребня до поверхности почвы устанавливают равным глубине заделки семян, а глубину бороздок - равной разнице между глубиной обработки почвы и глубиной заделки семян. Образованный рельефный профиль дна позволит накопить и сохранить влагу ниже глубины заделки семян, возможно поэтому будет способствовать лучшему развитию корневой системы растений, но не станет стимулом продуктивного кущения в осенний период вегетации, что в свою очередь не улучшит перезимовку растений, а следовательно и продуктивность озимой пшеницы. Этот способ принят за прототип.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному устройству в группе изобретений по совокупности признаков является почвообрабатывающее орудие (патент РФ N 2067799, опубл. бюл. N 29/96), включающее почвоуплотнительный каток, выполненный в виде цилиндрического элемента, по всей окружности которого закреплены пластинчатые зубья. Поверхность для крепления зуба выполнена с радиусом кривизны, равным по величине радиусу цилиндра катка. Указанная конструкция не может создать волновой рельеф поверхности.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Единой задачей, на решение которой направлена заявляемая группа изобретений, является повышение урожайности озимых культур.

Все решения, входящие в группу, объединяет единый изобретательский замысел, направленный на достижение агротехнического результата - повышение вероятности перезимовки посевов озимых культур, в частности пшениц.

Указанный агротехнический результат при осуществлении группы изобретений по объекту - способу достигается тем, что известный способ поверхностной обработки почвы поля озимой пшеницы включает выравнивание с одновременным уплотнением почвы в верхнем горизонте катками. Этот достаточно известный агроприем приводит к восстановлению капиллярной системы почвы, благодаря чему лучше подтягивается влага к семенам, улучшая их прорастание, кроме того, исключается возможность последующего попадания посторонних комочков почвы в режущий аппарат косилок.

В предложенном способе одновременно с выравниванием и уплотнением почвы формируют волновой рельеф поверхности поля с ориентировкой боковин полученных гребней соответственно одной - на север, а противоположной - на юг, против доминирующих ветров и также поперек склона, если он имеется на поле.

Совокупность перечисленных существенных признаков предложенного способа послепосевного прикатывания создает разность прогревания и освещенности растений с южной и северной боковин гребней, что, увеличивая степень разнокачественности растений в период осенней подготовки к зиме, благоприятствует выживанию и последующему формированию полноценного семени. Гребни, ориентированные против доминирующих ветров, осенью (в начале зимы) становятся естественной преградой, удерживающей в низине волны снега. Весной же, когда опасны оттепели, сменяемые заморозками, в низинах волн образуется лед, спасающий растение от гибели. Выбор направления прикатывания - поперек, если присутствует в рельефе поля склон, естественным образом удерживает влагу и снег на его поверхности.

Указанный единый агротехнический результат при осуществлении группы изобретений по объекту - устройству достигается тем, что в известном почвоуплотнительном катке, выполненном в виде цельнометаллического цилиндра, по всей окружности которого жестко закреплены выступы, внутренняя криволинейная поверхность которых выполнена с радиусом кривизны, равным по величине радиусу основного цилиндра. Особенность предложенного катка заключается в том, что наружная поверхность каждого выступа выполнена полуцилиндрической, проходящей вдоль всей длины цилиндра и соосной его наружной поверхности, при этом выступы размещены с одинаковым угловым шагом на окружности цилиндра. Радиус полуцилиндра каждого выступа составляет не менее 1/3 радиуса цилиндра.

Совокупность вышеперечисленных признаков представляет такую геометрическую форму рабочей поверхности катка, которая, при его вращательно-поступательном движении по полю, как бы создает ее непрерывную "зеркальную" развертку, где выступ катка соответствует низине в создаваемом волновом рельефе поля, а расположенная между выступами цилиндрическая часть основного тела катка - гребню.

Гармоничная волнистость поля является результатом расположения выступов на окружности катка с постоянным шагом, а минимально рекомендуемое соотношение радиусов основного цилиндра и выступов не позволяет эффекту волнистости превысить целесообразную глубину заделки семян. Например, для озимой пшеницы (в зависимости от типа почв) максимальная глубина заделки - 8-10 см.

Заявленная группа изобретений соответствует требованию единства изобретения, поскольку группа разнообъектных изобретений образует единый изобретательский замысел, причем один из заявленных объектов - устройство "Каток почвоуплотнительный" используется для осуществления другого заявленного объекта группы - "Способа послепосевного прикатывания озимых культур", при этом оба объекта группы изобретений направлены на решение одной и той же задачи с получением единого агротехнического результата.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной группы изобретений, как для объекта - "Способа послепосевного прикатывания озимых культур", так и для объекта - устройства "Каток почвоуплотнительный", позволил установить, что заявитель не обнаружил аналоги, как для способа, так и для устройства заявленной группы, характеризующиеся признаками, тождественными всем существенным признакам как способа, так и для устройства заявленной группы изобретений.

Следовательно, каждый из объектов группы изобретений соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия каждого объекта заявленной группы изобретений условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявить признаки, совпадающие с отличительными от выбранных прототипов признаками для каждого объекта заявленной группы изобретений. Результаты поиска показали, что каждый объект заявленной группы изобретений не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками каждого из объектов заявленной группы изобретений преобразований на достижение технического результата. Следовательно, каждый из объектов заявленной группы изобретений соответствует условию "изобретательский уровень".

На чертежах представлено устройство в заявленной группе изобретений, где на фиг. 1 изображен каток почвоуплотнительный, вид спереди, на фиг. 2 - то же, вид сбоку.

Заявитель, для подтверждения возможности осуществления предложенной группы изобретений, представляет
фото N 1, на котором в направлении движения катка изображены расположенные рядом участки: один - после прикатывания по заявленному способу, другой - после гладкого прикатывания,
фото N 2 - участки после волнового и гладкого прикатывания, а также - без прикатывания,
фото N 3 - участок после волнового прикатывания, вблизи.

Конкретным подтверждением эффективности предложенного способа являются данные таблицы, в которой представлены сравнительные данные роста, развития, зимостойкости и урожайности озимой пшеницы в зависимости от вариантов послепосевного уплотнения почвы.

Из результатов опыта, представленных в таблице, следует, что в варианте волнового послепосевного прикатывания всходы на гребне появлялись на 2, 3 дня позже, чем в низине волны. Это предопределило и разные темпы осеннего развития и роста. Кустистость массы растений в низине волны при всех сроках посева была выше, чем на гребне. Результаты учета перезимовки показали, что растения в вариантах с прикатыванием зимовали лучше, чем без прикатывания на 0,3 - 0,1 баллов. В связи с чем и урожайность в вариантах без прикатывания была минимальна.

Посев 15 августа показал превосходство по урожайности варианта, где проводилось волновое прикатывание над другими вариантами опыта. Этот факт позволяет сделать вывод о том, что волновое прикатывание озимых культур можно расценивать как более прогрессивный агроприем послепосевного уплотнения почвы.

Каток почвоуплотнительный для волнового прикатывания включает цельнометаллический цилиндр 1 радиусом R, внутри которого выполнено сквозное отверстие 2 для установки катка на вал прицепной рамы. Вдоль цилиндра 1, на всю его ширину, размещают полуцилиндры 3 радиусом r, которые вкруговую приваривают к наружной поверхности цилиндра 1. Для более надежного прилегания полуцилиндров к наружной поверхности цилиндра, их внутреннюю поверхность 4 выполняют с радиусом кривизны R. Оси каждого полуцилиндра 3 и ось цилиндра 1 - параллельны, причем выступы равномерно расположены по окружности цилиндра. Например, на фиг. 2 угол между рядом расположенными выступами равен 60^o. Глубина заделки семян определяет высоту гребня и низины волны на поверхности почвы, а значит и конструктивное соотношение r/R рабочих элементов катка - не менее 1/3.

Формирование волнового рельефа поверхности поля осуществляют с помощью вращающегося от сцепления с почвой катка с выступами. Во время движения выступы перемещают почву в стороны от центра низины, вследствие чего между смежными выступами образуются почвенные гребни. Уплотнение почвы в низине будет, примерно, в 2-3 раза выше, чем на гребне, на котором, из-за разрушения самого верхнего выхода капиллярной системы почвы, возникнет препятствие избыточному физическому испарению влаги.

При выборе направления формирования волнового рельефа почвы конкретного поля необходимо найти компромисс между направлениями: "юг-север" и против доминирующих ветров, отдавая предпочтение более влияющему из этих признаков на результаты перезимовки растений.

Выполнить представленный каток даже в условиях сельской мастерской достаточно просто, стоимость его не велика.

Таким образом, изложенные сведения показывают, что при использовании заявленной группы изобретений выполнена следующая совокупность условий:
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в сельском хозяйстве, для послепосевного прикатывания озимых культур,
для заявленной группы изобретений в том виде, как она охарактеризована в независимых пунктах формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств.

Следовательно, заявленная группа изобретений соответствует условию "промышленная применимость".

Изобретение предназначено для послепосевного прикатывания озимых культур, особенно пшеницы, и может быть использовано в сельском хозяйстве. Способ включает выравнивание и уплотнение верхнего горизонта почвы с одновременным формированием ее волнового рельефа. Боковины полученных гребней ориентируют соответственно одну - на север, а противоположную - на юг, или поперек склона или против доминирующих ветров. Окончательный выбор направления прикатывания производят с учетом доминирующих ветров. Высота гребней при этом не превышает глубину заделки семян озимых культур. Способ осуществляют катком, который выполнен в виде металлического цилиндра. По всей окружности цилиндра с одинаковым угловым шагом закреплены выступы. Наружная поверхность каждого выступа выполнена полуцилиндрической, проходящей вдоль всей длины цилиндра и соосной его наружной поверхности. Внутренняя криволинейная поверхность выступов выполнена с радиусом кривизны, равным по величине радиусу цилиндра. Радиус полуцилиндра составляет не менее чем 1/3 радиуса цилиндра. Такие технология и конструктивное выполнение катка позволят повысить урожайность озимых культур. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 5 ил., 1 табл.

1. Способ послепосевного прикатывания озимых культур, включающий выравнивание и уплотнение почвы в верхнем горизонте, отличающийся тем, что одновременно формируют волновой рельеф почвы с ориентировкой боковин полученных гребней соответственно одной на север, а противоположной - на юг, или против доминирующих ветров, или поперек склона. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что высота гребней не превышает глубину заделки семян озимых культур. 3. Каток почвоуплотнительный, выполненный в виде цилиндрического элемента, по всей окружности которого закреплены выступы, внутренняя криволинейная поверхность которых выполнена с радиусом кривизны, равным по величине радиусу основного цилиндра, отличающийся тем, что наружная поверхность каждого выступа выполнена полуцилиндрической, проходящей вдоль всей длины цилиндра и соосной с его наружной поверхностью, при этом выступы размещены с одинаковым угловым шагом на окружности цилиндра. 4. Каток почвоуплотнительный по п.3, отличающийся тем, что радиус полуцилиндрической поверхности выступа составляет не менее чем 1/3 радиуса цилиндра.