СПОСОБ ВЛАГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И АГРЕГАТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК A01B79/00 A01B49/02 

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству и машиностроению, в частности к способам обработки почвы и агрегатам для его осуществления.

Известен способ влагосберегающей обработки почвы /1/, включающий безотвальное рыхление с сохранением стерни на поверхности, горизонтальное подрезание первого пласта на глубине 22-25 см с одновременным подрезанием второго пласта на глубине 12-15 см и образованием вертикальной щели.

К недостаткам существующего способа обработки почвы следует отнести: образование при разрезании пласта малого количества фракций размером менее 50 мм, отсутствие влагосберегающей укладки этих фракций по вертикали во взрыхленном пласте, что приводит к сильному испарению влаги из корнеобитаемого слоя и оказывает отрицательное влияние на развитие зерновых культур.

Известен способ влагосберегающей обработки почвы, включающий горизонтальное подрезание первого пласта на небольшую глубину и второго пласта на большую глубину с вертикальным разрезанием пластов почвы без оборота /2/.

К недостаткам известного способа следует отнести то, что двойное подрезание пласта не обеспечивает преобладания малых фракций в почве и качество влагосберегающей обработки почвы неудовлетворительное. Поэтому горизонтальное подрезание второго пласта, производимое без учета времени релаксации первого пласта, приводит к валообразованию на поверхности почвы.

Известен агрегат /3/ для осуществления влагосберегающей обработки почвы, содержащий трактор с задним навесным устройством, заднюю раму с расположенными на ней опорными колесами и механизмами регулирования глубины обработки почвы, плоскорезными лапами со стойками, щелерезы и дополнительные рабочие органы.

К недостаткам известного агрегата относится то, что плоскорезные лапы орудия производят горизонтальное подрезание пласта только на глубину 12-45 см, неудовлетворительно крошат пласт с малой долей фракций почвы размером до 50 мм. Щелерезы обрабатывают нижний горизонт почвы только полосами, дополнительные рабочие органы не способствуют формированию влагосберегающей укладки пластов почвы с преобладанием малых фракций.

Известен агрегат /4/ для осуществления влагосберегающей обработки почвы, содержащий трактор с задним навесным устройством, заднюю раму с расположенными на ней опорными колесами и механизмами регулирования глубины обработки почвы, стойки, установленные в два ряда, с лапами, расположенными в два яруса.

К недостаткам известного агрегата относится то, что стойки лап второго яруса установлены за стойками лап первого яруса в одной вертикальной плоскости, поэтому вертикальное разрезание пласта неудовлетворительно и не способствует образованию влагосберегающей обработки почвы удовлетворительного качества.

Для улучшения способа и осуществления влагосберегающей обработки почвы второй пласт подрезают после релаксации почвы первого пласта, длительность которой определяют по формуле:

где К - коэффициент вязкости почвы, Па·с;

Е - модуль упругости почвы, Па.

Агрегат оснащен передним навесным устройством и передней рамой, на которой смонтированы опорные колеса с механизмами регулирования глубины обработки почвы и два ряда стрельчатых лап, при этом на задней раме смонтирован барабан с каплевидными уплотнителями, имеющими заточку и вырезы, а установленные на задней раме лапы выполнены узкозахватными, стреловидными и снабжены ∩-образными рыхлителями высотой Δh≤Н₀-H₁, где Н₀ - глубина подрезания второго пласта, H₁ - глубина подрезания первого пласта.

На фиг.1 показан способ влагосберегающей обработки почвы (вид сбоку).

На фиг.2 - сечение С-С фиг.1

На фиг.3 представлен агрегат (вид сбоку).

На фиг.4 показан каплевидный рыхлитель.

На фиг.5 - сечение А-А фиг.1

На фиг.6 - сечение В-В фиг.3.

В предлагаемом способе (фиг.1, 2) сперва производят горизонтальное подрезание 1 первого пласта на глубину H₁=8-10 см, а горизонтальное подрезание 2 второго пласта производят после релаксации почвы первого пласта с задержкой во времени на глубину Н₀=22-24 см. При нарезке щелей 3, 4 выполняют вертикальное разрезание пластов шириной S и S" без оборота пласта на фракции 5 и 6 с размерами соответственно S"·H₁ и S·(H₀-H₁). Одновременно с подрезанием второго пласта фракции 5 первого пласта дополнительно разрезаются на фракции 7 за счет выполнения надрезов 9. Фракции 6 также дополнительно разрезаются на фракции 8 за счет выполнения надрезов 9, которые увеличивают содержание фракций 8 до 24% и более.

При дополнительном разрезании фракций 5 и 6 на фракции 7 и 8 каплевидные уплотнители 19 барабана 18 создают локальное уплотнение разделительного слоя 10 почвы между пластами.

Задержка в подрезании второго пласта обеспечивает завершение релаксации, процесса снятия внутренних напряжений в почве первого пласта, и способствует образованию влагосберегающих фракций почвы в первом пласте. Каток, воздействуя на слой почвы первого пласта, уменьшает в ней количество фракций размером более 50 мм.

Подрезание второго пласта должно выполняться с учетом времени релаксации первого пласта. Если то увеличиваются энергозатраты на обработку почвы, укладка фракций почвы в слое не отвечает условиям влагосбережения. Если то процесс подрезания второго пласта и процесс разрезания первого пласта производится с валообразованием на поверхности почвы.

Одновременное выполнение вертикального разрезания пластов почвы и локального уплотнения разделительного слоя позволяет производить формирование требуемой влагосберегающей обработки почвы с сохранением стерни на поверхности поля, осуществлять обработку пластов почвы без оборота.

Распределение фракций почвы по вертикали согласно предлагаемому способу устраняет интенсивное испарение влаги из корнеобитаемого слоя.

Создание локального уплотнения разделительного слоя между пластами почвы способствует образованию прослойки, в которой конденсируется влага как из атмосферы, так и из нижних слоев почвы.

Сохранение влаги в почве обеспечивает появление дружных всходов и ускоряет развитие зерновых культур.

Для осуществления предлагаемого способа применяют агрегат (фиг.3), включающий трактор, на переднее навесное устройство которого навешена рама 11. На раме 11 расположены замок 12 автосцепки, два ряда стрельчатых лап 13, опорные колеса 14 с механизмами регулирования глубины обработки почвы. На заднее навесное устройство трактора навешена рама 15. На раме 15 установлены опорные колеса, узкозахватные стрелообразные лапы 16 с ∩-образными рыхлителями 17, высота которых Δh≤H₀-H₁, где Н₀ - глубина подрезания второго пласта; H₁ - глубина подрезания первого пласта, барабан 18 с уплотнителями 19. Уплотнители 19 выполнены каплевидными и снабжены заточками 20 и 21. Заточка 20 выполнена по радиусу r, а заточка 21 выполнена в виде клина с вырезами 22. Барабан 18 шарнирно присоединен к поводку 23, который снабжен винтовым механизмом 24 регулирования усилия воздействия на подрезанный первый пласт почвы.

Агрегат работает следующим образом. После заглубления всех рабочих органов стрельчатые лапы 13 производят горизонтальное подрезание первого пласта на глубине H₁. Стойки стрельчатых лап 13 нарезают щель 3 и разрезают первый пласт на фракции с размерами (S'·H₁). Узкозахватные стрелообразные лапы 16 делают горизонтальное подрезание 1 второго пласта глубине на Н₀ без оборота. Стойки лап 16 нарезают щель 4 и разрезают первый пласт на фракции 5 с размерами - S"·H₁, а второй пласт - на фракции 6 с размерами - S·(Н₀-H₁). Рыхлители 17 выполняют нижние надрезы 9 и фракции 6 разрезаются на фракции 8, затем поднимают их на высоту Δh (фиг.1) и производят локальное уплотнение разделительного слоя 10 почвы. При вращении барабана 18 в результате воздействия уплотнителей 19 на почву вначале происходит разрезание фракций 5 почвы на фракции 7, содержание которых увеличивается до 24% и более. Одновременно измельчаются растительные остатки заточками 21 и вырезами 22, заточки 20 уплотнителей 19 производят локальное уплотнение слоя 10 почвы.

Установка рам 11 и 15 с рабочими органами на переднем и заднем навесных устройствах трактора должна обеспечивать такое расстояние между рабочими органами рам, чтобы происходила задержка во времени между обработками первого и второго пластов и тем самым гарантировалось осуществление процесса релаксации почвы первого слоя, а подрезание второго пласта почвы происходило после релаксации почвы первого пласта. Исполнение узкозахватных стрелообразных лап 16 с ∩-образными рыхлителями 17 обеспечивает разрезание нижней части второго пласта на более мелкие фракции.

Выполнение ∩-образных рыхлителей 17 высотой Δh≤H₀-H₁ дает возможность улучшить качество локального уплотнения разделительного слоя почвы 10 между первым и вторым слоями.

Постановка каплевидных уплотнителей 19 на барабан 18 устраняет залипание барабана почвой.

При работе агрегата на поверхности почвы остаются стерня, измельченные стебли сорняков и пожнивные остатки, создаются влагонакопительные щели, формируются влагосберегающие пласты почвы. Предлагаемый способ обеспечивает требуемое качество влагосберегающей обработки почвы: преобладание фракций размером от 20 до 50 мм в первом и от 5 до 0,25 мм во втором пластах, исключение фракций до 20 мм и менее 0,25 мм из первого и второго пластов соответственно; образование тонкого слоя почвы с плотностью 1,2-1,3 г/см³ между первым и вторым пластами и уменьшение плотности второго пласта до 1,0-1,2 г/см³ /5/. Поэтому применение предлагаемого способа и агрегата для его осуществления улучшает экологическую обстановку и снижает совместное воздействие водной и ветровой эрозий на почву.

Источники информации

1. Рекомендации: Механизация противоэрозионной обработки почвы и посева - ВНИПТИМЭСХ. - 1972 - с.27-31.

2. Зырянов В.А., Гудков А.С. Теоретические и экспериментальные исследования послойной обработки почвы. // Ветровая эрозия и плодородие почв / науч. тр. ВАСХНИЛ. - М.: «Колос» - 1976. с.295-302.

3. Борьба с водной эрозией на Северном Кавказе. Издательство Ростовского университета, - 1977. - с.62, 63.

4. Зыков В.А., Таранин В.И. Ярусная плоскорезная обработка. // Механизация и электрификация с.-х. производства / Сборник статей ВНИПТИМЭСХ: Полеводство, - Зерноград. 1976, с.62-68.

5. Медведев В.В. Оптимизация агрофизических свойств черноземов. - М.: Агропромиздат, 1988. - с.127-128.

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству и машиностроению и может быть использовано при обработке почвы. Способ включает горизонтальное подрезание первого пласта на небольшую глубину и последующее подрезание второго пласта на глубину, большую, чем глубина подрезания первого пласта. Далее производят вертикальное разрезание пластов без оборота. Второй пласт на большую глубину подрезают после релаксации почвы первого пласта, длительность которой определяют по формуле: где К - коэффициент вязкости почвы, Па·с; Е - модуль упругости почвы, Па. Агрегат содержит трактор с задним навесным устройством, заднюю раму с расположенными на ней опорными колесами, механизмами регулирования глубины обработки почвы и плоскорезными лапами со стойками. Стойки лап расположены в два ряда. Агрегат оснащен также передним навесным устройством и передней рамой. На передней раме смонтированы опорные колеса с механизмами регулирования глубины обработки почвы и два ряда стрельчатых лап. На задней раме смонтирован барабан с каплевидными уплотнителями, имеющими заточку и вырезы. Установленные на задней раме лапы выполнены узкозахватными, стреловидными и снабжены ∩-образными рыхлителями. Высота рыхлителей Δh≤Н₀-H₁, где Н₀ - глубина подрезания второго пласта. H₁ - глубина подрезания первого пласта. Такие технология и конструкция позволят снизить совместное воздействие водной и ветровой эрозии на почву и улучшить экологическую обстановку. 2 с.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ влагосберегающей обработки почвы, включающий горизонтальное подрезание первого пласта на небольшую глубину и последующее подрезание второго пласта на глубину большую, чем глубина подрезания первого пласта, и вертикальное разрезание пластов без оборота, отличающийся тем, что второй пласт подрезают после релаксации почвы первого пласта, длительность которой определяют по формуле

где К - коэффициент вязкости почвы, Па·с;

Е - модуль упругости почвы, Па.