Предлагаемое изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно к обрабатывающим агрегатам для биомелиорации засоленных земель, включающей их одновременную обработку с выполнением: механической - измельчения почвенных агрегатов и солонца, объемного подпочвенного рыхления с созданием водорегулирующего экрана; химической - распределения мелиорантов: сыпучих с инерционной подачей на поверхность почвы, внесением пылевидных либо жидких с напорной подачей мелиоранта в разрыхленные почвенные и подпочвенные пограничные слои с солонцом; биологической - внесения жидкого навоза, раствора с азотофиксирующими микроорганизмами в почву, подсева смесей семян и может быть использовано при рассолении почв на лугах и пастбищах.
Сущность проблемы состоит в том, что в целях восстановления функционирования лугов и пашни на богарных землях, наряду с предотвращением при транспирации воды по капиллярам выноса солей на поверхность почвы, требуется сохранение поверхностного слоя почвы для устранения возможности ветровой и водной эрозии, создание комбинированного агрегата для одновременного внесения в солонцеватую почву жидкого навоза, предварительно прошедшего ускоренное аэробное сбраживание, и водного раствора с азотфиксирующими микроорганизмами, с измельчением приграничного слоя почвы и подпочвенного грунта при перемешивании комковой массы с мелиорантом, укладки ниже слоя солонцовой линзы водорегулирующего экрана, аккумулирующего избыток воды для развития корневой массы растений, посеянных над экраном смеси семян, что обеспечит повышение продуктивности богарных земель.
Известно устройство комбинированного почвообрабатывающего орудия для основной обработки солонцовых почв (SU, пат.изобретения №2248685, МПК A01B 49/02, 13/10, БПМИ. №9, 27.03.2005) содержащее раму с устройством для навески на базовое колесное шасси с тяговым усилием 30 кН, два фрезбарабана, плоский нож с продуктопроводом соединенным с газораспределительным устройством, связанным через фильтр с выхлопной трубой двигателя базового шасси, а также сеялку. Достоинством этого орудия (предварительная марка КОМС-80, Максимов В.П. диссертация на соиск. уч. ст.д.т.н., Новочеркасск, 2005 г) является внесение выхлопных газов двигателя под почву, возможность частичного рыхления поверхностного отделенного слоя с сохранением стерни, а так же осуществление стерневого подсева семян.
Недостатком устройства является отсутствие емкости с химмелиорантом и продуктопроводов для их внесения в солонец и в почвенный слой, активное перемешивание солонца (водонерастворимых солей) и нижележащего засоленного грунта (растворимых в воде солей) без внесения химических реагентов при подаче выхлопных газов двигателя (СО2; СО) увеличит толщину слоя неблагоприятную для развития растений и повысит степень деградации сельскохозяйственного угодья.
Известно орудие для обработки солонцовых почв (SU, пат.изобретения №1635919 МПК A01B 79/00, БПМИ. №11, 23.03.1991) содержащее раму с устройством для навески на базовое шасси, клиновидное двухотвальное устройство для срезки поверхностного гумусового слоя в валики, емкости с химмелиорантом, тукопроводы для внесения химмелиоранта над солонцом, фрезы для обработки солонцового слоя, механического привода фрезы от вала отбора мощности базового шасси, рыхлителей для нарезки щелей в подсолонцовом слое, аккумулирующих в течении года продукты распада химической реакции.
Недостатком изобретения является невозможность изменять глубину фрезерования солонца и щелей от рыхлителей, отсутствие устройств для внесения удобрений, сева семян при разравнивании через год валиков клиновидным двухотвальным устройством орудия, кроме того исключает ускоренное коренное улучшение деградированных земель, не рассоляет поверхностные пятна солонцеватой почвы над линзами солонца.
Известно устройство машины для обработки солонцовых почв МСП-2 (Сельскохозяйственная техника, каталог том I: Москва, Информагротех, 1991 г, с 145), содержащей прицепную машину на базовом шасси с тяговым усилием 50 кН, включающую двух комбинированных рабочих органов: содержащих последовательно закрепленные на полой стойке-редукторе плоскорежущие лапы и фрезы, установленные на раме прикатывающие и прижимные катки, опорные колеса, механический привод от карданной передачи через бортовые цилиндрические редуктора к фрезам, к задней части рамы машины шарнирно присоединена рама с катком пруткового типа.
Достоинством агрегата является возможность рыхления подпочвенных солонцов ореховидного и призматического типа. Недостатком изобретения является полосовая обработка участка поля, отсутствие емкости с химмелиорантом, удобрениями и продуктопроводов для их внесения в солонец и в почвенный слой, невозможность обработки подпочвенного столбчатого солонца и поверхностных корковых пятен солонца, а так же осуществления ускоренного залужения луга.
Известно устройство комбинированного орудия для глубокой обработки почвы (RU, пат.полезной модели №109633 МПК A01B 49/02, БПМИ. №30, 27.10.2011), содержащее треугольную раму с закрепленными на ней рабочими органами-рыхлителями, опорные колеса, регулятор глубины обработки, навеску, дополнительную рамку, на которой шарнирно закреплены дисковые батареи, на лезвиях круглых дисков выполнены вырезы в виде равнобедренных треугольников, а на задней части треугольной рамы установлен бункер с дозирующим устройством и гибкими тукопроводами, стойки рабочих органов-рыхлителей снабжены щеками, закрепленными на тыльной части с возможностью перемещения по высоте h от 25 до 40 см относительно носка рабочего органа, гибкие тукопроводы одним концом соединены с дозирующим устройством, а другим закреплены щеками на тыльной части стойки рабочего органа-рыхлителя, привод дозирующего устройства осуществляется посредством цепной передачи от дополнительного приводного колеса, закрепленного на треугольной раме.
Недостатком полезной модели является полосовое подпочвенное щелевание с внесением мелиоранта на дно щели, что исключает проникновение химических реагентов в межщелевые целики засоленного грунта выше дна щели, дисковое измельчение поверхностного надсолонцового слоя почвы вызывает образование эрозионно опасных почвенных агрегатов, что повысит степень деградации сельскохозяйственного угодья, отсутствие отвода и аккумуляции продуктов химических реакций солеустойчивыми растениями без установки сеялки на раме комбинированного орудия увеличивают продолжительность осуществления ускоренного залужения луга.
Известен способ и устройство для ускоренного залужения задернелых почв (RU, пат.изобретения №2423034 МПК A01B 79/02; 49/06, БПМИ. №19, 10.07.2011), содержащее фронтально навешиваемый с приводом от вала отбора мощности фрезбарабан с Г-образными ножами на фланцах и кожух, задненавесной каток, выполненный гладким, измельчитель-выравниватель в виде рыхлящих лап, установленных по следам колес, ротор с активными рабочими органами и прицепную сеялку с катком, а также установленным перед фрезбарабаном фронтально-ротационным плугом с односторонними и сдвоенными право- и левооборачивающими винтовыми плужными корпусами и заплужниками, причем фрезбарабан снабжен плоскими ножами разной длины и носки сдвоенных плужных корпусов размещены в плоскостях симметрии длинных плоских ножей, а носки заплужников - в плоскостях крепления Г-образных ножей, а на каждом фланце ротора задненавесного катка установлено по три плоских ножа.
Достоинством этого устройства является сохранение дернового слоя с полосовым фронтальным винтовым оборотом на 1800 и предпосевным последующим фрезерованием поверхностного слоя, севом и прикатыванием. Недостатком изобретения является невозможность внесения мелиорантов и удаления водонерастворимых солей.
Известен способ биомелиорации глинистых и суглинистых почв (RU, пат.изобретения №2125583, С09 В 17/40, опубликовано бюл. №3 от 27.01.1999 г.), включающий создание в пахотном горизонте на глубине 0,1…0,2 м биологически активного водорегулирующего слоя на основе смеси следующего состава, об.%: органических компонентов: Перегной - 30 – 36; Растительные остатки - 9,8 - 9,71; Азотфиксирующие микроорганизмы - 0,12 - 0,15; Стимуляторы роста - 0,08 - 0,14; минерального грунта: Монтмориллонитовой добавки- 10 – 4; Глины – остальное, и который не содержит устройства для его осуществления.
Это изобретение может быть использовано только на орошаемых землях при полосовом удалении слоя почвы от 0,25 до 0,30 м в вал с образованием корыта с откосами 1:1 и рыхления его дна на глубину 0,3 м, последующей укладки на рыхлую поверхность слоя органических компонентов с добавками монтмориллонита и нанесения на него слоя глины не менее 0,05 м с покрытием перегнивающей органикой, поверх которой отсыпается почва из ранее образованного вала и осуществляют сев семян обработанных стимуляторами роста. (Максименко В.П. [и др.], Режимы комплексной мелиорации земель. Рекомендации. – М.: ВНИИГиМ, 2000, с.48...50). Недостатком способа является необходимость многократных проходов однооперационных машин, отсутствие разработанных комбинированных агрегатов для одновременной и последовательной механической обработки, рассоления и сева семян, не применимость на богарных лугах, разрушение почвенных агрегатов и нерациональное перемещение их в вал и обратно, затруднения при укладке на откосы корыта смеси водорегулирующего слоя, из-за несовершенства профиля откоса, препятствующие получению экрана с желобообразной формой, необходимость поверхностного внесения мелиоранта на полосу с действующим водорегулирующим экраном, что требует специальных средств защиты органов дыхания механизаторов.
Кроме того, все приведенные устройства требуют повышения их проходимости, нуждаются для работы в предварительном регулировании уровня грунтовых вод и улучшения внутрипочвенного перемещения избыточных атмосферных осадков, в аккумуляции в подсолонцовом слое продуктов химической реакции и их удаление.
Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемое устройство комбинированного агрегата биомелиорации деградированных почв с рассолением и подсевом семян, состоящее из самоходного базового шасси с двухсекционной рамой и одной колесной парой на первой секции, двумя колесными парами на второй секции, с размещенными на первой секции рамы почвообрабатывающей машины, включающей дополнительную подвижную раму с присоединенными полыми параболическими стойками рыхлителей, между которыми установлен бездонный ковш с заслонкой в виде плоского ножа с отвалом, на боковых стенках ковша установочно-подвижно закреплено дискорубительное устройство, а под отвалом смонтирован соединенный через насос с емкостью мелиоранта продуктопровод с насадками, вносящими мелиорант в комковую массу, на задней стенке бездонного ковша в верхней части перед отвалом закреплен плоский нож зачистки подрезанного пограничного слоя почвы и в нижней части закреплен плоский нож с вырезами для прохода гарпуно-рубительных ножей, закрепленных на периферийной части дисков, и для подпора почвенной стружки и солонца при их измельчении, за задней стенкой бездонного ковша под кожухом закреплен соединенный через насос с емкостью жидкого навоза продуктопровод с насадками, вносящими жидкий навоз на поверхность измельченных пограничных слоев почвы и солонца, обработанных мелиорантом, при этом кабина оператора, дизельный двигатель, газоотводное устройство, присоединенное к выхлопному коллектору двигателя, размещены на первой секции рамы, а на второй секции рамы размещены: установочно-подвижная дополнительная рама с подвижно закрепленным механизмом заглубления ярусного объемного глубокорыхлителя, выполненного с полыми параболическими стойками и соединенных отвалами, при чем продуктопроводы в стойках и под отвалами связанны с насосом и емкостью для компонентов органоминерального водорегулирующего экрана, а катушечные дозаторы на емкости через патрубки соединены: с эжекторами и газораспределительным устройством, насадками напорного внесения за отвалами компонентов экрана в газовой рубашке, а также подвижно закрепленной батареей двусторонних стрельчатых лап с полыми стойками, соединенными через вентилятор трубопроводом с трехсекционным бункером пневматической сеялки, закрепленной на 2 секции рамы, через делительную головку с емкостью водного раствора азотфиксирующих микроорганизмов, закрепленной на 2 секции рамы и насадками за стойками стрельчатых лап, кроме того на дополнительной раме после механизма перемещения стоек стрельчатых лап содержатся насадки поверхностного внесения сыпучих мелиорантов соединенных продуктопроводом через насос с катушечными дозаторами емкости мелиорантов закрепленной на 2 секции рамы, при чем на 2 секции рамы содержится фильтр газораспределительного устройства, емкость воды и в торце присоединен подвижно каток пруткового типа.
При этом согласно предлагаемому изобретению отвалы соединяющие параболические стойки ярусного глубокорыхлителя выполнены дугообразно с вставкой горизонтальных участков разной длины в экстремальных точках ниже долота сопрягаемых стоек рыхлителя, обеспечивающие создание основания экрана с поперечным профилем косинусной формы и укладки органоминеральной смеси с инерционнонапорной подачей через полости разноглубинных от 0,45 до 0,75 м параболических стоек ярусных объемных рыхлителей и ножами между ними под отвалы, а их поперечный профиль содержит два симметричных сопряженных отвала с криволинейной поверхностью и превышением уровня сопряжений над уровнем краев, кроме того в разных поперечных плоскостях на дополнительной раме последовательно устанавливаются параболические стойки глубокорыхлителя с расположением с внешней стороны полос обработанных почвообрабатывающей машиной и заглублением стойки ниже залегания слоя солонца, а короткие параболические стойки в поперечной плоскости по центру продольной оси базового шасси и с подпочвенным заглублением стойки для рыхления линз солонца. Приводная ось дискорубительного устройства подвижно закреплена на полой стойке расположенной между внешней и внутренней боковыми стенками бездонного ковша и через полость в стойке механической передачей связана с реверсивным гидродвигателем, а на оси расположены батареи рубительно-пильных дисков, малых дисков со стойками с жестко закрепленными обоюдоострыми киркообразными ножами и стойками с подвижными бильными ножами, при чем диски с киркообразными ножами фрикционно связаны с ведущими малыми дисками, закрепленными на оси, устанавливаются перед и между парами рубительно-пильных дисков с диаметром, превышающим периметр вращения киркообразных ножей, а внутри пары рубительно-пильных дисков на приводной оси размещены малые диски со стойкам с установленными валиками на конце и шарнирной установкой бил, кроме того на торцевых поверхностях рубительно-пильных дисков закреплены обоюдоострые рубительные ножи с ярусной установкой и режущими кромками перпендикулярными к торцу диска, на периметре этих дисков жестко крепятся гарпунообразные рубительные ножи. На первой секции рамы дополнительно могут быть подвижно закреплены кронштейны с расположенными на конце дисковыми маркерами полосы обработки почвы.
Кроме того, для большей проходимости и рабочей скорости опорно-тяговые колесные пары первой секции рамы могут быть строенными, т.е. состоящими из 6 колес, а колесные пары второй секции рамы могут быть выполнены сдвоенными, т.е. состоящими из четырех колес.
Анализ патентной и технической документации не выявил аналогичного выполнения комбинированного агрегата биомелиорации деградированных почв с рассолением и подсевом семян, показал, что изобретение является новым, не следует явным образом из уровня техники.
Целью предлагаемого изобретения – устройства является ускорение восстановления эффективного функционирования залежных деградированных богарных лугов с солонцами, получение на мелиорированных лугах рассоленной почвы с запасом влаги и питательных веществ обеспечивающих повышение урожайности возделываемых растений и препятствующей ветровой эрозии.
Технический результат предлагаемого изобретения - сокращение сроков мелиорации деградированных земель с наличием пятен солонцеватой почвы, комплексов солонцов и подпочвенных линз солонца, изменение соотношения твердой, жидкой, газообразной фаз почвы, а также насыщения ее азотофиксирующими микроорганизмами, улучшающих развитие посеянной смеси бобовых, галофитов и покровных трав, зерновых, что обеспечивает повышение продуктивности сельскохозяйственных угодий с богарным возделыванием растений при одновременном рассолении почв.
Новый технический результат от применения предлагаемого изобретения состоит в том, что комбинированный агрегат биомелиорации деградированных почв с рассолением и подсевом семян выполнен самоходным, включающим базовое шасси с двухсекционной рамой и одной колесной парой на первой секции, двумя колесными парами на второй секции, с размещенными на первой секции рамы емкостями для мелиоранта и жидкого навоза, дополнительной подвижной рамы с почвообрабатывающей машиной, включающей параболические стойки рыхлителей, бездонный ковш с заслонкой в виде плоского ножа с отвалом, дискорубительное устройство с частичным переносом их веса на первую колесную пару и полным переносом на нее веса двигателя и кабины оператора, а также полным переносом веса емкости с компонентами водорегулирующего экрана на вторую колесную пару, емкостей сыпучего мелиоранта, раствора с азотофиксирующими микроорганизмами и бункера сеялки на третью колесную пару, распределения веса дополнительной рамы с ярусным объемным глубокорыхлителем, батареей двухсторонних стрельчатых лап на подвижных стойках сошников между второй и третьей колесной парой второй секции рамы, частично вес прикатывающего устройства над третьей колесной парой и все это позволяет рационально распределить нагрузки на ходовую часть базового шасси, уменьшить его буксование, обеспечить возможность работы на большей скорости с улучшением тяговой динамики базового шасси.
Использование ярусного объемного рыхлителя снабженного продуктопроводом с выпускными отверстиями под отвалами и установкой полых параболических стоек в двух последовательно расположенных поперечных плоскостях обеспечивает расположение между стойками ножей с отвалами в форме клина направленного по ходу движения и в плоскости под углом к горизонтальной, что позволяет повысить качество рыхления, образовать водорегулирующий экран с поперечным профилем косинусной формы, улучшить в подсолонцовом слое аккумуляцию воды и внутрипочвенное перемещение избыточных атмосферных осадков с одновременным удалением продуктов химической реакции от уровня сопряжения водорегулирующих экранов к их краям и концентрации их в щели под растущими солеустойчивыми растениями.
Использование дискорубительного устройства, содержащего батареи рубительно-пильных дисков, малых дисков со стойками с жестко закрепленными обоюдоострыми киркообразными ножами и стойками с подвижными бильными ножами, расположенных внутри бездонного ковша с заслонкой в виде плоского ножа с отвалом и за его задней стенкой под кожухом насадки, вносящие жидкий навоз, предварительно прошедшего ускоренное аэробное сбраживание, позволяет качественно внутрипочвенно измельчать приграничный слой почвы и подпочвенного грунта при перемешивании массы почвенных агрегатов и солонца с жидким либо порошкообразным мелиорантом, препятствовать ветровой эрозии, предотвращать при транспирации воды по капиллярам вынос солей на поверхность почвы, что обеспечит повышение продуктивности богарных земель и их рассоление.
Расположенные на второй секции рамы комбинированного агрегата пневматические сеялки, емкость и устройство для внесения раствора с азотофиксирующими микроорганизмами, емкость и устройство поверхностного внесения сыпучего мелиоранта обеспечивают: получение в надсолонцовом слое нейтральной почвы с рН 4,5...5,5, чередование полос с бобовыми растениями, покровной культурой (рожь, ячмень) и полос с высокостебельными, солеустойчивыми растениями, злаковыми травосмесями, что позволяет удалять продукты химических реакций без выноса в водоприемники, сокращает испарение влаги из почвы и с уплотняюще-выравнивающим катком пруткового типа улучшают всхожесть семян с получением обновленного травянистого покрова.
Сущность предлагаемого изобретения - устройства поясняется чертежом, где на фиг.1. представлена схема комбинированного агрегата биомелиорации деградированных почв с рассолением и подсевом семян, при размещении оборудования в рабочем положении, вид сбоку; на фиг.2. – схема ярусного объемного глубокорыхлителя, общий вид; на фиг.3. – схема – дискорубительного устройства с механизмом привода, общий вид.
На чертежах показано предлагаемое устройство комбинированного агрегата биомелиорации деградированных почв с рассолением и подсевом семян, включающее самоходный агрегат, состоящий из базового колесного шасси (1 на фиг.1) с двухсекционной рамой (2, 3 на фиг.1), оборудованной колесами. Первая секция 2 рамы имеет одну колесную пару (4 на фиг.1), на второй секции две колесные пары (5, 6 на фиг.1). На первой секции 2 рамы размещена почвообрабатывающая машина (7 на фиг.1), включающая дополнительную подвижную раму (8 на фиг.1) с присоединенными полыми параболическими стойками рыхлителей (9 на фиг.1), между которыми установлен бездонный ковш (10 на фиг.1) с заслонкой (11 на фиг.1) в виде плоского ножа с отвалом (12 на фиг.3), на боковых стенках (13 на фиг.3) ковша 10 установочно-подвижно закреплено дискорубительное устройство (14 на фиг.1, 3), а под отвалом 12 смонтирован соединенный через насос (15 на фиг.1) с емкостью (16 на фиг.1) мелиоранта продуктопровод (17 на фиг.1) с насадками (18 на фиг.3), на задней стенке (19 на фиг.1) бездонного ковша 10 в верхней части перед отвалом 12 закреплен плоский нож (20 на фиг.3) зачистки подрезанного пограничного слоя почвы и в нижней части закреплен плоский нож (21 на фиг.3) с вырезами для прохода гарпуно-рубительных ножей (22 на фиг.3), закрепленных на периферийной части дисков (23 на фиг.3), за задней стенкой бездонного ковша 10 под кожухом (24 на фиг.3) закреплен соединенный через насос (25 на фиг.1) с емкостью (26 на фиг.1) жидкого навоза продуктопровод (27 на фиг.1) с насадками (28 на фиг.1, 3), при этом кабина оператора (29 на фиг.1), дизельный двигатель (30 на фиг.1), газоотводное устройство (31 на фиг.1), размещены на первой секции 2 рамы, а на второй секции 3 рамы размещены: установочно-подвижная дополнительная рама (32 на фиг.1, 2) с подвижно закрепленным механизмом (33 на фиг.2) заглубления ярусного объемного глубокорыхлителя (34 на фиг.1, 2), выполненного с полыми параболическими стойками (35 на фиг.1, 2) и соединенных отвалами (36 на фиг.1, 2), при чем продуктопроводы (37 на фиг.1, 2) в стойках (38, 39 на фиг.2) и под отвалами 36 связанны с емкостью (40 на фиг.1) для компонентов органоминерального водорегулирующего экрана, соединены: с эжекторами (41 на фиг.2), газораспределительным устройством (42 на фиг.1), насадками (43 на фиг.2) напорного внесения за отвалами 36 компонентов экрана в газовой рубашке. Подвижно закрепленная на раме 32 батарея двусторонних стрельчатых лап (44 на фиг.1) с полыми стойками (45 на фиг.2), соединена через вентилятор (46 на фиг.1) трубопроводом (47 на фиг.2) с трехсекционным бункером пневматической сеялки (48 на фиг.1), закрепленной на секции 2 рамы и с емкостью (49 на фиг.1) водного раствора азотфиксирующих микроорганизмов, закрепленной на секции 2 рамы и насадками (50 на фиг.2) за стойками 45 перед стрельчатыми лапами 44. На дополнительной раме 32 размещаются насадки (51 на фиг.2) поверхностного внесения сыпучих мелиорантов соединенные продуктопроводом (52 на фиг.2) через насос (53 на фиг.2) с емкостью (54 на фиг.1) сыпучих мелиорантов, при чем на секции 3 рамы содержится фильтр (55 на фиг.1) газораспределительного устройства 42, емкость (56 на фиг.1) воды и в торце присоединен пруткового типа каток (57 на фиг.1).
Причем отвалы 36, соединяющие параболические стойки 35 ярусного объемного глубокорыхлителя 34, выполнены дугообразно с вставкой горизонтальных участков (58 на фиг.2) разной длины в экстремальных точках ниже сопрягаемых стоек 35 рыхлителя 34, а два симметричных сопряженных отвала 36 содержит поперечный профиль с криволинейной поверхностью и превышением уровня сопряжений над уровнем краев, кроме того в поперечных плоскостях на дополнительной раме 32 последовательно устанавливаются параболические стойки 35 глубокорыхлителя 34 с расположением с внешней стороны полос обработанных почвообрабатывающей машиной 7, а короткие параболические стойки 35 в поперечной плоскости по центру продольной оси базового шасси 1. Приводная ось (59 на фиг.3) дискорубительного устройства 14 подвижно закреплена на полой стойке (60 на фиг.3) расположенной между внешней и внутренней боковыми стенками (61 на фиг.3) бездонного ковша 10 и через полость в стойке 60 механической передачей связана с реверсивным гидродвигателем (62 на фиг.3), а на оси 59 расположены батареи рубительно-пильных дисков (23 на фиг.3), малых дисков (63 на фиг.3) со стойками (65 на фиг.3) с жестко закрепленными обоюдоострыми киркообразными ножами (66 на фиг.3) и дисками 64 со стойками (67 на фиг.3) с подвижными бильными ножами (68 на фиг.3), при чем диски 63 с киркообразными ножами 66 фрикционно связаны с ведущими малыми дисками (69 на фиг.3), закрепленными на оси 59, устанавливаются перед и между парами рубительно-пильных дисков 23 с диаметром, превышающим периметр вращения киркообразных ножей 66, а внутри пары рубительно-пильных дисков 23 на приводной оси 59 размещены малые диски 64 со стойкам 67 с установленными валиками (70 на фиг.3) на конце и шарнирной установкой бильных ножей 68, кроме того на торцевых поверхностях рубительно-пильных дисков 23 закреплены обоюдоострые рубительные ножи (71 на фиг.3) с ярусной установкой и режущими кромками перпендикулярными к торцу диска 23, на периметре дисков 23 жестко крепятся гарпунообразные рубительные ножи 22.
Предлагаемый комбинированный агрегат биомелиорации деградированных почв с рассолением и подсевом семян, на базовом колесном шасси (1 на фиг.1) работает следующим образом:
В качестве примера рассмотрим улучшение деградированного луга с солонцеватой почвой, линзами подпочвенного солонца расположенного над засоленным грунтом.
На мелиорируемом сельскохозяйственном угодье после обследования агроландшафта, составления проекта на проведение ремонтно-эксплуатационных работ, ярусного рыхления на глубину Нрых, под углом к направлению рыхления создания маячной полосы с щелью глубиной Нг.щ, завозят машину на объект с рассредоточенными по участку солонцовыми комплексами не более 40% и соединяют секции 2, 3 базового шасси 1. Устанавливают на почвообрабатывающую машину 7 бездонный ковш 10 дискорубительное устройство 14, дополнительную раму 8 соединяют с секцией 2 рамы шасси 1, соединяют насос 15 продуктопроводом 17 с емкостью 16, насос 25 с емкостью 26, продуктопроводом 27 и с насадками 28. Устанавливают на секции 3 рамы дополнительную раму 32 с ярусным объемным глубокорыхлителем 34, емкости 40, 49, 54, 56, бункер сеялки 48 и соединяют их продуктопроводами 17, 27, 37, 47, 52, соединяют газоотводное устройство 31 с фильтром 55, газораспределительным устройством 42, эжектором 41, заливают воду в емкость 56, заполняют емкости 16, 26, 40, 49, 54: мелиорантом, жидким навозом, компонентами водорегулирующего экрана, водным раствором азотофиксирующих микроорганизмов, удобрениями и бункер 48 смесью семян, присоединяют каток (57 на фиг.1).
При улучшении деградированного луга в начале обрабатываемой полосы между маячными полосами на секциях 2, 3 рамы из транспортного положения переводят в рабочее дополнительные рамы 8, 32, при начале движения опускают почвообрабатывающую машину 7 на поверхность луга, приводят в движение дискорубительное устройство 14, заглубляют бездонный ковш 10 в почвенный слой Нпс с фиксированным зазором между отвалом 12 и плоским ножом 20, заглубляют механизмом 33 глубокорыхлитель 34 на глубину укладки водорегулирующего экрана Нв.р.эк с отвалами 36, заглубляют на проектную глубину двусторонние стрельчатые лапы 44 с полыми стойками (45 на фиг.2), устанавливают их высотное положение, открывают запорное устройство газоотводного устройства 31 и вносят жидкий (серная кислота, отработанный электролит) либо пылевидный (железный купорос) мелиорант на глубину Нмел., подрезают почвенный слой отвалом 12 и зачищают пограничный слой почвы и солонца ножом 20, измельчают дискорубительным устройством 14 массу почвенных агрегатов и солонца с одновременным перемешиванием с мелиорантом вносимым насадками 18, на обработанный слой за задней стенкой 19 ковша 10 одновременно вносится на глубину Нжн из насадок 28 слой жидкого навоза, предварительно прошедшего ускоренное аэробное сбраживание либо органо-минеральная удобрительная смесь: содержащая измельченные органические компоненты: навоз, торф, стебли кукурузы и подсолнечника, солома и трава; минеральный компонент - песок без пылевидных и илистых частиц, жидкий компонент – вода, ярусным объемным глубокорыхлителем 34 на проектную глубину Нв.р.эк укладывается органоминеральный водорегулирующий экран: при его составе, об.%: 35...50 растительные остатки и перегной, 3...10 монтмориллонит (флоридинового либо бентонитового вида) в качестве сорбента, 15...40 морской смешенный тип отложений (смесь ила, алеврита, песка), 15...37 глина, причем предусматривает выполнение предварительного механического измельчения компонентов смеси, либо, например, компоненты экрана по патенту изобретения RU №2125583, бюл. №3 от 27.01.1999 г.При чем на поверхность почвы одновременно вносится насадками 51 из емкости 54 через продуктопровод 52 сыпучий мелиорант (фосфогипс либо известь) для получения нейтральной почвы с рН 4,5...5,5, а из бункера сеялки 48 вентилятором 46 по трубопроводу 47 через полые стойки 45 перед лапами 44 в почву вносятся удобрения, например, гранулы «Меном» по патенту изобретения RU №2230719 от 20.06.2004 г, из емкости 49 водный раствор с азотофиксирующими микроорганизмами подается к насадкам 50 и вносится в предпосевные бороздки за стойками 45. При обработке полос между маячными полосами из бункера сеялки 48 в предпосевные бороздки высевают семена бобовых (клевер, донник либо люцерна) растений и покровной культуры (рожь, пшеница либо кукуруза), прикатывают бороздки и заделывают семена катком 57, для смежного прохода на обрабатываемой полосе оставляют целик дерна и предварительно разрыхленного грунта с шириной отступа 0,05...0,2 величины капилярного перемещения влаги равного от 1,5 м до 2,0 м для отвода избыточной воды с продуктами химических реакций между водорегулирующих органоминеральных экранов по дну разрыхленного грунта в створ маячной полосы, и продолжают обработку, а после обработки полос между маячными полосами выключают дискорубительное устройство 14, отключают газоотводное устройство 31, подачу мелиоранта, семян, удобрений выглубляют почвообрабатывающую машину 7, ярусный объемный глубокорыхлитель 34, транспортируют агрегат с шасси 1 на маячную полосу и вдоль щели или узкой траншеи глубиной от 1,1 до 1,45 величины капилярного подьема влаги не заглубляют ярусный объемный рыхлитель 34 с отвалами 36 для укладки экрана и дискорубительное устройство 14 почвообрабатывающей машины 7, на маячной полосе на поверхность почвы одновременно вносится насадками 51 из емкости 54 через продуктопровод 52 сыпучий мелиорант (фосфогипс либо известь), из емкости 49 водный раствор с азотофиксирующими микроорганизмами подается к насадкам 50 и вносится в предпосевные бороздки за стойками 45, сеялкой 48 в бородки подаются минеральные удобрения и высевают, предварительно обработанные стимуляторами роста растений (гумат натрия, гумат оксидата торфа), семена высокостебельных (амарант, солодка), солеустойчивых (ячмень, мятлик) растений и злаковых травосмесей для удалении этими растениями солей без выноса в реки и водоемы.
Направление вращения батареи рубительно-пильных дисков 23 с тремя ярусами разновысоких обоюдоострых рубительных ножей 71 на торцах дисков 23 изменяется для повышения долговечности ножей, лучшей приспособленности к выполнению работы.
После завершения работ продувают продуктопроводы 17, 27, 37, 47, 52, очищают бункер сеялки 48 и промывают из емкости 56 водой емкости 40, 49, 54 от технологического материала, перемещают комбинированный агрегат биомелиорации деградированных почв с рассолением и подсевом семян, на базовом колесном шасси (1 на фиг.1) на новый объект или стоянку временного хранения и технического ухода.
Таким образом, предлагаемый комбинированный агрегат биомелиорации деградированных почв с рассолением и подсевом семян позволяет ускоренно производить работы по повышению продуктивности богарных сельскохозяйственных угодий с одновременным созданием условий по сокращению осолонцевания почвы, удалению продуктов химических реакций обработки водонерастворимых солей, с регулированием объемов воды, сохраняемой над экранами для потребления корневой системой растений, и сохранения поверхностного слоя с дерном без разрушения почвенных агрегатов.
Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно к комбинированным почвообрабатывающим агрегатам. Комбинированный агрегат биомелиорации деградированных почв с рассолением и подсевом семян включает самоходный агрегат с двухсекционной рамой (2,3), оборудованной колесами. Первая секция (2) рамы имеет одну колесную пару (4), на второй секции (3), две колесные пары (5,6). На первой секции (2) рамы установлены кабина оператора (29), дизельный двигатель (30), газоотводное устройство (31), почвообрабатывающая машина (7), включающая дополнительную подвижную раму (8) с полыми параболическими стойками (9), бездонный ковш (10) с заслонкой (11) в виде плоского ножа с отвалом (12), дискорубительное устройство (14). Под отвалом (12) смонтирован соединенный через насос (15) с емкостью (16) мелиоранта продуктопровод (17) с насадками. За отвалом (12) на задней стенке (19) закреплен плоский нож зачистки подрезанного пограничного слоя почвы. За задней стенкой бездонного ковша (10) под кожухом закреплен соединенный через насос (25) с емкостью (26) жидкого навоза продуктопровод (27) с насадками (28). На второй секции (3) рамы установлены фильтр (55) газораспределительного устройства (42), бункер пневматической сеялки (48), вентилятор (46), емкость (49) водного раствора азотфиксирующих микроорганизмов, емкость (54) для сыпучих мелиорантов с насосом и продуктопроводом, емкость (56) воды, а в торце присоединен пруткового типа каток (57). На второй секции (3) рамы размещена дополнительная рама (32) с подвижно закрепленным механизмом заглубления ярусного объемного глубокорыхлителя (34), выполненного с полыми параболическими стойками (35), соединенными отвалами (36). Продуктопроводы (37) в стойках и под отвалами (36) связаны с емкостью (40) для компонентов органоминерального водорегулирующего экрана, соединены с эжекторами газораспределительным устройством (42), насадками напорного внесения за отвалами (36) компонентов экрана в газовой рубашке. На дополнительной раме (32) установлена батарея двусторонних стрельчатых лап (44) с полыми стойками, трубопроводом, насадками. Отвалы (36), соединяющие параболические стойки (35) ярусного объёмного глубокорыхлителя (34), выполнены дугообразно с вставкой горизонтальных участков разной длины в экстремальных точках, а два симметричных сопряженных отвала (36) содержат поперечный профиль с криволинейной поверхностью и превышением уровня сопряжений над уровнем краев. Дискорубительное устройство (14) выполнено с приводной осью, закрепленной на полой стойке между боковыми стенками бездонного ковша (10) и чередованием на оси рубительно-пильных дисков, малых дисков с жестко закрепленными обоюдоострыми киркообразными ножами и дисками с подвижными бильными ножами. Диски с киркообразными ножами фрикционно связаны с ведущими малыми дисками и устанавливаются перед и между парами рубительно-пильных дисков с диаметром, превышающим периметр вращения киркообразных ножей. Внутри пары рубительно-пильных дисков на оси (59) размещены малые диски с установленными валиками и бильными ножами. На торцевых поверхностях рубительно-пильных дисков закреплены обоюдоострые рубительные ножи с ярусной установкой и режущими кромками, перпендикулярными к торцу диска, а на периметре дисков жестко крепятся гарпунообразные рубительные ножи. Такое конструктивное решение направлено на сокращение сроков мелиорации деградированных земель с обеспечением повышения продуктивности сельскохозяйственных угодий. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
1. Комбинированный агрегат биомелиорации деградированных почв с рассолением и подсевом семян, характеризующийся тем, что включает предварительное проведение обследования участка, глубокое рыхление, под углом к направлению глубокого рыхления, создание щели на межевой полосе и состоит из самоходного базового шасси с двухсекционной рамой и одной колесной парой на первой секции, двумя колесными парами на второй секции с размещёнными на первой секции рамы ёмкостями мелиоранта, жидкого навоза, почвообрабатывающей машиной, включающей дополнительную подвижную раму с присоединенным бездонным ковшом, содержащим дискорубительное устройство, заслонку в виде плоского ножа с отвалом, а под отвалом - продуктопровод с насадками, вносящими мелиорант в комковую массу, кроме того, на задней стенке бездонного ковша в верхней части перед отвалом закреплен плоский нож зачистки подрезанного пограничного слоя почвы и в нижней части закреплен плоский нож с вырезами для прохода гарпуно-рубительных ножей и для подпора почвенной стружки и солонца при их измельчении, за задней стенкой бездонного ковша под кожухом закреплен продуктопровод с насадками, вносящими жидкий навоз на поверхность измельченных пограничных слоев почвы и солонца, обработанных мелиорантом, при этом на первой секции рамы закреплены кабина оператора, дизельный двигатель, газоотводное устройство, а на второй секции рамы размещены емкости с сыпучим мелиорантом, водным раствором азотофиксирующих микроорганизмов, компонентов органоминерального водорегулирующего экрана, сеялка для внесения удобрений и раздельного сева на обрабатываемой полосе смеси семян с бобовыми, а на маячной полосе с солеустойчивыми растениями - дополнительная рама с подвижно закрепленным ярусным объёмным глубокорыхлителем, выполненным с полыми параболическими стойками, соединенными отвалами, причем продуктопроводы в стойках и под отвалами связаны с емкостью для компонентов органоминерального водорегулирующего экрана и соединены с эжекторами и газораспределительным устройством насадками напорного внесения за отвалами компонентов экрана в газовой рубашке, а также на дополнительной раме закреплена батарея двусторонних стрельчатых лап с полыми стойками, соединёнными трубопроводом с бункером пневматической сеялки и емкостью водного раствора азотфиксирующих микроорганизмов через насадки за стойками стрельчатых лап, кроме того, на дополнительной раме содержатся насадки поверхностного внесения сыпучих мелиорантов, причем на второй секции рамы установлены фильтр газораспределительного устройства, емкость воды и в торце рамы присоединен подвижно каток пруткового типа.
2. Комбинированный агрегат биомелиорации деградированных почв с рассолением и подсевом семян, по п. 1, отличающийся тем, что установка полых параболических стоек в двух последовательно расположенных поперечных плоскостях обеспечивает расположение между стойками ножей отвалов в
форме клина, направленного по ходу движения и в плоскости под углом к горизонтальной плоскости, причем отвалы, соединяющие параболические стойки ярусного глубокорыхлителя, выполнены дугообразно с вставкой горизонтальных участков разной длины в экстремальных точках ниже долота сопрягаемых стоек рыхлителя, а их поперечный профиль содержит два симметричных сопряженных отвала с криволинейной поверхностью и превышением уровня сопряжений над уровнем краев, кроме того параболические стойки глубокорыхлителя устанавливаются с заглублением стойки ниже залегания слоя солонца, а короткие параболические стойки с подпочвенным заглублением в поперечной плоскости по центру продольной оси базового шасси для рыхления линз солонца.
3. Комбинированный агрегат биомелиорации деградированных почв с рассолением и подсевом семян, по п. 1, отличающийся тем, что приводная ось диско-рубительного устройства подвижно закреплена на полой стойке, расположенной между внешней и внутренней боковыми стенками бездонного ковша и через полость в стойке механической передачей связана с реверсивным гидродвигателем, а на оси расположены батареи рубительно-пильных дисков, малых дисков со стойками с жестко закрепленными обоюдоострыми киркообразными ножами и стойками с подвижными бильными ножами, причем диски с киркообразными ножами фрикционно связаны с ведущими малыми дисками, закрепленными на оси, устанавливаются перед и между парами рубительно-пильных дисков с диаметром, превышающим периметр вращения киркообразных ножей, а внутри пары рубительно-пильных дисков на приводной оси размещены малые диски со стойкам с установленными валиками на конце и шарнирной установкой бил, кроме того на торцевых поверхностях рубительно-пильных дисков закреплены обоюдоострые рубительные ножи с ярусной установкой и режущими кромками перпендикулярными к торцу диска, на периметре этих дисков жестко крепятся гарпунообразные рубительные ножи.
