Способ плоскорезно-полосной зяблевой обработки почвы Российский патент 2017 года по МПК A01B79/00 A01B13/16 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к энергосберегающим приемам зяблевой обработки почвы.

Известен способ борьбы с эрозией почвы (АС №880266, 1979), заключающийся в ее щелевании через 1 метр и глубиной 0,3 м.

Недостатком его является то, что при щелевании почвы через 1 метр по краям щелей образуются прищелевые валики, препятствующие стоку воды в щель, весенние ночные заморозки блокируют щель льдом, что ослабляет ее влагопроводность. Щелевание почвы через 1 м энергоемко и ведет к неравномерному ее промачиванию.

Наиболее близким прототипом является «Способ плоскорезной полосной разноглубинной зяблевой обработки почвы (патент №2367132). Шестилетние полевые исследования выявили его недостатки, установлено, что широкие - 0,4 м и глубокие - 0,28-0,3 м полосы слишком энергоемки, много теряют диффузно весенней влаги. Не эффективна двухскатная подпочвенная «подошва» из-за недостаточного угла стока гравитационной воды. Подпочвенная «подошва» - это линия подрезания почвы, выше которой преимущественно двигается гравитационная вода, а ниже капиллярная за счет менисковых сил. Деформированный стерневой покров снижает накопление и уплотнение снега.

Цель изобретения - оптимизировать параметры плоскорезно-полосной обработки почвы, снизить энергозатраты, потери влаги и зависимость от экстремальных явлений агроландшафтов.

Поставленная цель достигается тем, что на типичных засоренных и слабо уплотненных почвах (рис. Способ А) полосы шириной 0,5 м плоскорезно обрабатываются на глубину по ее центру на 0,1-0,12 м с углом стока подпочвенной «подошвы» 8-10° (условный контроль).

По способу Б на слабо засоренных и уплотненных почвах плоскорезно-полосная обработка нечетной полосы осуществляется при ширине полосы 0,5 м на глубину по ее центру на 0,1-0,12 м с образованием угла стока подпочвенной «подошвы» 8-10°, а по ее центру полоса шириной 0,1 м еще углубляется на 0,15-0,18 м. Нечетные полосы шириной 0,5 м не обрабатываются.

По способу С на засоренных и уплотненных почвах плоскорезно-полосная обработка нечетной полосы шириной 0,5 м осуществляется на глубину по ее центру на 0,1-0,12 м, с образованием угла стока подпочвенной «подошвы» - 8-10°, а по ее центру полоса шириной 0,1 м еще углубляется на 0,15-0,18 м, четная полоса шириной 0,5 м плоскорезно обрабатывается по центру на глубину 0,1-0,12 м, с образованием угла стока подпочвенной «подошвы» 8-10°.

Преимущества плоскорезно-полосной обработки почвы

Поперечный воронкообразный профиль плоскорезно-полосной оработки на 0,1-0,12 м с углублением на 0,15-0,18 м и углом стока 8-10° позволяет интенсивно собирать гравитационную воду и направлять в углубленную рыхлую полосу с целью лучшего хранения в глубоких слоях и использования капиллярной миграции воды в необработанной полосе.

Предлагаемые параметры плоскорезно-полосной обработки исходят из оптимального и равного соотношения объемов некапиллярной скважности и усредненного количества снеговой воды, выделяемой в этот момент на полосе шириной 0,5 м. Механизм аккумуляции воды здесь привязан к гидротермическим изменениям слоев почвы в период активного снеготаяния.

Капиллярная миграция вызывается градиентом по влажности и плотности, т.е. в направлении более сухой и уплотненной почвы (Ревут И.Б. / Физика в земледелии. Физматгис. 1960 г.). Этот механизм позволяет уменьшить объем механической деформации до 19,3%, создавая глубокое и равномерное увлажнение корнеобитаемого слоя.

Различное физическое строение рыхлой и уплотненной полосы снижает объем испарения при засухе, улучшая влагообеспеченность растений при переувлажнении почвы.

Предлагаемые способы лучше отвечают требованиям точного земледелия (Абрамов Н.В., Семизорев С.А. / Прецезионное земледелие - новый этап управления продукционными процессами в отрасли растениеводства. Тюмень. 2011 г.).

Архитектурные особенности способов: способ А включает полосы шириной 0,5 м, глубиной по их центру 0,1-0,12 м и подпочвенную «подошву» с углом стока 8-10°.

Способ Б, как и способ А, но нечетные полосы углублены на 0,15-0,18 м, шириной 0,1 м, а четная полоса не обрабатывается.

Способ С включает то же, что и способ Б, но четные полосы обрабатываются.

На рисунке Б показано: 1 - движение гравитационной воды, 2 - миграция капиллярной влаги, 3 - подпочвенная «подошва» с углом стока 8-10°, 4 - исходная поверхность почвы, 5 - общая глубина 0,3 м обработки, 6 - углубление на 0,15-1,18 м шириной 0,1 м. Гравитационная вода по «подошве» и углублению движется по рыхлой мерзлой и талой, а капиллярная только в талой почве.

Технологии исполнения способов: по способу А на типичных засоренных и уплотненных почвах плоскорезно-полосная обработка ведется глубиной по центру полосы шириной 0,5 м на 0,1-0,12 м.

По способу Б слабозасоренные и уплотненные почвы плоскорезно-полосно обрабатываются: нечетные полосы при ширине 0,5 м и глубине по центру на 0,1-0,12 м, с углом стока подпочвенной «подошвы» 8-10, а по ее центру полоса углубляется еще на 0,15-0,18 м и шириной 0,1 м. Четные полосы 0,5 м не обрабатываются.

По способу С на засоренных и уплотненных почвах плоскорезно-полосная обработка нечетной полосы шириной 0,5 м осуществляется по ее центру на глубину 0,1-0,12 м, с образованием угла стока подпочвенной «подошвы» 8-10°, а по ее центру полоса шириной 0,1 м углубляется еще на 0,15-0,18 м. Четная полоса шириной 0,5 м плоскорезно-полосно обрабатывается по центру на 0,1-0,12 м, с образованием угла стока подпочвенной «подошвы» 8-10°.

Полевые исследования в 2014 г. в ОПХ «Элитное» Новосибирского района на выщелоченном среднесуглинистом черноземе полностью подтвердили преимущества зяблевой обработки почвы, выполненные по способу А, Б и С. Влагозарядка почвы к посеву пшеницы была выше условного контроля на 15-18%, глубина промачивания на 20-25%, непродуктивные потери влаги уменьшались на 15-20%, объем почвенных деформаций по сравнению с безотвальной глубокой обработкой (100%) снизился до 19,3% (способ Б) и 1,2% (способ С).

Способы эффективны, если учитывать условия увлажнения, засоренность, уплотненность почвы, рельеф поля и качество технических средств.

Изобретения относится к области сельского хозяйства, в частности к энергосберегающим приемам зяблевой обработки почвы. В способах плоскорезно-полосной обработки почвы совершенство достигается на основе использования градиентов по влажности и плотности почвы, обеспечивающих капиллярную миграцию воды в сторону менее влажной и более уплотненной полосы. Воронкообразный поперечный профиль плоскорезно-полосной обработки с учетом емкости некапиллярной скважности и склона подпочвенной мерзлой «подошвы» усиливает поток гравитационной воды через углубления в подпахотные слои почвы, повышая влагопроводность мелкообработанной почвы, насыщая капиллярной влагой необработанные полосы. Способом обеспечивается повышение адаптивности зяблевой обработки, влагозарядка на 15-18%, глубина промачивания на 20-25%, снижение непродуктивной потери влаги на 15-20%, а объем почвенных деформаций по сравнению с глубокой безотвальной обработкой (100%) до 19,3%. 3 ил.

Способ плоскорезно-полосной зяблевой обработки уплотненной почвы с разной степенью засоренности, характеризующийся тем, что на типичных засоренных и уплотненных почвах полосы шириной 0,5 м и глубиной 0,1-0,12 м обрабатываются с углом стока подпочвенной «подошвы» 8-10°, на слабозасоренных и уплотненных почвах нечетные полосы плоскорезно обрабатываются на глубину по ее центру на 0,1-0,12 м с углом стока подпочвенной «подошвы» 8-10° и углубляются по центру полосы на 0,15-0,18 м шириной 0.1 м, при этом четные полосы не обрабатываются, а на сильно засоренных и уплотненных почвах нечетные полосы шириной 0,5 м с углом стока подпочвенной «подошвы» 8-10° углубляются по центру полосы на 0,15-0,18 м шириной 0,1 м, при этом четные полосы шириной 0,5 м обрабатываются по центру на глубину 0,1-0,12 м с углом стока подпочвенной «подошвы» 8-10°.