Способ обработки почвы Советский патент 1992 года по МПК C09K17/00 A01B79/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для рыхления пахотного слоя почвы.

Известен способ обработки тяжелых почв, заключающийся в измельчении почвенной массы на грохоте и ее помещении в расплавленный парафин с температурой 110-120°С и последующим размельчении после затвердевания до агрегатов исходных размеров и запашке их в почву.

Недостатками этого способа являются высокая энергоемкость процесса и незначительный срок действия (2-3 г,).

Известен также способ обработки почвы, заключающийся в обработке почвы комбинированными машинами, что позволяет за один проход агрегата провести несколько различных обработок почвы.

Однако на проходы комбинированных почвообрабатывающих орудий затрачивают большие энергетические ресурсы, при этом происходит сравнительно большое уплотнение почвы.

Известен способ обработки почвы, который заключается во внесении в почву на глубину 15-25 см пенопласта с нанесенной

на него суспензией азотфиксирующих бактерий.

Недостатком данного способа является необходимость его частого повторения, следовательно, повышенная энергоемкость, а тёкже снижение эффективности действия вследствие уплотнения почвы при проходах тяжелых с-х машин и орудий.

Известен способ обработки почв, который заключается в дополнительном рыхлении почвы путем внесения с последующим извлечением из-нее ферромагнитных тел одновременно с безотвальным рыхлением.

Недостатком известного способа является высокая энергоемкость процесса, вытекающая из необходимости ежегодного повторения основной обработки почвы.

Целью изобретения является снижение энергозатрат на обработку почвы за счет уменьшения ее уплотнения сельскохозяйственными агрегатами.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве разрыхляющих тел используют эластичные капсулы объемом 1,8-4,2 см3, заполненные водно-солевым раствором с температурой замерзания -2 -2,5°С, которые

VI

4 VI

4 О СЛ

вносят в пахотный слой в количестве 9-12% от массы воздушно-сухой почвы.

При снижении температуры до -0,5°С по°вэ замерзает, а наполнитель капсул остается в жидком состоянии,-Далее при по- нижении температуры почвы до -2... -2,5°С замерзацт нЯрюяиьр-оль капсул, расширяясь при этом, что приводит к крошению и рыхлению мерзлой почш

Способ осуществляют следующим об разом.

Перед зяблевой вспашкой почвы по поверхности поля разбрасывают эластичные капсулы с наполнителем в количестве 9- 12% от воздушно-сухой массы почвы обра- батываемою слоя. После этого капсулы запахивают лемешным плугом с приплуж- никами (например ПН-4-35) на глубину обрабатываемого слоя, при этом капсулы перемешиваются с почвой. Капсулы пред- ставляют собой шарики из эластичного материала (например резина на основе бутадиен-стирольного каучука), Материал, из которого изготавливают капсулы, должен быть эластичным, обладать высокой проч- носгыо, износостойкостью и морозостойкостью. Диаметр капсул составляет 15-20 мм, соответственно объем 1,8-4,2 см3, толщина сгенок 0,2-0,3 мм или 4,5-5,7% от объема всей капсулы,

Капсулы заполнены водно-солевым раствором, имеющим температуру замерзания -,,. -2,5°С, следующего химического соста- ва,%: Н20 57,36; КС 7,82; CO(NH2)2-34,83.

Вода, используемая для приготовления водно-солевого раствора, отвечает требованиям ГОСТа 2874-82.

Химическая характеристика хлористого калия, используемого в качестве компонента для приготовления водно-солевого рас- твора (ГОСТ 4234-77), следующая, %:

Содержание хлористого калия 99,8 Нерастворимое в воде

вещество, не более s0,005

Потери при прокаливании0,8 Кислотность не более,

не более0,002

Щелочность, не более0,003

Азот, не более0,001

Сульфаты, не более0,002

Фосфор, не более0,01

Хлораты, не более0,001

Бариты, не более0,005

Железо, не более0,0003

Магний, не более0,002

Мышьяк, не более0,00010

Тяжелые металлы, не более0,0005

Натрий, не более0,4

Кальций, не более0,005

Химическая характеристика мочепины используемой в качестве компонента для приготовления водно-солевого раствор (ГОСТ 6691-67), %:

Содержание мочевины99

Наибольшее количество допустимых примесей

Остаток после прокаливания 0,02 Нерастворимый в воде остаток 0 02 Потери при высушивании0,05

Сульфаты0,005

Хлориды0,002

Железо0,001

Тяжелые металлы (Рв)оО,001

Свободный аммиак0,005

Биурет0,4

После наступления предзимних морозов почвенный раствор и почва замерзают при понижении температуры до -0,5°С в зависимости от влажности и, соответственно, концентрации почвенного раствора. По мере дальнейшего промерзания почвы и понижения температуры на глубине залегания капсул до -2...-2,5°С наполнитель в кзпсулах замерзает, а вследствие того, что вода при замерзании увеличивает свой объем - увеличивается и объем капсул на 9-10% по сравнению с первоначальным

Наполнитель скачкообразно растягивает оболочку капсул, оказывая давление на замерзшую почву, раздвигая и кроша ее. При этом замерзшая почва крошится и раздвигается вверх по профилю вследствие меньшего сопротивления ее верхнего слоя. Кроме того,при замерзании почва сжимается, тесно охпатывая капсулы,что усиливает раздвигающий и разрывающий почву эффект,

- Ввиду предзимнего рыхления почвенные трещины и карсты уходят от уплотняющего и заиливающего воздействия осенних дождей, В период зимних оттепелей капсулы частично оттаивают снова уменьшают свой объем, образуя карсты Трещины и карсты заполняет талая вода, а при последующем воздействии холодов капсулы и влага в трещинах замерзают еще сильнее, раздвигая и кроша почву.

В весенний период капсулы, имея точку плавления напопнителя -2,. -2,5°С, оттаивают раньше, чем почва, и образуют пустоты и микрокарсты, которые частично заполняются постепенно оттаивающей и осыпающейся почвой, а частично сохраняются Таким образом, заделанные в обрабатываемый слой почвы капсулы с наполнителем производят зимке-весенее рыхление почвы, снижают ее плотность и твердость, улучшают пористость и другие водно-физические -свойства.

Из года в год процесс рыхления почвы повторяется, снимая необходимость проведения ежегодных глубоких обработок.

В таблице показаны данные по изменению водно-физических свойств чернозема типичного тяжело-суглинистого при внесении различных доз капсул 3,6,9,12% от воздушно-сухой массы обрабатываемого слоя (0-30 см).

Как видно из таблицы, наилучшие резуль- таты получены при внесении 9-12% капсул от воздушно-сухой м&ссы обрабатываемого слоя почвы. Уменьшение дозы капсул сопровождается ухудшением качества рыхления почвы. Основные водно-физические свойст- ва почвы при этом остаются в пределах значений, неудовлетворительных для роста и развития растений. В связи с достижением оптимальных свойств почвы к периоду посева при внесении доз капсул в пределах 9- 12% необходимость в увеличении дозы капсул свыше 12% отпадает, так как это ведет к дополнительным энергетическим затратам на их изготовление и внесение.

Наилучшее рыхление почвы предлагав- мым способом осуществляется при доведении концентрации солей в капсуле до

следующего уровня,% KCI 7,82; СО(МН2)2 34,83; НаО остальное, т.е. при такой концентрации, когда напо лнитель замерзает при температуре -2...-2,5°С. При этом способ работает наиболее эффективно и при расширении капсул после промораживания почвы и замерзания капсул не происходит уплотнения почвы, так как капсулы воздействуют на твердую почву, которая не способна сжиматься и уплотняться. Если температура почвенного раствора и капсул совпадает, то капсулы, расширяясь, прессу-ют еще не полностью замерзшую почву,

Формула изобретения Способ обработки почвы, включающий ее механическое рыхление и внесение разрыхляющих тел, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат на обработку почвы за счет уменьшения ее уплотнения сельскохозяйственными агрегатами, в качестве разрыхляющих тел используют эластичные капсулы объемом 1,8-4,2 см , заполненные водно-солевые раствором с температурой замерзания -2...-2,5°С, которые вносят в пахотный слой в количестве 9-12% от массы воздушно-сухой почвы.

Использование: для рыхления пахотного слоя тяжелых почв. Сущность изобретения заключается во внесении в пахотный слой эластичных капсул объемом 1,8-4,2 см3, заполненных водно-солевым раствором с температурой замерзания от -2°С до -2,5°С, в количестве 9-12% от массы воздушно-сухой почвы. 1 табл.

Сравнительная эффсктиэность внесения в помау различных доз и фракций капсул (в среднем