Способ формирования влагосберегающего, влагонакопительного слоя почвы и комбинированный почвообрабатывающий агрегат для его осуществления

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для противоэрозионной обработки почвы для формирования влагосберегающего, влагонакопительного слоя почвы. Способ осуществляют путем рыхления и кротования почвы на различную глубину. После рыхления и кротования в почве формируют гребни Δ-образного вида, вершины которых направлены друг к другу путем сжатия средней части обрабатываемого пласта сверху-вниз и снизу-вверх. Агрегат включает раму с последовательно расположенными рабочими органами: пружинные стойки с дисками, плоскорежущие лапы и лопастной барабан. Перед барабаном расположен каток, имеющий клиновидные диски. Диски установлены в два ряда и выполнены вырезными. На рабочей поверхности лап установлены клинья с односторонними лапами, рабочая поверхность последних из которых направлена вниз. Лопасти барабана выполнены в виде штанг треугольного сечения, жестко закрепленных на плоских дисках. Такая технология и конструктивное выполнение агрегата позволят повысить влагонакопительную и влагосберегающую способность почвы. 2 с. п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к способам обработки почвы в зонах недостаточного и неустойчивого увлажнения, а также к почвообрабатывающим агрегатам с комбинацией различных рабочих органов.

Известен способ обработки почвы (а. с. SU 1132814, МКИ А 01 В 79/00 - 10.09.1985), включающий послойную вспашку с разрушением почвенного пласта и одновременным образованием гребней.

Однако известный способ не обеспечивает необходимого качества формирования подпочвенных гребней, способных сберегать влагу выпавших осадков на протяжении длительного времени сухого летнего периода. Кроме того, для формирования гребней используется оборот пласта, что ведет к заделке пожнивных остатков и снижению ветроустойчивости поверхности почвы и при этом интенсивно испаряется влага с такой открытой поверхности пашни. Это в значительной степени иссушает корнеобитаемый горизонт.

Известен способ обработки почвы (а. с. 1113012, МКИ А 01 В 79/00, 15.09.1987), включающий рыхление и кротование почвы с переменной глубиной.

К недостаткам известного способа следует отнести неудовлетворительное крошение почвы, так как рабочий процесс обработки предусматривает разноглубинность. То есть, там где глубина меньше, - крошение лучше, глыб меньше, а с увеличением глубины увеличивается количество глыб в разрыхленном слое, а это ведет к тому, что уменьшается влагосбережение в корнеобитаемом горизонте из-за интенсивного воздухообмена между взрыхленным слоем и нагретым воздухом, вместе с которыми из почвы уходит влага в виде пара. Кроме того, исполнение операций по обработке почвы с переменной глубиной ведет к неравномерному накоплению влаги в почве по площади поля.

Известен комбинированный почвообрабатывающий агрегат (RU, патент 2146860, А 01 В 49/02, 28.12.1998, включающий последовательно установленные на раме пружинные стойки с дисками, плоскорезные лапы и лопастной барабан.

К недостаткам известного комбинированного почвообрабатывающего агрегата следует отнести не только то, что при его работе неудовлетворительно формируется влагосберегающий взрыхленный слой почвы из-за отсутствия образования трехслойного взрыхленного горизонта с различными фракционными составами, в верхнем, среднем и нижнем слое, а также отсутствии процесса двойных и вертикальных разрезов пласта, что ведет в свою очередь к снижению качества формирования верхнего мульчирующего слоя почвы.

Кроме того, к недостаткам прототипа следует отнести и то, что неудовлетворительно производится крошение слоя почвы над поверхностью подошвы, а это значительно снижает функциональные свойства влагонакопления слоя. Следует добавить также и то, что наличие глыб в разрыхленном слое уменьшает влагосбережение в корнеобитаемом горизонте из-за интенсивности воздухообмена между воздухом, находящимся во взрыхленном слое почвы и воздухом, нагретым в приземном слое поля.

Задачей создания предлагаемого способа является увеличение накопления влаги во взрыхленном слое путем формирования уплотненно-рыхлой почвы с оптимальными параметрами влагосбережения и влагонакопления.

Технический результат заключается в повышении влагосбережения и влагонакопления почвы.

Это достигается тем, что в способе, включающем рыхление и кротование почвы с переменной глубиной, осуществляют последующее формирование гребней Δ-образного вида, вершины которых направлены друг к другу путем сжатия средней части обрабатываемого пласта сверху-вниз и снизу-вверх. Кроме того, в комбинированном почвообрабатывающем агрегате, у которого на раме последовательно установлены два ряда подпружиненных вырезных дисков, плоскорежущие лапы с треугольными клиньями на их рабочей поверхности и смонтированными на последних односторонними лапами, рабочая поверхность которых направлена вниз, при этом лопасти барабана выполнены в виде штанг треугольного сечения, жестко закрепленных на плоских дисках, а расположенный перед барабаном каток имеет клиновидные диски.

Предлагаемая совокупность признаков обеспечивает накопление влаги, как нижней частью пласта, так и его верхней потому, что верхняя часть пласта почвы с мульчей из пожнивных остатков тщательно сформирована и свободно без препятствий способствует проникновению влаги выпавших осадков в уплотненно-рыхлую часть пласта и далее в его комковатую нижнюю часть. При отсутствии осадков в летний период, так как взрыхленный пласт почвы имеет различную плотность по вертикали, а именно: нижняя меньше, чем средняя часть пласта, а средняя больше чем верхняя, устраняется возможность потери влаги по естественной капиллярной системе почвы, так как между плотным слоем и разрыхленной нижней частью пласта нарушена капиллярная система, поэтому устраняется процесс поступления влаги снизу-вверх.

Комбинированный почвообрабатывающий агрегат осуществляет предлагаемый способ формирования влагосберегающего влагонакопительного слоя почвы рабочими органами, расположенными на раме последовательно: два ряда плоских вырезных дисков, плоскорежущих стрельчатых лап с клиньями и односторонними лапами, с рабочей поверхностью, направленной вниз, клиновидные диски катка, лопастного барабана, лопасти которого выполнены в виде треугольных штанг, жестко закрепленных на дисках.

На фиг. 1 представлено продольное сечение пласта почвы, обработанной предложенным способом.

На фиг. 2 приведено поперечное сечение обработанного пласта почвы.

На фиг. 3 изображен процесс формирования влагосберегающего влагонакопительного слоя почвы рабочими органами агрегата.

На фиг. 4 дана схема агрегата, вид сбоку.

На фиг. 5 изображен агрегат, вид сверху.

Предлагаемый способ формирования влагосберегающего, влагонакопительного слоя почвы включает операции по измельчению пожнивных остатков и надземной части растений, крошению верхней части пласта, нарезке мелких щелей, разделке пласта на узкие полоски (ленты), глубокому щелеванию с первыми горизонтальным подрезанием и рыхлением с кротованием и вторым горизонтальным подрезанием и рыхлением с кротованием на другую глубину отделенного от монолита пласта. Одновременно с этим производится сжатие средней части пласта снизу-вверх и сверху-вниз с формированием гребней Δ-образного вида, вершины которых направлены друг к другу. При этом расстояние между фракциями почвы средней части пласта уменьшается и тем самым увеличивается его плотность, которая больше плотности нижней и верхней части пласта. Верхняя часть пласта мульчируется, а его поверхность выравнивается. При такой последовательности технологических операций создается (фиг. 1): a - верхний сухой рыхлый слой - верхняя часть пласта, б - уплотненно-рыхлый слой - средняя часть пласта, в - рыхлый комковатый слой - нижняя часть пласта, г - плотный (нетронутый). Кроме того, при выполнении этих операций создается выровненная поверхность 1 (фиг. 2) обработанного участка и осуществляется поделка уклонов 2, 3 верхней поверхности уплотненно-рыхлой части пласта (б), а также гребни с уклонами, 4, 5 - нижней поверхности средней части пласта - уплотненно-рыхлой части. Между поверхностью 6 подошвы неразрыхленного слоя (2) и плоскостями гребней с уклонами 4, 5 расположен рыхлый слой (в), который устраняет капиллярное перемещение влаги из слоя (г) верх, и при выпадении осадков в виде дождя накапливается влага в этом слое.

Предлагаемый способ осуществляется комбинированным почвообрабатывающим агрегатом, который имеет раму 7, навеску 8, опорные колеса 9 с механизмами регулировки 10, на пружинных стойках закреплены в два ряда вырезные диски 11, стойки 12 стрельчатых плоскорежущих лап 13, на рабочей поверхности которых установлены клинья 14 с односторонними лапами 15. Шарнирно к раме 7 присоединен каток 16 с клиновидными дисками и лопастной барабан 17, снабженный плоскими дисками 18 с жестко закрепленными на них лопастями в виде штанг 19 треугольного сечения. Каток 16 и барабан 17 дополнительно связаны с рамой 7 посредством нажимной планки 20 и пружины 21. Рабочая поверхность лап 15 направлена вниз.

При формировании влагосберегающего, влагонакопительного слоя почвы комбинированным почвообрабатывающим агрегатом диски 11 измельчают пожнивные остатки и надземную часть растения, нарезают мелкие щели, разделывают верхнюю часть (а) пласта на узкие полосы, стойки 12 нарезают глубокие щели, в конце которых пласт горизонтально подрезается лапой 13, клинья 14 в нем образуют гребни с уклоном 4, 5, уплотняют среднюю часть пласта снизу, односторонние лапы, рабочая поверхность которых направлена вниз, отделяют от пласта почву, образуя комковатую рыхлую нижнюю часть (в). Затем клиновидные диски катка 16 проникают через разрыхленную верхнюю часть пласта, сжимают среднюю часть пласта (б), образуя уклон 2, 3 гребней. Штанги 19 лопастного барабана 17, проникая в почву, своими гранями и основаниями мульчируют и выравнивают поверхность верхней (а) части пласта. Технологической особенностью создания влагосберегающего влагонакопительного слоя почвы является то, что уклоны 2, 3 и 4, 5 гребней формируются так, что вершины их направлены друг к другу, вглубь средней части (б) пласта, что повышает влагонакопительную и влагосберегающую способность почвы.

Кроме того, уплотнительно-рыхлая часть (в) пласта выполняет водоаккумулирующую функцию, что особенно актуально для зоны засушливого земледелия. Ступенчатое формирование уплотненной части (б) пласта способствует накоплению влаги, поступающей из платформы через тонкую мульчирующую верхнюю сухую часть (а) пласта, и удерживается V-образными емкостями, образованными под верхней частью в уплотненной части (б) пласта.

Следует отметить, что для осуществления крошения пласта и раздавливания комьев одновременно за один проход агрегата с уплотнением средней его части и выравниванием поверхности верхней части пласта отпадает необходимость в проведении дорогостоящих единичных технологических операций по уплотнению, выравниванию, поделке влагонакопительных емкостей открытого типа, которые затрудняют проведение последующих обработок, что снижает затраты на обработку почвы, уменьшает распыление почвы, улучшает экологическую обстановку в зоне применения способа и КПА для его осуществления.

Формула изобретения

1. Способ формирования влагосберегающего, влагонакопительного слоя почвы, включающий рыхление и кротование почвы с переменной глубиной, отличающийся тем, что после рыхления почвы и кротования в почве формируют гребни Δ-образного вида, вершины которых направлены друг к другу путем сжатия средней части обрабатываемого пласта сверху-вниз и снизу-вверх.

2. Комбинированный почвообрабатывающий агрегат, включающий последовательно установленные на раме пружинные стойки с дисками, плоскорежущие лапы и лопастной барабан, отличающийся тем, что агрегат снабжен расположенным перед барабаном катком, диски установлены в два ряда и выполнены вырезными, а на рабочей поверхности лап установлены клинья с односторонними лапами, рабочая поверхность последних из которых направлена вниз, при этом лопасти барабана выполнены в виде штанг треугольного сечения, жестко закрепленных на плоских дисках, а каток имеет клиновидные диски.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5