Способ возделывания сельскохозяйственных культур, предпочтительно озимых зерновых колосовых, в условиях резко континентального климата и устройство для его осуществления

Изобретение относится к интенсивной технологии выращивания озимой пшеницы в условиях острого дефицита почвенной влаги и к сельскохозяйственному машиностроению. Способ включает уборку предшественника, лущение стерни, внесение удобрений, вспашку с оборотом пласта, ранневесеннее покровное боронование, культивацию на глубине 0,10...0,12 м, поддержание паров в чистом виде без сорной растительности, посев на глубину 0,08...0,10 м, послепосевное прикатывание. При этом семенное ложе создают при культивации в ранневесенний период, а поддержание паров в чистом виде без сорной растительности ведут рыхлением и культивацией верхнего слоя на глубину 0,04...0,06 м с подрезанием корней сорной растительности без выноса влажного слоя на дневную поверхность. Культиваторная лапа для осуществления способа содержит стойку, право- и левосторонние плоскорежущие крылья, которые смещены одно относительно другого в продольном направлении. Право- и левосторонние крылья выполнены Г-образными и образованы из стальной углеродистой полосы. На фронтальной части верхней грани каждой полосы выполнено лезвие с режущей кромкой, а на нижней грани под режущей кромкой и на противоположной стороне полосы выполнены наплавки в виде лент шириной 6...8 мм и толщиной 0,1...0,2 мм из износостойкого материала. Способ и устройство позволяют сохранить запасы почвенной влаги, повысить урожайность и качество зерна. 2 н.п.ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для получения устойчивых урожаев озимых зерновых колосовых культур с высоким качеством зерна при возделывание в условиях резко континентального климата.

Известен способ возделывания сельскохозяйственных культур, в частности озимых зерновых - озимой ржи, озимой пшеницы и озимого ячменя, включающий оптимизацию сроков посева, в котором рекомендуют использовать для определения середины среднемноголетнего периода посева и обеспечение благоприятного габитуса растений: коэффициент кущения 4-6, высота - до 25 см, при этом сев в степной зоне черноземных почв следует начинать с 16.08, в сухостепной зоне темно-каштановых - с 21.08, сухо-степной зоне каштановых - с 26.08 и полупустынной зоне светло-каштановых почв - с 01.09, продолжительность оптимального периода посевных работ не более 10 суток (Методические рекомендации по адаптивной технологии возделывания озимой пшеницы в Волгоградской области /Сост. Иванов В.М., Филин В.И., Коротич А.И., Беляков А.М. Волгоградский институт повышения квалификации кадров агробизнеса. - Волгоград, 1999. - 52 с. - С.30-37).

К недостаткам данного способа следует отнести то, что он не учитывает влагообеспеченность посевов.

Известен способ оценки и формирования высокой потенциальной продуктивности сельскохозяйственных растений, преимущественно озимых колосовых культур, при возделывании в условиях резко континентального климата, включающий оптимизацию сроков и норм посева, в котором среднемноголетний период посева, равный 10 дням, определяют по суммам среднесуточных температур в пределах 550-650°С с учетом формирования к уборке густоты продуктивных стеблей на 1 м² - 650 штук в степной зоне черноземных почв и 300-450 штук стеблей на квадратный метр на каштановых почвах, при этом наибольшая продуктивность ожидается в степной зоне черноземных и сухостепной - темно-каштановых почв при посеве с 25.08 по 05.09 и нормах высева (3,5-4,0)×10⁶ всхожих семян на 1 га, а в сухостепной зоне каштановых и полупустынной зоне светло-каштановых при нормах высева (2,5-3,5)×10⁶ штук/га и сроках посева с 01.09 (см. Технология производства высококачественного зерна озимой и яровой пшеницы (рекомендации) / Ответственный за выпуск В.А.Выходцев. - Волгоград: ООО "Принт", 2002. - 76 с. - С.36-38).

К недостаткам данного способа формирования высокой потенциальной продуктивности озимых зерновых культур можно отнести то, что данный способ не учитывает показатель влагообеспеченности территории, который описывается гидротермическим коэффициентом (ГТК), характеризующий степень недостатка или избытка влаги относительно имеющихся тепловых ресурсов.

Известен способ прогнозирования и формирования высокой потенциальной продуктивности озимой пшеницы при возделывании по интенсивной технологии, включающий посев, совпадающий с датой перехода среднесуточной температуры воздуха через 18-19°С, в степной зоне черноземных почв с 16 августа, в сухостепной зоне темно-каштановых почв - с 21 августа, в сухостепной зоне каштановых почв - с 26 августа и полупустынной зоне светло-каштановых почв - с 1 сентября, при этом продолжительность периода оптимального сева озимых составляет 10 дней с нормами высева не более (4,0-4,5)×10⁶ штук/га всхожих семян (Научно обоснованные системы сухого земледелия Волгоградской области в 1986-1990 гг.- Волгоград: Ниж.-Волж. кн. изд-во, 1986, 256 с. - С.128-132).

К недостаткам данного способа относится то, что он не учитывает запасы продуктивной влаги в посевном и пахотном слоях почвы и теплообеспеченность посевов в период от посева до прекращения вегетации.

Наиболее близким аналогом в качестве способа формирования высокой продуктивности озимых культур в условиях острозасушливого климата юга Российской Федерации являются рекомендации по стратегии и тактике сева озимых культур в хозяйствах Волгоградской области в 2002 г., включающие сев озимой пшеницы в первой почвенно-климатической зоне с 16 августа, во второй зоне - с 21, третьей - с 26 августа и в четвертой зоне - с 1 сентября, ограничивая его продолжительность десятью днями, с учетом установления середины оптимального срока посева необходимой суммой положительных температур 600-650°С от посева для прекращения осенней вегетации, нормы посева устанавливают в пределах (2,5...3,5)×10⁶ всхожих семян на 1 га для IV и III зон области и (2,0...4,5)×10⁶всхожих семян на 1 га во II и I зонах (см. Рекомендации по стратегии и тактике сева озимых культур в хозяйствах Волгоградской области в 2002 году /Сост. Алексеенко В.Н., Балакшина В.И., Балашов В.В. и др. - Волгоград, 2000. - 16 с.).

Несмотря на многолетний опыт возделывания озимых зерновых культур в условиях резко континентального климата, описанный способ не учитывает запас продуктивной влаги в почве и ГТК различных почвенно-климатических зон при формировании посевов в осенний период.

Поддержание паров в условиях резко континентального климата в надлежащем состоянии в период май-август месяцы является залогом сохранения запасов почвенной влаги и создания благоприятных режимов минерального питания. Уходы за парами ведут паровыми культиваторами, оснащенными плоскорежущими лапами.

Известен рабочий орган культиватора, содержащий носовую часть, крылья с режущими клиньями, хвостовик, расположенный за долотом и примыкающий к задним кромкам крыльев, упрочняющий слой металла на задних гранях клиньев, в котором, с целью повышения эксплуатационной надежности, центральная часть крыльев у носовой части имеет на ширине, равной (0,85-1,10)L, где L - ширина основания хвостовика, углы заострения больше, а ширину каждой задней грани клиньев в этой части крыльев - меньшую, чем аналогичные углы заострения и ширина соответствующей грани режущих клиньев на участках крыльев, смежных с центральной частью их, причем концевые участки крыльев, ограниченные их боковыми гранями и перпендикулярными к этим граням прямыми, имеют углы заострения режущих клиньев и ширину их задних граней, равные соответствующим углам и граням режущих клиньев центральной части крыльев (SU, авторское свидетельство №1613012 А1, М. кл.⁵ А01В 35/20. Рабочий орган культиватора / Рогозников П.А, Цепулин В.А, Хазов СМ, Тасилин В.И., Штаргинский И.М. (СССР). - Заявка №4409501/30-15; Заявлено 12.04.1988; Опубл. 15.12.1990, Бюл. №46).

К недостаткам описанного рабочего органа культиватора применительно к решаемой нами проблеме - уничтожение сорной растительности без выноса влажных почвенных слоев на дневную поверхность - относятся низкое качество срезания корней сорняков, нависание стеблей на стойку, низкая степень самоочистки крыльев и сдвиг почвенных агрегатов в бок.

При каждом проходе культиваторного агрегата с описанными рабочими органами образуется новое почвенное ложе. Это приводит к иссушению почв во всем пахотном горизонте.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту в части технического средства для поддержания паров в период май-август в чистом виде без сорной растительности является культиваторная лапа, содержащая стойку, право- и левосторонние плоскорежущие крылья, которые смещены один относительно другого в продольном направлении, в которой, с целью повышения качества обработки почвы в работе, лапа снабжена расположенными между ее крыльями и соединенными с ними и со стойкой вертикальным щитком с передней гранью, имеющим нижнюю и верхнюю наклонные одна к другой части, при этом продольное смещение крыльев лапы и высоты в нижней части ее щитка определяется соотношением l/h=2-5,3, причем высота нижней части щитка соответственно равна 30-35 мм, а при наименьшем значении высоты нижней части щитка продольное смещение крыльев лапы будет наибольшим (SU, авторское свидетельство №1701129 A1, M. Кл.⁵ А01В 35/22. Культиваторная лапа / Г.И.Ивко, Ю.А.Колесников, B.C.Новохатский, Д.З.Селезнев, В.А.Селиванов (СССР). - Заявка №4792882 / 15; Заявлено 29.12.1989; Опубл. 30.12.1991, Бюл. №48).

К недостаткам описанного рабочего органа относятся, несмотря на наличие щитка, нависание сорняков на стойку, образование за ней борозды, сложность конструкции и сдвиг почвенных агрегатов в бок из-за наличия заднего угла в крыльях. Конструкция крыльев лапы не обеспечивает ее плоскопараллельное перемещение.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - сохранение и приумножение запасов доступной почвенной влаги в корнеобитаемом горизонте, накопление и сохранение запасов минерального питания, внесенных минеральных и органических удобрений при основной обработке почвы.

Технический результат - повышение урожайности и качества зерна озимых зерновых колосовых.

Указанный технический результат в части способа достигается тем, что в известном способе возделывания сельскохозяйственных культур, предпочтительно озимых зерновых колосовых в условиях резко континентального климата, включающем уборку предшественника, лущение стерни, внесение удобрений, вспашку с оборотом пласта, ранневесеннее покровное боронование, культивацию на глубину 0,10...0,12 м, поддержание паров в чистом виде без сорной растительности, посев на глубину 0,08...0,10 м, послепосевное прикатывание, согласно изобретению, семенное ложе создают при культивации в ранневесенний период, а поддержание паров в период май-август месяцы в чистом виде без сорной растительности ведут рыхлением и культивацией верхнего слоя на глубину 0,04...0,06 м с подрезанием корней сорной растительности без выноса влажного слоя на дневную поверхность.

Указанный технический результат в части технического средства достигается тем, что в известной культиваторной лапе, содержащей стойку, право- и левосторонние плоскорежущие крылья, которые смещены одно относительно другого в продольном направлении, согласно изобретению, право- и левосторонние крылья выполнены Г-образными и образованы из стальной углеродистой полосы, на фронтальной части верхней грани каждой полосы выполнено лезвие с режущей кромкой, а на нижней грани под режущей кромкой и на противоположной стороне полосы выполнены наплавки в виде лент шириной 6...8 мм и толщиной 0,1...0,2 мм из износостойкого материала.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлена культиваторная лапа, вид сбоку.

На фиг.2 - то же, вид в плане.

На фиг.3 - то же, вид спереди.

На фиг.4 - сечение А-А на фиг.1, смещение одной относительно другой вертикальных частей Г-образных право- и левосторонних крыльев в продольном направлении.

На фиг.5 - сечение Б-Б на фиг.2, поперечное сечение левостороннего плоскорежущего крыла с указанием наплавок под лезвием и на противоположной стороне нижней грани полосы.

На фиг.6 - развертка правостороннего плоскорежущего крыла до придания ему Г-образной формы, вид со стороны лезвия на верхней грани конструкционной стальной углеродистой полосы.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения в части технологии возделывания озимых зерновых колосовых культур, заключаются в следующем.

Способ возделывания сельскохозяйственных культур, предпочтительно озимых зерновых колосовых, в условиях резко континентального климата включает уборку предшественника. В качестве предшественника считается пласт многолетних трав, в том числе люцерны, клевера и др. бобовых культур.

Далее ведут лущение стерни на глубину 0,12...0,16 м дисковыми лущильниками семейства ЛДГ-10. Вносят органические удобрения нормой 10...20 т/га разбрасывателями органических удобрений моделей РОУ-6 или РОУ-8. Минеральные удобрения из расчета N 10...20 кг/га, Р 50...80 кг/га и К 10...20 кг/га вносят поверхностно машиной 1 РМГ - 4 в агрегате с колесным трактором МТЗ-80. Вспашку ведут лемешными плугами семейства ПЛН - 5-35, оборудованными предплужниками. При вспашке пахотного слоя растительные и пожнивные остатки, внесенные калийные, фосфорные и органические удобрения заделывают в пахотный горизонт. За осенне-зимний период идет накопление почвенной влаги. В ранневесенний период ведут закрытие влаги боронованием в два следа зубовыми боронами БЗСС -1,0, соединенными через сцепку СП - 16 с гусеничным трактором класса тяги 3. Боронование ведут поперек вспашки. Этим достигают выравнивание поверхности вспаханного поля. В последней декаде апреля ведут культивацию парового поля на глубину 0,10...0,12 м. Этой операцией достигают выполнение двух задач: уничтожение холодостойких сорняков и закладку семенного ложа при культивации в ранневесенний период под августовский посев. В этот период запасов почвенной влаги достаточно. Семенным ложем, выполненным культиваторными лапами, отсекаются запасы почвенной влаги из пахотного горизонта. Затем - в течение мая, июня, июля, августа месяцев - ведут поддержание паров в чистом виде без сорной растительности. Поддержание паров в период май-август месяцы в чистом виде без сорной растительности ведут рыхлением приповерхностного слоя лишь на глубину 0,04...0,06 м и культивацией сорной растительности с подрезанием их корней без выноса влажного слоя на дневную поверхность. При выполнении этой операции плоскорежущими культиваторными лапами на глубине 5±1 см достигается существенное снижение тягового сопротивления культиватора, повышение рабочей скорости движения тракторного агрегата до 10...12 км/ч, снижение погектарного расхода топлива до 3,16 л/га и повышение производительности до 8 га/ч. Внесение азотных удобрений нормой 10...20 кг/га ведут при посеве зерновыми сеялками СЗТ - 3,6. Сев озимых культур ведут на глубину 0,08...0,10 м. Семена укладывают на почвенное ложе, подготовленное в ранневесенний период. При глубине посева 0,08...0,10 м на 6...8 день после посева появляются дружные и устойчивые всходы. Послепосевное прикатывание осуществляют кольчато-шпоровыми катками ЗККШ - 6А. Достижение технического результата описанного способа реализуется паровыми культиваторами, оснащенными культиваторными лапами, одна из которых представлена на фиг.1-3.

Культиваторная лапа содержит стойку 1, правостороннее плоскорежущее крыло 2 и левостороннее плоскорежущее крыло 3. Крылья 2 и 3 на фронтальных частях имеют режущие кромки 4. Режущие кромки 4 выполнены заточкой верхних граней 5 крыльев 2 и 3 под углом i, равным 15...18°. Под режущими кромками 4 на тыльной стороне граней 5 выполнены наплавки 6 в виде лент шириной 6...8 мм и толщиной 0,1...0,2 мм из износостойкого материала. Право- и левосторонние крылья 2 и 3 снабжены вертикальными полками 7 и 8. Крыло 2 с полкой 7 сопряжено по дугам с радиусом R, равным 8...12 мм (см. фиг.3). Аналогичным образом крыло 3 соединено с вертикальной полкой 8. На виде спереди крыло 2 с полкой 7 и крыло 3 с полкой 8 приобретают Г-образные формы. Режущие кромки 4 крыльев 2 и 3 на виде в плане к направлению движения стойки 1 наклонены под углом γ (см. фиг.2). Угол γ устанавливают в пределах 45°±5°. Вертикальные полки 7 и 8 смещены одна относительно другой в продольном направлении (см. фиг.1). Режущие кромки 4 вертикальных полок 7 и 8 наклонены к направлению движения под углом β (см. фиг.1), величину, которой устанавливают в пределах 45°±5°. Углы γ и β связаны зависимостью: <γ+<β=90°. Это очевидно из чертежей, представленных на фиг.1, 2 и 6. Крыло 2 с полкой 7 и крыло 3 с полкой 8 изготовлены из стальной конструкционной полосы сечение 5×60 мм. Г-образную форму каждому из них придают сгибом последних по линии 9 (см. фиг.6) до придания им вертикального (перпендикулярного) положения одного к другому. Длина l₁ горизонтально установленного крыла 2 относится к длине l₂ вертикальной полки 7 как (4...6):1. Вертикальные полки 7 и 8 снабжены отверстиями 10 для крепления на нижней части 11 стойки 1. Нижняя часть 11 стойки 1 имеет верхнюю и нижнюю наклонные грани 12 и 13 (см. фиг.1). Полки 7 и 8 к нижней части 11 стойки 1 закреплены крепежными элементами 14 (см. фиг.2 и 3). Монтажную часть 15 стойки 1 устанавливают в коротком и длинном поводках парового культиватора.

Режущие кромки 4 лезвий на верхней грани 5 стальной заготовки и наплавки 6 под режущей кромкой 4 (см. фиг.4 и 5) и наплавки 16 на противоположных сторонах крыльев 2, 3 и полок 7, 8 выполняют до придания им Г-образной формы.

Наплавки 16 в виде лент шириной 6...8 мм и толщиной 0,1...0,2 мм из износостойкого материала на тыльных гранях крыльев 2, 3 и полок 7, 8 обеспечивают устойчивое их движение при резании корней сорняков и крошении верхнего слоя почвы.

Культиваторная лапа работает следующим образом.

Стойки 1 крепят в держателях поводков парового культиватора, например КСО-4. Винтовыми механизмами опорных колес устанавливают глубину культивации в пределах 5±1 см. При движении культиватора режущая кромка 4 вертикальной полки 7 разрезает пласт почвы на левую и правую части. За счет наклона режущей кромки 4 под углом β к горизонту (см. фиг.1) достигается условие резания стеблей сорной растительности на упругой основе. Корни в слое h режущей кромкой 4 разрезаются на левую и правую части. За счет непрерывности режущей кромки 4, нависшие или неперезанные корни с вертикальной полки 7 плавно сходят на режущую кромку 4 правого плоскорежущего крыла 2. Плавному сходу сорняков с нижней части 11 стойки 1 способствует нижняя наклонная грань 13, которая пригибает к поверхности поля стебли, создает изгибающие напряжения в корнях сорняков, а также и то, что установка нижней части 11 стойки 1 выполнена выше поверхности поля на величину Δh (см. фиг.3). Наклон режущих кромок 4 крыльев 2 и 3 под углом δ к направлению движения и полок 7 и 8 под углом β к горизонту обеспечивают фактическим углом резания δ, значительно меньших, чем сама величина угла заточки i. Эти конструктивные условия обеспечивают полное резание сорняков в почвенном слое на малой глубине - 4...6 см - от дневной поверхности.

Представленная на чертежах и в описании геометрия крыльев 2 и 3 и их режимы работы исключают вынос влажного слоя почвы на дневную поверхность. Верхний слой почвы крошится на агрономические ценные почвенные фракции и вместе со срезанными сорняками мульчируют верхний слой почвы. К моменту посева вегетативная часть сорняков под воздействием ветра, солнца и выпадающих осадков разрушается, обогащая органикой корнеобитаемый горизонт почвы.

Заявленный способ возделывания озимых зерновых колосовых в условиях резко континентального климата и предложенные рабочие органы для парового культиватора по уходу за парами по сравнению с базовой технологией возделывания озимых обеспечат гарантированное повышение урожайности на 16...22%. Валовой сбор зимой пшеницы на примере Волгоградской области составляет 4,6...5,8 т/га.

1. Способ возделывания сельскохозяйственных культур, предпочтительно озимых зерновых колосовых, в условиях резко континентального климата, включающий уборку предшественника, лущение стерни, внесение удобрений, вспашку с оборотом пласта, ранневесеннее покровное боронование, культивацию на глубине 0,10...0,12 м, поддержание паров в чистом виде без сорной растительности, посев на глубину 0,08...0,10 м, послепосевное прикатывание, отличающийся тем, что семенное ложе создают при культивации в ранневесенний период, а поддержание паров в чистом виде без сорной растительности ведут рыхлением и культивацией верхнего слоя на глубину 0,04...0,06 м с подрезанием корней сорной растительности без выноса влажного слоя на дневную поверхность.

2. Культиваторная лапа, содержащая стойку, право- и левосторонние плоскорежущие крылья, которые смещены одно относительно другого в продольном направлении, отличающаяся тем, что право- и левосторонние крылья выполнены Г-образными и образованы из стальной углеродистой полосы, на фронтальной части верхней грани каждой полосы выполнено лезвие с режущей кромкой, а на нижней грани под режущей кромкой и на противоположной стороне полосы выполнены наплавки в виде лент шириной 6...8 мм и толщиной 0,1...0,2 мм из износостойкого материала.