способ обработки почвы

Формула изобретения

1. Способ обработки почвы, включающий рыхление верхнего слоя почвы, измельчение и заделку в этот слой стерни и других растительных остатков батареями сферических дисков, последующее сплошное безотвальное рыхление нижнего слоя почвы плоскорежущими лапами и полосное глубокое рыхление плужной подошвы, отличающийся тем, что при рыхлении верхнего слоя почвы сохраняют полосы шириной 25 60 см с незаделанной стерней и с интервалом между этими полосами 200 700 см, а плужную подошву с обеих сторон полосы с незаделанной стерней рыхлят полосно на глубину более 30 см, причем ширина дна разрыхленных полос меньше их глубины.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что верхний слой почвы с незаделанной стерней дополнительно крошат без перемешивания посредством ротационных, например игольчатых или ножевых, рабочих органов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к способам преимущественно зяблевой обработки почв.

Известен способ зяблевой обработки почвы, включающий рыхление верхнего слоя почвы дисковыми батареями на глубину 5-7 см с одновременным измельчением и заделкой растительных остатков и стерни и последующее безотвальное рыхление нижнего слоя почвы на глубину 8-16 см плоскорежущими лапами. Этот способ осуществляется комбинированным почвообрабатывающим агрегатом /авт.св. СССР 1428395, кл. A 01 B 49/02, 1988/.

Недостатком этого способа является то, что вся стерня на поле измельчается и заделывается в почву, что ухудшает ее противоэрозионную устойчивость и не обеспечивает задержание снега зимой с помощью стерни. Все это отрицательно сказывается на урожайности яровых культур. Кроме того, при данном способе почва имеет пониженную водопроницаемость, так как не производится разрушение плужной подошвы. Это влечет потери влаги на сток и может вызвать смыв почвы, эрозию.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ зяблевой обработки почвы, выбранный в качестве прототипа и включающий рыхление верхнего слоя почвы дисковыми батареями с измельчением и заделкой растительных остатков и стерни, последующее сплошное безотвальное рыхление нижнего слоя почвы плоскорежущими лапами и полосное глубокое рыхление почвы чизельными лапами. Данный способ реализуется с помощью комбинированного почвообрабатывающего орудия [2]

Указанный способ обеспечивает более качественную зяблевую обработку в части повышения влагопроницаемости почвы и снижения стока талых вод весной, однако сплошное рыхление верхнего слоя почвы дисковыми батареями с измельчением и заделкой растительных остатков и стерни исключает использование стерни для защиты почвы от дефляции и накопления снега на полях, а поэтому ведет к снижению урожайности или требует проведения дополнительных операций по снегозадержанию, что усложняет и удорожает производство зерна яровых культур.

Сущность изобретения состоит в том, что в известном способе, включающем рыхление верхнего слоя почвы батареями сферических дисков с измельчением и заделкой растительных остатков и стерни, последующее сплошное безотвальное рыхление нижнего слоя почвы и полосное глубокое рыхление плужной подошвы чизельными лапами, при рыхлении верхнего слоя почвы дисковыми батареями на поверхности поля оставляют полосы со стерней шириной 25 60 см (с незаделанными в почву растительными остатками) и с интервалом между этими полосами 200-700 см, а полосное глубокое рыхление почвы лапами производят с обеих сторон полосы со стерней на глубину, превышающую глубину безотвального рыхления не менее чем на 15 см. Кроме того, верхний слой почвы полосы с незаделанной стерней дополнительно крошат без его перемешивания ротационными рабочими органами, например игольчатыми или ножевыми дисками.

Сравнение заявляемого способа с прототипом показывает, что при рыхлении верхнего слоя почвы батареями сферических дисков на поверхности поля оставляют полосы шириной 25 60 см с незаделанными в почву растительными остатками и с интервалом между этими полосами 200 700 см, а полосное глубокое рыхление почвы, например, чизельными лапами или щелерезами производят с обеих сторон этих полос на глубину, превышающую глубину безотвального рыхления не менее чем на 15 см, при этом верхний слой почвы полосы со стерней (с незаделанными в почву растительными остатками), дополнительно крошат без перемешивания ротационными рабочими органами. Обработка с сохранением на поле полос заданных параметров со стерней предотвращает дефляцию почвы и обеспечивает задержание снега в зимнее время более эффективно по сравнению с полностью обработанным полем. Так, высота снежного покрова на поле с 2 6 рядами пшеничной стерни высотой около 21 см с интервалом между полосами 5 м в опытах в условиях Самарского Заволжья в начале декабря составляла 9-12 см, а на поле, полностью обработанном агрегатом АКП-5, не превышала 5 см.

Ширина полос со стерней 25 60 см определяется числом рядков стерни, необходимых для эффективного задержания снега. При густой (>150 шт/м ряда) и высотой (около 20 см) стерне достаточно иметь два ряда (междурядья зерновых сеялок 12,5; 15 и 22,5 см), при изреженной и низкой (до 15 см) стерне необходимо сохранить 3-4 стерневых ряда. Таким образом ширина стерневой полосы 25-60 см является оптимальной. Дальнейшее увеличение ширины стерневой полосы незначительно влияет на накопление снега.

Интервал между стержневыми полосами, исходя из результатов наблюдений и динамики снегозадержания, должен составлять 2 7 м. Увеличение этого интервала до рекомендуемого при посеве кулис (10 12 м) ухудшает эффективность и равномерность снегозадержания. Уменьшение интервала между стерневыми кулисами менее 2 м не влияет на накопление снега, но весной отрицательно сказывается на сроках просыхания и поспевания почвы и может повлечь задержку начала полевых работ.

Разрушение плужной подошвы чизельными лапами или щелерезами с обеих сторон полосы со стерней на расстоянии не более 1 м от нее обеспечивает интенсивное поглощение талых вод, в т.ч. при волнистом рельефе поля со склонами различной экспозиции. При полосном глубоком рыхлении эта задача решается с минимальными затратами энергии. Ширина дна разрыхленных полос меньше их глубины. Их глубина превышает глубину безотвального рыхления не менее чем на 15 см и определяется глубиной пахотного слоя и плужной подошвы, которую разрушают для улучшения водопоглощения и предотвращения стока. Расстояние между разрыхленными полосами должно быть не более 5 м, чтобы исключить возможность формирования стока и водяных блюдец при интенсивном таянии глубокого снега. Дополнительное крошение верхнего слоя почвы в полосах с сохраненной стерней на поверхности обеспечивает равномерность фракционного состава всего верхнего слоя почвы. Таким образом, предлагаемый способ отвечает критерию "Новизна".

Известен способ отвально-безотвальной (плужно-плоскорезной) обработки почвы с сохранением стерневой кулисы /Патент РФ N 2040134, кл. A 01 B 3/00, 1995/. Однако при этом преобладающая часть поля обрабатывается энергоемким способом с плужным оборотом пласта, не обеспечивающим формирование пригодного к посеву мелкокомковатого слоя. Стерневая кулиса формируется по оси прохода агрегата и имеет фиксированную не оптимальную ширину. В предлагаемом способе кулису формируют при прямом и обратном проходе, что позволяет изменить ширину полос со стерней (кулис) и интервал между ними в зависимости от условий. В указанном способе не предусмотрено разрушение плужной подошвы в зоне кулисы (зона максимального снегонакопления и водообразования). При этом на ровных участках после интенсивного снеготаяния образуются водяные блюдца, вымочки, задерживающие начало полевых работ. Не проникая в почву, влага уходит в небеса. На склонах возможен поверхностный сток и смыв почвы (эрозия).

Следовательно, способ соответствует критерию "Изобретательский уровень".

Способ является промышленно применимым, так как он может быть реализован в сельскохозяйственном производстве, например, с помощью модернизированных комбинированных почвообрабатывающих агрегатов АКП-5, АКП-2,7 [1]

Способ также можно осуществить за два прохода агрегатов. Посредством лущильника ЛДГ-5 со снятыми в средней части одним-двумя дисками рыхлят верхний слой почвы с заделкой растительных остатков и формированием стерневой кулисы по оси и по краям прохода. Затем каждую из двух полос, разделенных стерневой кулисой по следу оси лущильника, рыхлят плоскорезом-щелевателем ПЩ-3 (ширина захвата 2,77 м). Возможны и другие варианты технических средств для выполнения предложенного способа, в том числе и специальные комбинированные агрегаты.

На фиг.1 показано поперечное сечение пласта, обработанного предложенным способом; на фиг. 2 технологическая схема осуществления способа.

На фиг. 1 представлен разрыхленный верхний слой почвы 1 глубиной h_в=6 10 см с заделанными в почву растительными остатками (стерней), 2 полосы со стерней (стерневые кулисы) шириной 0,25 0,6 м, размещенные с интервалом 2 7 м, безотвально разрыхленный на глубину h_н=10 16 см нижний слой 3, полосы 4 с разрушенной плужной подошвой, разрыхленные на глубину не менее h₂30 см (до 45 см), удаленные от стерневой кулисы на расстояние не более 1 м и размещенные с интервалом не более 5 м. Глубина полос 4 h₂=30 45 см, что не меньше чем на 15 см превышает глубину слоя 3 и позволяет разрушить плужную подошву. При ее неглубоком размещении (22 25 см), характерном для районов с небольшим (20 25 см) пахотным слоем дно полос 4 на 15 см глубже дна слоя 3. С учетом требования минимализации энергозатрат ширина дна полос 4 должна быть меньше их глубины. Задача этих полос улучшение водопроницаемости пласта, отвод воды с поверхности поля. Предотвращение стока на склонах и появления водяных блюдец на ровном поле обеспечивает рекомендуемый интервал между полосами 4 не более 5 м и их размещение с обеих сторон кулисы на расстоянии не более 1 м.

При осуществлении способа (фиг. 2) батареями сферических дисков 1 на глубину 6 10 см рыхлят верхний слой и заделывают в почву растительные остатки; размещенными по краям батарей на их оси игольчатыми или ножевыми дисками 2 рыхлят полосы с незаделанными растительными остатками; плоскорежущими лапами 3 рыхлят нижний слой почвы на глубину 10 16 см. Чизельными лапами или щелерезами 4 на глубину h₂=30 45 см рыхлят полосы с обеих сторон полос с сохраненной на поверхности поля стерней.

Применение предложенного способа обработки почвы в регионах Северного Кавказа и Среднего Поволжья позволяет повысить урожайность сельхозкультур за счет улучшения их влагообеспеченности, которая в свою очередь достигается благодаря рациональному размещению и параметрам стержневых кулис и полос с разрушенной плужной подошвой.

Для реализации предложенного способа за один проход по полю разработан почвообрабатывающий комбинированный агрегат АПК-3. Его производство будет осуществлять АО "Техсервис" г. Георгиевск Ставропольского края.