способ внесения минеральных удобрений и посева озимых зерновых на склоне и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ внесения минеральных удобрений и посева озимых зерновых на склоне, включающий внесение основной дозы минеральных удобрений в виде вертикально расположенной ленты и посев, отличающийся тем, что выполняют одновременно предпосевную культивацию на глубину заделки семян, рядовой посев озимых зерновых и внесение основного удобрения в виде вертикальной ленты, расположенной между рядками семян и ниже их, причем с увеличением угла склона поля глубину предпосевной культивации и глубину размещения ленты удобрений относительно рядков семян увеличивают.

2. Устройство для внесения минеральных удобрений и посева озимых на склонах, включающее стрельчатую лапу, семяпроводы, туковый сошник, клин, предохранительные клапаны, отличающееся тем, что туковый сошник закреплен подвижно с возможностью перемещения по вертикали с фиксацией в необходимом положении для обеспечения заделки ленты минеральных удобрений на различную глубину.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к способам припосевного внесения основного минерального удобрения на склонах.

Известен способ внутрипочвенного локального внесения удобрений (SU 1218968 А, 23.03.1986), включающий распределение удобрений лентами и заделку их путем оборота пласта. Распределение производят послойно, причем в верхний слой на глубину посева подают основную дозу удобрений, а в нижний, на глубину ¹/₂-¹/₃ глубины вспашки - стартовую дозу, при этом оборот пласта осуществляют на 180°.

Недостатком известного способа является то, что внесение удобрений производят отдельным приемом. Кроме этого, при выращивании озимых культур на смытых почвах внесение основной дозы удобрений на глубину посева приводит к их смыву, при этом снижается их использование вследствие пересыхания поверхностного слоя почвы.

Известен способ внесения удобрений в почву (SU 1253463 А1, 30.08.1986), включающий нарезание в почве наклонных в продольно-вертикальной плоскости щелей и распределение в них удобрений параллельными рядами.

Недостатком данного способа является то, что удобрения заделывают лентами на глубину 5-7 см. При посеве на склоне вследствие различного уклона могут возникать трудности с равномерным размещением семян и удобрений в почве.

Известен также способ высева семян и внесения удобрений в почву (SU 1099875 А, 30.06.1984), в котором используют одновременное внесение удобрений и высев семян. Способ характеризуется высевом семян и внесением удобрений в виде расположенных симметрично и под углом относительно продольно-вертикальной плоскости щелей, причем вершины этих углов направлены вверх, удобрения распределяют по всей их высоте, а борозду под семена нарезают между верхними концами щелей.

Недостаток данного способа состоит в том, что удобрения после внесения располагаются в щели в виде наклонной ленты и впоследствии целостность наклонных лент нарушается из-за скатывания удобрений в нижние части борозды.

Известен способ (SU 1771398 A3, 23.10.1992) возделывания сельскохозяйственных культур на склоновых землях, включающий размещение полей различных культур в зависимости от уклона. Внесение удобрений осуществляют в зависимости от крутизны склона, при этом на верхней части склона от 7° и выше вносят разбросным способом сульфат аммония; на склонах менее 5° вносят медленнодействующее мочевиноформальдегидное удобрение под зяблевую вспашку.

Недостатком данного способа является то, что на склоне менее 5° удобрения вносят вразброс и только азотные, на склоне более 7° вносят локально, при этом не учитывают глубину внесения удобрений и используют этот способ в широком наборе культур.

Известно устройство (аналог) (RU 2224402 С1, 27.02.2004), содержащее стрельчатую лапу, стойку-тукопровод, клин и семяпроводы и позволяющее за один проход выполнять три технологические операции: предпосевную культивацию, сев зерновых и внесение основной дозы минеральных удобрений в виде вертикально расположенной ленты.

Недостатком этого устройства является то, что в нем отсутствует возможность регулирования глубины внесения ленты минеральных удобрений.

Эффективное использование ресурсного потенциала каждого земельного участка и обуславливает подход к проблеме применения удобрений на смытых почвах с учетом крутизны склона.

Задача изобретения - повышение эффективности использования удобрений на смытых почвах и снижение энергоемкости процесса (предпосевная культивация + внесение основного удобрения + посев).

на фиг.1 приведена схема внесения минеральных удобрений и посева озимых зерновых на склоне до 3°; фиг.2 - схема внесения минеральных удобрений и посева озимых зерновых на склоне 3-5°; фиг.3 - устройство для внесения минеральных удобрений и посева озимых зерновых на склоне (вид сбоку); фиг.4 - устройство для внесения минеральных удобрений и посева озимых зерновых на склоне (вид сзади).

Известно, что на современном уровне развития сельскохозяйственного производства необходима большая детализация технологических процессов, позволяющая дифференцировать основные элементы систем земледелия в соответствии с уровнем почвенного плодородия и интенсивностью эрозионных процессов (Котлярова О.Г. Почвозащитная система в интенсивном земледелии Центрально-Черноземной зоны. Воронеж, ЦЧ кн. изд-во, 1990, 267 с.).

Проведенные исследования показывают, что на склоне до 3° отмечается струйчатая эрозия с промоинами почвы на глубину в среднем до 5 см (размах варьирования от 2 до 10 см). Количество промоин на учетной площади составляет 15 штук. На склоне 3-5° глубина промоин достигает 10 см (размах варьирования от 5 до 15 см). Количество промоин на исследуемой территории насчитывает 30 штук. Данные, представленные в таблице 1, показывают, что объем смытой почвы на склоне 3-5° в четыре раза выше, чем на склоне 1-3°.

В связи с этим запасы влаги складываются по-разному в различных агроэкологических условиях. Их сравнение в зависимости от крутизны склона показывает, что количество общей влаги в 1 м слоя почвы после отрастания пшеницы весной на склоне 1-3° составляет 2298 т/га, на склоне 3-5° в этот же период 1942 т/га. Влажность почвы в верхнем 0-30 см слое на склоне 1-3° нарастает от 25,7% до 28,8%, на склоне 3-5° от 18,7% до 24,8% в этом же слое (табл. 2).

Таблица 1 Влияние крутизны склона на объем смытой почвы на посевах озимой пшеницы
Крутизна склона	Общая учетная площадь, га	Объем смытой почвы на учетной площади, м3	Объем смытой почвы с 1 га, м3
Склон 1-3°	0,189	0,0115	0,061
Склон 3-5°	0,194	0,0513	0,265

Таблица 2 Содержание (%) и запасы общей влаги (т/га) в зависимости от крутизны склона
Варианты	Глубина, см			Запасы влаги в 0-30 см слое почвы, т/га	Запасы влаги в 0-100 см слое почвы, т/га
	0-10	10-20	20-30
Склон 1-3°	25,7	27,8	28,8	96,9	2298
Склон 3-5°	18,7	20,8	22,8	73,4	1942

Верхний 0-10 см слой почвы содержит меньшее количество влаги, чем слои 10-20 и 20-30 см, независимо от крутизны склона.

Эрозионные процессы приводят к изменению содержания подвижного фосфора и калия (табл.3).

Из таблицы видно, что содержание элементов питания в пахотном слое почвы на склоне 1-3° составляет фосфора 17,3 мг/100 г почвы, калия 33,0 мг/100 г почвы. На склоне 3-5° содержание этих элементов значительно ниже и составляет фосфора 7,0 мг/100 г почвы и 17,0 мг/100г почвы калия.

Из вышесказанного следует, что в зависимости от крутизны склона складываются различные условия для произрастания зерновых культур. Мероприятия по внесению удобрений в этом случае приобретают первостепенное значение.

Таблица 3 Содержание подвижного фосфора и калия в почве под озимой пшеницей в разных экологических условиях в 0-30 см слое
Варианты	Содержание фосфора, мг/100 г почвы	Содержание калия, мг/100 г почвы
Склон 0-3°	17,3	33,0
Склон 3-5°	7,0	17,5

Способ осуществляют следующим образом: после вспашки и культивации, проведенной с целью крошения почвы и ее выравнивания, выполняют одновременно предпосевную культивацию на глубину h, рядовой посев озимых зерновых с междурядьем b, нарезание щелей высотой Н и внесение в них основного удобрения в виде вертикальной ленты шириной с, расположенной между рядками семян и ниже их на величину h, причем с увеличением угла склона поля от ₁ до ₂ глубина предпосевной культивации h возрастает от h₁ до h₂ и глубина размещения ленты удобрений относительно рядков семян h возрастает от h₁ до h₂ (фиг.1, 2, 3).

Устройство для внесения минеральных удобрений и посева озимых зерновых на склоне содержит стрельчатую лапу 1 (фиг.3) парового культиватора шириной захвата 330 мм, крепящуюся к стойке-семянаправителю 2, выполненной в виде двух патрубков 3, жестко соединенных друг с другом, при помощи которой устройство прикреплено к поводкам сеялки. В кронштейне 4 стойки-семянаправителя выполнены два отверстия, причем одно отверстие выполнено по дуге, что позволяет устанавливать наклон сошника в вертикальной плоскости вращением винта 5, установленного на носке кронштейна, тем самым обеспечивая регулирование глубины заделки семян. Патрубки стойки-семянаправителя являются семяпроводами: один патрубок направлен под левую часть стрельчатой лапы, а другой - под правую, причем расстояние от оси сошника до правого и левого носков семяпроводов составляет 7,5 см, что позволяет осуществлять посев зерновых рядовым способом с междурядьями b=15 см (фиг.1, 2). За стойкой-семянаправителем расположен туковый сошник 6 (фиг.3) с возможностью перемещения по вертикали для обеспечения размещения минеральных удобрений в виде вертикальной ленты шириной с (фиг.1, 2) на различную глубину h. Туковый сошник выполнен с возможностью перемещения по пазам направляющей пластины 7, закрепленной позади стойки-семянаправителя (фиг.3).

Туковый сошник в заданном положении фиксируется при помощи пружинной защелки 8, шток которой входит в одно из дискретно расположенных отверстий на пластине 9, жестко закрепленной на стойке-семянаправителе устройства. В нижней части тукового сошника выполнен косой вырез для формирования удобрений в почве в виде вертикальной ленты. Для обеспечения лучшего заглубления и разрезания сорняков и пожнивных остатков под стрельчатой лапой установлен клин 10. Для предотвращения забивания почвой косого выреза сошника в момент заглубления в нижней его части шарнирно закреплен клапан 11 с противовесом 12. На концах семянаправителей установлены клапаны-отражатели 13 и 14 (фиг.4), предохраняющие их от забивания почвой. Для избежания попадания почвы на семянаправители на стрельчатой лапе установлены жестко закрепленные левосторонний и правосторонний щитки-отвалы 15 и 16. На носках семянаправителей установлены уплотнители 17 для образования твердого посевного ложа для семян.

Устройство работает следующим образом: высевающими аппаратами сеялки минеральные удобрения и семена подают по шлангам в туковый сошник 6 (фиг.3) и семяпроводы 3 соответственно. На выходе из тукового сошника удобрения благодаря косому вырезу последовательно защемляются почвой, образуя вертикально расположенную ленту. Причем с увеличением угла склона поля глубину размещения ленты удобрений относительно рядков семян увеличивают. При этом выводят шток пружинной защелки 8 из отверстия на пластине 9, перемещают туковый сошник 6 вниз на необходимую величину и снова фиксируют защелкой. Семена, перемещаемые по семяпроводам, подают на клапаны-отражатели 13, 14 (фиг.4) и укладывают на уплотненное ложе, подготовленное уплотнителями 17, после чего засыпают почвой, сходящей со щитков-отвалов 15 и 16.

Устройство позволяет совместить три технологические операции за один проход посевного агрегата: предпосевную культивацию, сев зерновых и внесение основной дозы минеральных удобрений в виде вертикально расположенной ленты на заданную глубину.

Использование устройства позволяет снизить риск смыва удобрений на склоне и устанавливать глубину внесения минеральных удобрений для каждого участка поля индивидуально в зависимости от крутизны склона.