способ возделывания сои на зерно на орошаемых землях и агрегат для подгиба стеблей в предуборочный период

Формула изобретения

1. Способ возделывания сои на зерно на орошаемых землях, включающий внесение удобрений под вспашку, предпосевную обработку почвы, посев семян сои широкорядным способом, уход за посевами, вегетационные поливы и уборку, отличающийся тем, что перед уборкой в молочно-восковой спелости семян сои в нижнем ярусе комлевую часть каждого растения в месте перехода к корню пластинчатую колленхиму под эпидермисом стебля деформируют подгибом в направлении от оси рядка в сторону междурядий под углом 30...60°, а уборку ведут в направлении движения комбайна, обратному направлению подгиба стеблей.

2. Агрегат для подгиба стеблей сои в предуборочный период, содержащий трактор, навесное орудие с рамой и кронштейнами навески, отличающийся тем, что он снабжен деформатором стеблей, выполненным в виде пары лотков, каждый из них соединен с возможностью изменения положения относительно рамы посредством соосных шарниров и силового цилиндра, установленного на кронштейнах рамы и лотка.

3. Агрегат по п.2, отличающийся тем, что рабочая поверхность каждого лотка образована движением образующей поверхности в виде прямой линии по направляющей - отрезок спирали эвольвенты круга.

4. Агрегат по п.2, отличающийся тем, что длина каждого лотка равна ширине захвата жатки зернового комбайна для уборки сои на зерно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, к растениеводству, а именно к способам возделывания сельскохозяйственных культур на орошаемых землях, например сои на зерно. Известен способ выращивания сои, включающий сплошной посев, в котором с целью повышения урожайности за счет создания наиболее благоприятных условий созревания сплошной сев осуществляют не менее чем двумя сортами сои с разницей в сроках созревания не более 25 дней (SU, авторское свидетельство №1471969. А1. М. кл.⁴ А01С 7/00. Способ выращивания сои./ В.М.Журбенко (СССР). - Заявка №4108226/30-15; Заявлено 16.06.1986; опубл. 15.04.1989, бюл. №14 // Изобретения. Открытия. 1989. - №14).

К недостаткам описанного способа, несмотря на возделывание двух сортов сои с различными сроками созревания, относятся большие потери зерна сои в бобах, т.к. в нижних ярусах последние не вызревают. Десикация растений приводит также к увеличению потерь зерна.

Кроме описанного известен способ возделывания сои на орошаемых землях, включающий лущение стерни предшественника, обработку гербицидом, внесение удобрений, вспашку, ранневесеннее рыхление почвы и выравнивание, предпосевной полив и культивацию на 4-5 см, прикатывание почвы до и после посева, боронование всходов, орошение, в котором с целью ускорения появления дружных и равномерных всходов, уменьшения повреждения и гибели проростков сои и устронения угнетения азотофиксирующих бактерий, а также снижения трудозатрат гербициды вносят за 14-20 дней до предпосевного полива, а сев производят узкорядным или перекрестным посевом с нормой высева 1,3-1,5 млн всхожих зерен на 1 га скороспелыми сортами сои (SU, авторское свидетельство №1519539. А1. М.кл.⁴ А01В 7/02. Способ возделывания сои на орошаемых землях./ П.Е.Губанов (СССР). - Заявка №4366797/30-15; заявлено 10.11.1987; опубл. 07.11.1989, бюл. №41 // Открытия. Изобретения. - 1989. - №41).

К недостаткам описанного способа, применительно к решаемой нами проблеме, относятся большие потери зерна сои при возделывании среднеспелых и позднеспелых сортов.

Известен также способ возделывания сои на зерно на орошаемых землях, включающий внесение удобрений под вспашку, посев промежуточной культуры, вегетационный полив, скашивание зеленой массы, вспашку, подготовку почвы, посев семян сои, уход за посевами, уборку, в котором в качестве промежуточной культуры используют поукосные посевы люцерны, которые ежегодно в течение трех лет используют на зеленый корм, при этом на третьем году использования люцерны первый укос убирают в фазу начала бутонизации на кормовые цели, затем проводят вспашку, подготовку почвы и посев в этом же году семенами сои скороспелых сортов с междурядием 45 см и нормой высева 400-450 тысяч всхожих семян на 2 га, а оросительная норма полива посевов сои составляет 1023 м ³/га (RU, патент №2054229. С1. МПК⁶ А01В 79/00. Способ возделывания сои на зерно на орошаемых землях./ А.К.Чайка (RU). - Заявка №5005064/15; заявлено 02.09.1991; опубл. 20.02.1996 г., бюл. №5).

Этот способ нами принят в качестве ближайшего аналога.

К недостаткам описанного способа относится то, что снизить потери зерна при возделывании среднеспелых и позднеспелых сортов сои можно, предварительно обработав посевы химическими препаратами в качестве десикантов. Однако в этом случае зерно сои не соответствует мировым стандартам в качестве экологически чистого продукта.

Сущность заявленного изобретения.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - получение экологически чистого зерна в качестве соевого масла для детского и диетического питания.

Технический результат - повышение равномерности созревания семян сои в бобах и снижение потерь зерна.

Указанный технический результат в части способа достигается тем, что в известном способе возделывания сои на зерно на орошаемых землях, включающем внесение удобрений под вспашку, предпосевную обработку почвы, посев семян сои широкорядным способом, уход за посевами, вегетационные поливы и уборку, согласно изобретению перед уборкой в молочно-восковой спелости семян сои в нижнем ярусе комлевую часть каждого растения в месте перехода к корню пластинчатую колленхиму под эпидермисом стебля деформируют подгибом в направлении от оси рядка в сторону междурядий под углом 30...60°, а уборку ведут в направлении движения комбайна, обратном направлению подгиба стеблей.

Указанный технический результат в части устройства достигается тем, что в известном агрегате для подгиба стеблей сои в предуборочный период, содержащем трактор, навесное орудие с рамой и кронштейнами навески, согласно изобретению он снабжен деформатором стеблей, выполненным в виде пары лотков, каждый из них соединен с возможностью изменения положения относительно рамы посредством соосных шарниров и силового цилиндра, установленного на кронштейнах рамы и лотка; рабочая поверхность каждого лотка образована движением образующей поверхности в виде прямой линии по направляющей - отрезок спирали - эвальвенты круга; длина каждого лотка равна ширине захвата жатки зернового комбайна для уборки сои на зерно.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 показана схема размещения растений средне- и позднеспелых сортов сои, вид в плане.

На фиг.2 представлен процесс деформации пластинчатой колленхимы под эпидермисом стебля подгибом стебля в комлевой части растения под углом от оси рядка.

На фиг.3 - направление движения зернового комбайна при подборе наклоненных к горизонту стеблей сои.

На фиг.4 изображен агрегат для подгиба стеблей в предуборочный период, вид в плане.

На фиг.5 - сечение А-А на фиг.4, продольно-вертикальный разрез лотка с силовым цилиндром для изменения положения нижней кромки лотка относительно поверхности поля и оптимального наклона стеблей к горизонту.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Культурная соя - Clycine hispida (Moench) - однолетнее травянистое бобовое растение. Корневая система сои - стержневая с грубым, сравнительно коротким, главным корнем и большим числом длинных боковых корней, проникающих до глубины 1,5-2,0 м. Главный корень толще боковых лишь в верхней части на глубине 10-15 см. Тонкие корни составляют около 60% массы всей корневой системы. Корневые волоски сои очень короткие (80 -110 мкм). Корневая система одного растения с учетом корневых волосков охватывает 7-8 тыс кв см. почвенного покрова, а их общая длина достигает 400-600 м. Основная масса корней находится в пахотном слое.

В поперечном разрезе корень сои состоит из эпидермиса, коры, энтодермы, сосудисто-волокнистых пучков, первичной флоэмы, первичной и вторичной ксилемы.

Стебель среднеспелых и среднепоздних сортов в высоту бывает от 0,7 до 1,5 м. Стебель прямостоячий 3, крепкий, сильноветвящийся. Толщина стебля - внизу до 25 мм, в середине от 10 до 15 мм; длина междоузлия - от 30 до 150 мм; число ветвей на растении - 3-7, редко больше; высота их прикрепления в зависимости от условий возделывания колеблется от 85 до 200 мм. Все части растения сои, кроме семени и венчика цветка, покрыты волосками белого или рыжего цвета разных оттенков и густоты. Снаружи стебель покрыт однослойным эпидермисом с довольно толстым слоем кутикулы. Особенности анатомического строения стебля сои - это наличие под эпидермисом пластинчатой колленхимы, выполняющей механические функции, тонкостенных клеток хлорофиллоносной паренхемы, выполняющей защитные и ассимиляционные функции, и круга перциклических лубяных волокон, обеспечивающих прочность стебля. Далее к центру расположен круг сосудисто-проводящих пучков. В центре стебля находится сердцевидная паренхема в виде крупных тонкостенных клеток, в конце вегетации наполненных воздухом.

Плод сои состоит из одного плодолистика, который образует боб. Он складывается из двух половинок, соединенных двумя швами. Один из них является основным, на нем с помощью семяножки (фуникулюса) прикреплены семена; другой - брюшной - расположен с противоположной стороны.

Высота прикрепления нижнего боба - 70...200 мм, преимущественно 140...180 мм.

При созревании последний раскрывается и дает выход семенам. Растрескивание бобов усиливается, если теплая влажная погода быстро сменяется сухой. Бобы сои - прямые, согнутые или промежуточной формы, длиной 4-6 см, шириной - 0,8...1,2 см, плоские.

В Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию, указаны следующие сорта растений сои, районированных в IV световой зоне в Нижне-Волжском регионе Российской Федерации, в число которых входят Астраханская, Волгоградская, Саратовская области и Республика Калмыкия, рекомендованы следующие сорта сои (Glycine max (L.) Merr.) - ВНИИС 2, Волгоградка 1, Пламя, Рассвет, Соер 1, Соер 4.

Способ возделывания сои на зерно на орошаемых землях включает обязательное выполнение следующих технологических операций: внесение удобрений под вспашку, предпосевную обработку почвы, посев семян сои широкорядным способом, уход за посевами, вегетационные поливы и уборку.

Лучшими предшественниками под посевы сои являются озимые зерновые, кукуруза, яровые и многолетние травы.

Внесение азотных удобрений дозами 60 и 120 кг д.в./га по фосфорно-калийному фону (Р ₉₀К₆₀) обеспечивает стабильное увеличение сухой биомассы сои от 8,24 до 10,64 т/га. Внесение фосфорно-калийных удобрений обеспечивает прибавку урожая зерна сои в составе полного минерального удобрения от 0,6 до 0,9 т/га. Максимальная продуктивность при N₁₂₀ обеспечивает выход бобов до 17,2-26,2 штук/ растение, а сбор зерна - до 18,2-20,1 г на растение.

Семена сои подвергают предпосевной обработке. Урожайность обработанных семян специальными штаммами соевого ризоторфина достигает 2,5...3,5 т/га. Это свидетельствует о высокой эффективности инокуляции семян в допосевной период. В качестве стимуляторов роста используют агат, никфан, бишофит.

После уборки предшественника проводят лущение стерни, провокационный полив нормой 300 м ³/га и после вспашки пласта с оборотом - влагозарядковый полив нормой 800 м³/га. Отрастающие корнеотпрысковые и однолетние сорняки в фазе розеток уничтожают внесением гербицида луварам в дозе 2...3 кг д.в. /га.

В ранневесенний период проводят покровное боронование и выравнивание поверхности поля. Перед посевом в последней декаде апреля вносят почвенный гербицид (харнес, глакситоп, фронтьер) для уничтожения однолетних сорняков. Глубина заделки гербицида - 5 см. Расход рабочей жидкости - 100...300 л/га.

Сев проводят при температуре почвы 12...14°С на глубине заделки семян сои (3...5 см). Для Нижнего Поволжья - 1 и 2 декады мая.

Ориентировочная норма высева среднеранних сортов сои - (0,4...0,8)·10⁶ штук/га, а позднеспелых сортов - (0,3...0,6)·10⁶ штук/га. Ширина междурядий - 0,45; 0,60; 0,70 м. При разной ширине междурядий b₁ изменяется на t ₁ между растениями сои.

На широкорядных посевах (0,45...0,70 м) проводят две-три культивации. Первую культивацию выполняют при хорошо обозначенных рядках сои на глубину 8...10 см и низкой скорости трактора во избежание присыпания растений почвой. Используют культиваторы моделей КРН-4,2; КРН-5,6; КРН-8,4 в агрегате с тракторами класса тяги 1,4 МТ3-80, МТ3-100; ЛТ3-142 и др.

Орошение посевов выполняют серийно выпускаемыми дождевальными агрегатами ДДА-100М, ДДА-100 ВХ, ДДА-100 В и др. и самоходными дождевальными машинами моделей «Фрегат», «Днепр», «Кубань-ЛК» и др. Поливы проводят по фазам растений: 1-й полив выполняют перед посевом нормой 200...300 м³/га; 2-й полив ведут в фазу ветвления (образование тройчатых листьев) нормой 300 м ³/га; 3-й полив - в фазу цветения нормой 400 м ³/га; 4-й полив - в фазу формирования бобов - 500...600 м³/га; 5-й (завершающий) полив - в фазу роста бобов - 500...600 м³/га.

Перед уборкой в молочно-восковой спелости семян сои в нижнем ярусе (80...90% бобов побурели) комлевую часть каждого растения в месте перехода к корню пластинчатую колленхиму под эпидермисом стебля деформируют изгибом в направлении от оси рядка 1 в сторону междурядий 2 (см. фиг.1 и 2) под углом , равным 30...60°. Для конкретного случая с учетом высоты стеблей сои величину угла (определяют расчетом

где - угол между осью рядка и проекцией стеблей на поверхности междурядья, град;

b₁ - ширина междурядий, м;

l ст - высота стебля, м.

В таком положении каждый стебель 3 будет наклонен к поверхности почвы в междурядьях под углом 30...45°. При подгибе стебля 3 расположенный в центре круг сосудисто-проводящих пучков перекрывается эпидермисом пластинчатой колленхимы.

Поступление сока из корневой системы сои в стебель и листья прекращается. Происходит отток питательных веществ в бобы и наполнение семян сои. Листья увядают и опадают. Влажность стеблей сои снижается до 22...26%. Влажность семян сои в бобах снижается в верхушечной части до 16%, а в нижнем ярусе - до 20%. К этому времени количество побуревших бобов составляет 96...99%. Стебель 3 не обладает свойствами ломкости.

Этой операцией исключается предуборочная десикация посевов реглоном или хлоратом магния. Это позволяет в дальнейшем продукты обмолота и солому использовать в качестве кормовой добавки животным. Уборку семян сои ведут в направлении движения зерноуборочного комбайна 4, указанном стрелкой на фиг.3. Это направление соответствует обратному направлению подгиба стеблей 3 механизированным агрегатом 5 (см. фиг.2).

Уборку ведут на рабочей скорости до 4,5 км/ч. Жатку комбайна с шириной захвата В жк равной 4,1; 5,0; 6,0 м оборудуют стеблеподъемниками 6 (см. фиг.3). Планки мотовила жатки комбайна 4 снабжают прорезиненными лопастями шириной 100...125 мм. Молотильный аппарат (бильный) настраивают на мягкий режим работы: частота вращения вала барабана - 6...9 с^-1 при диаметре 600 мм; зазоры на входе - 24^±l мм, зазоры на выходе - 16^±1 мм. Высота среза режущего аппарата - в пределах 5...7 см.

Послеуборочную подработку и хранение семян ведут по известной технологии.

Заявленный способ возделывания сои на зерно на орошаемых землях реализуют агрегатом 5 для подгиба стеблей 3 в предуборочный период.

Указанный агрегат 5 (см. фиг.4 и 5) содержит трактор 7, навесное орудие с рамой 8 и кронштейнами навески 9, 10 и 11 для соединения тягами 12, 13 и 14 с рамой трактора 7. Агрегат 5 снабжен деформатором стеблей 3, выполненным в виде пары лотков 15 и 16. Каждый из лотков 15 (16) соединен с рамой 8 с возможностью изменения положения посредством соосных шарниров 17 и 18 и силового цилиндра 19. Силовой цилиндр 19 установлен на раме 8 посредством кронштейнов 20 рамы 8 и кронштейнов 21 лотка 15 (16). Передние и задние колеса 22 и 23 трактора 7 снабжают узкими шинами шириной b _к, а колея трактора В _тр равна двум ширинам междурядий 2 (В _тр=2b ₁).

Рабочая поверхность каждого лотка 15(16) образована движением образующей поверхности 24 в виде прямой линии по направляющей. В качестве последнего используют отрезок спирали эвольвента круга, описываемый параметрическими уравнениями:

где k - радиус окружности, производящей спираль эвольвенты круга;

- угол поворота радиуса окружности.

Длина каждого лотка 15 (16) равна ширине захвата жатки В_жк зернового комбайна 4. Лотками 15 и 16 обрабатывается полоса стеблей 3 сои шириной Т (см. фиг.4, 3 и 2). Этим исключаются огрехи при уборке и обмолоте стеблей 3 зерноуборочным комбайном 4.

Агрегат для подгиба стеблей сои в предуборочный период работает следующим образом.

Тягами 12-14 гидронавесной системы трактора 7 раму 8 агрегата 5 поднимают на 20...30 см выше верхушечной части высоты стеблей 1 ст (см. фиг.5). Далее вешками пробивают направления движения агрегата 5, показанные стрелками на фиг.2. Угол рассчитывают по формуле (1). Агрегат 5 в дальнейшем перемещается по поверхности поля «челночным» способом движения.

Благодаря исключительным качествам поверхностей лотков 15 и 16 стебли 3 плавно сопрягаются с ними, не вызывая разрушения створок бобов сои. Стебли 3 подгибают в комлевой части. Каждый стебель 3 остается после прохода агрегата 5 в наклонном положении над междурядьем. Листья опадают. Стебли и бобы обнажаются. Влажность стеблей снижается до 20...24%. Влажность семян сои в бобах не превышает 16%. Это позволяет с минимальными механическими повреждениями вести обмолот бобов сои и получить качественные семена.