на электронную версию
журнала и новости
Бойков В.М., д-р техн. наук, профессор, Старцев С.В. д-р техн. наук, профессор, ООО «НПФ Престиж-С», г. Энгельс Саратовской обл.
Для получения стабильного урожая возделываемых сельскохозяйственных культур в районах с ветровой и водной эрозией почвы, малым количеством атмосферных осадков, недостаточным накоплением влаги в почве в осенне-зимний период, необходима система обработки почвы, сочетающая в себе элементы известных технологий обработки почвы: отвальной, безотвальной и чизельной. Такая система должна обеспечивать выполнение следующих агротехнических условий: создавать выровненную поверхность поля, не содержащую больших комков почвы; защищать верхний слой почвы от перегрева; способствовать накоплению и сохранению влаги в почве; обеспечивать оптимальную плотность сложения почвы для роста и развития растений; защищать почву от ветровой и водной эрозии; способствовать снижению количества сорных растений.
Принимая во внимание недостатки известных технологий и почвообрабатывающих орудий для глубокой и поверхностной основной обработки почвы разработана комбинированная технология обработки почвы (патент РФ №2536890), принцип реализации которой основан на последовательном многократном крошении и перемешивании почвенного пласта рахлительными и чизельными рабочими органами. На рисунке 1 представлен комбинированный технологический процесс основной обработки почвы, при выполнении которого первоначально производится рыхление и перемещение верхней части обрабатываемого пласта с образованием углублений (рисунок 1), при этом на поверхности поля формируется гребень. Затем процесс повторяется с образованием таких же углублений, такими же рыхлительными рабочими органами (рисунок 1, 2). Далее производится рыхление почвы с образованием углублений и щелей чизельными рабочими органами (рисунок 1, 3 и 4). При этом интенсивность перемешивания почвы значительно возрастает за счет последовательных перемещений почвы из ранее выполненных углублений и щелей. В зависимости от состояния почвы можно варьировать глубиной хода чизельных рабочих органов относительно рыхлительных. В результате образуется слитный мульчирующий слой на поверхности пашни, под которым формируется подпочвенный интенсивно раскрошенный слой и разрушается «плужная подошва».
Схема профиля обработанного слоя почвы по комбинированной технологии с различной глубиной хода рыхлительных и чизельных рабочих органов представлена на рисунке 2.
Мульча из пожнивных и растительных остатков на поверхности поля снижает испарение воды, защищает почву от перегрева, предотвращает водную и ветровую эрозию. Ниже мульчирующего слоя в раскрошенной почве, за счет свободного прохождения воздуха, работы анаэробных бактерий и микроорганизмов, происходит разложение растительных остатков, корней, стерни превращающее их в гумус. По образованным углублениям и щелям интенсивно проникают атмосферные осадки, которые аккумулируются в подпахотном горизонте, весной при отсутствии «плужной подошвы», влага беспрепятственно поднимается из нижних слоев почвы к поверхности. Вследствие этого снижается дефицит влаги в вегетационный период растений. По плотности сложения рыхлая почва способствует благоприятному развитию корневой системы растений.
По предлагаемой технологии глубина щелей должна находиться в пределах от 25 до 45 см, а для обеспечения высокой степени крошения почвы между смежными щелями расстояние должно составлять 30–40 см. Эта технология послужила основой для разработки плуга-рыхлителя ПБФР (патент РФ 2536890) для тракторов различной мощности (рисунок 3).
На полях АО «Агрофирма Волга» Марксовского района Саратовской области было произведено сравнение пахотных агрегатов, выполняемых существующую технологию основной обработки почвы известными лемешно-отвальными плугами ПНЛ-8-40, ПБС-8М и комбинированную технологию обработки почвы, выполняемую фронтальным плугом-рыхлителем ПБФР-5. Все почвообрабатывающие орудия агрегатировались с тракторами тягового класса 5, с трактором К-701 мощностью двигателя 220 кВт.
Исследования эксплуатационных показателей плугов проводились на поле после уборки озимой пшеницы. Незерновая часть урожая включала разбросанную по поверхности поля измельченную солому, растительные и пожнивные остатки в виде вертикально стоящей стерни высотой в среднем 18,3 см, корни растений. Масса растительных и пожнивных остатков на одном квадратном метре – 415,0 г. Предшествующая обработка почвы на поле проводилась. Рельеф полей был ровный, микрорельеф средневыраженный, а тип почв и механический состав – чернозем обыкновенный среднесуглинистый, не засоренный плитняком и камнями. По результатам взятых проб на глубине работы корпуса плуга влажность почвы составляла: в слое 0–15 см 21,5% и слое 15–30 см 23,2%. Твердость почвы составляла 3,2 МПа в слое до 15 см и 3,5 МПа в слое 15–30 см.
Поверхность поля, обработанного фронтальным плугом-рыхлителем было ровным (рисунок 4) и не превышало допустимых требований агротехники. Плуг ПБФР-5 мог работать челночным способом без образования свальных и развальных борозд, что значительно повышает производительность пахотного агрегата. Рыхлительными рабочими органами интенсивно перемешены пожнивные остатки с почвой в верхней части обрабатываемого пласта. Чизельными рабочими органами разрушена плужная подошва, значительно раскрошена почва и углублен пахотный горизонт. В результате на поверхности поля сформировался слитный мульчирующий слой с нарезанными на расстоянии 0,35м щелями.
Анализ зависимостей (рисунок 5) производительности пахотных агрегатов в функции скорости движения показывает, что все зависимости изменяются по нелинейной закономерности.
В результате анализа зависимостей производительности пахотных агрегатов К-701+ПНЛ-8-40 (Рисунок 5, 1), К-701+ПБС-8М (Рисунок 5, 2) и К-701+ПБФР-5 (Рисунок 53) от скорости движения установлено, что при скорости 2,4 м/с производительность К-701+ПНЛ-8-40 составляет 2,5 га/ч, производительность К-701+ПБС-8М – 3,7 га/ч и производительность К-701+ПБФР-5 – 4,4 га/ч.
Заключение. Полученные результаты экспериментальных исследований технологических показателей плуга-рыхлителя, реализуемого технологию комбинированной обработки почвы в регионе сухого земледелия показали, что основная масса пожнивных и растительных остатков располагается в верхнем слое почвы на глубине до 12 см, а другая часть перемешивается с почвой, обеспечивая мульчирование и распределяется равномерно по дневной поверхности пашни.
После работы пахотного агрегата К-701+ПБФР-5 происходит крошение, перемешивание почвы и углубление пахотного слоя с интервалом 0,35м на глубину до 0,3м. Экспериментальные исследования эксплуатационных показателей плугов при обработке почвы в составе пахотных агрегатов К-701+ПНЛ-8-40, К-701+ПБС-8М и К-701+ПБФР-5 показали, что часовая производительность К-701+ПБФР-5 выше агрегатов К-701+ПБС-8М и К-701+ПНЛ-8-40 соответственно на 22,7 и 43,2%.
Смотрите также
