Для вспахивания грунта применяют различные плуги с глубиной рыхления не менее

Обновлено: 05.10.2024

Основная обработка почвы — глубокая сплошная обработка, проводимая под определенную культуру севооборота и изменяющая плотность сложение пахотного слоя и перемешивающая слои или горизонты почвы.

Основная обработка может состоять из общих приемов, например, вспашки или глубокого рыхления, так и специальных — двух- или трех-ярусной обработки, щелевания, кротования и т.д.

В зависимости от способа основную обработку подразделяют на:

отвальную с полным или частичным оборотом пласта;
безотвальное рыхление без оборота пласта;
обработку с полным или частичным перемешиванием почвы пахотного слоя.

Вспашка

Вспашка — прием основной обработки почвы, обеспечивающий оборачивание пласта обрабатываемого слоя не менее чем на 135°, рыхление и частичное перемешивание почвы, подрезание подземной части растений, заделку удобрений и растительных остатков. Вспашка изменяет сложение пахотного слоя, придавая ему рыхлую комковатую структуру.

Усиление аэрации почвы при вспашке увеличивает активность почвенной микрофлоры, часть семян, проростков и вегетативных органов сорных растений перемещается в глубокие слои, теряя всхожесть или отмирая.

Культурная вспашка — вспашка плугами, оборудованными предплужниками, при которой одновременно обрабатывается верхняя и нижняя части пахотного слоя.

Основной корпус плуга поднимает нижележащий слой почвы, крошит и оборачивает его, засыпая сброшенный пласт. Оборачивание пласта позволяет заделывать дернину, удобрения, семена, вегетативные органов сорных растений, препятствует вымыванию коллоидных частиц и питательных веществ в условиях избыточного увлажнения.

Конструкции плугов

Для вспашки применяют плуги с различными корпусами: культурным, винтовым, полувинтовым, цилиндрическим, вырезным, с почвоуглубителем, с выдвижным долотом, дисковым и др. Степень крошения и оборачиваемости пласта зависит от конструкции плуга, формы отвала и скорости движения.

Плуги с полувинтовыми и винтовыми отвалами сильнее оборачивают пласт, но слабо крошат его. По этой причине их применяют на тяжелых и задерненных почвах, многолетних травах и целинных землях.

Цилиндрический отвал хорошо крошит почву, но оборот пласта существенно меньше, чем у полувинтовых и культурных.

Комбинированные отвалы представляют сочетание культурных и полувинтовых. Наиболее совершенной признается вспашка плугами с культурной и комбинированной формой отвала с предплужниками.

Культурные отвалы плугов обеспечивают хорошее крошение, оборот пласта и заделку растительных остатков старопахотных земель. Для более лучшего крошения и оборота устанавливают предплужники, который дополнительно выравнивает поверхность, уменьшает глыбистость и снижает засоренность полей.

В условиях орошаемого земледелия, горной местности и для более лучшего качества вспашки очень тяжелых, задернелых почв применяют специальные фронтальные оборотные плуги типа ЛФ-2А. Такой тип вспашки называют гладкой. Этот плуг снабжен двумя корпусами: право- левооборачивающими, оборачивающие пласт на 180 градусов и приваливающие его в одном направлении. В горных условиях гребни и борозды не создают под уклон. Дополнительный корпус, установленный после основного — заплужник, подрезает нижние ребра пластов и вместе с основными корпусами укладывает пласты в борозду. За счет этого создается выровненная поверхность поля без гребней и развальных борозд.

Виды корпусов плуга: а - культурный; б - полувинтовой; в - безотвальный; г - вырезной; д - корпус с выдвижным долотом; е - дисковый; ж - корпус с почвоуглубителем,
1 - лемех; 2 - отвал; 3 - стойка корпуса; 4 - перо отвала; 5 - полевая доска; 6 - пятка полевой доски; 7 - щиток; 8 - уширитель; 9, 10 - верхний и нижний лемеха; 11 - долото; 12 - диск; 13 - почвоуглубительная лапа; 14 - углосним

Дисковые плуги применяют при обработке каменистых почв. Эти плуги представляют собой ряд насаженных на общую ось сферических дисков с режущими краями.

Плуги подразделяются на:

навесные — ПЛН-3-35, ПЛН-4-35, ПЛН-5-35, ПОН-5, ПОН-4-35;
полунавесные — ПТК-9-35, ШШ-6-35, ПНИ-6-40, ПЛН-6-35;
фронтальные — ПФ-2А;
прицепные — ПЛ-5-35.

Навесной плуг ПЛН-5-35: 1 - предплужник; 2 - корпус; 3 - угольник; 4 - прицепка для борон; 5 - главная балка; 6 - кронштейн крепления ножа; 7 - дисковый нож; 8 - опорное колесо; 9 - навеска; 10 - продольная балка; 11 - поперечная балка; 12 - кронштейн; 13 - кронштейн предплужника

Предплужник

Плуги с предплужниками используют при глубине пахотного слоя не менее 20 см. Что связано с необходимость заделки сброшенного в борозду верхнего 10-12-сантиметрового слоя нижележащим слоем. Особенно это важно при заделке дернины. По этой причине почвы с мощностью пахотного слоя менее 20 сантиметров и однородные торфяники пашут плугами без предплужников.

Предплужники не используют при заделке органических и сидеральных удобрений или при необходимости их перемешивания с почвой во время двоения пара, то есть летней перепашки.

Технологические особенности вспашки

Глубина вспашки определяется зональными особенностями, мощностью пахотного слоя и типа почвы, особенностями культуры, а также глубиной основной обработки под предшествующие культуры, засоренностью сорными растениями.

Вспашку в зависимости от глубины подразделяют на:

мелкую — менее 20 см,
обычную — 20-23 см,
глубокую — 24-40 см,
плантажную — более 40 см.

Сроки вспашки зависят от почвенно-климатических условий, увлажнения почвы и возделываемой культуры. Зяблевую обработку под яровые культуры проводят после уборки предшественников, весновспашку выполняют при физической спелости. При возделывании озимых — за 2-3 недели до посева.

На каменистых почвах на корпуса плугов устанавливают углосним, срезающий угол пласта во время его движения по отвалу.

Безотвальная обработка почвы

Безотвальная обработка почвы — прием основной обработки почвы, заключающийся в рыхлении почвы без ее оборачивания. Широко применяется в условиях недостаточного увлажнения и при обработке почв, подверженных ветровой эрозии. Безотвальная обработка позволяет подрезать сорняки и рыхлить почву с оставлением до 50% стерни на поверхности поля, которая задерживает снег, снижает скорость ветра в приземном слое в 1,5-2 раза.

Глубина промерзания почв, обработанных безотвальными орудиями, меньше, что способствует более раннему её оттаиванию весной. Талые воды лучше поглощаются почвой, уменьшается их сток, а запасы воды в почве увеличиваются в 1,5-2 раза по сравнению с отвальной обработкой.

Глубокое безотвальное рыхление на 25-27 см выполняют при осенней зяблевой обработке в чистых парах, для предпосадочного рыхления под картофель, пропашные и другие культуры. Проводят его безотвальными плугами конструкции Т.С. Мальцева, безотвальными орудиями параплау, плугами со снятыми отвалами, плугами со стойками СибИМЭ, плугами-глубокорыхлителями.

В Зауралье разработанная Т.С. Мальцевым (Шадринская сельскохозяйственная опытная станция Курганской области) система безотвальной обработки почвы получила широкое применение. В ней исключена вспашка с оборотом пласта. Глубокое безотвальное рыхление проводят на глубину 35-40 см один раз в 3-5 лет, сочетая его с ежегодными мелкими обработками: лущением или дискованием на глубину 10-12 см. Верхний слой почвы в такой системе не перемещается, обогащается органическим веществом растительных остатков однолетних культур.

Безотвальная обработка ухудшает фитосанитарное состояние почвы: накапливаются семена и вегетативные органы размножения сорных растений, возбудители болезней.

Чизелевание

Чизелевание — прием основной обработки почвы с помощью чизельных орудий, обеспечивающий рыхление и частичное перемешивание. Чизелевание используют для сплошного глубокого рыхления без оборачивания пласта при уходе за парами, под культуры сплошного посева и пропашные, для углубления и окультуривания пахотного слоя, например, подзолистых и засоленных почв. Глубина рыхления составляет от 20 до 40 см.

Чизелевание позволяет разрыхлять плужную подошву и уплотненные слои, что способствует проникновению в глубокие слои воды, воздуха и корней растений. Поэтому его используют на тяжелых и засоленных почвах при проведении промывных и влагозарядковых поливов. Прием эффективен для предпосадочного глубокого рыхления при возделывании корнеплодов, картофеля, кормовых культур особенно на тяжелых и легкозаплывающих почвах.

Для чизелевания применяют чизельные плуги ПЧ-2,5, ПЧ-4,5, оборудованные приспособлениями для выравнивания гребней ПСТ-2,5 и ПСТ-4,5.

Чизелевание позволяет увеличить урожайность культур на 15-20%.

Плоскорезная обработка

Плоскорезная обработка почвы — прием безотвальной обработки почвы плоскорежущими орудиями с сохранением до 80-90% пожнивных растительных остатков на поверхности поля, обеспечивающая рыхление на глубину от 8 до 30 см с подрезанием сорных растений. Преимущественно используется в районах ветровой эрозии и в засушливых условиях, в системе зяблевой и предпосевной обработок под озимые и яровые культуры, при уходе за чистыми и кулисными парами.

Оставляемая стерня при плоскорезной обработке уменьшает в 2 раза скорость ветра в приземном слое, снижает интенсивность испарения влаги летом, способствует снегозадержанию, особенно в годы с недостаточными осенними и зимними осадками. Прибавка урожайности зерновых культур при плоскорезной обработке в таких условиях составляет от 0,2 до 0,4 т/га.

Культиватор-плоскорез-глубокорыхлитель КПГ-250: а - культиватор; б - схема рабочего процесса

Глубина и количество плоскорезных обработок зависят от почвенных и погодных условий, засоренности поля. Для глубокой (16-30 см) плоскорезной обработки используют плоскорезы-глубокорыхлители, например, КПГ-250А, КПТ-2-150, ПГ-3-5, ПГ-3-100. Для мелкой (7-16 см) — культиваторы-плоскорезы КПШ-5, КПШ-9, КПШ-11.

Плоскорез-глубокорыхлитель ПГ-3-100: 1 - плоскорежущая лапа; 2 - рама; 3 - опорное колесо; 4 - механизм опорного колеса

Широкозахватный культиватор-плоскорез КПШ-5: 1 - пневматическое колесо; 2 - тяга; 3 - рычаг; 4 - замок; 5 - центральная рама; 6 - механизм опорного колеса; 7 - рабочий орган; 8 - боковая рама; 9 - гидроцилиндр

Для внесения гранулированных минеральных удобрений при плоскорезной обработке используют плоскорезы-глубокорыхлители типа КПГ-2,2 со специальными устройствами-удобрителями. Мульчирующий слой на поверхности почвы и хорошее крошение создают штанговые культиваторы типа КШ-3,6. Мульчирующий слой позволяет уменьшить риск ветровой эрозии. Эти культиваторы используют при подготовке поля к посеву озимых и яровых зерновых культур, а также сплошного рыхления почвы при уходе за парами.

Плоскорезная обработка, несмотря на высокую почвозащитную функцию и меньших энергозатратах на её проведение по сравнению с отвальной обработкой, ухудшает фитосанитарное состояние почвы. Вследствие чего в севооборотах ее сочетают с отвальной обработкой, введением чистых паров в чередование культур и применением гербицидов.

Культиватор-глубокорыхлитель-удобритель КПГ-2,2: 1 - прицепное устройство; 2 - гидроцилиндр; 3 - регулятор глубины; 4 - полуось; 5 - вентилятор; 6 - бункер; 7 - высевающий аппарат; 8 - воздуховод; 9 - тукопровод; 10 - смеситель; 11 - распределитель; 12 - лемех; 13 - долото; 14 - стойка; 15 - карданный вал; 16 - колесо; 17 - рама

Фрезерование

Фрезерование — прием основной обработки почвы с использованием фрез, обеспечивающих интенсивное рыхление и тщательное перемешивание. Один проход фрезы позволяет качественно подготовить почву для посева, поэтому фрезерованием можно заменять вспашку, культивацию и другие приемы рыхления.

Как правило, его используют на глубоко задернованных и торфянистых почвах для ускорения процессов минерализации.

Фреза представляет собой барабан с пружинными лапами и ножами разной формы. Барабан вращается в обратном движению агрегата направлении, при этом лапы врезаются в торф или дернину и отбрасывают их небольшими кусками назад, где они ударяются о защитную решетку и сильно крошатся, не образуя глыб. Обычная вспашка не позволяет добиться такой быстрой разделки почвы.

Однако фрезерование сильно распыляет почву, поэтому после одно-, двукратной обработки фрезой торфянистых и задернованных почв переходят на вспашку плугом с предплужниками. Фрезерование также используют при коренном улучшении лугов и пастбищ.

Фрезерование совмещают с другими приемами: внесением удобрений, применением гербицидов, посевом, выравниванием и прикатыванием поверхности почвы. Для этого используют комбинированные посевные агрегаты, например, для зерновых культур КА-3,6, КА-7,2, представляющие собой комбинацию фрезы и зерновой сеялки, КФС-3,6 и др. Фрезы могут быть садовыми (ФПШ-200, ФСН-0,9А), полевыми (КФГ-3,6, КФ-5,4), болотными (ФБН-2, ФБН-1,5) и др.

Фрезерная обработка повышает полевую всхожесть семян, например, зерновых на 15-25%. Фрезерование переувлажненной почвы до посева приводит к ее заплыванию, что снижает полевую всхожесть и урожайность. Следовательно, этот прием желательно применять в засушливые годы.

При длительном применении фрезерной обработки в полевых севооборотах повышается засоренность посевов, особенно корнеотпрысковыми и корневищными сорными растениями.

Зимой, при установлении отрицательных температур, происходит замерзание грунта вследствие потери тепла и перехода содержащейся в его порах воды в лед, сопровождающееся изменением его физико-механических свойств (прочности, деформативности, теплопроводности и др.).

Учитывая, что при замерзании механическая прочность грунта, а следовательно и трудоемкость разработки, резко возрастают, стараются проводить мероприятия по предварительной защите грунта от промерзания, обеспечивающие его разработку в талом виде. Таким образом, основными методами подготовки и разработки грунтов в зимний период являются предохранение их от промерзания, тепловое и химическое оттаивание, рыхление и механическая разработка мерзлых грунтов. Факторами, определяющими выбор методов и способов зимней разработки грунта, являются объемы работ, свойства грунта, вид земляного сооружения и конкретные условия строительства.

Предохранение грунта от промерзания выполняют задолго до наступления холодов путем его вспахивания с боронованием, глубокого рыхления, укрытия утепляющими материалами и химической обработки.

Для вспахивания грунта применяют различные плуги с глубиной рыхления не менее 35 см и рыхлители с глубиной рыхления 50 . 70 см. Затем грунт боронуют на глубину 15 . 20 см. При глубоком рыхлении (на глубину 1,3 . 1,5 м) используют одноковшовые экскаваторы с ковшом вместимостью 0,4 . 0,65 м 3 , при этом грунт разрабатывают навымет и укладывают на место смежной (предыдущей) проходки.

В качестве утепляющих материалов используют местные материалы: сухие листья, торф, опилки, солома, камыш, шлак и др. Могут применяться и полимерные материалы, пленки, пенопласт и т.п. Иногда грунт перед вспахиванием подвергают химической обработке, т.е. пропитке поверхностного слоя грунта хлористым кальцием и натрием, нитрит-нитратом натрия, которые понижают температуру замерзания воды в грунте (до - 30°С). Защищенный от промерзания грунт разрабатывают обычным механизированным способом.

Однако, когда грунт не удалось своевременно предохранить от замерзания и по графику работ грунты необходимо разрабатывать в зимнее время, т.е. в мерзлом состоянии, то в этом случае приходится либо их оттаивать, либо разрабатывать в мерзлом виде с использованием специальных средств и методов.

Способы оттаивания мерзлых грунтов основаны на том, что за счет теплоты, передаваемой в слой мерзлого грунта, растапливается лед в его порах и грунт делается талым. Оттаивание грунтов применяют при малых объемах работ, в стесненных условиях, труднодоступных местах и в случаях, когда нельзя использовать более экономичные и менее энергоемкие способы. Оттаивание грунта осуществляют как с помощью естественных источников тепла - солнечного тепла, тепла воды из естественных водоемов, так и искусственных - за счет сжигания твердого, жидкого или газообразного топлива, использования пара или электроэнергии. По направлению распространения тепла в грунте можно выделить следующие три основных способа оттаивания: сверху вниз (поверхностный); снизу вверх (глубинный); по радиальному направлению.

Поверхностное оттаивание производят либо с использованием естественных источников тепла, либо искусственных - горячими газами (огневой способ), в тепляках, отражательными печами, горизонтальными электродами, химическим способом. Оттаивание химическим способом предусматривает введение в грунт раствора хлористого натрия, под действием которого в порах мерзлого грунта растворяются кристаллы льда.

Глубинное и радиальное оттаивание осуществляют гидравлическим, циркуляционными водяными, паровыми и электрическими иглами, а также электродами.

Рыхление и разработку грунтов в мерзлом состоянии осуществляют взрывным или механическим способом.

Взрывной (шпуровой или щелевой) способ является одним из основных способов подготовки мерзлых грунтов к разработке экскаваторами. Он особенно эффективен при глубинах промерзания 0,4 . 1,5 м и более и при значительных объемах разработки мерзлых грунтов. Его применяют преимущественно на незастроенных участках, а на застроенных - с использованием укрытий и локализаторов взрыва (тяжелых пригрузочных платформ). При рыхлении на глубину до 1,5 м применяют шпуровой и щелевой методы, а при больших глубинах - скважинный или щелевой. Щели на расстоянии 0,9 . 1,2 м одна от другой нарезают щеленарезными машинами фрезерного типа или баровыми машинами. Заряжают щели через одну удлиненными или сосредоточенными зарядами, после чего их сверху забивают песком. Шпуры и скважины располагают в шахматном порядке.

При рыхлении грунта взрывным способом (рис. 4.22, а) участок разбивают на захватки, где на первой из них бурят шпуры, заряжают и взрывают их; на второй работы по условиям безопасности не производят; на третьей ведут разработку грунта. Размеры захваток определяют исходя из сменной производительности экскаватора (экскаваторов).

Механическое рыхление мерзлых грунтов применяют при глубине промерзания 0,4 . 1,5 м и небольших по площади выемках котлованов и траншей. При этом осуществляют дробление или скол мерзлого слоя динамическим или статическим воздействием специального сменного рабочего оборудования, установленного на базовой машине (тракторе, экскаваторе и т.п.). Динамическое воздействие обеспечивают за счет удара, вибрации или совместного их воздействия с применением шара- или клин-молота, дизель-молотов, клиновых тракторных рыхлителей и др. Статическое воздействие при разрушении мерзлого грунта обеспечивают за счет внедрения в него рабочего органа, состоящего из одного или нескольких (до 5) зубьев при одновременном движении трактора (тягача).

Для рыхления мерзлого грунта (рис. 4.28) механическим способом при разработке котлованов и траншей используют невесные рыхлители и землеройно-фрезерные машины, а также баровые машины (для нарезки мерзлого грунта на блоки), а при вертикальной планировке площадки - навесные рыхлители. Эти машины работают впаре с экскаваторами, которые разрабатывают как разрыхленный мерзлый, так и немерзлый грунт.

Рис. 4.28 – Рыхление мерзлых грунтов при устройстве котлованов

При небольшой глубине промерзания грунта его рыхлят тракторными рыхлителями продольными проходками под углом 60°. Разрыхленный грунт перемещают бульдозером в торец котлована и экскаватором грузят на самосвалы. Последующие слои мерзлого грунта можно разрабатывать рыхлителем сначала поперечными проходками, затем продольными и диагональными. Зуб рыхлителя, в зависимости от свойств грунта и мощности бульдозера, заглубляют на 0,5 . 0,8 м.

При большой глубине промерзания часто практикуют блочные методы разработки мерзлых грунтов, когда монолитность их предварительно нарушают нарезкой на блоки (полосы) с помощью специальных машин, оборудованных дисковыми пилами или барами. Обычно используют мелко- и крупноблочные методы разработки грунтов. Мелкоблочный метод (рис. 4.28, б) применяют при рытье небольших котлованов и траншей при глубине промерзания 0,6 . 1,4 м. Продольными и поперечными прорезями дискофрезерной машины или барами разрезают мерзлый слой на блоки размером от 0,6 x 0,8 до 1 x 1,1 м, а затем экскаватором с прямой лопатой (вместимость ковша 0,65 . 1 м 3 ) грузят мерзлые блоки и разрабатывают талый грунт. Крупноблочный метод используют при разработке котлованов вблизи зданий или сооружений, когда не допускаются сотрясения грунта, неизбежные при ударном и виброударном рыхлении. Мерзлые грунты нарезают на блоки массой 4 . 10 т последующим удалением их из забоя бульдозерами (рис. 4.28, в), кранами (рис. 4.28, г) или электролебедками. При использования кранов блоки отрывают и отодвигают от талого основания бульдозерами, а затем с помощью клещевого захвата грузят на самосвалы со снятым задним бортом (рис. 4.28, г). Выемки при этом разбивают на две захватки на первой нарезают блоки, а на второй их краном удаляют и подчищают основание.

Разработку грунтов в мерзлом состоянии можно вести только с помощью мощного землеройного оборудования, которое позволяет разрабатывать мерзлый грунт без его предварительной подготовки (рыхления). В качестве такого оборудования применяют гидравлические экскаваторы. Особенно эффективно они работают при использовании прямых и обратных лопат с ковшами активного действия, в днище которых вмонтированы пневмо-молоты с зубьями, обеспечивающие разрушение мерзлого грунта.

Способы разработки траншей в зимнее время следующие: разработка траншеи в задел, с предохранением грунта от промерзания, без предварительной подготовки, с предварительным рыхлением. Разработку траншей в задел (т.е. заблаговременно) на полный профиль производят в осенний период до наступления морозов. Недостатком этого способа является то, что откосы траншеи с течением времени частично обрушаются, а отвал грунта к моменту засыпки трубопроводов смерзается, что требует его предварительного рыхления перед засыпкой. Способы разработки траншей с предохранением грунта от промерзания принципиально аналогичны способам, рассмотренным выше. Траншеи без предварительной подготовки разрабатывают в тех случаях, когда имеются необходимые технические условия. При глубине промерзания до 0,3 м траншеи можно разрабатывать одноковшовыми экскаваторами, а в грунтах с глубиной промерзания до 1,5 м их на полный профиль можно отрывать роторными экскаваторами.

Способ разработки траншеи с предварительным рыхлением грунта взрывным или механическим способом применяют при промерзании грунта на глубину более 0,4 м. Рыхление производят шпуровыми зарядами или с помощью рыхлителей. Разрыхленный грунт планируют бульдозером, а разработку траншеи осуществляют одноковшовым экскаватором. Протяженность участка разрыхляемого грунта необходимо принимать равной сменной производительности экскаватора во избежание повторного смерзания грунта.

Темпы ведения земляных работ при рытье траншей в зимнее время необходимо строго согласовывать с темпами изоляционно-укладочных работ на трубопроводе, так как при опережении земляных работ даже на 2. 3 дня возникает опасность смерзания отвала грунта. Это потребует либо предварительного разрыхления грунта в отвале перед засыпкой трубопровода (что сделать не всегда легко), либо присыпки труб перед обратной засыпкой.

При разработке траншей в мерзлых грунтах чаще всего используют несколько типов машин, каждая из которых подготавливают фронт работ для машин, выполняющих последующие операции. Например, расчистка бульдозером поверхности грунта от снега позволяет приступить к рыхлению или прорезанию мерзлого грунта рыхлителями (баровыми машинами), которые, в свою очередь, подготавливают фронт работ экскаватору и т.д. При глубине промерзания до 1,3 м траншеи, неширокие котлованы можно разработать обратными лопатами с ковшом вместимостью 0,65 м 3 и выше при предварительном нарезании прорезей через 0,4 . 0,5 м баровой машиной. Причем при ширине траншей до 2 м достаточно сделать продольные прорези вдоль траншей, а при ширине более 2 м делают и поперечные прорези под углом 30°, нарезая при этом блоки в виде ромбов. Широкие траншеи или котлованы (шириной до 8 м) разрабатывают двумя торцовыми проходками экскаватора. При разработке широких траншей для прокладки коллекторов в мерзлых грунтах при значительной глубине промерзания обычно применяют баровые машины, экскаваторы с клинмолотом и экскаваторы с обратной лопатой.

Засыпка траншей с трубопроводами в зимних условиях. Если строительство трубопроводов осуществляют поточно-совмещенным методом (трубопровод укладывают в траншею непосредственно после ее разработки), обратную засыпку его талым грунтом осуществляют бульдозером, как и в обычных условиях. В случае смерзания грунта в отвале, например при нарушении поточности, трубопровод в траншее во избежание повреждения изоляции присыпают на высоту не менее 0,2 м выше трубы талым грунтом. Дальнейшую засыпку трубопровода мерзлым грунтом, не содержащим комьев более 5 . 10 см, выполняют бульдозерами.

Рекомендуемая дополнительная литература

1. СНБ 5.01.01-99 Основания и фундаменты зданий и сооружений. – Мн.: Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, Мн., 1999. – 36 с.

2. СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты / Госстрой СССР – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. – 128 с.

3. Пособие П11-01 к СНБ 5.01.01-99. Геотехнические реконструкции оснований зданий и фундампентов сооружений. – Мн.: Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, Минск, 2001. – 120 с.

4. Пособие П17-02 к СНБ 5.01.01-99. Проектирование и устройство подпорных стен и креплений котлованов. – Мн.: Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, Мн., 2003. – 95 с.

5. Земляные работы (Справочник строителя) / Под ред. Л.В. Гриншпуна. – М.: Стройиздат, 1992. – 352 с.

Пахота является основной глубокой обработкой почвы перед подготовкой площади под посев и имеет самую высокую энергозатратность в технологии возделывания культур. Обработка представляет собой глубокое рыхление почвы и заделывание пожнивных остатков, обеспечивая: регенерацию плодородности, накопление влаги и благоприятное физическое состояние грунта для проведения предпосевной обработки.

Время проведения пахоты

В технологии возделывания сельскохозяйственных культур, по времени проведения, основная обработка может быть весенней или осенью — под зябь.

Зяблевая вспашка подразумевает обработку почвы осенью под посев яровых культур весной. Позитивными моментами такой обработки есть то, что вспаханная почва, оставшееся в зиму, хорошо промерзает, обеспечивая уничтожение и разрушение корневых систем сорных растений и их семян. Кроме этого взрыхлённая на зиму почва легче подготавливается к посеву и накапливает влагу после таяния снегов, увеличивая потенциал для хорошей всхожести будущим посевам.

Весеннюю вспашку чаще проводят на площадях оставшихся в севообороте под паром или, в крайнем случае, под поздние яровые культуры, дающие по срокам посева время на качественную подготовку почвы.

Кроме этого, при рекультивации участков целины или других площадей, требующих длительной подготовки к посеву пахота может проводится летом.

По состоянию грунта вспашку проводят в оптимальные агросроки при достижении нормальной физической спелости почвы, влажность которой даёт хорошее крошение комьев грунта и не образовывает налипание на рабочие органы плуга (для глинистого грунта 50-65%, для суглинистого 40-70% наименьшей влагоёмкости).

Дедовским методом спелость почвы определяют сжатием в комок в ладони руки и сбросом его с уровня пояса. Если комок разобьётся при падении на мелкие части — почва считается спелой, готовой к обработке, если останется в комке – значит почва слишком влажная и не готова к обработке.

Агротехнические требования

При проведении основной обработки почвы традиционными плугами с оборотом пласта качество пахоты подтверждается соблюдением следующих агротехнических требований:

Отвальная вспашка проводится культурными плугами с предплужниками, кроме вспашки зяби и запашки, внесённых органических удобрений.
Фактическая средняя глубина обработки не должна отклонятся от установленной на полях с ровным рельефом ± 1 см, при неровном рельефе ± 2 см.
Пласт почвы должна быть обернут, раскрошен в мелкие комья и плотно уложен. На участке 10 метров неровность рельефа не должна превышать 10,7 см.
Пласты от каждого корпуса должны быть одинаковыми, поверхность пашни ровной, комья размером 10 см не должны превышать 20% её поверхности.
Органические удобрения должны быть заделаны на 95%, пожнивные остатки и сорняки на глубину 12-15 см.
Не допускаются не обработанные пробелы между проходами плуга, а также не обработанные клинья.
Свальные гребни не должны превышать высоту 7 см общего верхнего уровня пашни, а глубина под ними не менее половины установленной.
Ровность борозды должна соответствовать максимальному отклонению на участке 500 м не более 1 метра.
Разрыв срока между вспашкой и последующей обработкой должен быть минимальным.
Пахоту проводят поперек борозд предыдущей вспашки, а на склоне поперёк склона.
Рабочая скорость движения пахотного агрегата в борозде должна быть в пределах 5–8 км/час, в составе скоростных пахотных агрегатов – 9-12 км/час.
После распашки основной площади поля заделывают развальные борозды. Глубина развальных борозд не должна быть больше половины установленной.
Поворотные полосы распахивают в круговую без образования свальных гребней или развальных борозд.

Глубина вспашки

В рамках традиционного метода основной обработки, с оборотом пласта, глубина вспашки считается средней в пределах 20 -25 см. Пахота меньше 20 см считается мелкой, рыхление почвы глубже 25 см считается глубокой обработкой.

Регулировку глубины вспашки устанавливают положением уровня опорно-копирующего колеса в составе конструкции плуга. Автоматическое поддержание установленной глубины вспашки, на полях с ровным рельефом, может производится включённым в состав раздельно-агрегатной гидронавесной системы тракторов — регулятором высотного и позиционного регулирования хода рабочих органов навесных орудий.

Подошвой пахотного слоя называют нижний уплотнённый горизонт почвы (от 12 до 17 см ниже горизонта стандартной глубины пахоты), образовавшийся в результате многолетней основной обработки на одинаковой глубине. Эффект образования подошвы снижает урожайность культур и требует, для восстановления, разрушения спрессованного слоя более глубокой обработкой. Уничтожением подошвы обеспечивается доступ к более глубоким увлажнённым горизонтам почвы для корней возделываемой культуры.

Глубокая вспашка плантажными или чизельными плугами при условии соответствующего состояния грунта может достигать до 100 см глубины.

Виды основной обработки

В зависимости от климатических условий, физического состояния почвы, мощности плодородного гумусного слоя, технологии возделывания культуры — вспашка, может проводится в разное время года, отличатся по глубине и типу рыхления.

Отвальная обработка

Традиционный вид основной обработки считается проведённый плугами, корпуса которых оснащены отвалами для оборота пласта.

Так вспашку зяби (в зиму) производят плугами, обеспечивающими рыхление плодородного слоя с оборотом на 180°. Подрезанный пласт почвы лемехом, одновременно с рыхлением, оборачивается за счёт включённого в состав корпуса – отвала.

В зависимости от характера обработки и состояния почвы корпуса плуга могут оборудоваться следующими основными видами отвалов:

культурные
полувинтовые
винтовые
специальные

Культурный отвал применяют с плугами оборудованными предплужниками. Такие плуги хорошо работают на старопахотных площадях.

Полувинтовые отвалы устанавливают на корпуса плугов предназначенных для обработки задернелых участков. Такой плуг отличается повышенной способностью оборачиваемости пласта и удовлетворительным крошением грунта.

Корпуса плуга с винтовыми овалами отличаются повышенной оборачиваемость пласта. Работа таких плугов особенно эффективна для запуска в севооборот целины и перепашки многолетних трав.

Конструкция специальных корпусов определяется условиями и составом обрабатываемых почв. Например, для обработки тяжелых почв под посев корнеплодов плуг оборудуется комбинированными корпусами, где кроме укороченных отвала и лемеха, корпус снабжён ротором с лопатками в виде усечённого конуса, обращённого большим основанием вверх. Ротор, получающий привод от ВОМ трактора производит интенсивное крошение пласта, поступающего от отвала корпуса. Такое устройство обеспечивает снижение тягового сопротивления на 25-30%, а крошение пласта улучшается на 10-20%.

Культурная вспашка

Культурная вспашка производится плугами дополнительно оборудованными предплужниками, где обеспечивается одновременное рыхление верхнего и нижнего пахотного слоя с заделыванием пожнивных остатков. Предплужник срезает и крошит верхний слой почвы, разрушает корневую систему предшественников сорных растений и сбрасывает срезанную часть на дно борозды. Нижняя часть, взрыхленная лемехом проходя по отвалу, оборачивается и ложится сверху слоя, уложенного предплужником (углоснимом).

Такая техника рыхления обеспечивает ровный рельеф пашни и заделывание пожнивных остатков, а также препятствует вымыванию питательной органики в условиях избыточного увлажнения.

Безотвальная обработка

Данный вид обработки был впервые внедрён в 1951 году, в будущем академиком Мальцевым Т.С., в условиях подверженной пересыханию и ветровой эрозии почв Западной Сибири и целинных степей Казахстана.

Техника обработки заключается в рыхлении почвы на глубину заделывания последующих посевов. При этом верхний плодородный слой минимально нарушается, а основное рыхление происходит под ним. За счёт сохранения верхнего слоя почва минимально подвергается пересыханию и ветровой эрозии.

Изначально безотвальную обработку производили плугами без отвалов или усиленными культиваторами с мощными стрельчатыми плоскорезными лапами. На сегодня, популярными орудиями для безотвальной вспашки являются чизельные плуги с долотообразными рыхлителями. Безотвальный метод активно применяют в качестве основной обработки почвы при предварительном лущении под посев озимых и яровых культур: пшеницы, ячменя, кукурузы, рапса, свеклы, рапса и хлопка.

Преимуществом данной обработки является защита плодородного слоя от выветривания и сохранение влаги в обработанной почве. А также характер глубокой вспашки чизельным плугом обеспечивает разрушение уплотнённого горизонта почвы (подошвы), что увеличивает урожайность при возможности формирования корневой системы культуры на более глубокий горизонт плодородного слоя.

На сегодня включение в агротехнику возделывания культур использования периодической безотвальной глубокой вспашки чизельными плугами даёт хорошие результаты в эффективности использования земель вне зависимости от климатически зон и физического состояния почв.

Плантажная вспашка

Данный вид основной обработки подразумевает пахоту на глубину от 40 до 70 см, в некоторых случаях до 100 см. Учитывая глубину формирования корневой системы такая вспашка актуальна при подготовке площадей под посадку виноградников и плодовых садов. А также плантажная вспашка применяется при рекультивации истощённых земель или мелиоративном восстановлении плодородия солончаков и других участков, требующих перемешивания горизонтов почвы . Кроме этого подобную глубинную вспашку периодически включают в ряд агротехнических мероприятий по подготовке почвы под посев исходя из климатических особенностей и физического состава почв.

Рекультивационная плантажная пахота проводится с предварительным обильным внесением органических, минеральных удобрений, а также других минеральных добавок в грунт при предварительном химическом анализе проб обрабатываемой почвы. Глубина обработки позволяет избавится от уплотнённого горизонта подошвы, а смешивание горизонтов с удобрениями и рыхление обеспечивает восстановление плодородности с одновременным сохранением влаги в почве.

Для проведения плантажной пахоты на глубину 40 см применяют плуг ПП-40, для обработки на глубину 60-70 см используют плуг ПП-50. Данную обработку проводят за 3-5 месяцев перед высадкой сада для того, чтобы вспаханный грунт улежался но не потерял рыхлости.

Особенности вспашки целины

Для определения агротехнических мер и оценки состояния необработанной почвы при включении площадей целины в севооборот необходимо: определить мощность гумусного плодородного слоя, обеспечивающего продуктивность будущего участка; оценить толщину и плотность слоя дернины, оценить и исключить засорённость крупными камнями или другими включениями, препятствующими нормальной работе землеобрабатывающих устройств.

Агротехнические меры

В случаях сильно поросших участков высокорослым сорняком или кустарником рекомендуется предварительно произвести покос с измельчением стеблей, это обеспечит возможность более быстрое перепревание скошенных сорных растений и снизит сопротивление проходу землеобрабатывающих режущих рабочих органов.

Перед непосредственной вспашкой целесообразно провести дискование на глубину основного слоя дёрна (10-12см). Разрушение корневых систем сорных растений и дополнительное измельчение стеблей облегчит процесс основной обработки, обеспечит качество её выполнения, ускорит процесс разложения растительной массы. Часто, на особо задернелых участках, поводят дискование в несколько этапов с обязательной сменой направления обработки.

Пахоту целины проводят на максимальную глубину без выхода за пределы плодородного слоя. В разработке целины и на задернелых участках более эффективны плуги с полувинтовыми и винтовыми отвалами.

Когда пахать целину

Распашку целины можно проводить в любое время сезона полевых работ при соответствующей влажности грунта.

Весенняя распашка даёт фору времени для подготовки почвы под озимый посев. После обработки плугом в течении весенне-летнего времени есть возможность обработать несколько раз участок сплошным культиватором, что максимально обеспечит: выравнивание поля, перегнивание измельчённой дернины и уничтожение сорных растений при провокации пророста в течении весны и лета.

Преимуществом осенней обработки целины под зябь является уничтожение корневой системы сорняков зимними холодами. Весной распаханную целину выравнивают дисковыми культиваторами поперёк борозды вспашки, дополнительно проходят сплошными культиваторами со стрельчатыми лапами с одновременным боронованием, обеспечивая идеальное состояние почвы под посев яровых культур.

Летняя распашка целины также обеспечивает дополнительное время для уничтожения сорняков, перегнивание дернины и внесения органических удобрений в летне-осенний период, а также сокращение сроков на подготовку к посеву яровых культур весной.

Вспашка фрезой

Успешное применение фрезы в распашке участков зависит от технических характеристик самой фрезы, и физического состояния обрабатываемой почвы.

В основном фрезы для вспашки применяют на малых площадях подготовленных огородных участков и теплиц, где почва имеет лёгкий физический состав. Обработку таких участков производят весной, без предварительной осенней обработки, непосредственно перед посадкой или посевом. В условиях разработанных участков такая весенняя вспашка может заменять сразу три операции: вспашку, культивирование и закрытие влаги. Недостатком вспашки фрезой является, то что данное устройство имеет малую производительность, не обеспечивает уничтожения образованного плотного слоя (подошвы) и требует периодического чередования с глубокой вспашкой.

Также в редких случаях фрезу могут использования для обработки участков целины. Для уменьшения нагрузки на оборудование обработку проводят в несколько проходов с поэтапным увеличением глубины. Дополнительными недостатками использовании фрезы при распашке таких участков являются: недостаточная глубина обработки для полноценного выращивания любой культуры; повышенные нагрузки в условиях уплотнённой непаханой почвы, что подвергает к быстрому снижению рабочего ресурса или поломкам фрезы.

Для обеспечения разработки мерзлых грунтов применяются следующие методы:

• предохранение от промерзания;

• непосредственная разработка мощными машинами;

• оттаивание мерзлых грунтов.

Предохранение от промерзания или уменьшение глубины промерзания производят с помощью увеличения пористости грунта путем: вспахивания грунта, утепления его теплоизоляционными материалами и внесением растворов с низкой температурой замерзания ( CaCl2, NaCl). Предохранение выполняют задолго до наступления холодов путем его вспахивания с боронованием, глубинного рыхления, укрытия утепляющими материалами и химической обработки.

Для вспахивания грунта применяют различные плуги с глубиной рыхления не менее 35 см и рыхлители с глубиной рыхления 50-70 см. Затем грунт боронуется на глубину 15-20 см. При глубоком рыхлении (на глубину 1,3 - 1,5 м) используют одноковшовые экскаваторы с ковшом вместимостью 0,4-0,65 м3, при этом грунт разрабатывается навымет и укладывается на место смежной (предыдущей) проходки.

В качестве утепляющих материалов используются местные материалы: сухие листья, торф, опилки, солома, камыш, шлак и др. Могут применяться и полимерные материалы: пленки, пенопласт и т.д. Иногда грунт перед вспахиванием подвергают химической обработке, т.е. прибегают к пропитке поверхностного слоя грунта хлористым кальцием и натрием, нитрит- нитратом натрия, которые понижают температуру замерзания воды в грунте (до -30°С).

Однако, когда грунт не удалось своевременно предохранить от замерзания, и по графику работ грунты необходимо разрабатывать в зимнее время, т.е. в мерзлом состоянии, то в этом случае приходится либо их оттаивать, либо разрабатывать в мерзлом виде с использованием рыхлителей.

Рыхление мерзлых грунтов применяют в случаях, когда их мощность превышает 40 см. Рыхление производят взрывами или механическим дроблением и резанием.

При малой глубине промерзания грунт рыхлят с помощью тракторных рыхлителей (до 0.7 м).. При большей глубине рыхление ведут сколом клиньями или дроблением ударами или дисковыми и баровыми щелерезными машинами, а также взрывным способом. (Рис.11.3, 11.3а).

Для рыхления мерзлого грунта механическим способом при разработке котлованов используют навесные (статические) рыхлители и землеройно-фрезерные машины, а также баровые машины (для нарезки мерзлого грунта на блоки), а при разработке траншей - дисковые экскаваторы, фрезерные и баровые машины; при вертикальной планировке площадки - навесные рыхлители. Эти машины работают обычно вместе с экскаваторами, которые разрабатывают как разрыхленный мерзлый, так и немерзлый (талый) грунт (Рис. 11.3.а).

Непосредственная разработка грунта без рыхления возможна при небольшой глубине промерзания до 0,25 м обычными мелкими экскаваторами, а при глубине до 0,4 м крупными строительными экскаваторами. Разработка грунта экскаваторами при отрицательных температурах затрудняется намерзанием грунта. Намерзание имеет место и в кузовах автосамосвалов. Это уменьшает полезную емкость ковша и кузова, увеличивает продолжительность погрузки и выгрузки. Ручная очистка очень трудоемка, поэтому применяют специальные меры:

• периодическая поливка ковшей и кузова растворами хлоридов;

• обмазка кузова смесью битума с отработанным маслом и покрытие сверху слоем раствора CaC2.

Для обогрева кузова применяются также выхлопные газы, которые пропускаются по каналам в днище кузова.

Основным условием успешной разработки грунта в зимних условиях и предотвращение его от замерзания является большая скорость и непрерывность разработки забоя. Слой снега следует убрать только перед непосредственной разработкой забоя.

Читайте также: