Обработка почвы с оборотом пласта

Обновлено: 05.10.2024

Агротехника — очень сложная сельскохозяйственная область, имеющая большое количество тонкостей и нюансов. Прежде чем начинать подготовку к полевым и связанными с ними работам, необходимо во всём этом профессионально разбираться. Например, необходимо понимать особенности основной обработки почвы.

Что это такое?

Говоря про основную обработку почвы, нужно иметь в виду, что такое понятие обозначает глубокую обработку всей пахотной территории хозяйства. Подобные работы всегда ведут строго под конкретную культуру в севообороте. Они нужны, чтобы поменять плотность почвенных пластов и перемешать слои либо почвенные горизонты. При этом могут проводиться как общие, так и специальные приемы земледелия. К основной обработке относится:

отвальная вспашка (когда оборот пласта проходит полностью либо частично);
безотвальное рыхление (оборот пластов не практикуется вовсе);
обработка с перемешиванием пахотного слоя земли (это перемешивание практикуется как полностью, так и в частичном режиме).

Ключевые агротехнические требования к основной обработке почвы включают:

поддержание оптимальной глубины распашки;
полную заделку остатков жнивья;
полную заделку вредителей и сорняков;
тщательное рыхление земляной массы;
тщательное выравнивание поверхности поля.

Технологии

Главнейшим видом основной обработки земли является ее вспашка. Она может преследовать различные частные цели. Так, в местах с влажным климатом приходится бороться с избыточной засоленностью почв. Помимо предотвращения скопления соли в нижних почвенных пластах, пахота сокращает эрозию грунта. Разумеется, это справедливо лишь в том случае, если работа проводится по выверенной технологии и учитывает основные тонкости конкретных угодий.

Основная обработка земли предшествует непосредственной подготовке к севу. Например, она проводится раньше, чем предпосевная под подсолнечник. Такие манипуляции нужны, чтобы осуществить следующие положительные для земледелия процессы:

накопление влаги в земле;
сохранение влаги в почве на продолжительный срок;
обеспечение оптимальных для подсолнечника режимов питания, микровентиляции и увлажнения корней;
исключение эрозии грунта под действием ветра или воды;
устранение возможного засорения земли вредными растениями, микроорганизмами и насекомыми.

В современных условиях особое внимание уделяют качеству зяби. Однако основная обработка земли может использоваться и после кукурузы.

Агрономы настоятельно советуют не пренебрегать таким методом. Когда убраны пропашные культуры, в поле остается все равно очень много разных остатков. У кукурузной стерни очень хорошо развита корневая система.

После сбора урожая рекомендуется пропахивать угодья плугом с предплужниками. Такая обработка проводится на глубину от 20 до 22 см. Важно: ей предшествует дискование полей в продольном и поперечном направлениях. На полях, занятых под сахарную свеклу и ее кормовую разновидность, после уборки урожая почва неизбежно уплотняется. К тому же ее поверхность покрыта обильной массой растительных остатков.

При основной обработке землю распахивают на глубину 20-40 см. Помимо смещения и перемешивания пластов, при этом заделывают вглубь:

сорняки;
неубранные части растений;
удобрения (как минеральные, так и органические);
известкующие материалы.

Надо отметить, что лущить землю после сбора корнеплодов, репчатого лука и раннего картофеля не требуется.

Глубину зяблевой вспашки подбирают, учитывая при этом следующие факторы:

географию размещения хозяйства;
мощность пахотного слоя;
вид почвы;
специфику конкретных культур;
глубину вспашки в предшествующем сезоне;
степень засорения земли сорными растениями.

Для многолетних овощей угодья распахивают плантажным способом. При этом орудия погружаются в землю на 40-50 см. Дополнительно на каждый гектар закладывают от 150 до 300 т органических удобрений. Время от времени глубину пахоты меняют, используя почвоуглубители или переходя на двухъярусную обработку.

В любом случае распахивать поле под овощи надо минимум на 25 см в глубину.

Чтобы нарастить мощность обрабатываемых пластов, могут проводить такие манипуляции:

постепенно пропахивать нижний слой, размешивая его с основным горизонтом;
полностью оборачивать почву в пахотном слое, рыхля подпахотный пласт без сдвига;
глубоко рыхлить подпахотную почву безотвальным методом;
прибегать к чизелеванию (но только на орошаемых угодьях).

Приемы

Кое-что о видах основной обработки почвы, применяемых в нашей стране, уже сказано. Но для более полного понимания процесса нужно знать классификацию способов этой обработки, их практические возможности и нюансы применения. Вспашкой именуют метод, при котором пласты оборачиваются минимум на 135 градусов. Дополнительно рыхлят и частично перемешивают почву. Используемые для пахоты орудия подрезают подземные части растений.

К безотвальной обработке почвы прибегают в основном в тех случаях, когда земля излишне суха или подвержена эрозии. Такой прием сопровождается подрезкой сорняков и рыхлением земли. Но около 50% стерни остается на поверхности. Этот слой удерживает снег и уменьшает вынос поверхностных частиц грунта ветром. Сокращается глубина промерзания земли, ускоряется ее оттаивание весной.

Чизелевание — это рыхление, дополненное частичным перемешиванием земли. Пласт при этом не оборачивается. Такой метод отлично подходит, когда нужно ухаживать за паром, готовиться к высадке пропашных культур и культур сплошного посева. Он же позволит углубить пахотный слой и повысить отдачу от него. Чизелевание часто применяют на подзолистых или засоленных землях.

А также в основную обработку могут входить применение плоскорезов и фрезерование земли. После фрезерной обработки всхожесть семян увеличиваетсяна 15-20%.

Важно: такой метод используют только в засушливые периоды. На чрезмерно увлажненных участках он дает, скорее, отрицательный результат. А если долго фрезеровать землю в полевом севообороте, то посевы окажутся сильно поражены сорняками.

Орудия и машины

Пахать землю можно плугами с корпусами разных видов. Помимо этого параметра, важны еще форма отвала и темп движения. Эти три обстоятельства вместе определяют уровень измельчения и степень оборачиваемости пластов. Полувинтовой и винтовой отвалы оборачивают пласт довольно значительно. Но при этом дробления пластов на мелкие частицы почти не происходит.

Такие приспособления нужны, когда надо обрабатывать:

многолетние заросли трав;
тяжелую и поросшую дерном почву;
неосвоенную прежде целину.

Цилиндрический отвал позволяет хорошо измельчить землю. Однако оборот пласта будет довольно мал.

Специалисты полагают, что в большинстве случаев стоит пахать землю культурными или комбинированным плугами с использованием предплужников.

Фронтальный оборотный плуг рекомендован для орошаемых земель и горной местности. Применяют его также там, где требуется безукоризненная по качеству пашня.

Каменистые участки обычно проходят дисковыми плугами. Предплужники ставят на переднюю часть корпуса. Такие дополнительные аксессуары нужны в тех случаях, когда толщина пахотного слоя более 20 см. В противном случае заделать сброшенный в борозду слой нижележащим пластом невозможно. На полях, где пахотный слой менее 20 см, а также на однородном торфянике предплужники не требуются. Не нужны они также для заделки удобрений и при летней перепашке.

Для безотвального рыхления применяют:

плуги параплау;
плуги со снятым отвалом;
специальные безотвальные плуги конструкции Мальцева;
плуги глубокого рыхления.

Вот еще несколько нюансов:

на крупные поля обычной влажности выводят мощные тракторы;
на средние по площади и тяжести поля идёт техника средней мощности;
мелкоконтурные участки с легкой землей обрабатывают простыми пахотными агрегатами;
на каменистую землю выводят плуги с защищенным корпусом;
тяговое усилие должно превосходить инерцию земли и разовые пиковые нагрузки.

О том, как проходит основная обработка почвы, смотрите в следующем видео.

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.

В данной статье рассмотрены типы плоскорежущих рабочих органов, испытанных во время проводимых исследований. Указана зависимость характеристики почвы и материала из условий налипания почвы на плоскорежущую поверхность.

Ключевые слова: рабочий орган, энергосбережение, нагрузка, рабочая поверхность, плоскорежущий рабочий орган.

Основной задачей сельского хозяйства Российской Федерации является увеличение объема продукции растениеводства и животноводства на всех этапах ее производства. Одним из важных факторов является замещение импортной продукции на рынке сельскохозяйственной техники. Наиболее трудоемкий процесс в сельском хозяйстве является обработка почвы. Обработка почвы — это приёмы механического воздействия на почву, способствующие объёма продукции сельскохозяйственного производства, повышение производительности труда, объединение усилий всех отраслей комплекса для получения высоких конечных результатов повышению её плодородия и созданию лучших условий для роста и развития растений. Обработка почвы придает пахотному слою оптимально рыхлое строение, улучшает водный, воздушный и тепловой режимы в почвенном слое; активизирует микробиологические процессы в ней, очищает поля от сорняков естественным образом, вредителей и возбудителей болезней с.-х. культур, заделывает в почву удобрения.

Выбор приёма обработки почвы обусловливается климатическими условиями, биологическими особенностями возделываемых культур и их назначением. Эффективность обработки почвы во многом зависит от технологических свойств почвы. Одной из наиболее трудоемкой является обработка почвы оборотом пласта. Основные приёмы обработки пахотного горизонта с оборотом пласта следующие: оборачивание — перемещение в вертикальном направлении слоев почвы, различающихся по агрономическим свойствам, например, заделка верхнего распылённого, бесструктурного и выворачивание нижнего, более.

Лемешные плуги общего назначения еще не исчерпали свой потенциал разработок оригинальных конструкций и новых рабочих органов. Несмотря на появление новых технологий обработки почвы отвальная пахота по-прежнему остаётся актуальной и важной операцией, так как она обеспечивает качественную подготовку почвы под посев сельскохозяйственных культур на самых разнообразных фонах и типах почв. Отвальные плуги являются незаменимыми орудиями, способными глубоко заделывать пожнивные остатки, что способствует уничтожению сорняков, мелких вредителей и болезней сельхоз культур без применения гербицидов.

Методы отвальной вспашки непрерывно совершенствуются, неизменным остаётся только принцип работы плужного корпуса отваливание и оборот пласта в открытую соседнюю борозду.

В то же время отвально-лемешные плуги не лишены ряда серьёзных технологических недостатков: высокая энергоёмкость и малая производительность, уплотнённое дно борозды, недостаточное крошение почвы, неудовлетворительная слитность и выравненность пашни после обработки. Наши исследования направленны на решение всех указанных недостатков данной технологической операции.

Рис. 1. Типы плоскорежущих рабочих органов, испытанных во время проводимых исследований

Плоскорежущий рабочий орган 1 и 2 (рис. 1) выполнен цельнометаллическим при помощи сваривания двух частей, самой полевой доски и плоскорежущего рабочего органа. Конструктивной особенностью, которого является то, что установка плоскорежущей бритвы со стороны полевого обреза под углом α=15–45° к направлению движения плуга противоположно углу наклона лемеха плуга, обеспечивает зеркальное отображение лемеха плуга и вызывает поперечное сопротивление по знаку противоположное поперечной составляющей сопротивления почвы лемеху и отвалу плуга. Это приводит к уменьшению результирующей поперечных направлению движению сил, а равно и к уменьшению сил сопротивления трению полевой доски о почву стенки борозды. Между собой конструкция 1 и 2 отличаются шириной захвата плоскорежущего рабочего органа (ширина захвата № 1=0,2м; № 2=0,3м.) [1], [2], [3], [4].

Рабочие органы 2 и 3 также выполнены цельнометаллическими, однако плоскорежущий рабочий орган закреплен на полевую доску под углом, тем самым достигается большая площадь контакта взаимодействия рабочего органа с почвой. При таком конструктивном решении появляется дополнительный угол атаки, что приводит к улучшению качественных показателей работы лемешного плуга.

Особый интерес представляет рабочий орган под № 4. Техническим результатом предлагаемой конструкции является плоскорежущий рабочий орган с дополнительным углом атаки, с обоснованными областями размещения по всей площади прорезей, обеспечивающими снижение тягового сопротивления и качества обработки почвы — полноты подрезания почвы и улучшение качественных показателей работы по всей ширине обработки почвы до полного износа плоскорежущего рабочего органа.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что прорези плоскорежущего рабочего органа расположены в области рабочего органа, учитывающей износ детали в процессе ее эксплуатации, и предельно допустимую общую площадь прорезей, при которой сохраняется требуемая прочность конструкции, обеспечивается более высокая устойчивость работы пахотного агрегата. При данном техническом решении улучшается количественные и качественные показатели обработки пересушенных почв, а при обработке влажных или переувлажненных почв обработка происходит без налипания и как следствие снижение тягового сопротивления пахотного агрегата.

Более подробно сущность конструкции можно объяснить следующим образом: при обработке почвы почвообрабатывающими рабочими органами возникают граничные поверхности между почвой и поверхностью рабочих органов, а конкретней, между почвой и сталью, а именно между прилегающими друг к другу почвенными телами — между тонким слоем почвы, налипшей на рабочий орган и пластом почвы, поверхности рабочего органа. В общем случае при таких относительных перемещениях возникают напряжения, действующие поперек поверхности раздела двух тел — пласта почвы о материал плоскорежущего рабочего органа, т. е. о сталь и пласта почвы о почву, налипшую на поверхность рабочего органа. Нормальная составляющая этого напряжения вызывает силы трения скольжения, тангенциальная составляющая которой есть напряжение сдвига, обусловленное трением [3], [6], [7].

По заключению А.Кулен и Х.Куиперс зависимость характеристик почвы и материала из условий налипания почвы на диске можно выразить выражением нормальной составляющей общего напряжения P.

(1)

где а — адгезия;

с — когезия;

φ — угол внутреннего трения;

— коэффициент трения почвы о материал плоскорежущего рабочего органа (сталь).

Следовательно, продвижению почвы без налипания будет способствовать возрастание σ_п. Поэтому в этой связи целесообразно применение плоскорежущего рабочего органа с прорезями, которые увеличивают σ_п, так как , где S — общая площадь контакта почвы с поверхностью рабочего органах диска, P_n — нормальная составляющая общего напряжения Р.

Трение почвы при скольжении её по рабочей поверхности и прилипание — явления разные, но они проявляются одновременно. Заметим при этом, что, если сопротивление трению скольжения не зависит от площади их прилегания друг к другу т. е. F= ƒN, то сопротивление скольжению от прилипания зависит от площади их контакта S. Вызываемое ими общее сопротивление скольжению Т характеризуется следующим уравнением [4].

(2)

где F — сопротивление скольжению почвы о сталь (о поверхность плоскорежущего рабочего органа);

T_пр –сопротивление скольжению от прилипания;

p_о — коэффициент касательных сил удельного прилипания при отсутствии нормального давления;

ƒ — коэффициент трения скольжения;

S — площадь контакта почвы с поверхностью поверхность плоскорежущего рабочего органа;

p — коэффициент касательных сил удельного прилипания, вызываемого нормальным давлением.

Анализ выражения (2) тоже показывает, что общее сопротивление Т можно снизить путем уменьшения площади возможного прилипания. Поэтому с точки зрения снижения тягового сопротивления необходимо повышать площадь прорезей поверхности плоскорежущего рабочего органа и при этом пределом увеличения площади выреза может быть только сохранение требуемой прочности поверхности рабочего органа. Расположение прорезей плоскорежущего рабочего органа с рекомендуемыми геометрическими параметрами обеспечит снижение тягового сопротивления пахотного агрегата, повысит его проходимость при обработке почвы, снизит тяговое сопротивление, обеспечит устойчивое движение пласта почвы и подрезание сорняков по всей ширине обработки, то есть обеспечит достижение технического результата [4].

Анализ проделанной работы свидетельствует о том, что разработка дополнительных рабочих органов для совершенствования процесса основной обработки почвы, дает возможность улучшить качественные и количественные показатели данной технологической операции. Данные качества обработки почвы подтвердились при проведении полевых опытов, а основные конструктивные элементы запатентованы. Использование дополнительных органов заявленной конструкции позволяет производить основную обработку почвы с меньшими затратами на ГСМ и как следствие добиваться более качественных показателей по выращиванию сельскохозяйственной продукции [7], [8], [9].

1. Белоусов С. В., Трубилин Е. И., Бледнов В. А. Агротехнический метод защиты растений от вредных организмов. Материалы VI международной научно-практической конференции Краснодар 17–21 июня 2013 года. стр. 125–134

3. А. Кулен, Х. Куиперс, Современная земледельческая механика. М., Агропромиздат, 1986, с. 132–133.

7. Лепшина А. И. Способы внесения сухих не органических смесей и устройства для его осуществления [Текст] / А. И. Лепшина, С. В. Белоусов // Молодой ученый. — 2015. — № 6. — С. 342–344.

8. С. В. Белоусов, А. И. Лепшина, М. Е. Трубилин Лемешный плуг для обработки почвы с оборотом пласта Сельский механизатор № 3 2015 год стр. 6–7.

9. Белоусов С. В. Междурядная обработка почвы инновационным опрыскивателем [Текст] / С. В. Белоусов, А. И. Лепшина, С. В. Скотников // Молодой ученый. — 2015. — № 7. — С. 1081–1086.

Основные термины (генерируются автоматически): плоскорежущий рабочий орган, рабочий орган, обработка почвы, тяговое сопротивление, пахотный агрегат, пласт почвы, нормальное давление, общее напряжение, полевая доска, рабочая поверхность.

14 Ноябрь 2012 г. 21:51

Основная обработка почвы

Основная обработка почвы

Самым важным и трудоемким приемом основной обработки почвы является вспашка

Вспашка. Это основной технологический прием обработки почвы. Вспашка предназначена для рыхления и оборота пласта почвы. Рыхление облегчает доступ воздуха, воды и питательных веществ к корням растений, способствует накоплению и сохранению влаги в пахотном слое, помогает корневой системе лучше развиваться, усиливает жизнедеятельность полезных микроорганизмов. При обороте пласта верхний, потерявший структуру слой укладывается на дно борозды, а нижний, комковатый слой поднимается наверх, в почву заделываются дернина, остатки культурных растений, сорняки и их семена, вредители растений, а также удобрения.

Основные виды пахоты показаны на рис. 12: полный оборот пласта на 180ᵒ , вспашка с взметом пласта и культурная вспашка.

Полный оборот пласта применяется при освоении новых и задерненных участков и выполняется специальными плугами с винтовыми и полувинтовыми отвалами (см. рис. 12, а). При обороте задерненная часть пласта полностью переворачивается и укладывается на дно борозды.

Вспашка со взметом пласта означает неполное опрокидывание пласта почвы и его постановки на 135° на ребро (см. рис. 12, 6). Такая пахота ведется плугами общего назначения без предплужника при перепашке пара, зяби и запашке навоза.

Культурная вспашка наиболее полно удовлетворяет требованиям агротехники (см. рис. 12, в). Она применяется для обработки старопахотных земель и является самым распространенным приемом основной обработки почвы. Выполняют ее плугами общего назначения, оснащенными предплужниками. При культурной вспашке в верхнем слое почвы сначала предплужником вырезается тонкий слой пласта на 2/3 ширины основного пласта и сбрасывается в борозду, а затем вырезается остальная часть основного пласта, которая при этом оборачивается на 130. 150° и накрывает ранее вырезанную тонкую часть пласта.

Агрономической наукой выработаны жесткие агротехнические требования к вспашке. При выполнении пахоты необходимо соблюдать заданную глубину обработки, отклонение допускается не более 1 см на ровном поле и ±2 см на неровном. Размеры поперечного сечения пластов должны быть одинаковыми, а их оборот - полным и с качественной заделкой сорняков, жнивья и внесенных на поверхность удобрений. Поверхность пашни должна быть слитной, а при зяблевой вспашке - слегка гребнистой. Необходимо, чтобы пахотный агрегат двигался прямолинейно и не оставлял огрехов. Высота свального гребня должна быть не более 70 мм, а глубина развальной борозды - не более половины глубины вспашки. При больших неровностях рельефа поля пашут поперек склона.

Типы плугов и их устройство. В зависимости от способа соединения с трактором плуги делят на навесные, полунавесные и прицепные. По роду выполняемой работы плуги бывают общего назначения и специальные. К специальным относятся кустарниково-болотные, лесные плуги и др. По конструкции основного рабочего органа плуги бывают лемешные и дисковые.

Навесной однокорпусный плуг общего назначения представлен на рис. 13. Рабочими органами плуга являются дисковый нож, предплужник и корпус с лемехом и отвалом. В ходе вспашки нож разрезает почву вертикально на глубину 20 см - на ту часть слоя, в которой наиболее развиты корни растений. За ножом следует предплужник, осуществляя лезвием лемеха горизонтальный разрез верхнего слоя почвы на глубине - 10 см, и переворачивает его, укладывая в борозду, а затем движущийся сзади лемех основного корпуса подрезает нижний слой почвы и отвалом переворачивает его, накрывая нижний слой. При этом слой почвы не только переворачивается, но и еще деформируется и рыхлится, а общий объем его увеличивается по сравнению с первоначальным.

Типы наиболее применяемых плугов приведены на рис. 14. Любой плуг состоит из стойки 3, отвала 2, лемеха 1 и полевой доски 5. Отвал и лемех образуют рабочую поверхность плуга. На некоторых плугах закрепляют сменную, быстро изнашивающийся отвал предплужника 6. Линию, параллельную стенке борозды и образованную кромками лемеха и отвала, называют обрезом. Плуг подрезает, крошит и оборачивает пласт почвы. Более полному обороту пласта способствует перо отвала 4.

Для вспашки старопахотных почв применяют культурные плуги (см. рис. 14, а).

Для вспашки задерненных почв применяют полувинтовые корпуса плугов (см. рис. 14, 6).

Для вспашки почв, подверженных ветровой эрозии, в засушливых районах используют корпуса без отвалов (см. рис. 14, в). Стойка корпуса от изнашивания защищена сменным щитком 7. При работе нож и предплужники снимают, а слой почвы, подрезаемый лемехом, двигаясь по его поверхности, переходит на уширитель 8. При проходе через верхний срез уширителя за плугом остается разрыхленный и частично смещенный вправо (по ходу агрегата) слой почвы. При этом подрезаемый пласт не оборачивается, а глубина обработки почвы с учетом ее вспушенности достигает 40 . 50 см.

Когда вспашка ведется плугами с вырезными почноуглубительными корпусами (см. рис. 14, г), лемех 11 перемещается в подпахотном слое, рыхлит его и пропускает в вырез, не поднимая на поверхность. Верхняя же часть пласта поступает на лемех 10 и отвал 9, оборачивается и хорошо заделывает при этом пожнивные остатки и удобрения. Вырезные корпуса используют для пахоты подзолистых почв.

Плуги с выдвижным долотом (см. рис. 14, д) используют для вспашки твердых суглинистых и глинистых почв. Основная часть плуга выдвижное долото 12, закрепленное на стойке. Оно обеспечивает хорошеё заглубление корпуса и позволяет сохранить корпус при встрече с твердым препятствием. Конец долота выступает за носок лемеха на 20. 30 мм. По мере изнашивания долото выдвигают вперед, используя имеющиеся в нем отверстия.

При пахоте плугом, снабженным почвоуглубительной лапой 14 (см. рис. 14, е), лемех перемещается в подпахотном слое, т. е. как и лемех с вырезным почвоуглубительным корпусом. При этом глубину пахотного слоя постепенно можно увеличить до 16 см.

Предплужник служит для срезания верхнего задерненного слоя почвы толщиной 8 . 12 см и укладки его на дно борозды, образованной при предыдущем проходе пахотного агрегата. Предплужник устроен так же, как и основной корпус. Однако ширина его захвата составляет примерно 2/3 ширины захвата корпуса.

Навесной плуг навешивают на трактор сзади при помощи навесного устройства плуга и механизма навески трактора. В транспортном положении навесной плуг приподнят и висит сзади трактора, а в рабочем - он опущен на почву и почвообрабатывающими рабочими органами заглублен в пахотный слой. Управляет навесным плугом тракторист. Навесные плуги бывают одно - и многокорпусными.

Полунавесной плуг, присоединенный к трактору, в транспортном и рабочем положении опирается частично на него через механизм навески, а вторая его часть - на опорное заднее колесо. Управляет полунавесным плугом тракторист. Полунавесные плуги выпускают многокорпусными (с пятью или шестью корпусами). На рис. 15 показан полунавесной шестикорпусный плуг. Механизм заднего колеса нужен для подъема и опускания задней части плуга, установки глубины вспашки почвы пахотными корпусами, а также для подъема корпусов в транспортное положение.

Тракторные плуги, выполняя глубокую безотвальную обработку почвы, осуществляют тем самым ее безотвальное рыхление.

Читайте также: