Технология и технические средства поверхностной обработки почвы
Комбинированная почвообрабатывающая машина производит полную подготовку серо-лесной, чернозёмной почвы, средне- и тяжелосуглинистого механического состава влажностью 14…32% к посеву всех сельскохозяйственных культур за один проход агрегата на бесстерневых фонах, совмещая в едином технологическом процессе культивацию, выравнивание поверхности почвы (до 98%), боронование с вычёсыванием сорняков (до 1 млн. шт/га), поверхностное прикатывание семян (полностью – до 1,24 г/см³) при мульчированном поверхностном слое (крошащая способность 80…84%). Конструктивное выполнение – серийные культиваторы КПГ-4, КПС-4, ОПТ-3-5, КПЭ-3,8 вместо борон «Зигзаг» снабжаются фронтальной бороной – выравнивателем и роторной винтовой прутковой подрессоренной бороной – катком. Желательная рабочая скорость – 8…12 км/ч.
Агротехнические предпосылки обеспечения эффективности применения комбинированной почвообрабатывающей машины на базе серийного культиватора КПС–4 представлены в таблицах 1 – 5.
Таблица 1.
Количество продуктивной влаги в почве в зависимости от предпосевной обработки различными культиваторами (по данным ТатНИИСХ)
| Культура | Фаза роста и развития | Продуктивная влага, мм | |||
| Обработка почвы культиватором КПС-4+БЗСС-1 | Обработка почвы комбинированным культиватором | ||||
| 0…20 см | 0…100 см | 0…20 см | 0…100 см | ||
| Овёс | Всходы | 35,57 | 110,23 | 43,73 | 110,71 | 
| То же | Вымётывание метёлок | 18,56 | 85,90 | 85,98 | 143,1 | 
| Ячмень | Колошение | 21,4 | 118,68 | 28,1 | 143,2 | 
| Кукуруза | 5 – 6 листьев | 27,5 | 112,8 | 59,1 | 121,4 | 
| То же | Вымётывание султана | 6,35 | 26,7 | 5,2 | 48,6 | 
Таблица 2.
Влияние применения различных орудий обработки почвы на структуру урожая и качество семян зерновых культур (по данным ТатНИИСХ)
| Вариант | Обработка культиватором КПС-4+БЗСС -1 | Обработка комбинированным культиватором | ||||||||
| средняя высота растения, см | продуктивность куста, г | масса зерна на 1 растение, г | масса 1000 зёрен, г | содержание протеина, % | высота растений, см | продуктивность куста, г | масса зерна на 1 растение, г | масса 1000 зёрен, г | содержание протеина, % | |
| Озимая рожь Чулпан | ||||||||||
| Контроль (без удобрений) | 90,5 | 2,0 | 0,60 | 23,2 | --- | 104,0 | 2,20 | 0,65 | 25,3 | --- | 
| N 60 P 60 K 60 | 109 | 2,50 | 0,76 | 23,4 | --- | 119,0 | 2,70 | 0,84 | 25,8 | --- | 
| Расчётные дозы удобрений для получения 35 ц/га зерна | 115,4 | 3,0 | 0,85 | 24,6 | --- | 125,0 | 3,30 | 0,93 | 27,0 | --- | 
| Яровая пшеница Московская 35 | ||||||||||
| Контроль (без удобрений) | 57 | 1 | 0,44 | 32,0 | 11,0 | 62 | 1,0 | 0,48 | 35,0 | 11,8 | 
| N 60 P 60 K 60 | 60 | 1 | 0,61 | 32,8 | 11,9 | 65 | 1,1 | 0,67 | 35,8 | 12,5 | 
| Расчётные дозы удобрений для получения 25 ц/га зерна | 61 | 1 | 0,75 | 33,9 | 13,51 | 67 | 1,2 | 0,83 | 37,3 | 14,7 | 
Таблица 3.
Влияние применения различных орудий для предпосевной обработки почвы на урожайность зерновых культур, ц/га (по данным ТатНИИСХ)
| Вариант | Обработка культиватором КПС-4+БЗСС -1 | Обработка комбинированным культиватором | ||||||
| озимая рожь Чулпан | яровая пшеница Московская 35 | ячмень Московский 121 | овёс Руслан | озимая рожь Чулпан | яровая пшеница Московская 35 | ячмень Московский 121 | овёс Руслан | |
| Контроль (без удобрений) | 28,5 | 10,3 | 12,1 | 13,4 | 31,3 | 12,9 | 14,8 | 15,6 | 
| N 60 P 60 K 60 | 31,4 | 15,5 | 15,6 | 17,1 | 33,9 | 18,9 | 13,5 | 19,4 | 
| Расчётные дозы удобрений для получения 25 ц/га зерна | 38,2 | 20,2 | 21,6 | 22,8 | 41,5 | 23,4 | 24,7 | 25,3 | 
Таблица 4.
Влияние приёмов предпосевной обработки почвы на полевую всхожесть семян гороха, пшеницы и сорняков
| Показатель | КПС-4+БЗСС-1 (контроль) | Комбинированный культиватор ТатНИИСХ | 
| Горох (норма – 100 шт / м ² ) | ||
| Полевая схожесть семян, % | 74 | 87 | 
| Количество растений на 1 м², шт. | 74 | 87 | 
| Период посев – всходы, дн | 14 | 12 | 
| Количество уничтоженных сорняков на 1 м², шт. | 68 | 112 | 
| Пшеница (норма – 500 шт / м ² ) | ||
| Полевая схожесть семян, % | 72,8 | 82,4 | 
| Количество растений на 1 м², шт. | 364 | 412 | 
| Период посев – всходы, дн | 9 | 7 | 
| Количество уничтоженных сорняков на 1 м², шт. | 50 | 107 | 
Таблица 5.
Влияние приёмов предпосевной обработки почвы на полевую всхожесть семян зерновых культур (по данным ТатНИИСХ)
| Показатель | КПС-4+БЗСС-1 (контроль) | Комбинированный культиватор ТатНИИСХ | ||||
| озимая рожь Чулпан | ячмень Московский 121 | овёс Руслан | озимая рожь Чулпан | ячмень Московский 121 | овёс Руслан | |
| Норма высева, млн / га | 4,0 | 5,5 | 5,0 | 4,0 | 5,5 | 5,0 | 
| Лабораторная всхожесть, % | 96 | 94 | 96 | 96 | 94 | 96 | 
| Полевая всхожесть, % | 72 | 75 | 79 | 90 | 91 | 92 | 
Борона дискозубовая коническая для почвозащитного земледелия выполняет следующие операции:
аэрационную обработку лугов и пастбищ перед поливом и после выпаса скота при угле атаки 15 и 30°;
разделку вспаханной дернины многолетних трав;
закрытие влаги на стерневых фонах;
культивацию зяби и пара, засорённых корневищными сорняками, а также заделку органически и минеральных удобрений;
предпосевную обработку почвы;
лущение жнивья при нормальной и повышенной влажности почвы;
совмещение поверхностной обработки почвы с основной как с плугами, так и с плоскорезами.
При совмещении бороны с плоскорезом разбиваются крупные глыбы ( особенно на сухих почвах ), лучше заделываются органические и минеральные удобрения в почву и сохраняется большая часть стерни.
Применение комбинированного агрегата способствует также лучшей всхожести семян овсюга и других сорняков на ранней зяби, что позволяет вести с ними эффективную борьбу, даёт возможность проводить плоскорезную обработку тяжелой почвы, сохранять от испарения аммиачную воду, вносимую агрегатами с плоскорезами.
Широкий диапазон технологий применения дискозубовой конической бороны обуславливается тем, что батареям режущих дисков лущильника, образующих вид усечённого конуса и имеющих рыхлящие радиальные зубья, присущи:
режим фрезерного (приводного) рабочего органа;
самоочищаемость;
смещение гребней (выравнивание до 94%) перемешивание органических и минеральных удобрений с почвой;
заглубляемость (отсутствие всплывания) при скоростях до 20 км/ч (у цилиндрических этот показатель не превышает 10 км/ч);
возможность регулирования степени воздействия на почву, стерню, дернину.
Новый принцип работы ротационной бороны конического типа – образование в почве взрыхленных аэрирующих щелей размерами 10/3/5 см, расположенных в шахматном порядке, наибольший эффект даёт при бороновании многолетних трав перед поливом: повышенное рыхление способствует усиленному развитию корневой системы; щели обеспечивают доступ воздуха к ней и поливной воды с растворёнными минеральными удобрениями; разрушаются кротовины и экскременты. В результате повышается урожайность на каждом укосе до 20…50% против 10…20% при бороновании с БИГ-3 и 5…10% при использовании бороны «Зигзаг». Рабочая скорость – 8…18 км/ч.
В таблицах 6 и 7 предоставлены результаты лабораторно – полевых опытов аэрационной обработки многолетних трав различными орудиями.
Одно из важнейших положительных свойств технологии боронования трав конической дискозубовой бороной – предотвращение смыва удобрений поливной водой в водоёмы, что способствует охране окружающей среды и снижению расхода самой поливной воды.
Используя кинематику конической бороны, в институте разработали орудие для комбинированного снегозадержания и картофелекопатель для сложных почвенно-климатических условий.
Таблица 6.
Влияние различных сельхозорудий на микрорельеф дернины многолетних трав при аэрационной обработке
| Вариант | Количество ямочек на 1 м², шт. | Размер ямочек, см | ||||||
| ширина | длина | глубина | ||||||
| бобовые злаки | люцерна | бобовые злаки | люцерна | бобовые злаки | люцерна | бобовые злаки | люцерна | |
| ПБЛ-10 | 16,7 | 18,3 | 3 | 3,25 | 6,75 | 9,75 | 4,75 | 5,25 | 
| БИГ-3 | 10,5 | 17,0 | 3,5 | 2,87 | 5 | 5,25 | 2,5 | 2,12 | 
Таблица 7.
Урожайность зелёной массы многолетних трав в сравниваемых вариантах боронования
| Вариант | Бобово-злаковые | Люцерна | ||||
| Без навоза | С навозом 100 т/га | С навозом 200 т/га | Без навоза | С навозом 100 т/га | С навозом 200 т/га | |
| Первый укос | ||||||
| БЗТС-1 | 72,9 | 77,5 | 105,0 | 52,5 | 78,3 | 99,9 | 
| БИГ-3 | 76,3 | 93,3 | 109,1 | 60,4 | 89,8 | 97,9 | 
| ПБЛ-10 | 92,8 | 105,0 | 125,0 | 73,3 | 106,0 | 104,1 | 
| Контроль | 69,2 | 71,1 | 107,5 | 54,5 | 74,2 | 93,1 | 
| Второй укос | ||||||
| БЗТС-1 | 22,7 | 43,7 | --- | 60,0 | 74,1 | --- | 
| БИГ-3 | 29,2 | 61,2 | --- | 71,2 | 81,2 | --- | 
| ПБЛ-10 | 35,8 | 87,5 | --- | 87,5 | 89,6 | --- | 
| Контроль | 21,6 | 37,5 | --- | 61,2 | 73,3 | --- | 
Орудие комбинированного снегозадержания рекомендуется применять на посевах при незначительной исходной толщине снежного покрова. Для этого используют диски с двухсторонней конической поверхностью.
Такое снегозадержание можно проводить несколько раз до образования снежного покрова толщиной до 20 см, а в дальнейшем целесообразно принять обычные снегопахи.
Во избежание эрозионных процессов и гибели растений не допустимо: проводить снегозадержание в сухую и слишком ветреную погоду, а также при мокром снеге, так как в первом случае ускорится эрозия снега, а во втором из-за уплотнения снега озимые вымерзнут;
выполнять снегозадержание вдоль склонов;
агрегатировать орудие с гусеничным трактором.
Конструктивное решение нового способа снегозадержания на посевах – применение катков от сеялок СЗП-3,6 или СЗС-2,1 со сцепками либо рамой от дисковых лущильников.
Широкое применение такого способа снегозадержания позволит уменьшить площади пересева озимых из-за вымерзания, успешнее бороться с водной эрозией на склонах.
Картофелекопатель для сложных почвенно-климатических условий с устройством для очистки корнеклубнеплодов позволяет произвести выкапывание клубней на тяжелосуглинистых переувлажнённых почвах, когда серийные комбайны и копатели оказываются неработоспособными, а работа возможна только вручную.