Kombinovaná technologie a nástroj pro obdělávání půdy v suchých podmínkách zemědělství

Pro získání stabilního výnosu pěstovaných plodin v oblastech s větrnou a vodní erozí půdy, nízkým množstvím srážek a nedostatečnou akumulací vláhy v půdě v období podzim-zima je zapotřebí systém kultivace půdy, který kombinuje prvky dobře známých technologie zpracování půdy: odhrnovačka, neodhrnovačka a sekáč. Takový systém musí zajistit splnění následujících agrotechnických podmínek: vytvořit urovnaný povrch pole, který neobsahuje velké hrudky zeminy; chránit horní vrstvu půdy před přehřátím; podporovat akumulaci a zachování vlhkosti v půdě; zajistit optimální hustotu půdy pro růst a vývoj rostlin; chránit půdu před větrnou a vodní erozí; pomáhají snížit počet plevelů.

S přihlédnutím k nedostatkům známých technologií a strojů na zpracování půdy pro hluboké a mělké základní zpracování půdy byla vyvinuta kombinovaná technologie zpracování půdy (RF patent č. 2536890), jejíž implementační princip je založen na postupném opakovaném drcení a míchání půdy. vrstva s hrabacími a dlátovými pracovními tělesy. Na obrázku 1 je znázorněn kombinovaný technologický proces základního zpracování půdy, při kterém se vrchní část kultivované vrstvy zpočátku kypří a posouvá do prohlubní (obrázek 1), přičemž se na povrchu pole vytvoří vyvýšenina. Poté se proces opakuje s vytvořením stejných vybrání za použití stejných kypřících pracovních těles (obrázek 1, 2). Dále je půda kypřena s tvorbou prohlubní a trhlin pomocí dlátových pracovních těles (obrázek 1, 3 a 4). V tomto případě se intenzita promíchávání půdy výrazně zvyšuje v důsledku postupných pohybů půdy z dříve vytvořených prohlubní a štěrbin. V závislosti na stavu půdy můžete měnit hloubku pohybu dlátových pracovních nástrojů vzhledem k kypřicím. V důsledku toho se na povrchu orné půdy vytváří souvislá mulčovací vrstva, pod kterou se vytváří intenzivně rozdrolená vrstva podloží a ničí se „základ pluhu“.

Schéma profilu zpracované vrstvy zeminy pomocí kombinované technologie s různou hloubkou pohybu kypřicích a dlátových pracovních orgánů je na obrázku 2. Obr.

Mulč ze zbytků plodin a rostlin na povrchu pole snižuje výpar vody, chrání půdu před přehříváním a zabraňuje vodní a větrné erozi. Pod mulčovací vrstvou v rozdrobené půdě dochází vlivem volného průchodu vzduchu a práce anaerobních bakterií a mikroorganismů k rozkladu rostlinných zbytků, kořenů a strniště, které se mění na humus. Atmosférické srážky intenzivně pronikají vytvořenými prohlubněmi a puklinami, které se na jaře hromadí v podloží, při absenci „podrážky pluhu“ vlhkost volně stoupá ze spodních vrstev půdy na povrch. V důsledku toho se snižuje vláhový deficit během vegetačního období rostlin. Z hlediska hustoty přispívá kyprá půda k příznivému vývoji kořenového systému rostlin.

Hloubka trhlin by měla být podle navržené technologie v rozmezí 25 až 45 cm a pro zajištění vysokého stupně rozdrolení zeminy by měla být vzdálenost mezi sousedními trhlinami 30–40 cm na vývoj pluhu-rozrývače PBFR (RF patent 2536890) pro traktory s různým výkonem (obrázek 3).

Na polích JSC „Agrofirma Volga“ Marksovského okresu Saratovské oblasti bylo provedeno srovnání orných jednotek prováděných stávající technologií základního zpracování půdy se známými radlicovými pluhy PNL-8-40, PBS-8M a kombinovaná technologie zpracování půdy prováděná čelním pluhem rozrývačem PBFR-5. Veškeré nářadí na zpracování půdy bylo agregováno s traktory trakční třídy 5, s traktorem K-701 o výkonu motoru 220 kW.

Studie výkonnostních ukazatelů pluhů byly provedeny na poli po sklizni ozimé pšenice. Neobilná část sklizně zahrnovala nasekanou slámu rozptýlenou po povrchu pole, rostlinné a plodinové zbytky ve formě vertikálního strniště o průměrné výšce 18,3 cm a kořeny rostlin. Hmotnost rostlinných a rostlinných zbytků na metr čtvereční je 415,0 g Předchozí zpracování půdy na poli. Reliéf polí byl plochý, mikroreliéf středně výrazný, typ půdy a mechanické složení běžná středně hlinitá černozem, nezanesená dlážděním a kamením. Podle výsledků odebraných vzorků v pracovní hloubce orebního tělesa byla vlhkost půdy: ve vrstvě 0–15 cm 21,5 % a ve vrstvě 15–30 cm 23,2 %. Tvrdost půdy byla 3,2 MPa ve vrstvě do 15 cm a 3,5 MPa ve vrstvě 15–30 cm.

Povrch pole zpracovávaný čelním pluhem-rypákem byl hladký (obrázek 4) a nepřekračoval přípustné požadavky zemědělské techniky. Pluh PBFR-5 mohl pracovat kyvadlově bez vytváření přepadů a převýšení, což výrazně zvyšuje produktivitu orební jednotky. Kypřicí pracovní části intenzivně promísí rostlinné zbytky s půdou v horní části obdělané vrstvy. Dlátové pracovní díly zničily základ pluhu, výrazně rozdrolily půdu a prohloubily orný horizont. V důsledku toho se na povrchu pole vytvořila souvislá mulčovací vrstva se štěrbinami vysekanými ve vzdálenosti 0,35 m.

Analýza závislostí (obrázek 5) produktivity orných jednotek jako funkce rychlosti pohybu ukazuje, že všechny závislosti se mění podle nelineárního vzoru.

Výsledkem analýzy závislostí produktivity orných jednotek K-701+PNL-8-40 (obr. 5, 1), K-701+PBS-8M (obr. 5, 2) a K-701+PBFR -5 (Obrázek 53) při rychlosti pohybu bylo zjištěno, že při rychlosti 2,4 m/s je produktivita K-701+PNL-8-40 2,5 ha/h, produktivita K-701+PBS-8M je 3,7 ha/h a produktivita K-701+PBFR-5 je 4,4 ha/h.

Závěr. Výsledky experimentálních studií technologických ukazatelů kypřiče, realizovaného technologií kombinovaného zpracování půdy v oblasti suchého zemědělství, ukázaly, že převážná část strniště a rostlinných zbytků se nachází v horní vrstvě půdy v hloubce do 12 cm a druhá část se promísí s půdou, zajistí mulčování a rovnoměrně rozloží po denní ploše orné půdy.

Po provozu orné jednotky K-701+PBFR-5 dochází v intervalech 0,35 m k hloubce 0,3 m k drobení, promíchávání zeminy a prohlubování orné vrstvy. Experimentální studie výkonnostních ukazatelů pluhů při obdělávání půdy v rámci orných jednotek K-701+PNL-8-40, K-701+PBS-8M a K-701+PBFR-5 ukázaly, že hodinová produktivita K. -701+PBFR-5 jsou vyšší jednotky K-701+PBS-8M a K-701+PNL-8-40, resp. 22,7 a 43,2 %.