RU2100918C1

RU2100918C1 - Soil tillage method

Info

Publication number: RU2100918C1
Application number: RU96104163A
Authority: RU
Inventors: А.Ф. Жук
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства
Priority date: 1996-03-01
Filing date: 1996-03-01
Publication date: 1998-01-10

Abstract

FIELD: agricultural production, in particular, fall tillage of soil. SUBSTANCE: method involves ripping upper soil layer; grinding and embedding stubble and other plant remains into this layer by means of spherical disk batteries; providing overall boardless ripping of lower soil layer by flat hoes and deep strip ripping of plow sole. During ripping of upper soil layer, width of strip is maintained within the range of 25-60 cm, stubble is not disturbed and strip interval is within the range of 200-700 cm. Plow sole is plowed at both sides of strip with undisturbed stubble to depth exceeding 30 cm. Width of ripped soil strips bottom is less than their depth. Upper soil layer with undisturbed stubble is additionally crumbled without mixing by rotary, for instance needle-type or cutter-type working tools. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and enhanced reliability in operation. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к способам преимущественно зяблевой обработки почв. The invention relates to agricultural production, in particular to methods for predominantly autumn tillage of soils.

Известен способ зяблевой обработки почвы, включающий рыхление верхнего слоя почвы дисковыми батареями на глубину 5-7 см с одновременным измельчением и заделкой растительных остатков и стерни и последующее безотвальное рыхление нижнего слоя почвы на глубину 8-16 см плоскорежущими лапами. Этот способ осуществляется комбинированным почвообрабатывающим агрегатом /авт.св. СССР 1428395, кл. A 01 B 49/02, 1988/. There is a method of autumn tillage, including loosening the top soil layer with disk batteries to a depth of 5-7 cm with simultaneous grinding and seeding of plant debris and stubble and subsequent tailless loosening of the lower soil layer to a depth of 8-16 cm with flat cutting legs. This method is carried out by a combined tillage unit / autowork. USSR 1428395, class A 01 B 49/02, 1988 /.

Недостатком этого способа является то, что вся стерня на поле измельчается и заделывается в почву, что ухудшает ее противоэрозионную устойчивость и не обеспечивает задержание снега зимой с помощью стерни. Все это отрицательно сказывается на урожайности яровых культур. Кроме того, при данном способе почва имеет пониженную водопроницаемость, так как не производится разрушение плужной подошвы. Это влечет потери влаги на сток и может вызвать смыв почвы, эрозию. The disadvantage of this method is that all the stubble on the field is crushed and embedded in the soil, which impairs its erosion resistance and does not provide snow retention in winter using stubble. All this negatively affects the yield of spring crops. In addition, with this method, the soil has a reduced permeability, since the destruction of the plow sole is not carried out. This entails loss of moisture to the drain and can cause soil erosion, erosion.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ зяблевой обработки почвы, выбранный в качестве прототипа и включающий рыхление верхнего слоя почвы дисковыми батареями с измельчением и заделкой растительных остатков и стерни, последующее сплошное безотвальное рыхление нижнего слоя почвы плоскорежущими лапами и полосное глубокое рыхление почвы чизельными лапами. Данный способ реализуется с помощью комбинированного почвообрабатывающего орудия [2]
Указанный способ обеспечивает более качественную зяблевую обработку в части повышения влагопроницаемости почвы и снижения стока талых вод весной, однако сплошное рыхление верхнего слоя почвы дисковыми батареями с измельчением и заделкой растительных остатков и стерни исключает использование стерни для защиты почвы от дефляции и накопления снега на полях, а поэтому ведет к снижению урожайности или требует проведения дополнительных операций по снегозадержанию, что усложняет и удорожает производство зерна яровых культур.The closest in technical essence to the invention is a method of chisel soil cultivation, selected as a prototype and comprising loosening the upper soil layer with disk batteries with grinding and seeding of plant residues and stubble, subsequent continuous subsurface loosening of the lower soil layer with flat cutting paws and deep strip loosening of the soil with chisel paws . This method is implemented using a combined tillage implement [2]
The specified method provides a better autumnal treatment in terms of increasing the moisture permeability of the soil and reducing the flow of melt water in the spring, however, continuous loosening of the top layer of the soil with disk batteries with grinding and sealing of plant residues and stubble eliminates the use of stubble to protect the soil from deflation and accumulation of snow in the fields, and therefore, it leads to lower yields or requires additional snow retention operations, which complicates and increases the cost of spring grain production.

Сущность изобретения состоит в том, что в известном способе, включающем рыхление верхнего слоя почвы батареями сферических дисков с измельчением и заделкой растительных остатков и стерни, последующее сплошное безотвальное рыхление нижнего слоя почвы и полосное глубокое рыхление плужной подошвы чизельными лапами, при рыхлении верхнего слоя почвы дисковыми батареями на поверхности поля оставляют полосы со стерней шириной 25 60 см (с незаделанными в почву растительными остатками) и с интервалом между этими полосами 200-700 см, а полосное глубокое рыхление почвы лапами производят с обеих сторон полосы со стерней на глубину, превышающую глубину безотвального рыхления не менее чем на 15 см. Кроме того, верхний слой почвы полосы с незаделанной стерней дополнительно крошат без его перемешивания ротационными рабочими органами, например игольчатыми или ножевыми дисками. The essence of the invention lies in the fact that in the known method, comprising loosening the upper soil layer with batteries of spherical disks with grinding and seeding of plant residues and stubble, subsequent continuous non-moldboard loosening of the lower soil layer and strip deep loosening of the plow sole with chisel paws, when loosening the upper soil layer with disk Batteries on the field surface leave strips with stubble 25-60 cm wide (with crop residues not planted in the soil) and with an interval between these strips 200-700 cm, and deep strip Loosening of the soil by paws is carried out on both sides of the strip with stubble to a depth exceeding the depth of subsurface loosening by not less than 15 cm.In addition, the upper layer of soil of the strip with unfinished stubble is additionally crushed without mixing by rotary working bodies, such as needle or knife discs.

Сравнение заявляемого способа с прототипом показывает, что при рыхлении верхнего слоя почвы батареями сферических дисков на поверхности поля оставляют полосы шириной 25 60 см с незаделанными в почву растительными остатками и с интервалом между этими полосами 200 700 см, а полосное глубокое рыхление почвы, например, чизельными лапами или щелерезами производят с обеих сторон этих полос на глубину, превышающую глубину безотвального рыхления не менее чем на 15 см, при этом верхний слой почвы полосы со стерней (с незаделанными в почву растительными остатками), дополнительно крошат без перемешивания ротационными рабочими органами. Обработка с сохранением на поле полос заданных параметров со стерней предотвращает дефляцию почвы и обеспечивает задержание снега в зимнее время более эффективно по сравнению с полностью обработанным полем. Так, высота снежного покрова на поле с 2 6 рядами пшеничной стерни высотой около 21 см с интервалом между полосами 5 м в опытах в условиях Самарского Заволжья в начале декабря составляла 9-12 см, а на поле, полностью обработанном агрегатом АКП-5, не превышала 5 см. Comparison of the proposed method with the prototype shows that when loosening the topsoil with batteries of spherical disks on the surface of the field, leaves are left with a width of 25-60 cm with uncultivated plant residues in the soil and with an interval between these bands of 200,700 cm, and strip deep loosening of the soil, for example, chisel paws or cherezerezs are produced on both sides of these strips to a depth exceeding the depth of subsurface loosening by not less than 15 cm, while the top layer of soil is a strip with stubble (with plant residues), additionally crumble without mixing by rotary working bodies. Processing with the preservation of stripes of specified parameters on the field with stubble prevents soil deflation and provides snow retention in winter more efficiently compared to a fully treated field. So, the snow cover on a field with 2 to 6 rows of wheat stubble about 21 cm high with an interval between strips of 5 m in experiments in the conditions of the Samara Trans-Volga region in early December was 9-12 cm, and on a field completely treated with AKP-5 aggregate, exceeded 5 cm.

Ширина полос со стерней 25 60 см определяется числом рядков стерни, необходимых для эффективного задержания снега. При густой (>150 шт/м ряда) и высотой (около 20 см) стерне достаточно иметь два ряда (междурядья зерновых сеялок 12,5; 15 и 22,5 см), при изреженной и низкой (до 15 см) стерне необходимо сохранить 3-4 стерневых ряда. Таким образом ширина стерневой полосы 25-60 см является оптимальной. Дальнейшее увеличение ширины стерневой полосы незначительно влияет на накопление снега. The width of strips with stubble 25-60 cm is determined by the number of rows of stubble needed to effectively retain snow. With dense (> 150 pcs / m row) and height (about 20 cm) stubble it is enough to have two rows (rows of grain seeders 12.5; 15 and 22.5 cm), with thinned and low (up to 15 cm) stubble 3-4 stubble rows. Thus, the width of the stubble strip 25-60 cm is optimal. A further increase in the width of the stubble strip slightly affects the accumulation of snow.

Интервал между стержневыми полосами, исходя из результатов наблюдений и динамики снегозадержания, должен составлять 2 7 м. Увеличение этого интервала до рекомендуемого при посеве кулис (10 12 м) ухудшает эффективность и равномерность снегозадержания. Уменьшение интервала между стерневыми кулисами менее 2 м не влияет на накопление снега, но весной отрицательно сказывается на сроках просыхания и поспевания почвы и может повлечь задержку начала полевых работ. The interval between the core strips, based on the results of observations and the dynamics of snow retention, should be 2 7 m. An increase in this interval to the recommended backstage sowing (10 12 m) worsens the efficiency and uniformity of snow retention. Reducing the interval between the stub scenes below 2 m does not affect the accumulation of snow, but in the spring it negatively affects the time of drying and ripening of the soil and may delay the start of field work.

Разрушение плужной подошвы чизельными лапами или щелерезами с обеих сторон полосы со стерней на расстоянии не более 1 м от нее обеспечивает интенсивное поглощение талых вод, в т.ч. при волнистом рельефе поля со склонами различной экспозиции. При полосном глубоком рыхлении эта задача решается с минимальными затратами энергии. Ширина дна разрыхленных полос меньше их глубины. Их глубина превышает глубину безотвального рыхления не менее чем на 15 см и определяется глубиной пахотного слоя и плужной подошвы, которую разрушают для улучшения водопоглощения и предотвращения стока. Расстояние между разрыхленными полосами должно быть не более 5 м, чтобы исключить возможность формирования стока и водяных блюдец при интенсивном таянии глубокого снега. Дополнительное крошение верхнего слоя почвы в полосах с сохраненной стерней на поверхности обеспечивает равномерность фракционного состава всего верхнего слоя почвы. Таким образом, предлагаемый способ отвечает критерию "Новизна". Destruction of the plow sole by chisel paws or cherezres on both sides of the strip with the stubble at a distance of not more than 1 m from it provides intensive absorption of melt water, including with a wavy relief of the field with slopes of various exposures. With deep strip loosening, this problem is solved with minimal energy consumption. The width of the bottom of the loosened strips is less than their depth. Their depth exceeds the depth of subsurface cultivation by at least 15 cm and is determined by the depth of the arable layer and the plow sole, which is destroyed to improve water absorption and prevent runoff. The distance between the loosened strips should be no more than 5 m in order to exclude the possibility of the formation of runoff and water saucers during intense melting of deep snow. Additional crumbling of the upper soil layer in strips with preserved stubble on the surface ensures uniform fractional composition of the entire upper soil layer. Thus, the proposed method meets the criterion of "Novelty."

Известен способ отвально-безотвальной (плужно-плоскорезной) обработки почвы с сохранением стерневой кулисы /Патент РФ N 2040134, кл. A 01 B 3/00, 1995/. Однако при этом преобладающая часть поля обрабатывается энергоемким способом с плужным оборотом пласта, не обеспечивающим формирование пригодного к посеву мелкокомковатого слоя. Стерневая кулиса формируется по оси прохода агрегата и имеет фиксированную не оптимальную ширину. В предлагаемом способе кулису формируют при прямом и обратном проходе, что позволяет изменить ширину полос со стерней (кулис) и интервал между ними в зависимости от условий. В указанном способе не предусмотрено разрушение плужной подошвы в зоне кулисы (зона максимального снегонакопления и водообразования). При этом на ровных участках после интенсивного снеготаяния образуются водяные блюдца, вымочки, задерживающие начало полевых работ. Не проникая в почву, влага уходит в небеса. На склонах возможен поверхностный сток и смыв почвы (эрозия). There is a method of dump-subsurface (plow-plane) tillage with preservation of the stub linkage / RF Patent N 2040134, class. A 01 B 3/00, 1995 /. However, in this case, the predominant part of the field is processed in an energy-intensive way with a plow turnover of the reservoir, which does not ensure the formation of a fine-crusty layer suitable for sowing. The stub link is formed along the axis of the unit passage and has a fixed, not optimal width. In the proposed method, the backstage is formed with a direct and reverse passage, which allows you to change the width of the strips with stubble (backstage) and the interval between them depending on the conditions. The specified method does not provide for the destruction of the plow sole in the wings area (zone of maximum snow accumulation and water formation). Moreover, on flat areas after intense snowmelt, water saucers are formed, dimples that delay the start of field work. Without penetrating the soil, moisture goes to heaven. On slopes surface runoff and soil erosion are possible (erosion).

Следовательно, способ соответствует критерию "Изобретательский уровень". Therefore, the method meets the criterion of "Inventive step".

Способ является промышленно применимым, так как он может быть реализован в сельскохозяйственном производстве, например, с помощью модернизированных комбинированных почвообрабатывающих агрегатов АКП-5, АКП-2,7 [1]
Способ также можно осуществить за два прохода агрегатов. Посредством лущильника ЛДГ-5 со снятыми в средней части одним-двумя дисками рыхлят верхний слой почвы с заделкой растительных остатков и формированием стерневой кулисы по оси и по краям прохода. Затем каждую из двух полос, разделенных стерневой кулисой по следу оси лущильника, рыхлят плоскорезом-щелевателем ПЩ-3 (ширина захвата 2,77 м). Возможны и другие варианты технических средств для выполнения предложенного способа, в том числе и специальные комбинированные агрегаты.The method is industrially applicable, since it can be implemented in agricultural production, for example, using modernized combined soil cultivating units AKP-5, AKP-2.7 [1]
The method can also be carried out in two passes of the units. By means of the LDG-5 scoop with one or two discs removed in the middle part, the topsoil is loosened with the incorporation of plant residues and the formation of a stub link on the axis and along the edges of the aisle. Then, each of the two strips separated by a stub link on the trail of the tillering axis is loosened with a slot machine-cutter ПЩ-3 (working width 2.77 m). There are other options for technical means to perform the proposed method, including special combined units.

На фиг.1 показано поперечное сечение пласта, обработанного предложенным способом; на фиг. 2 технологическая схема осуществления способа. Figure 1 shows a cross section of a reservoir treated by the proposed method; in FIG. 2 technological scheme of the method.

На фиг. 1 представлен разрыхленный верхний слой почвы 1 глубиной h_в=6 10 см с заделанными в почву растительными остатками (стерней), 2 полосы со стерней (стерневые кулисы) шириной 0,25 0,6 м, размещенные с интервалом 2 7 м, безотвально разрыхленный на глубину h_н=10 16 см нижний слой 3, полосы 4 с разрушенной плужной подошвой, разрыхленные на глубину не менее h₂≥30 см (до 45 см), удаленные от стерневой кулисы на расстояние не более 1 м и размещенные с интервалом не более 5 м. Глубина полос 4 h₂=30 45 см, что не меньше чем на 15 см превышает глубину слоя 3 и позволяет разрушить плужную подошву. При ее неглубоком размещении (22 25 см), характерном для районов с небольшим (20 25 см) пахотным слоем дно полос 4 на 15 см глубже дна слоя 3. С учетом требования минимализации энергозатрат ширина дна полос 4 должна быть меньше их глубины. Задача этих полос улучшение водопроницаемости пласта, отвод воды с поверхности поля. Предотвращение стока на склонах и появления водяных блюдец на ровном поле обеспечивает рекомендуемый интервал между полосами 4 не более 5 м и их размещение с обеих сторон кулисы на расстоянии не более 1 м.In FIG. 1 shows the loosened topsoil 1 with a depth of h _in = 6 10 cm with plant residues (stubble) embedded in the soil, 2 strips of stubble (stubbed wings) 0.25 0.6 m wide, spaced at intervals of 2 7 m, without loosening to a depth of h _n = 10 16 cm bottom layer 3, strip 4 with a destroyed plow sole, loosened to a depth of at least h ₂ ≥30 cm (up to 45 cm), removed from the stub link to a distance of not more than 1 m and placed at intervals more than 5 m. The depth of the strips is 4 h ₂ = 30 45 cm, which is not less than 15 cm greater than the depth of layer 3 and allows destroying l plow sole. With its shallow placement (22 25 cm), characteristic of areas with a small (20 25 cm) arable layer, the bottom of the strips 4 is 15 cm deeper than the bottom of the layer 3. Given the requirement of minimizing energy consumption, the width of the bottom of the strips 4 should be less than their depth. The task of these strips is to improve the water permeability of the formation, and to drain water from the surface of the field. Prevention of runoff on slopes and the appearance of water saucers on a flat field provides the recommended interval between bands 4 of not more than 5 m and their placement on both sides of the wings at a distance of not more than 1 m.

При осуществлении способа (фиг. 2) батареями сферических дисков 1 на глубину 6 10 см рыхлят верхний слой и заделывают в почву растительные остатки; размещенными по краям батарей на их оси игольчатыми или ножевыми дисками 2 рыхлят полосы с незаделанными растительными остатками; плоскорежущими лапами 3 рыхлят нижний слой почвы на глубину 10 16 см. Чизельными лапами или щелерезами 4 на глубину h₂=30 45 см рыхлят полосы с обеих сторон полос с сохраненной на поверхности поля стерней.In the implementation of the method (Fig. 2), the batteries of the spherical disks 1 to a depth of 6 10 cm loosen the top layer and plant residues in the soil; needle or knife disks 2 placed along the edges of the batteries on their axis 2 loosen strips with unfinished plant debris; flat-cutting paws 3 loosen the lower soil layer to a depth of 10 16 cm. Chisel paws or cherezeres 4 to a depth of h ₂ = 30 45 cm loosen the strips on both sides of the strips with the stubble preserved on the surface of the field.

Применение предложенного способа обработки почвы в регионах Северного Кавказа и Среднего Поволжья позволяет повысить урожайность сельхозкультур за счет улучшения их влагообеспеченности, которая в свою очередь достигается благодаря рациональному размещению и параметрам стержневых кулис и полос с разрушенной плужной подошвой. The application of the proposed method of soil cultivation in the regions of the North Caucasus and the Middle Volga region allows to increase the yield of crops by improving their moisture supply, which in turn is achieved due to the rational placement and parameters of the main wings and strips with a destroyed plow sole.

Для реализации предложенного способа за один проход по полю разработан почвообрабатывающий комбинированный агрегат АПК-3. Его производство будет осуществлять АО "Техсервис" г. Георгиевск Ставропольского края. To implement the proposed method in a single pass through the field, a soil-cultivating combined unit APK-3 was developed. Its production will be carried out by Techservice JSC in the city of Georgievsk, Stavropol Territory.

Claims

1. A method of tillage, including loosening the top soil layer, grinding and embedding spherical disks with batteries of spherical disks in this layer, subsequent continuous subsurface loosening of the bottom soil with flat-cutting paws and deep strip loosening of the plow sole, characterized in that when loosening the upper the soil layer retain strips with a width of 25-60 cm with an unfinished stubble and with an interval between these strips of 200,700 cm, and the plow sole on both sides of the unfinished stubble strip loosens the strip to the depths over 30 cm, and the width of the loosened bottom strips smaller than their depth.

2. The method according to claim 1, characterized in that the topsoil with an unfinished stubble is additionally crushed without stirring by means of rotary, for example needle or knife, working bodies.