RU2612798C1

RU2612798C1 - Method for minimum tillage

Info

Publication number: RU2612798C1
Application number: RU2015149314A
Authority: RU
Inventors: Алексей Семенович Овчинников; Иван Борисович Борисенко; Юрий Николаевич Плескачев; Михаил Алексеевич Садовников; Александр Николаевич Сидоров; Павел Иванович Борисенко
Priority date: 2015-11-17
Filing date: 2015-11-17
Publication date: 2017-03-13

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: method involves strip soil loosening. Wherein cultivating odd strips is performed by means of chisel rippers to a depth of 0.25-0.4 m, and even strips - of subsurface cultivators to a depth of 0,06-0.12 m. The distances between the centers of even and odd stripes are equal and correspond to the sowing width of tall-stalked tilled crops. Wherein the centers of even and odd stripes are equidistant to each other. The tillage depth of the odd strips is corrected taking into account the agrophysical properties of the soil and the mean annual weather conditions in the region of technology application.

EFFECT: method allows to reduce the erosion load during the soil tillage and to increase the yield of a crop cultivated.

2 cl, 2 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к технологиям возделывания зерновых сплошного сева и высокостебельных пропашных культур, в частности к способам обработки почвы.The invention relates to technologies for the cultivation of continuous sowing grain and highly cultivated row crops, in particular to methods of tillage.

Известен способ борьбы с эрозией почвы «Способ борьбы с эрозией почвы» (а.с. №880266, 1979, A01B 13/16), заключающийся в снятии полосы почвы шириной 30-35 см и глубиной 8-10 см и распределении по сторонам с образованием двухскатной наклонной поверхности в 2-3 град, а обнаженную почву в полосе глубоко рыхлят.A known method of combating soil erosion "Method of combating soil erosion" (AS No. 880266, 1979, A01B 13/16), which consists in removing a strip of soil with a width of 30-35 cm and a depth of 8-10 cm and distribution on the sides the formation of a gable sloping surface of 2-3 degrees, and the naked soil in the strip is deeply loosened.

Недостатком этого способа является то, что при щелевом рыхлении через 1 м идет неравномерное промачивание почвы, а по краям щелей на поверхности почвы образуются прищелевые валики, препятствующие проникновению воды в щель.The disadvantage of this method is that with slit loosening after 1 m, the soil is unevenly wetted, and along the edges of the cracks on the soil surface, crevice rollers are formed that prevent water from entering the slot.

Также известен способ сохранения и эффективного использования влаги (Щитов А.Г. Эффективность чистого и занятого пара в севооборотах при различных способах основной обработки почвы в зоне южной лесостепи Западной Сибири // Дисс. канд. ох. наук, Омск, 1984), заключающийся в плоскорезной обработке на 0,1-0,12 м и глубокого полосного рыхления на 0,3-0,35 м через 1-1,2 м.Also known is a method of preserving and efficiently using moisture (A.G. Shchitov. Efficiency of clean and occupied steam in crop rotations for various methods of primary tillage in the southern forest-steppe zone of Western Siberia // Diss. Cand. Okh. Sciences, Omsk, 1984) flat-cutting processing at 0.1-0.12 m and deep strip loosening at 0.3-0.35 m after 1-1.2 m.

Недостатком этого способа является широкая (1-1,2 м) мелко обработанная (0,1-0,12 м) полоса, в которую поступает из глубоких (0,3-0,35 м) полос снеговая вода. Однако ее обычно не хватает до полного промачивания всей ширины мелко обработанной полосы.The disadvantage of this method is the wide (1-1.2 m) finely processed (0.1-0.12 m) strip into which snow water comes from deep (0.3-0.35 m) strips. However, it is usually not enough until the entire width of the finely worked strip is completely soaked.

Наиболее близким прототипом является «Способ плоскорезной полосной разноглубинной зяблевой обработки почвы» (патент RU, №2367132, 2009 г., A01B 79/02), включающий плоскорезное рыхление четных полос, на глубину 0,28-0,3 м, а нечетных полос - на глубину 0,1-0,12 м, причем на среднезасоренных и среднеуплотненных почвах полосы выполняют шириной 0,3-0,4 м, а на сильно засоренных и уплотненных почвах четные полосы выполняют шириной 0,4 м, а нечетные полосы - 0,6 м.The closest prototype is the "Method of flat-cutting strip of different depths for autumn tillage" (patent RU, No. 2367132, 2009, A01B 79/02), including flat-cutting loosening of even strips, to a depth of 0.28-0.3 m, and odd strips - to a depth of 0.1-0.12 m, moreover, on medium-clogged and medium-compacted soils, strips are 0.3-0.4 m wide, and on heavily clogged and compacted soils, even strips are 0.4 m wide, and odd strips are 0.6 m

Недостатком этого способа является то, что плоскорезная обработка способствует повышению плотности по линии реза почвы. Глубины полосы рыхления в 0,28-0,3 м недостаточно для более интенсивного развития корневой системы пропашных культур и более полного усвоения осенне-зимних весенних осадков.The disadvantage of this method is that flat-cutting treatment increases the density along the cut line of the soil. The depth of the loosening strip of 0.28-0.3 m is not enough for more intensive development of the root system of row crops and more complete assimilation of autumn-winter spring precipitation.

Целью предлагаемого изобретения является разработка способа минимальной обработки почвы, обеспечивающего снижение энергозатрат и эрозионной нагрузки, повышение урожайности возделываемой культуры за счет рационального использования возможностей чизельной обработки почвы и оптимизации схемы разноглубинной полосной обработки.The aim of the invention is the development of a method of minimal tillage, which reduces energy consumption and erosion load, increases the yield of the cultivated crop due to the rational use of chisel soil tillage and optimization of the multi-band strip processing scheme.

Технический результат: снижение энергозатрат и эрозионной нагрузки при обработке почвы, повышение урожайности возделываемой культуры.EFFECT: reduced energy consumption and erosion load during soil cultivation, increased crop productivity.

Технический результат достигается способом, включающим плоскорезное рыхление четных и нечетных полос на разную глубину, причем обработку нечетных полос осуществляют чизельными рыхлителями, на глубину 0,25-0,4 м, а четных полос – плоскорезными на глубину 0,6-0,12 м, при этом расстояния между центрами четных и нечетных полос равны и соответствуют ширине сева пропашных высокостебельных культур, причем центры четных и нечетных полос равноудалены между собой. Глубина обработки нечетных полос корректируется с учетом агрофизических свойств почвы и среднемноголетних метеоусловий региона применения технологии. Для технологии возделывания пропашных культур с использованием GPS-навигации обрабатываются только нечетные полосы.The technical result is achieved by a method including flat-cutting loosening of even and odd strips to different depths, the processing of odd strips is carried out with chisel rippers, to a depth of 0.25-0.4 m, and of even strips - flat-cut to a depth of 0.6-0.12 m while the distances between the centers of even and odd strips are equal and correspond to the sowing width of row cultivated high-stem crops, and the centers of even and odd strips are equidistant from each other. The depth of processing of odd bands is adjusted taking into account the agrophysical properties of the soil and the long-term average weather conditions of the region where the technology is applied. For row crop cultivation technology using GPS navigation, only odd bands are processed.

Применение чизельного рыхлителя на глубину обработки 25-40 см позволяет повысить качество обрабатываемого слоя (крошение, инфильтрационные свойства и т.п.) без образования «плужной подошвы» при меньших энергозатратах. Принятая глубина чизельной полосной обработки позволяет снизить эрозионные процессы почвы. Рыхление плоскорежущими лапами на 6-12 см необходимо и достаточно для сева зерновых сплошного сева и высокостебельных пропашных культур. Обработка почвы на разную, минимально-достаточную глубину корректируется с учетом агрофизических свойств почвы, последействия обработок и культуры в севообороте, что позволяет минимизировать энергозатраты обработки. Для технологии возделывания пропашных культур с использованием GPS-навигации обрабатываются только нечетные полосы, что дополнительно снижает энергозатраты на обработку почвы. Сочетание и взаимовлияние участков поля с разной твердостью (качеством обработки) не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости позволяет накапливать влагу в большем слое почвы с последующим подтягиванием ее в верхние слои, что делает поле в целом более адаптивным к любым погодным проявлениям и приводит к повышению урожайности. Совокупность заявленных технических признаков обеспечивает максимальное достижение заявленного технического результата.The use of a chisel ripper to a processing depth of 25-40 cm allows to improve the quality of the processed layer (crumbling, infiltration properties, etc.) without the formation of a “plow sole” with less energy. The accepted depth of chisel strip processing allows to reduce soil erosion processes. Loosening by 6-12 cm flat-cutting paws is necessary and sufficient for sowing continuous grain sowing and highly cultivated row crops. Tillage at different, minimum-sufficient depths is adjusted taking into account the agrophysical properties of the soil, the aftereffects of cultivations and crops in crop rotation, which minimizes the energy consumption of cultivation. For the technology of cultivating row crops using GPS navigation, only odd bands are processed, which further reduces the energy consumption for tillage. The combination and mutual influence of field sections with different hardness (processing quality) not only in the horizontal, but also in the vertical plane allows moisture to accumulate in a larger soil layer with subsequent pulling it into the upper layers, which makes the field as a whole more adaptive to any weather manifestations and leads to increase yields. The combination of the claimed technical features ensures the maximum achievement of the claimed technical result.

В Российской Федерации принято производить посев кукурузы, подсолнечника, клещевины и других пропашных культур, с междурядьями 70 см. В зарубежных странах схемы посева и посадки некоторых культур несколько отличаются от схем, применяемых в нашей стране. В США ширина междурядий посева кукурузы колеблется от 76,2 (30ʺ) до 106,68 см (42ʺ), соответственно и система машин по обработке почвы и ухода за посевами разработана под данные междурядья. В настоящее время в нашей стране, с учетом поставляемой зарубежной системой машин, наибольшее распространение получили технологии производства высокостебельных пропашных культур с междурядьем 70 и 80 см.In the Russian Federation, it is customary to sow corn, sunflower, castor oil and other row crops, with a row spacing of 70 cm. In foreign countries, the sowing and planting schemes of some crops are somewhat different from the schemes used in our country. In the United States, the width of row-spacing of corn sowing varies from 76.2 (30ʺ) to 106.68 cm (42ʺ), respectively, and the system of machines for processing the soil and caring for the crops was developed for these row-spacings. Currently, in our country, taking into account the supplied foreign system of machines, the most widely used are technologies for the production of high-row row crops with a row spacing of 70 and 80 cm.

Изобретение поясняется: фиг. 1 - технологическая схема способа минимальной полосной обработки почвы; фиг. 2 - технологическая схема способа минимальной полосной обработки почвы при севе пропашных культур с использованием GPS-навигации (плоскорежущие лапы подняты). На технологической схеме фиг. 1 изображено расположение чизельных глубокорыхлителей 1 и 3, плоскорежущие лапы 2 и 4, расстояние между центрами четных и нечетных полос L, глубина обработки нечетных полос H₁ и глубина обработки четных полос H₂.The invention is illustrated: FIG. 1 is a flow chart of a method for minimum strip tillage; FIG. 2 is a flow chart of a method for minimum band tillage when sowing row crops using GPS navigation (plane-cutting legs are raised). In the flow chart of FIG. 1 shows the location of the chisel deep rippers 1 and 3, the flat-cutting legs 2 and 4, the distance between the centers of the even and odd bands L, the processing depth of the odd bands H ₁ and the processing depth of the even bands H ₂ .

Способ минимальной обработки почвы реализуется следующим образом.The method of minimum tillage is implemented as follows.

Полевые опыты проводили в 2013-2015 гг. на опытных полях УНПЦ «Горная Поляна».Field experiments were carried out in 2013-2015. on the experimental fields of the Scientific and Production Center "Gornaya Polyana".

Пример 1. Почвообрабатывающее орудие комплектовали чередующимися чизельными глубокорыхлителями 1, 3 и плоскорежущими лапами 2, 4. Обработку нечетных полос проводили чизельными рыхлителями на глубину 0,25 м, а четных полос – плоскорезными рыхлителями на глубину 0,06 м, что обеспечивало зону сплошного рыхления под сев семян ранних зерновых на глубину 4-6 см. Ширина междуследия чизельных глубокорыхлителей 1, 3 и плоскорежущих лап 2, 4 равнялась 0,7 м (приравнивалась к ширине междурядий сева высокостебельной пропашной культуры данного севооборота). Расстояние между осями глубокорыхлителей и лап равнялось

, ширина захвата плоскорежущей лапы равнялась

. Проводили посев ячменя сорта Ергенинский 2.Example 1. The tillage implement was equipped with alternating chisel deep rippers 1, 3 and flat-

cutting legs

2, 4. Odd strips were processed with chisel rippers to a depth of 0.25 m, and even strips were cut with rippers to a depth of 0.06 m, which provided a continuous loosening zone under sowing of seeds of early grains to a depth of 4-6 cm. The width of the inter-track of chisel deep-rippers 1, 3 and the flat-

cutting paws

2, 4 was 0.7 m (it was equal to the width of the planting rows of a high-row row crop of this crop rotation). The distance between the axes of the rippers and paws was

, the width of the grip of a flat-cutting paw was

. Sowing barley varieties Ergeninsky 2.

Пример 2. Почвообрабатывающее орудие комплектовали чередующимися чизельными глубокорыхлителями 1, 3 и плоскорежущими лапами 2, 4. Обработку нечетных полос проводили чизельными рыхлителями на глубину 0,4 м, а четных полос – плоскорезными рыхлителями на глубину 0,12 м, что обеспечивало зону сплошного рыхления под посев семян высокостебельной пропашной культуры на глубину 8-10 см. Ширина междуследия чизельных глубокорыхлителей 1, 3 и плоскорежущих лап 2, 4 равнялась 0,7 м (приравнивалась к ширине междурядий сева высокостебельной пропашной культуры). Расстояние между осями глубокорыхлителей и лап равнялось

. Проводили посев семян кукурузы гибрид Поволжский 89МВ.Example 2. The tillage implement was equipped with alternating chisel deep rippers 1, 3 and

flat cutting legs

2, 4. Odd strips were processed with chisel rippers to a depth of 0.4 m, and even strips were processed with flat chipper rippers to a depth of 0.12 m, which provided a continuous loosening zone for sowing seeds of a highly cultivated row crop to a depth of 8-10 cm.The width of the inter-track of chisel deep-rippers 1, 3 and flat-

cutting paws

2, 4 was 0.7 m (equal to the width of the planting rows of a high-row cultivated crop). The distance between the axes of the rippers and paws was

, the width of the grip of a flat-cutting paw was

. Hybrid seeds of the Volga 89MB hybrid were sown.

Пример 3. При обработке почвы под посев пропашных высокостебельных культур, с использованием GPS-навигации, допускается и рекомендуется обработка только нечетных полос, т.е. снимаются или поднимаются плоскорежущие лапы (фиг. 2). Почвообрабатывающее орудие комплектовали чизельными глубокорыхлителями 1, 3, а плоскорежущие лапы 2, 4 снимали (поднимали). Обработку нечетных полос проводили чизельными рыхлителями на глубину 0,4 м. Ширина междуследия чизельных глубокорыхлителей 1, 3 равнялась 0,7 м (приравнивалась к ширине междурядий сева высокостебельной пропашной культуры). Проводили посев семян кукурузы гибрид Поволжский 89МВ.Example 3. When cultivating the soil for sowing row crops of high-stemmed crops using GPS navigation, it is allowed and recommended to process only odd bands, i.e. flat-cutting legs are removed or raised (Fig. 2). The tillage implement was equipped with chisel deep-rippers 1, 3, and the flat-cutting legs 2, 4 were removed (lifted). Odd strips were processed with chisel rippers to a depth of 0.4 m. The width of the inter-row of chisel deep-rippers 1, 3 was 0.7 m (equal to the sowing row spacing of a highly cultivated row crop). Hybrid seeds of the Volga 89MB hybrid were sown.

Величина твердости почвы по участкам составляла: в зоне сплошного рыхления для всех участков по полосам - 3-8 кгс/см², для участков нечетных полос, ниже зоны сплошного рыхления, но в зоне рыхления - 3-10 кгс/см², для участков четных полос, ниже зоны сплошного рыхления - 15-50 кгс/см².The value of the soil hardness in the sections was: in the continuous loosening zone for all sections in strips - 3-8 kgf / cm ² , for sections of odd strips, below the continuous loosening zone, but in the loosening zone - 3-10 kgf / cm ² , for sections even strips, below the continuous loosening zone - 15-50 kgf / cm ² .

Во всех случаях полосная разноглубинная обработка, сочетающая глубокое чизелевание и мелкое плоскорезное рыхление, существенно снижала объем деформации пахотного слоя почвы, обеспечивая зону сплошного рыхления для качественного посева и произрастания зерновых сплошного сева и высокостебельных пропашных культур.In all cases, strip processing at different depths, combining deep chiseling and shallow flat loosening, significantly reduced the amount of deformation of the arable soil layer, providing a continuous loosening zone for high-quality sowing and the growth of continuous sowing grain and highly cultivated row crops.

Проведенные полевые опыты показали, что использование полосной обработки по предлагаемой технологии (с чизельным глубокорыхлителем и мелкой плоскорезной обработкой), по сравнению с безотвальным глубоким и мелким рыхлением лемешными стойками (контрольный способ по прототипу), позволяет: дополнительно снизить объем деформации почвы со снижением энергозатрат на 20-50%, в зависимости от глубины рыхления; уменьшить количество эрозионно-опасных частиц почвы до 9% в слое от 0 до 5 см; больше накапливать продуктивной влаги на 18-24 мм; повысить урожайность до 12%.Field experiments showed that the use of strip processing according to the proposed technology (with chisel deep-ripper and shallow flat cutting), in comparison with non-moldboard deep and shallow loosening by plow stands (control method according to the prototype), allows you to: further reduce the amount of soil deformation with lower energy costs by 20-50%, depending on the depth of cultivation; reduce the amount of erosion-hazardous soil particles to 9% in the layer from 0 to 5 cm; more accumulate productive moisture by 18-24 mm; increase yields up to 12%.

При подготовке почвы под сев пропашных культур с использованием GPS-навигации, при снятых или поднятых плоскорежущих лапах 3, 4, дополнительно снижается объем деформации почвы на 15-25%, соответственно и энергозатраты на обработку почвы, кроме того, на необработанной площади ухудшаются условия для развития однолетних сорных растений.When preparing the soil for sowing row crops using GPS navigation, when the flat-cut paws 3, 4 are removed or raised, the volume of soil deformation is further reduced by 15–25%, respectively, and the energy consumption for soil cultivation, in addition, the conditions for development of annual weed plants.

Таким образом, заявленный способ минимальной обработки почвы позволяет уменьшить энергозатраты и эрозионную нагрузку, повысить урожайность возделываемой культуры в сравнении с известными аналогами, а соответственно, повысить и рентабельность производства сельхозпродукции.Thus, the claimed method of minimum tillage can reduce energy consumption and erosion load, increase the yield of the cultivated crop in comparison with known analogues, and, accordingly, increase the profitability of agricultural production.

Claims

1. The method of minimum tillage, including strip loosening of the soil, characterized in that the processing of odd strips is carried out with chisel rippers to a depth of 0.25-0.4 m, and even strips - flat-rippers to a depth of 0.06-0.12 m, the distances between the centers of even and odd strips are equal and correspond to the sowing width of row crops of high-stemmed crops, and the centers of even and odd strips are equidistant from each other.

2. The method according to p. 1, characterized in that the processing depth of the odd bands is adjusted taking into account the agrophysical properties of the soil and the long-term average weather conditions of the region where the technology is applied.