КОМБИНИРОВАННАЯ МАШИНА ДЛЯ ЧЕРЕСПОЛОСНОГО ПОСЕВА ЗЕРНОВЫХ И УХОДА ЗА ВСХОДАМИ

Полезная модель относится к посевной и почвообрабатывающей технике для зерновых культур и может найти применение в сельском хозяйстве и сельскохозяйственном машиностроении.
Уже более 100 лет известен способ посева зерновых И.Е. Овсинского, основанный на системе земледелия с саморегулированием растений при посеве в соответствии с принципом «густо - пусто»: «…растения для того, чтобы выдать большой урожай должны расти очень густо, при чем, с боков иметь свободное пространство…» /1/. В таких посевах растения вынуждены вести внутривидовую борьбу, располагая одновременно изобилием света и питания вблизи. Посев зерновых вели на глубину около 5 см лентами шириной около 30 см на влажное основание капиллярного слоя почвы, чередуя их с незасеянными полосами той же ширины. При этом посев осуществляли рядковым способом по шесть рядков в каждой ленте. Незасеянные полосы обрабатывали конными полольниками 2-3 раза, пока не подрастут зерновые на засеянных лентах и не создадут затемнение в незасеянной полосе, что, в свою очередь, позволяет подавлять рост сорняков и равносильно эффекту боронования. Данный способ позволял тогда (в конце 19 века) прорастание семян без дождя на 6-ой день, ускоренное развитие зерновых на 2 недели и увеличение урожая до 2-х раз.
Однако, в современных условиях сельхозпроизводства реализация данного способа посева зерновых существующими техническими средствами затруднено в связи с изменением нормативов. В частности, ширина незасеваемых полос (30 см) уже недостаточна для механизированной прополки, а ширина междурядий даже при узкорядном посеве больше, чем у И.Е. Овсинского (например,7,5 см - вместо 6 см).
Но ныне подобная схема посева в принципе реализуема в условиях пришкольных участков (учебных хозяйств), личных подворий (усадеб) и мелких фермерских хозяйств (на земельных паях) для мелкотоварного производства (и «семейного» потребления) органической (экологически чистой) зерновой продукции на основе средств «малой» механизации, включая рабочие органы культиватора (для предпосевной подготовки почвы и ухода за посевами) и сеялки специальных конструкций с мотоблоком.
При биологическом земледелии используется поверхностное рыхление почвы на глубину всего 5-6 см, что позволяет расширить полосу обработки в несколько раз (при одной и той же моторной мощности мотоблока).
Для предотвращения зарывания рабочих органов на большую глубину на их валы надеваются цилиндрические ограничители. Такая машина облегчает поверхностную обработку почвы и повышает производительность труда на малых участках.
Натурные испытания рабочих органов с ограничителями, проведенные нами весной и летом 2013 года, подтвердили их работоспособность. Однако работа требовала напряженного внимания для предотвращения зарывания рабочего органа в почву при случайных остановках в процессе работы.
Данный недостаток может быть исправлен установкой на агрегат переднего приводного колеса. При этом окружная скорость колеса выбирается значительно меньшей, чем окружная скорость вращения фрез. В таком случае облегчается регулирование глубины обработки почвы и упрощается управление.
Заметим, что эти известные решения касаются только сплошной обработки почвы, например, предпосевной (в том числе и на малых участках).
Однако, для культивации незасеваемых полос в черезполосных посевах зерновых культур приходится учитывать дополнительные требования к конструкции машины, что связано с параметрами используемой схемы высева семян. При использовании схемы высева по методу Овсинского, например, ширина полос (засеваемых и незасеваемых культурой) принимается равной 30 см (не более 32 см). Известно, что на ощутимый эффект «края поля» в черезполосных посевах зерновых можно рассчитывать при равной ширине полос от 22,5 см до 30(32) см /1, 2/. Тогда в сумме ширина засеваемой и незасеваемой полос составит от 45 см до 60 (64) см. Практика черезполосного посева показала присутствие ощутимого эффекта и при уменьшении ширины засеваемой полосы (в пределах суммарной), но и той же ширине незасеваемой полосы (в пределах от 22,5 см до не более 32 см).
Известны и многочисленны конструкции прицепных сеялок под мотоблоки для посева овощных и зерновых культур (см. в Интернете), однако до сих пор не удалось обнаружить ни одной сеялки, пригодной для черезполосного возделывания зерновых культур (кроме кукурузы). Кроме того, известные прицепные конструкции могут использоваться для посева только после тщательной предпосевной подготовки почвы. Отметим и малую ширину захвата подобных посевных машин (обычно около 1 метра). Если реализовать прицепной вариант для черезполосного посева, то потребуется и отдельный специальный культиватор для обработки незасеянных полос от сорняков и рыхления при уходе за всходами.
Конструкции комбинированных машин на основе мотоблока для черезполосного посева зерновых и ухода за всходами нами не обнаружены.
Наиболее близкий по конструкции к предлагаемой полезной модели культиватор для черезполосных посевов зерновых [3] содержит мотоблок с парой колес и несколькими парами фрез на ведущем валу, цепной передачей от ведущего вала на тянущие колеса. Фрезы снабжены и совмещены с цилиндрическими каткаами - ограничителями глубины обработки почвы. Колеса и фрезы смонтированы с возможностью разнесения и фиксирования на величину, равную суммарной ширине засеянной и незасеянной полосы в пределах от 45 см до 64 см, и ширине незасеянных полос не более 32 см. При этом ширина рыхления почвы фрезой меньше ширины незасеянной полосы.
Однако, такая машина не способна (и не предназначена) высевать семена зерновых культур.
Задачей полезной модели является реализация на основе средств «малой» механизации возможности черезполосного посева зерновых культур на малых участках, а также прополки и рыхления почвы на незасеянных полосах при уходе за всходами, в частности, при возделывании зерновых в соответствии с принципом «густо-пусто» Овсинского-Конева /1, 3/.
Поставленная задача решена за счет того, что машина на основе мотоблока с несколькими парами фрез на ведущем валу, снабженными и совмещенными с цилиндрическими катками - ограничителями глубины рыхления почвы при ширине полосы рыхления фрезой меньше ширины незасеянной полосы, цепной передачей от ведущего вала к паре тянущих колес, дополнительно содержит емкости для семян и высевающие аппараты на валу с приводом от колес, соединенные семяпроводами с сошниками, при этом сошники, как колеса и фрезы, смонтированы с возможностью разнесения и фиксирования на величину, равную суммарной ширине засеянной и незасеянной полосы в пределах от 45 см до 64 см, и ширине незасеянных полос не более 32 см, причем сошники установлены непосредственно за фрезами с регулируемым промежутком.
Кроме того, на машине могут быть установлены сошники для разбросного высева конструкции НГПУ (по патенту РФ №107660) с хвостовиком для уплотнения почвы над семенами.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 и фиг. 2 показаны примеры схемы комбинированной машины (на основе мотоблока) для черезполосного посева зерновых и обработки (прополки и рыхления) незасеянных междурядий в черезполосных посевах зерновых культур при уходе за всходами.
Комбинированная машина для черезполосного посева зерновых и ухода за всходами, собранная на базе мотоблока 1, оснащена фрезами для обработки почвы 2, установленными на валу 7 (см. фиг. 1 и фиг. 2) вместе с катками - ограничителями глубины рыхления почвы 3. Тянущие колеса 10 установлены на кронштейне 4. На валу 7 установлена ведущая звездочка 8, соединенная цепью 9 с ведомой звездочкой 6 на валу тянущих колес 5. Вал 5 и вал 18 соединены цепью 17, надетой на звездочки 16 и 24. Натяжение цепей регулируется роликами 23. На вал 18 насажены высевающие аппараты 12, соединенные с емкостями для семян 11, и при помощи гибких семяпроводов 13 соединенные с сошниками 15. Сошники крепятся к соединенной с рамой мотоблока балке 14 при помощи хомутов 22, высевающие аппараты и емкости крепятся к балке 14 стойками.
Высев семян зерновой культуры осуществляется следующим образом. При вращении ведущего вала 7 фрезы 2 разрыхляют грунт, образуя полосы 20 поверхностного рыхления почвы на глубину, ограниченную катками-ограничителями 3. Ведущая звездочка 8 передает вращение от вала 7 через цепь 9 на ведомую звездочку 6, соединенную с валом 5, на котором установлены ведущие (тянущие) колеса 10. Ведущая звездочка 6 передает вращение от вала 5 через цепь 17 на ведомую звездочку 24, соединенную с валом 18 с насаженными на него катушками высевающих аппаратов 12. При вращении катушек через семяпроводы 13 и сошники 15 осуществляется высев семян на глубину обработки фрез 2, В результате получаются засеянные полосы 19, семена в которых прикрыты разрыхленной почвой.
Звездочка вала 18 может быть отключена при помощи муфты 21, после чего вращение вала 18 прекращается, прерывая высев. Норма высева регулируется катушками высевающих аппаратов 12 и заменой звездочки 16. Изменение глубины заделки семян производится при ослаблении гаек хомутов 22, после чего сошник 15 может быть перемещен по вертикали либо по горизонтали относительно балки 14. При помощи кронштейна 4 осуществляется регулировка натяжения цепи 9 и высоты колес 10 относительно фрез 2.
После завершения посевной при демонтаже балки 14 (с закрепленными на ней узлами высевающей части) и цепи 17 машина превращается в культиватор для обработки (прополки и рыхления) незасеянных междурядий в черезполосных посевах зерновых культур при уходе за всходами.
Источники информации
1. Овсинский И.Е. Новая система земледелия. - Киев, тип. С.В. Кульженко, 1899
2. Патент РФ №2235451 С2, Кл. 7 А01С 7/00, А01В 79/02, 2004
3. Патент RU №156765 U1, 20.11.2015