Технические средства для измельчения и заделки сидератов в почву

УДК 631.316

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И ЗАДЕЛКИ СИДЕРАТОВ В ПОЧВУ

Шмидов Д.В., аспирант, Лабух В.М., к.т.н., доцент ФГБОУВПО «Брянская ГСХА»

Проанализирована работа существующих технических средств для измельчения и заделки сидератов в почву, выявлены некоторые их недостатки.

Ключевые слова: сидерат, плодородие почвы, измельчение, мульчировщик.

Картофель - культура рыхлых почв. Он более других культур нуждается в глубоко разрыхленной, хорошо проницаемой для воды, воздуха и тепла почве. Это связано с его биологическими особенностями: относительно слаборазвитой корневой системой; формированием столонов (подземных побегов, на которых развиваются клубни) и урожая клубней в почве. Картофель очень требователен к плодородию почвы и значительно увеличивает урожай при внесении перед посадкой органических удобрений. Во все времена самым эффективным органическим удобрением считался полуперепревший навоз. Он содержит все необходимые картофельному растению питательные элементы, и способствует повышению плодородия почвы.

В данный момент животноводство России отличается от того, что было раньше, т.е. количество животных в хозяйствах значительно сократилось (часто стада в хозяйствах существуют только для продажи, например, мяса или молока собственным работникам), поэтому сократилась возможность использовать органические удобрения на полях. Например, применение навоза приближается практически к нулю. В большинстве случаев сельхозпредприятия используют только дорогостоящие минеральные удобрения, при этом снижается плодородие почвы и экологическая чистота урожая.

Навоз - классическое органическое удобрение. И, тем не менее, сидераты (однолетние растения, которые выращивают в качестве зеленого удобрения) превосходят его во многих отношениях [1]. Во-первых, они обходятся дешевле. Их не надо транспортировать и разбрасывать по полю - они там растут. Во-вторых, они не содержат такого количества семян сорняков, как это свойственно навозу. А некоторые из них не дают произрастать другим видам растений. Например, рожь - способна подавить развитие не только

An analysis of operation of existing technical equipment for grinding and covering a green manure with the soil and was carried out, some of their shortcomings.

Key words: green manure, soil fertility, grinding, mulcher.

однолетних сорняков (которые взойдут осенью или весной), но и многолетних: пырей, осот, лютик. И, в-третьих, коэффициент использования азота сидератов в первый год почти вдвое выше, чем азота навоза. То есть можно говорить, что отсутствие органического вещества, которое восполняли внесением навоза на поля, можно возместить с помощью выращивания сидератов. Они увеличивают количество микроорганизмов в почве в 1,5 - 2 раза, что способствует усилению биологической активности почв. Таким образом, почвенный и надпочвенный воздух обогащается углекислым газом, что улучшает воздушное питание растений.

Для запашки в качестве органического зеленого удобрения можно использовать не только сидеральные сорта, но и кормовые. Однако преимущество возделывания сортов сидерального типа использования заключается в дополнительной биологизации земледелия. Алкалоиды, содержащиеся в запахиваемой зеленой массе, оказывают фунгистатическое воздействие на почву, благодаря чему уменьшается поражение болезнями последующих культур: зерновых - корневыми гнилями, а картофеля - паршой обыкновенной и порошистой, ризоктонией и картофельной нематодой.

Ценится и вегетативная часть растений и их корни, которые разрыхляют почву. Установлено, что наилучшие условия разложения пожнивно-корневых остатков в осенне-зимний период обеспечиваются при измельчении их на отрезки длиной 5-10 см. Процесс минерализации таких частиц до их полного разложения по сравнению с неизмельченными остатками ускоряется в 7-8 раз, сокращаясь с двух лет до 90-100 дней. Более интенсивное разложение растительных остатков происходит при заделке их в почву на глубину -до 8 см [2].

В настоящее время существуют различные конструкции почвообрабатывающих машин для измельчения и заделки в почву сидератов. а также различных растительных остатков. По принципу действия они подразделяются на машины с рабочими органами пассивного (дисковые и с ножевыми катками) и активного действия (почвообрабатывающие фрезы и мульчировщикн).

В машинах с пассивными рабочими органами (рисунок 1) диски вращаются под действием сил реакции почвы, вызванных движением агрегата. Они имеют простую конструкцию и большую производительность по сравнению с машинами с активными рабочими органами, что связано с большей шириной захвата и рабочей скоростью движения агрегата.

Рисунок 1 - Дисковый мульчировщик ДМ 7*2

Мульчировщик MaxiCi.it 600 (рисунок 2) имеет три катка размером в 610 х 7 мм. которые могут быть заполнены водой, что даст ему дополнительный вес. Каждый каток оснащен 15-ю ножами, расположенными по его поверхности. Ножи находятся на расстоянии примерно 18 см друг от друга. Вес машины, с заполненными водой катками составляет около 6 тонн и создаст достаточное давление для ножей, чтобы обеспечить хорошее измельчение растений и перемешивание их с почвой. Агрегат может работать на скорости 18-25км / ч. таким образом, площадь в 10 га может быть обработана за час.

Рисунок 2 - Мульчировщик с ножевыми катками MaxiCut 600

крепления секций и пространства между дисками; агрегатируются с энергонасыщенными тракторами. уплотняющее воздействие на почву которых распространяется глубже, чем производимое рыхление.

Агрегаты с активными рабочими органами -почвенные фрезы применяют для интенсивного крошения почвы, уничтожения сорняков, измельчения растительных остатков, перемешивания слоев почвы, заделки удобрений и выравнивания поверхности поля. Почвофрсза за один проход создает оптимальную плотность почвы благодаря высокой степени крошения, повышает се биологическую и биохимическую активность, что способствует повышению урожайности различных культур. Рабочий орган фрезы - барабан или ротор, вращающийся от ВОМ трактора вокруг горизонтальной (рисунок 3, а) или вертикальной (рису нок 3, б) оси. На барабане закреплены Г-образные ножи, а на роторе - прямые ножи с заостренными режущими кромками, расположенными параллельно оси вращения. Ножи изготовлены из пружинистой износостойкой стали термообработанной до высокой твёрдости. Расположение ножей на роторе обеспечивает равномерный вход фрезы в почву, а углы скоса - самоочищение ножей от почвы и растительности В рабочем положении ножи фрез участвуют одновременно в двух движениях: вращательном вместе с барабаном (ротором) и поступательном вместе с машиной.

Фрезы с горизонтальной осью вращения лучше измельчают и перемешивают с почвой растительные остатки, чем с вертикальной, а вращение барабана по ходу движения создает подталкивающее усилие, что способствует уменьшению буксования на переувлажненных почвах. Культиватор с вертикальной осью вращения позволяет проводить рыхление почвы, сохраняя на поверхности слой му льчи.

Фрезерование - энергоемкий процесс. Затраты энергии на обработку почвы таким способом значительно превышают затраты ее при обработке другими машинами. Поэтому фрезы использу ют для освоения залежных земель, покрытых густой растительностью, для обработки пласта многолетних трав, полей после у борки кукурузы, высокостебельных ку льтур или полеглых хлебов. При измельчении и заделке в почву высокостебельных сидератов часто происходит наматывание растений на рабочие органы, что препятствует выполнению технологической операции.

Однако у них есть недостатки: не обеспечивают качественного измельчения сидератов; имеют низкий процент заделки остатков в почву; частое забивание растительной массой стоек

Мульчировщик предназначен для скашивания и измельчения надземной части растений: стерни, пожнивных остатков кукурузы, подсолнечника. сои. сидератов и других сельскохозяйственных культур. В зависимости от модели мульчировщики бывают с горизонтальной и вертикальной осью вращения (рисунок 4). Они обеспечивают тонкое измельчение и равномерное

распределение растительных остатков, на поверхности почвы создав, таким образом, слой мульчи, которая уменьшает потери влаги, препятствует водной и ветровой эрозии почвы, а также увеличивает поступления в почву органических веществ, что положительно сказывается на образовании гумуса.

Рисунок 4 - Мульчировщики: а) с горизонтальной осью вращения; б) с вертикальной осью вращения

Мульчировщик состоит из рамы, на которой устанавливается редуктор с приводом от вала отбора мощности трактора, трехточечная навеска, боковая трансмиссия, ротор с ножами, задний опорный каток или колеса. Редуктор служит для увеличения крутящего момента от ВОМ трактора и передачи его через боковую трансмиссию к ротору с рабочими органами, скорость вращения которого составляет около 2000 об/мин. Редуктор оснащен муфтой свободного хода для дополнительной защиты

Приводные от вала отбора мощности мульчировщики не способны измельченную массу перемешивать с почвой для более быстрого се разложения и усвоения растениями.

Исходя из приведенного анализа почвообрабатывающих агрегатов, можно сделать вывод о том. что перспективным направлением является разработка почвообрабатывающих агрегатов с активными рабочими органами, которые могут

совмещать качественное измельчение растений как мульчировщик и хорошую заделку их в верхний слой почвы как фреза с горизонтальной осью вращения. Для этого необходимо снизить энергоемкость фрезы, подобрав оптимальные значения рабочих органов и кинематических параметров

Список литературы

1. Прянишников. Д.Н. Новые возможности в области применения зеленого удобрения. Избр. соч.. т. 3. - М.: Изд-во с.-х. литературы. 1963. - С. 438-449.

2. Спирин. А.П. Мульчирующая обработка почвы / А.П. Спирин. - М.: ВИМ, 2001. -С. 530.