ГЛУБОКОРЫХЛИТЕЛЬ СЛАБОВОДОПРОНИЦАЕМЫХ ПОЧВОГРУНТОВ, ПЕРЕКРЫТЫХ ДВУЧЛЕННЫМИ ОТЛОЖЕНИЯМИ МАЛОЙ МОЩНОСТИ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству и комплексной мелиорации агроландшафта и может быть использована при проектировании, строительстве и реконструкции дренажных систем, их эксплуатации и ремонте и использовании дренируемых слабоводопроницаемых почво-грунтов, перекрытых двучленными отложениями малой мощности почв.
Ф.Р.Зайдельман в отличие от почв на почвообразующей суглинистой морене выделяет и почвы на маломощном двучлене, представляющем супесчано-песчаный нанос мощностью 0,4…0,6 м на суглинистой морене. Эти почвы заболочены поверхностными водами. При этом на дерново-подзолистой почве имеет место оглеение в суглинистых иллювиальных горизонтах и мелкие пятна оглеения в подзолистом горизонте. Осушение рассматриваемых почв целесообразно при возделывании всех культур за исключением злаковых (Зайдельман Ф.Р. Мелиорация заболоченных почв Нечерноземной зоны РСФСР: Справочная книга. - М.: Колос, 1981. - С.144). В качестве примера двучленных отложений приводим данные по Тверской области.
В Тверской области (А.В.Тяпкин, А.И.Рассадин, К.В.Пак. Бонитировка почвы и экономическая оценка земли Калининской области. - Калинин: Московский рабочий, 1976) преобладающей почвообразующей породой являются маломощные (более 50% площади) и среднемощные двучлены. Маломощный двучлен - под пахотным слоем (гумусовым горизонтом) супесчаного или легкосуглинистого гранулометрического состава выделяют супесчано-песчаный горизонт, подстилаемый на глубине 40…60 см среднесуглинистой мореной или покровным суглинком. При среднемощном двучлене слабоводопроницаемые почвогрунты залегают с глубины 60…90 см. Естественно, что в верхней части слабоводопроницаемые почвогрунты, как правило, опесчанены. По полученным нами данным среднее геометрическое значение коэффициента фильтрации 25%-ной вероятности занижения рыхлосвязного почвогрунта супесчано-песчаного слоя при установившемся режиме движения почвенно-грунтовых вод колеблется от 0,2 до 1,5 м/сут, а связного слабоводопроницаемого почвогрунта составляет 0,00n м/сут, где n=1…9.
Известен глубокорыхлитель почвогрунта, включающий раму с закрепленной на ней стойкой, на конце которой установлен рыхлящий лемех. Для дополнительного рыхления почвы гумусового горизонта - пахотного слоя он снабжен дополнительным лемехом, сзади которого, с целью сохранения разрыхленной почвы путем снижения ее просыпания в щель за стойкой рыхлителя, глубокорыхлитель снабжен щелеперекрывателем, выполненным в виде усеченной пирамиды, расположенной большим основанием в сторону стойки и закрепленной на ее задней поверхности (SU, а.с. №897125, Кл. A01B13/08. Глубокорыхлитель почвы / П.П.Евчик, К.М.Саквенков, Ш.И.Брусиловский, В.Д.Шишкарев. Заявлено 25.06.1979 г., опубликовано 15.01.1982 г.).
В развитие конструкции приведенного выше глубокорыхлителя предложена конструкция рыхлителя мелиоративного (Патент RU №2151476, Кл. A01B 13/08 и A01B 13/16. Рыхлитель мелиоративный / А.В.Колганов, А.М.Салдаев, В.В.Бородычев, Г.А.Салдаев. Заявлен 08.02.1992 г., опубликован 27.06.2000 г.), включающего раму с закрепленной на ней стойкой, на конце которой установлено долото. Для рыхления почвы пахотного слоя он снабжен рыхлящим лемехом, установленным на задней поверхности стойки с возможностью переустановки по ее высоте. Рыхлящий лемех выполнен в виде полого шарового сегмента, который установлен в дугообразном пазу и закреплен на поверхности стойки средством фиксации.
Известен глубокорыхлитель навесной (Патент RU №2360388, Кл. А01B 13/08. Глубокорыхлитель навесной / Н.А.Бойков, Ю.Ф.Лачуга, Г.Г.Маслов, Е.И.Трубилин. Заявлен 09.01.2008 г., опубликован 10.07.2009 г.), включающий раму с установленными на ней стойками рыхлительных лап, на конце которых расположено долото, глубина хода которого составляет 35…65 см. На стойках лап закреплены плоскорезы с возможностью перемещения их по высоте для установки глубины обрабатываемого ими слоя почвы до 20 см.
Известна конструкция стоечного рыхлителя пассивного действия, включающая нож-стойку и лемех (Б.М.Кизяев, З.М.Мамаев и О.Ф.Першина. Агромелиоративные мероприятия на минеральных переувлажненных землях. - М.: ВНИИГиМ, 2013. - С.68…69; прототип), предназначенного для глубокого рыхления тяжелых слабоводопроницаемых почвогрунтов, осушаемых закрытым дренажем.
Недостаток известных конструкций: при рыхлении тяжелых связных почвогрунтов с включениями в подпахотном горизонте водопроницаемых рыхлосвязных слоев имеет место недостаточное разрыхление этих слоев и их малое просыпание в разрыхляемый связный слабоводопроницаемый почвогрунт, а также за нож-стойку и на плужную подошву лемеха рыхлителя, что недостаточно усиливает действие дренажа за счет глубокого рыхления. Дополнительные устройства, примененные в известных конструкциях, предназначены для повышения качества обработки почвы гумусового горизонта (пахотного слоя) - слоя значительно менее плотного, чем почвогрунты подпахотных горизонтов.
Задача, решаемая данной полезной моделью, заключается в повышении эффективности глубокого рыхления связных слабоводопроницаемых почвогрунтов, перекрытых двучленными отложениями малой мощности.
Технический результат, полученный от решения поставленной задачи, заключается в обеспечении надежного гидрологического действия закрытого дренажа в процессе его эксплуатации, создании оптимизированной минеральной почвы с улучшенными почвенными, водными и экологическими свойствами корнеобитаемого слоя.
Поставленная в полезной модели задача достигнута тем, что глубокорыхлитель слабоводопроницаемых почвогрунтов, перекрытых двучленными отложениями малой мощности, включающий нож-стойку и лемех, дополнительно снабжен клиновидными ножами-открылками, установленными ярусно по обеим сторонам ножа-стойки и закрепленными и на задней его части с возможностью регулирования их положения по высоте.
Дополнительная установка клиновидных ножей-открылков по обеим сторонам ножа-стойки позволяет повысить эффективность глубокого рыхления связных слабоводопроницаемых почвогрунтов, перекрытых двучленными отложениями малой мощности, за счет дополнительного дробления рыхлосвязного почвогрунта и его перемещения в разрыхленный связный слабоводопроницаемый почвогрунт, а также в щель за ножом-стойкой рыхлителя и на плужную подошву лемеха глубокорыхлителя.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, поясняющим предложенное. На фиг. представлен глубокорыхлитель, вид сбоку, продольный разрез: 1 - пахотный слой (гумусовый горизонт, почва), 2 - рыхлосвязный супесчано-песчаный почвогрунт, 3 - слабоводопроницаемый связный почвогрунт, 4 - нож-стойка глубокорыхл ителя, 5 - его лемех, 6 - боковые клиновидные ножи-открылки для подрезания рыхлосвязного супесчано-песчаного почвогрунта 2, 7 - разрыхленные почвогрунт и почва.
При поступательном движении агрегата впереди идущим лемехом 5, расположенным в нижней части ножа-стойки 4, взрыхляется призма почвогрунта трапецеидального сечения. При этом лемех действует на почвогрунт по типу двугранного клина, приподнимая и разрушая пласт. Нож-стойка 4 глубокорыхлителя разрезает призму почвогрунта на глубину рыхления. Боковыми клиновидными ножами-открылками 6 подрезаются уплотненные ножом-стойкой 4 глубокорыхлителя стенки призмы, расширяя зону рыхления почвогрунта с нарушенной структурой и частично перемещая его вверх. При этом увеличивается развал прорези, выполняемой ножом-стойкой 4, и осуществляется дополнительное дробление почвогрунта, разрезается и рыхлится слой рыхлосвязного супесчано-песчаного почвогрунта 2. Все это способствует его перемещению в разрыхленный связный слабоводопроницаемый почвогрунт, а также в щель за ножом-стойкой 4 глубокорыхлителя и на плужную подошву лемеха 5 глубокорыхлителя.
Просыпание рыхлосвязного супесчано-песчаного почвогрунта в разрыхляемый связный слабоводопроницаемый почвогрунт, а также в щель за ножом-стойкой рыхлителя и на плужную подошву лемеха рыхлителя зависит от увлажения почвогрунта в момент проведения рыхления. Поэтому рыхление проводят в период при уровне стояния почвенно-грунтовых вод не выше дна траншеи дрены. Учитывая же и возможность повреждения дренажа при проведении глубокого рыхления, рыхление проводят на глубину, не менее чем на 30 см меньшую минимальной глубины заложения дрен.
Известно, что глубокое рыхление связных слабоводопроницаемых почвогрунтов высокоэффективно только на фоне их предварительного осушения закрытым дренажем. Предложенный глубокорыхлитель слабоводопроницаемых почвогрунтов, перекрытых двучленными отложениями малой мощности, способствует улучшению приточности воды к дренам. Это обеспечивает достижение запланированного технического результата.
Заявленный глубокорыхлитель промышленно применим. Он может быть изготовлен промышленным способом и использован при строительстве, реконструкции, ремонте и эксплуатации дренажных систем и использовании дренируемых почв.