СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ГРЕБНЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF FORMING OF FURROW SLICES AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к формированию гребней при возделывании овощных культур.
Известен способ обработки суглинистых почв [1]. Известный способ относится к обработке тяжелых суглинистых почв, например, под картофель, включает размельчение почвенных комков на всю глубину пахотного горизонта и формирование из нее гребней. Однако при этом нарушается сложившийся почвенный массив с установившейся капиллярной скважностью, но и ухудшается транспирация почвенной влаги из нижних слоев почвы в посевной слой.
Для того чтобы повысить урожайность возделываемых культур за счет улучшения развития корневой системы растений при обработке суглинистых почв, в известном способе из пахотного горизонта выделяют фракцию менее 25 мм, как бы создавая массив с капиллярной скважностью, и укладывают ее в нижний слой горизонта, а оставшуюся часть крупной фракции почвы измельчают до размеров 25-30 мм, формируют слой почвы с некапиллярной скважностью и укладывают ее на ранее уложенный слой мелкой почвы. Далее при образовании гребней мелкую почву с нижнего слоя пахотного горизонта располагают в их основании с целью транспирации влаги, а верхнюю часть гребней формируют из почвы с некапиллярной скважностью, чтобы уменьшить потери влаги с верхнего пахотного горизонта. Известный способ обработки суглинистых почв с одновременным формированием гребней предназначен для посадки крупносемянных культур, в частности картофеля, и неприемлем для посева мелкосемянных овощных культур. Поскольку при высеве в рыхлый слой почвы гребней между почвенными комками и семенами не обеспечивается полного контакта, так как почва не успевает осесть. Кроме того, семена лишаются доступной капиллярной влаги, сам почвенный массив иссушается и подвергается ветровой и водной эрозии при атмосферных осадках. В результате семена погибают или дают разновозрастные всходы, что приводит к потере урожайности.
Известен культиватор-гребнеобразователь для предпосевной обработки почвы под посадку картофеля и других овощных культур [2]. В известном культиваторе реализован способ и устройство для обработки почвы с одновременной поделкой гряд. Сущность способа состоит в том, что почвенные комки измельчают ножами фрезерного барабана по всей ширине захвата агрегата, затем производят нарезку борозд окучниками с образованием гребней путем подъема, оборачивания, укладки подрезанных пластов почвы на основание гребней и формирование с одновременным уплотнением образуемых гребней профилирующим катком.
Однако при такой обработке почвы фрезой нарушается капиллярная скважность почвенного массива, образовавшегося за период от осенней до весенней обработки. Ухудшение транспирации почвенной влаги из нижних слоев почвы в посевной слой означает появление разновозрастных всходов, как следствие, недобор урожая.
3
Известен способ формирования гребней при предпосевной обработке суглинистых почв и устройство для его осуществления [3], принятые нами за прототип. В известном способе преследовалась: разработка оптимальных параметров способа формирования гребней, структуры почвы в зоне высева семян и устройство для его осуществления. Размельчение почвенных комков фрезами в зоне высева должно производиться до размеров в 3 мм с плотностью почвы в интервале 1.15-1.25 г/см. Формирование гребней с указанными параметрами и вогнутой кривизной уплотненных поверхностей в виде эллипсов направлено на улучшение влажностных, воздушных и тепловых режимов почвы и на исключение ветровой и водной эрозии почвы.
Однако существенным недостатком известного способа и устройства для его осуществления является компоновка почвенного массива с капиллярной скважностью внутри почвенного массива с некапиллярной скважностью. Поэтому степень насыщенности почвенного слоя доступной влагой во многом зависит от толщи массива с некапиллярной скважностью, лежащей под массивом с капиллярной скважностью, и от количества влаги в нижележащих слоях почвы, передвижение капиллярной воды происходит значительно медленнее, что вызывает страдание растений от недостатка влаги, а при большой толщине почвы с некапиллярной скважностью растения страдают даже при имеющемся запасе доступной воды, находящейся в нижележащих слоях почвы.
Технической задачей настоящего изобретения являлась разработка способа, обеспечивающего высеваемую культуру доступной (капиллярной) водой поступающей из массива почвы с капиллярной скважностью, а подуплотнение поверхностного слоя этого массива сдерживает чрезмерный выход капиллярной воды и разработка устройства для его осуществления.
Относительно способа это достигается тем, что в отличие от прототипа массив почвы с капиллярной скважностью не создается вновь, а сохраняется в почвенном слое таким, каким он был сформирован при осенней обработке почвы и улучшился за счет атмосферных осадков и естественной усадки за столь продолжительный период. Кроме этого, с массива с капиллярной влажностью удаляется иссушенный поверхностный слой, а вновь образованная поверхность подуплотняется, что сдерживает чрезмерный расход капиллярной воды. На вновь образованную поверхность осыпается слой, состоящий из отфрезерованной почвы, образующий посевной слой. Такая же почва укладывается на боковую поверхность, придавая формируемому гребню окончательную форму. Однако эта отфрезерованная почва является почвенным массивом с некапиллярной скважностью и сохраняет доступную влагу в количестве, востребованном возделываемой культурой.
Относительно устройства для осуществления способа это достигается тем, что в отличие от прототипа оно снабжено рабочими органами в виде цепей, размещенными между фрезерными барабанами на одном валу.
Звенья цепи, расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях, не только разбивают крупные комки почвы, но и очищают массив от иссушенного слоя почвы, при этом очищенная поверхность, подвергаясь ударному воздействию звеньев цепи, уплотняется.
Снабжение устройства цепями между фрезерными барабанами позволяет обеспечивать необходимую плотность поверхностного слоя почвенного массива с капиллярной скважностью посредствам подбора массы цепей и размера звеньев, из которых она состоит. Кроме того, изменением количества звеньев в цепи также можно менять степень воздействия цепи на формируемую поверхность массива.
Патентуемое изобретение соответствует требованию единства, поскольку «Способ формирования гребней и устройство для его осуществления» направлены на решение одной и той же задачи - длительному обеспечению возделываемой культуры доступной влагой в достаточном количестве и могут использоваться только совместно.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного способа и устройства для его осуществления, позволили установить, что заявитель не обнаружил аналоги как для способа, так и для устройства, характеризующихся признаками, всем существенным признакам заявленного способа и устройства.
Таким образом, патентуемое изобретение соответствует критерию «Новизна».
Для проверки соответствия каждого патентуемого объекта критерию «Изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных решений по патентным и научно-техническим источникам информации. Результаты поиска показали, что способ и устройство для его осуществления патентуемого изобретения по совокупности отличительных признаков не попадает под известные технические решения и не вытекает для специалистов явным образом из известного уровня техники.
На фиг.1 изображен поперечный разрез гребня и на фиг.2 устройство, вид в плане.
Способ формирования гребней (фиг.1) включает формирование борозд фрезерованием почвы и отсыпкой ее на необрабатываемую почву,  являющуюся центральным массивом (поз.1) формируемого гребня, при этом иссушенный слой почвы с необрабатываемого массива сбрасывается цепями и перемешивается с отфрезерованной почвой и из отфрезерованной почвы формируются посевной слой (поз.3) и боковые откосы (поз.2), которые придают почвенному массиву окончательную форму гребня.
Отличительной особенностью способа является то, что посевной слой не превышает 5-6 см, а подуплотненный слой составляет 0.5-1.0 см.
Устройство для осуществления способа (фиг.2) содержит смонтированный на раме (поз.4) приводной вал (поз.5) с фрезерными барабанами (поз.6) и цепями (поз.7), прикрепленными к приводному валу в промежутках между фрезерными барабанами, кожух (поз.8) фрезерных барабанов, выполняющий роль гребнеобразующего рабочего органа, уплотняющего боковые стенки гребней (поз.9).
При движении агрегата на почву воздействуют одновременно ножи фрезерных барабанов и цепи, закрепленные на приводном валу. Цепи, воздействуя на иссушенный поверхностный слой нефрезеруемого массива почвы, разрушают его и тут же сбрасывают с массива и далее он перемешивается с отфрезерованной почвой.
Часть отфрезерованной почвы, попадая на поверхность нефрезеруемого массива, образует посевной слой, а другая часть, основная масса этой почвы, идет на формирование боковых откосов формируемого гребня.
Отсутствие на звеньях цепей острых кромок не только способствует крошению комков почвы, но и уплотняет вновь образуемый поверхностный слой нефрезеруемого массива почвы.
Так как цепи легкосменяемые, то они могут быть любых размеров и различного веса.
Такая технология и конструктивное выполнение устройства позволяют создавать гребни из почвенных массивов с капиллярной скважностью, обеспечивающих оптимальные условия для посева, роста и развития растений.
Источники информации
1. А.с. СССР №1521321, A01B 79/00, 79/02, 1987 г.
2. А.с. СССР №1817664, A01B 13/02, 1993 г.
3. Патент РФ 2284093, A01B 79/00, 13/02, 49/02, 2006 г.