СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ПОСЕВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF SOIL TREATMENT AND SEEDING AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам и устройствам для обработки почвы и посева.
Известна зернотуково-травяная сеялка СЗТ-3,6, обеспечивающая посев семян зерновых культур одновременно с высевом туков и семян трав под покров зерновых (в междурядья зерновых) с общим междурядьем 75 мм [Вайнруб В.И., Догановский М.Г. Механизация обработки почвы и посева в Нечерноземной зоне. - М.: Россельхозиздат, 1977. - 190 с. - С.134…146].
Недостатком технологического процесса посева, осуществляемого сеялкой СЗТ-3,6, является необходимость предварительной предпосевной обработки почвы, что требует наличия соответствующих орудий и машин и увеличивает сроки проведения посева. Кроме того, глубина хода наральниковых сошников, равная 20…40 мм, не позволяет осуществить качественный посев мелких семян трав на глинистых и суглинистых почвах, где согласно агротехническим требованиям их оптимальная глубина заделки составляет 5…20 мм (Рекомендации по улучшению лугов и пастбищ в Северо-Восточном регионе Европейской части России. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007 - 116 с. - С.36).
Известна комбинированная сеялка для полосного посева семян трав в дернину СДКП-2,8, осуществляющая фрезерование полос почвы в дернине одновременно с посевом семян трав и высевом туков, последующее прикатывание почвы в полосах [Рекомендации по улучшению лугов и пастбищ в Северо-Восточном регионе Европейской части России. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007 - 116 с. - С.47-52].
Недостатком технологического процесса посева, осуществляемого сеялкой СДКП-2,8, является невозможность совмещения посева семян трав и внесения туков с посевом зерновых культур. Кроме того, обработка почвы и посев проводится полосами с междурядиями более 300 мм, что неприемлемо для использования этого способа посева в полевых севооборотах.
Известно комбинированное орудие для обработки почвы и посева, содержащее фрезерный барабан, кожух с боковинами и размещенный под кожухом сошник, который установлен на определенном расстоянии от фрезерного барабана и защитного кожуха, что обеспечивает равномерный высев мелких семян при минимальной глубине посева [Сенин М.Ф. // Комбинированное орудие для обработки почвы и посева. Авторское свидетельство СССР №1009296, A01B 49/04, опубл. 07.04.1983, Бюл.13].
Недостатками данного устройства являются невозможность осуществления локального внесения туков и посева подпокровных культур, низкое качество и высокая энергоемкость обработки почвы из-за отсутствия предварительной культивации на глубину, превышающую глубину фрезерования.
Наиболее близким способом является способ обработки почвы, включающий рыхление нижнего и верхнего слоев почвы с созданием между ними уплотненной прослойки, причем культивация и рыхление почвы на всю глубину обработки осуществляется полосами, рыхление верхнего слоя почвы производится на глубину на 2…4 см превышающую глубину посева семян, туки вносятся локально и одновременно с культивацией почвы, а посев семян осуществляется на уплотненное ложе, выдавленное при предпосевном прикатывании в зонах локального внесения туков, с последующим укрытием семян почвой и послепосевным прикатыванием [Савиных П.А., Демшин С.Л., Владимиров Е.А. // Способ обработки почвы и посева и устройство для его осуществления. Патент РФ №2363127, A01B 79/02, 49/02, опубл. 10.08.2009, Бюл.22].
Недостатком этого способа обработки почвы и посева являются низкое качество обработки верхнего слоя почвы и посева из-за отсутствия сплошного выравнивания почвы после фрезерования, невозможность посева семян трав вследствие чего для осуществления подпокровного посева трав необходимо проводить дополнительную технологическую операцию с привлечением специальной техники, что приводит к временному разрыву между обработкой почвы и подпокровным посевом, обуславливая тем самым ухудшение роста и развития высеянных семян и снижение урожайности сельскохозяйственных культур.
Наиболее близким техническим решением является устройство для обработки почвы и посева, содержащее расположенные на раме установленные с возможностью свободного вращения и связанные между собой ускоряющей передачей передний рыхлительный барабан с приводными зубьями и задний рыхлительный барабан, культиваторные лапы, установленные между ними, причем стойки культиваторных лап расположены посередине междуследий приводных зубьев, защитный кожух и прикатывающие катки. Культиваторные лапы снабжены туконаправителями, которые соединены тукопроводами с туковым ящиком и подают туки в зоны, находящиеся от стоек культиваторных лап на расстоянии, равном 1/4 установочной ширины между лапами. Первый, по ходу движения, прикатывающий каток выполнен с ребордами высотой не менее глубины посева семян, которые установлены по следу высева туков и далее за которыми расположены семянаправители, связанные семяпроводами с семенным ящиком, загортачи и второй прикатывающий каток [Савиных П.А., Демшин С.Л., Владимиров Е.А. // Способ обработки почвы и посева и устройство для его осуществления. Патент РФ №2363127, A01B 79/02, 49/02, опубл. 10.08.2009, Бюл.22].
Недостатками указанного устройства являются сложность и металоемкость конструкции сошниковой группы, состоящей из катка с ребордами и семянаправителей, невозможность осуществления посева подпокровных культур, низкое качество посева из-за отсутствия выравнивания поверхности почвы после фрезерования и низкого качества копирования рельефа сошниковой группой.
Заявляемое изобретение направлено на решение следующей задачи: улучшение условий для развития и роста высеянных семян сельскохозяйственных культур за счет проведения обработки почвы, посева семян трав и зерновых культур за один технологический проход, повышение качества обработки и посева, а также расширение функциональных возможностей устройства для обработки почвы и посева при сохранении компактности его конструкции.
Поставленная задача решается за счет того, что согласно предлагаемому способу обработки почвы и посева, включающему рыхление полосами нижнего и фрезерование верхнего слоев почвы на глубину, превышающую на 2…4 см глубину посева семян зерновых культур, с созданием между ними уплотненной прослойки и одновременным с культивацией локальным внесением туков, посев семян зерновых культур с последующим укрытием их почвой и послепосевным прикатыванием, одновременно с фрезерованием в зонах локального внесения туков проводится посев семян трав и выравнивание поверхности почвы, а последующий посев семян зерновых культур осуществляется посередине междурядий зон локального внесения туков и посева семян трав.
Для осуществления этого способа устройство для обработки почвы и посева, содержащее расположенные на раме установленные с возможностью свободного вращения и связанные между собой ускоряющей передачей рыхлительный барабан с приводными зубьями и фрезерный барабан, установленные между ними и посередине междуследий приводных зубьев рыхлительного барабана культиваторные лапы с туконаправителями, соединенными тукопроводами с туковым ящиком, которые подают туки в зоны, находящиеся от стоек культиваторных лап на расстоянии, равном 1/4 установочной ширины между лапами, защитный кожух, семенной ящик для зерновых культур, загортачи и каток, согласно предлагаемому изобретению имеет расположенные под защитным кожухом, позади фрезерного барабана и по следу высева туков семянаправители для семян трав, которые связаны семяпроводами с ящиком для семян трав, при этом защитный кожух оснащен выравнивателем поверхности почвы и брусом крепления, а каждый из сошников для посева зерновых культур установлен посередине междурядий зон локального внесения туков и посева семян трав на прицепе пружины кручения, закрепленных на брусе крепления, причем горизонтальное положение прицепа пружины кручения с сошником соответствовует усилию пружины кручения, необходимому для заглубления сошника на установочную глубину посева, при этом усилие заглубления сошника и установочная глубина посева регулируются поворотом бруса крепления и изменением расстояния от оси пружины кручения до точки крепления сошника. Глубина посева семян трав регулируется изменением положения по вертикали нижнего обреза семянаправителя относительно нижнего обреза выравнивателя поверхности почвы. Витки пружины кручения имеют прямоугольную форму сечения, причем большая сторона прямоугольника расположена в поперечно-горизонтальной плоскости относительно направления движения устройства.
На чертежах представлены схемы, поясняющие сущность изобретения: фиг.1 - схема способа обработки почвы и посева; фиг.2 - общий вид устройства для обработки и посева (вид сбоку); фиг.3 - схема размещения рабочих органов.
Способ обработки почвы и посева заключается в том, что за один технологический проход осуществляются следующие операции (фиг.1):
а) рыхление почвы полосами приводными зубьями рыхлительного барабана;
б) культивация почвы в необработанных после прохода рыхлительного барабана междурядьях с одновременным локальным внесением туков;
в) фрезерование верхнего слоя почвы на глубину, превышающую на 2…4 см глубину посева семян зерновых культур, с одновременным созданием уплотненной прослойки между нижним груборазрыхленным слоем глубиной, равной глубине культивации, и верхним мелкоагрегатным слоем почвы, посевом семян трав в зонах локального внесения туков и выравниванием поверхности почвы;
г) последующий посев семян зерновых культур, который осуществляется посередине междурядий зон локального внесения туков и посева семян трав;
д) укрытие семян почвой с последующим послепосевным прикатыванием для обеспечения лучшего контакта высеянных семян с почвой.
При предложенном способе обработки почвы и посева выравнивание поверхности почвы после фрезерования и посева семян трав одновременно устраняет разницу в заделке семян трав почвой, отразившейся от внутренней поверхности защитного кожуха, и обеспечивает ровный микрорельеф поверхности, то есть значительно улучшает качество обработки почвы и создает хорошие условия для функционирования сошников при посеве семян зерновых культур. При этом предложенная последовательность выполнения технологических операций: фрезерование почвы совместно с посевом семян трав, выравнивание микрорельефа и посев семян зерновых культур, позволяет отказаться от ряда механизмов и деталей, которые обеспечивают качество посева при существующих способах обработки почвы и посева, производимых за один технологический проход. Это предоставляет возможность совместить обработку почвы, посев семян трав и зерновых культур, проводимые с высоким качеством и без разрыва во времени, в компактном, с низкой удельной металлоемкостью устройстве, что, в свою очередь, за счет уменьшения веса или увеличения ширины захвата машинно-тракторных агрегатов снижает отрицательное влияние уплотнения почвы их ходовыми системами. Таким образом, происходит улучшение условий для развития и роста высеянных семян сельскохозяйственных культур за счет проведения обработки почвы, покровного и подпокровного посева за один технологический проход, повышается качество обработки почвы.
Кроме того, высеянные по схеме данного способа туки находятся на сравнительно одинаковом расстоянии r от семян зерновых культур и от семян трав из-за разницы в глубине их заделки. Это обеспечивает эффективное использование питательных веществ туков как семенами трав, так и семенами зерновых культур, что также создает наилучшие условия для развития и роста высеянных семян сельскохозяйственных культур и повышает качество посева.
Устройство для осуществления заявленного способа обработки почвы и посева (фиг.2, 3) содержит раму 1, на которой последовательно расположены рыхлительный барабан 2 с приводными зубьями 3 и фрезерный барабан 4 с дисками 5, на которых с двух сторон установлены Г-образные ножи 6, связанный с рыхлительным барабаном ускоряющей передачей 7 и закрытый защитным кожухом 8. Культиваторные лапы 9 установлены между рыхлительным и фрезерным барабанами, причем стойки культиваторных лап расположены посередине междуследий приводных зубьев рыхлительного барабана. Культиваторные лапы имеют туконаправители 10, соединенные тукопроводами 11 с туковым ящиком 12, которые подают туки в зоны, находящиеся от стоек культиваторных лап на расстоянии, равном 1/4 установочной ширины а между лапами. Под защитным кожухом, позади фрезерного барабана и по следу высева туков расположены семянаправители 13 для семян трав, которые связаны семяпроводами 14 с ящиком для семян трав 15. Защитный кожух оснащен выравнивателем 16 поверхности почвы и брусом крепления 17. Каждый из сошников 18 для посева зерновых культур установлен посередине междурядий зон локального внесения туков и посева семян трав на прицепе пружины кручения 19, которые закреплены на брусе крепления, и связан семяпроводами 20 с семенным ящиком 21 для зерновых культур. Далее расположены загортачи 22 и каток 23 для послепосевного прикатывания, оборудованный механизмом регулировки глубины обработки 24.
Устройство работает следующим образом. При поступательном движении приводные зубья 3, установленные на рыхлительном барабане 2, принудительно перекатываясь под действием тяговой силы трактора, через ускоряющую передачу 7 приводят во вращение фрезерный барабан 4 с дисками 5, на которых с двух сторон установлены Г-образные ножи 6. При этом приводные зубья 3 рыхлительного барабана 2 производят рыхление почвы полосами шириной равной ширине почвозацепов приводных зубьев. Культиваторные стрельчатые лапы 9 подрезают и рыхлят пласт почвы в необработанных после прохода рыхлительного барабана междурядьях. Одновременно с этим через туконаправители 10 культиваторных лап, соединенных тукопроводами 11 с туковым ящиком 12, в зоны, находящиеся от стоек культиваторных лап 9 на расстоянии, равном 1/4 установочной ширины между лапами, подаются туки.
Далее Г-образные ножи 6 фрезерного барабана 4 интенсивно измельчают верхний слой почвы на глубину, превышающую на 2…4 см глубину посева семян зерновых культур. В процессе фрезерования почвы Г-образными ножами создается уплотненная прослойка глубиной 1…2 см между нижним груборазрыхленным слоем глубиной, равной глубине культивации, и верхним мелкоагрегатным слоем почвы, которая способствует перемещению влаги из нижних слоев почвы. Одновременно с фрезерованием верхнего слоя почвы, в зонах локального внесения туков осуществляется посев семян трав, которые по семяпроводам 14 из ящика для семян трав 15 через семянаправители 13 укладываются на требуемую глубину и укрываются слоем почвы, отразившимся от внутренней поверхности защитного кожуха 8. Далее неровности микрорельефа почвы сглаживаются выравнивателем 16 поверхности почвы, при этом одновременно происходит выравнивание глубины посева семян трав. Сошники 18 для посева зерновых культур, упругозакрепленные на защитном кожухе, формируют посередине междурядий зон локального внесения туков и посева семян трав бороздки, в которые через них по семяпроводам 20 из семенного ящика 21 для зерновых культур подаются семена. Укрытие семян зерновых культур почвой выполняется загортачами 22. Каток 23 производит послепосевное прикатывание для обеспечения лучшего контакта высеянных семян с почвой и одновременно служит для регулировки глубины обработки устройством при помощи механизма регулировки глубины обработки 24.
Совместное взаиморасположение фрезерного барабана относительно защитного кожуха и установленных на нем семянаправителей для семян трав, выравнивателя поверхности почвы и бруса крепления сошников позволяет отказаться от индивидуальных механизмов копирования рельефа для сошников высева трав и зерновых культур, установить вместо сошников для семян трав семянаправители, осуществить крепление всей сошниковой группы на защитном кожухе, что обеспечивает компактность сошниковой группы, снижает сложность и металлоемкость ее конструкции, позволяет расширить функциональные возможности устройства при сохранении его компактности и обеспечении высокого качества посева семян трав и зерновых культур.
Выравнивание поверхности почвы после фрезерования и посева семян трав одновременно устраняет разницу в заделке семян трав почвой, отразившейся от внутренней поверхности защитного кожуха, и обеспечивает ровный микрорельеф поверхности. В этом случае для копирования оставшихся неровностей микрорельефа, чтобы обеспечить одинаковую глубину посева семян зерновых культур по ширине устройства, достаточно амплитуды хода прицепа пружины кручения 19 с сошником 18, при условии, что горизонтальное положение прицепа соответствует усилию пружины кручения, необходимому для заглубления сошника на установочную глубину посева. Для установки сошников для зерновых культур на заданную глубину посева в различных почвенных условиях усилие заглубления сошника обеспечиваются поворотом бруса крепления и изменением расстояния от оси пружины кручения до точки крепления сошника.
Семянаправители для семян трав расположены в слое движущихся в свободном полете частиц почвы после воздействия на нее ножей фрезерного барабана, поэтому для качественного посева не требуется специальных сошников для формирования бороздок, в которые укладываются семена трав. При совмещении фрезерования с посевом глубина заделки семян трав зависит в основном от количества почвы, отразившейся от внутренней поверхности защитного кожуха и засыпавшей их, и регулируется изменением положения по вертикали нижнего обреза семянаправителя относительно нижнего обреза выравнивателя поверхности почвы.
Для того чтобы обеспечить устойчивость хода сошников для зерновых культур в продольно-вертикальной плоскости относительно направления движения, витки пружины кручения имеют прямоугольную форму сечения, причем большая сторона прямоугольника расположена в поперечно-горизонтальной плоскости относительно направления движения устройства.
Использование способа обработки почвы и посева и устройства для его осуществления обеспечивает наиболее благоприятные условия для развития и роста высеянных семян сельскохозяйственных культур за счет проведения обработки почвы, посева семян трав и зерновых культур за один технологический проход при повышении качества обработки почвы и посева, расширении функциональных возможностей устройства для обработки почвы и посева и сохранении компактности его конструкции.