Патент на изобретение №2299538

(54) СПОСОБ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КУКУРУЗЫ НА ЗЕРНО В УСЛОВИЯХ ОСТРО ЗАСУШЛИВОГО КЛИМАТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может использоваться при возделывании кукурузы в регионах с острым дефицитом влаги. Способ включает уборку предшественника, лущение стерни, уничтожение одно- и многолетних сорняков внесением гербицидов, создание запасов минерального питания, основную обработку почвы, выравнивание рельефа почвы, предпосевную культивацию, подготовку семян, внесение гербицидов в защитные зоны, посев, междурядные уходы, защиту посевов от болезней и сельскохозяйственных вредителей и уборку. При этом в раннезимний период при промерзании верхнего слоя почвы на глубину 0,05…0,10 м проводят поделку влагонакопительных щелей на глубину 0,6…0,8 м в направлении усредненных горизонталей рельефа поля. Шаг между щелями выбирают равным 2,8…5,6 м и выполняют из условия перепадов высот между горизонталями рельефа не выше 0,10…0,20 м. При этом каждую щель снабжают устьем для водосбора естественных осадков. Рабочий орган почвообрабатывающего орудия включает стойку, в нижней части которой закреплен рыхлящий элемент и установленный за ним направляющий стержень, а также формирователь устья щели. Последний выполнен из частей левой и правой боковин стойки. При этом частям левой и правой боковин придана форма элементов поверхностей полых усеченных конусов, которые обращенны большими основаниями в сторону движения стойки. Фронтальные кромки частей левой и правой боковин имеют режущие кромки. Образующие конических поверхностей в верхних частях формирователя наклонены под углом 15…30° к горизонту, а направляющий стержень в виде плоского параллелепипеда размещен между левой и правой боковинами стойки. При этом выступающая часть стержня имеет двугранное лезвие с режущей кромкой. Кромка выполнена ортогонально к направлению движения стойки. Рыхлящему элементу придана С-образная форма из полосовой конструкционной стали. Концевые загнутые участки снабжены режущими кромками, а монтажный кронштейн размещен между боковинами на нижнем конце стойки и зафиксирован средствами крепления. Рыхлящий элемент имеет возможность переустановки на нижнем конце стойки. Кронштейн рыхлящего элемента крепится к левой и правой боковинам стойки с помощью штифтов и болтов с потайной головкой, которые ввинчиваются поочередно в кронштейн со стороны левой и правой боковин. Заявленное изобретение обеспечивает повышение урожайности зерна районированных сортов кукурузы. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 табл., 12 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может применяться при возделывании кукурузы на зерно и силос в регионах с острым дефицитом влаги в почве.

Известен способ возделывания сельскохозяйственных культур, включающий посев, обработку междурядий, уборку вдоль рядков, в котором, с целью повышения урожайности и качества продукции, высеивают семена однолетних кормовых культур, сходных по технологии возделывания и различающихся по содержанию питательных веществ, параллельно чередующимися рядами в чистом виде; производят посев последовательно в каждый ряд следующих культур: силосная кукуруза, сахарное сорго, силосный подсолнечник, зерновое сорго; посев производят с междурядьями 45-70 см (SU авторское свидетельство №1604194 А1, М.кл.⁵ А01С 7/00. Способ возделывания сельскохозяйственных культур / В.М.Кононов, Л.Е.Дорофеев, И.А.Пименов, В.Н.Павленко (СССР). – Заявка 4460013/30-15; Заявлено 13.07.1988; Опубл. 07.11.1990, Бюл. №41).

К недостаткам описанного способа применительно к решаемой нами проблеме относятся острый дефицит влаги, т.к. каждая из перечисленных технологических операций связана с потерей доступной влаги. Транспирация влаги из корнеобитаемого горизонта не восполняется осадками в летний период в условиях резко континентального климата в регионе Нижней Волги.

Известен также способ возделывания кукурузы, включающий предпосевную культивацию на глубину заделки семян, посев семян, довсходовые культивации с боронованием и последующий уход за посевами путем повсходовой и междурядных обработок почвы, в котором, с целью повышения урожайности за счет эффективного уничтожения сорняков в защитной зоне и сохранения влаги, повсходовую обработку почвы проводят путем первой культивации в фазе 5-6 листьев с образованием свального гребня по оси рядка растений высотой 5-6 см и второй культивации в фазе 8-10 листьев с образованием вала высотой 8-10 см на защитной зоне, а междурядную обработку проводят путем выравнивания почвы и глубокого рыхления на глубину 8-10 см (SU авторское свидетельство №1761014 А1, М. кл.⁵

К недостаткам описанного способа, наиболее близко к решаемой нами проблеме, относится то, что для обеспечения запасами продуктивной влаги посевы выполнены по схеме 2·70+140+2·70, т.е. часть поля не занята растениями, а все последующие технологические операции направлены на сохранение продуктивной влаги в корнеобитаемом горизонте. К сожалению, 45…75% выпадающих естественных осадков приходится на позднеосенний, зимний и ранневесенний периоды. Выпадающие осадки в виде дождя и снега в зимние оттепели стекают по ложбинам и оврагам в балки и не восполняют дефицит влаги.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту является способ возделывания кукурузы на зерно на орошаемых землях Волгоградской области, включающий уборку предшественника, лущение стерни, уничтожение одно- и многолетних сорняков, внесение гербицидов, органических и минеральных удобрений, влагозарядковый полив, основную обработку почвы, выравнивание рельефа почвы, предпосевную культивацию, подготовку семян, внесение гербицидов, посев, междурядные уходы, вегетационные поливы, защиту посевов от болезней и уборку (см. Идентификация возделывания кукурузы на зерно и силос на орошаемых землях Волгоградской области. Рекомендации / Сост.: И.П.Кружилин, В.М.Киреев, А.А.Климов, П.И.Алещенко и др. – Волгоград, 1990. – 27 с. Копия рекомендаций прилагается к материалам заявки).

К недостаткам описанного способа относится то, что в заявленном способе острый дефицит влаги в почве восполняется влагозарядковым и вегетационными поливами. Для достижения урожайности 3…4 т/га зерна требуется до 4,5…6,0 тысяч м³ воды на гектар. В сложившихся экономических отношениях, в частности высоких ценах на энергоносители, оросительную технику, насосы, магистральные и распределительные трубопроводы, возделывание кукурузы на зерно и силос в орошаемом земледелии экономически невыгодно.

Известен глубокорыхлитель, включающий закрепленный на стойке носок, на котором установлены долото и рыхлящий элемент, в котором, с целью повышения качества рыхления и снижения тягового сопротивления, долото имеет S-образную форму, а рыхлящий элемент – форму усеченного эллиптического конуса, основание которого расположено перпендикулярно горизонтали, при этом рыхлящий элемент размещен под выпуклой частью S-образного долота; нижняя кромка боковой поверхности эллиптического конуса имеет форму гиперболы, а секущая плоскость параллельна горизонтали и расположена выше оси симметрии эллиптического конуса (SU авторское свидетельство №1033018, М. кл. А01В 13/08, 1983).

К недостаткам описанного глубокорыхлителя, применительно к решаемой нами проблеме, относятся большие энергозатраты, вынос грунта на дневную поверхность, образование прищелевого валика.

Известен способ щелевания почвы по озимым культурам, включающий нарезание щелерезом водоперехватывающих щелей с ярусно расположенными очаговыми резервуарами, в котором, с целью снижения повреждаемости растений и увеличения водопоглощения в зоне корней, при щелевании очаговые резервуары создают ниже узла кущения в зоне образования вторичных корней с размещением вытесняемой почвы в боковинах щелей и резервуарах (SU авторское свидетельство №1604171, М. кл. А01В 13/16, 1990).

К недостаткам описанного способа щелевания почвы относится то, что несмотря на формирование очаговых резервуаров по высоте щели, их заполнение становится проблематичным из-за отсутствия устья, позволившего естественным осадкам поступать в саму щель.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту в части устройства относится рабочий орган почвообрабатывающего орудия, включающий стойку, на которой закреплен рыхлящий элемент и направляющий стержень, в котором, с целью снижения тягового сопротивления путем исключения забивания подрамного пространства почвой и растительными остатками, направляющий стержень выполнен по логарифмической спирали и установлен за рыхлящим элементом (SU авторское свидетельство №1033027, М. кл. А01В 35/26, 1983).

К недостаткам описанного рабочего органа относится то, что направляющий стержень не формирует полноценное устье для направления естественных осадков в глубь щели. Описанная конструкция стойки и средства прикрепления направляющего стержня разрушают боковые стенки щели, что недопустимо.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, – обеспечение запасами почвенной влаги за весь период произрастания растений кукурузы в условиях остро засушливого климата в Нижнем Поволжье.

Технический результат – повышение урожайности зерна районированных сортов кукурузы.

Указанный технический результат и эффект в части технологии достигается тем, что в известном способе возделывания районированных сортов кукурузы на зерно в условиях остро засушливого климата, включающем уборку предшественника, лущение стерни, уничтожение одно- многолетних сорняков внесением гербицидов, создание запасов минерального питания, основную обработку почвы, выравнивание рельефа почвы, предпосевную культивацию, подготовку семян, внесение гербицидов в защитные зоны и посев, междурядные уходы, защиту посевов от болезней и сельскохозяйственных вредителей, а также уборку, согласно изобретению, в раннезимний период при промерзании верхнего слоя почвы на глубину 0,05…0,10 м проводят поделку влагонакопительных щелей на глубину 0,6…0,8 м в направлении усредненных горизонталей рельефа поля, а шаг между щелями выбирают равным 2,5…5,6 м и выполняют из условия перепадов высот между горизонталями рельефа не выше 0,10…0,20 м, при этом каждую щель снабжают устьем для водосбора естественных осадков.

Указанный технический результат и положительный эффект в части технического средства достигается тем, что в известном рабочем органе почвообрабатывающего орудия, включающем стойку, в нижней части которой закреплен рыхлящий элемент и установленный за ним направляющий стержень, согласно изобретения, он снабжен формирователем устья щели, выполненным из частей левой и правой боковой стойки, при этом частям левой и правой боковин придана форма элементов поверхностей полых усеченных конусов, обращенных большими основаниями в сторону движения стойки, фронтальные кромки частей левой и правой боковин имеют режущие кромки, а образующие конических поверхностей в верхних частях формирователя наклонены под углом 15…30° к горизонту, направляющий стержень в виде плоского параллелепипеда размещен между левой и правой боковинами стойки, выступающая часть стержня имеет двугранное лезвие с режущей кромкой, выполненное ортогонально к направлению движения стойки, рыхлящему элементу придана С-образная форма из полосовой конструкционной стали, концевые загнутые участки снабжены режущими кромками, а монтажный кронштейн размещен между боковинами на нижнем конце стойки и зафиксирован средствами крепления; рыхлящий элемент имеет возможность переустановки на нижнем конце стойки; в качестве средства крепления кронштейна рыхлящего элемента к левой и правой боковинам стойки применены штифты и болты с потайной головкой, ввинчиваемые поочередно в упомянутый кронштейн со стороны левой и правой боковин.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен рабочий орган почвообрабатывающего орудия для поделки широких и глубоких водонакопительных щелей с устьями на поверхности обрабатываемого поля.

На фиг.2 – то же, вид в плане.

На фиг.3 – то же, вид спереди с указанием минимальной глубины щели (_min), номинальной ее глубины (_ном) и максимальной величины (_max).

На фиг.4 – сечение А-А на фиг.1, сопряжение монтажного кронштейна рыхлящего элемента с нижними концами боковин стойки и фиксирование левой боковины.

На фиг.5 – сечение Б-Б на фиг.1, центрирование монтажного кронштейна рыхлящего элемента цилиндрическим штифтом на нижних концах левой и правой боковин.

На фиг.6 – сечение В-В на фиг.1, сопряжение монтажного кронштейна рыхлящего элемента с нижними концами боковин стойки и фиксирование правой боковины (по ходу движения стойки).

На фиг.7 – сечение Г-Г на фиг.1, сечение направляющего стержня и боковин стойки в ее верхней части.

На фиг.8 – сечение Д-Д на фиг.1, сечение направляющего стержня и боковин стойки в ее средней части.

На фиг.9 – сечение Е-Е на фиг.1, сечение рыхлящего элемента и стойки в ее нижней части.

На фиг.10 – сечение Ж-Ж на фиг.3, продольно-вертикальное сечение левой части формирователя устья щели с указанием угла наклона а образующей поверхности формирователя к горизонту и угла заточки i режущей кромки на фронтальной части левой боковины.

На фиг.11 показаны отведенное поле под посев кукурузы с указанием горизонталей высот и уклонов рельефа поверхности и выполненные глубокие и широкие щели с устьями на поверхности для водосбора естественных осадков.

На фиг.12 – сечение З-З на фиг.11, вертикальный разрез щели с указанием устья в щель, армированных ее стенок и водонакопительной емкости в ее нижней части.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Способ возделывания районированных сортов кукурузы на зерно в условиях остро засушливого климата предусматривает последовательное выполнение следующих технологических операций: уборку предшественника, лущение стерни, уничтожение одно- и многолетних сорняков внесением гербицидов, создание запасов минерального питания, основную обработку почвы, выравнивание рельефа почвы, предпосевную культивацию, подготовку семян, внесение гербицидов в защитные зоны и посев в заданные агротехнические сроки, междурядные уходы, защиту посевов от болезней и сельскохозяйственных вредителей, а также уборку початков на зерно. Описанный перечень технологических операций за последние пять десятков лет в европейской части Российской Федерации прошли широкую производственную проверку и отражены в зональных технологических картах. Эти все операции оправданы лишь в тех случаях, если в корнеобитаемом горизонта обеспечивается запас продуктивной (доступной) влаги для нормального роста, цветения и плодоношения растений кукурузы.

Для пополнения запасов почвенной влаги и ее равномерного распределения по поверхности поля в раннезимний период при промерзании верхнего слоя почвы на глубину 0,05…0,10 см проводят поделку влагонакопительных щелей 1 (см. фиг.11 и 12) на глубину 0,6…0,8 м. Ширина щелей 1 должна быть не менее 0,04…0,06 м. Щели 1 выполняют в направлении усредненных горизонталей 2 рельефа поля 3. Шаг между щелями 1, равный 2,8…5,6 м, выполняют из условия перепадов высот между горизонталями 2 рельефа. При высоте перепадов не более 0,10 м шаг между проходами (щелями 1) в среднем устанавливают равным 5,6 м, а при поделке щелей 1 на сплошном рельефе и перепадами между горизонталями 2 до 0,2 м шаг между щелями 1 уменьшают до 2,8 м. Каждую щель 1 снабжают устьем 4 для направления ливневых осадков в зимние оттепели. Стенки 5 и 6 щели 1 армируют грунтом, вынесенным из плужной подошвы 7. Водосбор естественных осадков аккумулируют в резервуаре 8.

Описанный способ реализуют орудием, оснащенным следующими рабочими органами.

Рабочий орган для поделки широких и глубоких щелей 1 с резервуаром 8 в донной части (см. фиг.1-3) включает стойку 9, в нижней части которой закреплены рыхлящий элемент 10 и установленный за ним направляющий стержень 11. Рабочий орган для поделки щелей 1 снабжен формирователем 12 устья 4 щели 1. Формирователь 12 выполнен из частей 13 и 14 левой 15 и правой 16 боковин стойки 9. Частями 13 и 14 левой 15 и правой 16 боковин стойки 9 придана форма элементов поверхностей полых усеченных конусов. Большими основаниями конусов (раструбами) части 13 и 14 обращены в сторону движения стойки 9. Фронтальные кромки частей 13 и 14 имеют режущие кромки 17 и 18. Угол заточки i режущих кромок 17 и 18 (см. фиг.10) выполнен равным 21°±3°. Образующие конических поверхностей частей 13 и 14 в верхних частях формирователя 12 наклонены под углом к горизонту, равным 15…30°.

Направляющий стержень 11 имеет форму плоского параллелепипеда и размещен между левой 15 и правой 16 боковинами стойки 9. Выступающая часть стержня 11 имеет двугранное лезвие 19 с режущей кромкой 20. Режущая кромка 20 выполнена ортогонально к направлению движения стойки 9. Угол раствора граней лезвия 19 выполнен меньше 30°. Направляющий стержень 11 выполнен из листовой конструкционной стали толщиной 16 мм. Левая и правая боковины 15 и 16 выполнены из листового металла толщиной 12 мм из той же марки стали. Стойка 9 выполнена сварной из направляющего стержня 11 и боковин 15 и 16. Верхняя часть стойки 9 снабжена монтажными отверстиями 21.

Рыхлящий элемент 10 (см. фиг.1-6) имеет С-образную форму. Рыхлящий элемент 10 выполнен из конструкционной полосовой стали сечением (12…16)×50 мм. Материал – углеродистая сталь У9…У11. Концевые загнутые участки 22 и 23 снабжены режущими кромками 24. Рыхлящий элемент 10 снабжен монтажным кронштейном 25. Кронштейн 25 размещен между левой 15 и правой 16 боковинами на нижней части стойки 9. Рыхлящий элемент 10 благодаря кронштейну 25 имеет возможность переустановки в пазу между боковинами 15 и 16 нижней части стойки 9. Рыхлящий элемент 10 средствами крепления зафиксирован на нижнем конце стойки 9. Долговечность рыхлящего элемента 10 и его монтажепригодность в течение срока эксплуатации рабочего органа достигается тем, что в качестве средства крепления кронштейна 25 рыхлящего элемента 10 к левой 15 и правой 16 боковинами стойки 9 применены цилиндрический штифт 26 и болты 27 с потайной головкой под шестигранник. Болты 27 поочередно ввинчены в резьбовые отверстия упомянутого кронштейна 25 со стороны углубления 28 левой боковины 15 и углубления 29 правой боковины 16.

Рабочий орган почвообрабатывающего орудия при поделке широких и глубоких щелей с устьями для водоподачи в накопительные емкости функционирует следующим образом.

Стойку 9 монтажными отверстиями 21 фиксируют на раму мелиоративной или почвообрабатывающей машины. Навеской агрегатируемого трактора колесами орудия режущего кромку 24 рыхлящего элемента 10 устанавливают на глубину 0,7…0,8 м от поверхности поля 3, а режущую кромку 20 двугранного лезвия 19 направляющего стержня 11 – вертикально по отвесу.

При установившемся движении на рабочих скоростях 5,4…10,8 км/ч режущая кромка 24 рыхлящего элемента 10 подрезает полосу грунта шириной 50…60 мм. Этот слой скользит вверх в направлении направляющего стержня 11. Одновременно с этим вертикально режущей кромкой 20 двугранного лезвия 19 пласт почвы разрезается на левую и правую части, образуя щель 1. Поступающий с поверхности рыхлящего элемента 10 слой грунта режущей кромкой 20 делится пополам. Грунт поступает на боковые поверхности направляющего стержня 11. Далее эти потоки (почвы и грунта) левой боковиной 15 и правой боковиной 16 вдавливаются в бок, образуя армированные стенки 5 и 6 щели 1. Далее в работу вступает формирователь 12 устья 4 щели 11. Выдавливаемая наружу часть слоя почвы из пахотного горизонта боковинами 15 и 16 встречается с частями 13 и 14 формирователя 12. За счет раструбов частей 13 и 14 фонтанирующие слои почвы коническими поверхностями формирователя 12 прижимаются внизу и часть верхнего слоя сдвигается вбок, образуя плавные откосы устья 4. Таким образом, в раннезимний период при минимальной деформации почвы и грунта колесами агрегатируемого трактора формируются устья 4 и щели 1 с армированными стенками 5 и 6. В силу особенностей природно-климатических условий Нижнего Поволжья, где наибольшее количество осадков выпадает в период ноябрь-март месяцы, выпадающие жидкие осадки, а при интенсивном снеготаянии в оттепели, потоки воды устьями 4 направляются в щели 1, а из них – во влагонакопительные резервуары 8. Поступившие осадки увеличивают запасы воды не только выше плужной подошвы 7 – в пахотные горизонты, но и под ней. В период снеготаяния за счет выполнения щелей 1 по усредненным линиям горизонталей 2 вода удерживается щелями 1 без ливневых потоков и водной эрозии почвы. Экспериментально доказано, что запасов доступной влаги в метровом слое достаточно, чтобы обеспечить получение 3-4 т/га зерна кукурузы в год при минимальном количестве осадков в период май – июль месяцы.

Эффективность заявленной технологии возделывания гибридов кукурузы на зерно раннеспелых сортов Поволжский 107 СВ и Поволжский 176 СВ, среднеранних сортов Поволжский 23 СВ, Поволжский 212 MB, РОСС 272 АМВ и среднеспелого сорта РОСС 331 MB представлена в таблицах 1-6. Данные получены в период вегетации 2001-2005 годы. В качестве контроля взята базовая технология для возделывания гибридов кукурузы на зерно в условиях Волгоградской области.

Формула изобретения

1. Способ возделывания кукурузы на зерно в условиях остро засушливого климата, включающий уборку предшественника, лущение стерни, уничтожение одно- и многолетних сорняков внесением гербицидов, создание запасов минерального питания, основную обработку почвы, выравнивание рельефа почвы, предпосевную культивацию, подготовку семян, внесение гербицидов в защитные зоны, посев, междурядные уходы, защиту посевов от болезней и сельскохозяйственных вредителей и уборку, отличающийся тем, что в раннезимний период при промерзании верхнего слоя почвы на глубину 0,05…0,10 м проводят поделку влагонакопительных щелей на глубину 0,6…0,8 м в направлении усредненных горизонталей рельефа поля, а шаг между щелями выбирают равным 2,8…5,6 м и выполняют из условия перепадов высот между горизонталями рельефа не выше 0,10…0,20 м, при этом каждую щель снабжают устьем для водосбора естественных осадков.

2. Рабочий орган почвообрабатывающего орудия, включающий стойку, в нижней части которой закреплен рыхлящий элемент и установленный за ним направляющий стержень, отличающийся тем, что он снабжен формирователем устья щели, выполненным из частей левой и правой боковин стойки, при этом частям левой и правой боковин придана форма элементов поверхностей полых усеченных конусов, обращенных большими основаниями в сторону движения стойки, фронтальные кромки частей левой и правой боковин имеют режущие кромки, а образующие конических поверхностей в верхних частях формирователя наклонены под углом 15…30° к горизонту, при этом направляющий стержень выполнен в виде плоского параллелепипеда и размещен между левой и правой боковинами стойки, а выступающая часть стержня имеет двугранное лезвие с режущей кромкой, выполненной ортогонально к направлению движения стойки, причем рыхлящий элемент выполнен С-образной формы из полосовой конструкционной стали и его концевые загнутые участки снабжены режущими кромками, а монтажный кронштейн рыхлительного элемента размещен между боковинами на нижнем конце стойки и зафиксирован средствами крепления.

3. Рабочий орган по п.2, отличающийся тем, что рыхлящий элемент имеет возможность переустановки на нижнем конце стойки.

4. Рабочий орган по п.2, отличающийся тем, что в качестве средства крепления кронштейна рыхлящего элемента к левой и правой боковинам стойки применены штифты и болты с потайной головкой, ввинчиваемые поочередно в упомянутый кронштейн со стороны левой и правой боковин.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 09.12.2007

Извещение опубликовано: 27.08.2009 БИ: 24/2009