Патент на изобретение №2204226

(54) СПОСОБ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ БАХЧЕВЫХ КУЛЬТУР И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к сельскому хозяйству и сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано при возделывании бахчевых культур. Способ возделывания бахчевых культур включает следующие операции: полосовую вспашку, предпосевную обработку почвы, посев с нарезкой направляющей борозды, междурядную обработку почвы и уборку плодов. В процессе выполнения способа верхний корнесодержащий слой почвы вместе с корневыми и растительными остатками при непрерывном движении подрезают полосами в двух наклонных пересекающихся плоскостях. Линию пересечения размещают на глубине 0,4-0,6 м от дневной поверхности. Подрезанный пласт в сечении в виде равнобедренного треугольника или неравнобокой трапеции поднимают на дневную поверхность смещением по наклонной стене борозды. Пласт поворачивают вокруг центра масс сечения. Пласт пожнивными остатками на дневной поверхности укладывают либо на наклонную стенку смежной борозды, либо вертикально с удалением от смежного пласта. Смещение смежных борозд с глубиной подрезания пласта выполняют из соотношения а:в=1,25-2,50, где а – глубина подрезания пласта (дно борозды), в – шаг между полосами (бороздами). Обработку почвы в ранневесенний период проводят прикатыванием верхнего слоя почвы под нагрузкой 0,2-0,5 МПа до смыкания смежных пластов. Рыхлитель почвы для полосовой вспашки почвы содержит раму, на которой установлены вертикальная ножевидная стойка и V-образно расположенные боковые ножи. Они соединены между собой в нижней части подрезающим рабочим органом. Верхняя монтажная часть вертикальной ножевидной стойки сопряжена равновеликими и равнонаклонными к горизонту полками V-образно расположенных боковых ножей. Одна из полок имеет направляющую для смещения в боковом направлении подрезанного пласта, наклоненную к плоскости полки с большей длиной. Направляющая размещена параллельно плоскости полки меньшей длины. Фронтальные участки полок и подрезающего рабочего органа в месте взаимного сопряжения полок снабжены отъемными лезвиями. Применение изобретения позволит снизить себестоимость бахчевых культур, а также увеличить их качество. 2 с.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано при возделывании бахчевых культур, преимущественно арбузов, на легких и тяжелых подверженных ветровой эрозии почвах.

Известен способ возделывания бахчевых культур, включающий предпосевную обработку почвы, посев с нарезкой направляющей борозды, междурядную обработку почвы и уборку плодов, согласно изобретению, направляющую борозду формируют с уплотнением боковых стенок и образованием берм по бокам борозды, уплотнение боковых стенок продолжают при междурядной обработке, а борозду используют в качестве направляющей при механизированной уборке плодов (RU, патент 2121254 C1, МПК⁶

Несмотря на то, что данный способ обеспечивает на весь период развития интенсивное произрастание растений бахчевых культур на чистом без сорняков поле с обработкой механизированным путем междурядий, однако он не учитывает особенностей строения корневых систем бахчевых культур, возделываемых в условиях богары с острым дефицитом влаги в корнеобитаемом горизонте и с высоким уровнем грунтовых вод в условиях пойм реки Волги, Ахтубы, Дона и их притоков.

В данном способе заложена традиционная система обработки почвы – полный оборот пласта с заделкой пожнивных и растительных остатков. Устоявшей глубины обработки почвы явно недостаточно для получения программируемой продуктивности в виде товарных плодов, отвечающих современным требованиям потребителей и рынка.

Этот способ возделывания бахчевых культур учитывает то, что основная функция корневой системы бахчевых культур, также как и других видов теплолюбивых растений, – снабжение надземной части растений минеральными веществами даже на обедненных почвах и водой из нижних почвенных горизонтов. Корни бахчевых культур принимают активное участие в процессах синтеза органических соединений. Они активно включают в обмен веществ как ассимиляты, поступающие из листьев, так и элементы минерального питания, поглощаемые из почвы или питательного раствора, особенно азот и фосфор.

Корневая система бахчевых культур стержневого типа. Она состоит из главного корня, боковых корней первого порядка, несущих в себе массу тонких ответвлений, боковых корней второго, третьего и последующих порядков и корневых волосков (сосущих корней). Все эти корни, распространяясь в почве и грунте, переплетаются между собой, образуя сплошную многоярусную сетку диаметром 8-10 м. Благодаря мощному развитию корневой системы бахчевые растения охватывают громадный объем почвы, а поверхностное расположение основной массы корней, сформированные в верхнем слое из-за несовершенства способа обработки почвы, позволяет максимально использовать выпадающие незначительные осадки. Этому способствует высокая сосущая сила листьев и корней тыквенных. Физиологически активная часть корневой системы расположена в основном на корнях второго и третьего порядков. Последним принадлежит основная роль в усвоении воды и минеральных веществ.

Главный корень у столового арбуза идет вертикально вниз и может проникать на глубину до 1 м. Боковые ответвления отходят от верхней части главного корня горизонтально, располагаясь в пахотном и подпахотном горизонтах на глубине 0,20-0,30 м, достигая длины 4-5 м. Корневая система столового арбуза со всеми разветвлениями охватывает до 7-10 ³ почвы, а у кормового арбуза – еще больше.

Растения дыни имеют такое же расположение в строении корневой системы, как и арбуза, но развита она несколько слабее: длина главного корня 0,6-1,0 м, боковых 2-3 м, число боковых корней 9-12 штук. У кустовых форм дыни корневая система распространяется в меньшем диаметре, чем у длинноплетистых сортов, но проникает в почву глубже. Наиболее сильное развитие корней отмечается у позднеспелых сортов дыни.

Корневая и надземная системы тыквы значительно мощнее, чем у дыни и арбуза: длина стержневого корня – 2 м, боковых корней 2-5 м, их число достигает 12 штук, длина корней второго порядка – до 2,5 м и третьего порядка – до 1,5 м. Общая длина основных корней у взрослого растения арбуза достигает 57,5 м, у дыни – 32 м, у тыквы – 171,5 м (по данным Быковской бахчевой опытной станции, Волгоградская область).

Формирование корневой системы у бахчевых культур начинается до выхода семядолей на поверхность поля. К моменту появления всходов главный корень у различных видов и сортов имеет длину 0,1-0,2 м и боковые корни до 0,07-0,08 м. Боковые корни тыквы в фазе одного настоящего листа достигают 0,35 м, а в период шатрика (5-7 листьев) – до 1,4 м.

У скороспелых сортов арбуза корневая система формируется ускоренными темпами. В период вегетативного роста растений она достигает более мощного развития и обладает активной функциональной деятельностью, чем у позднеспелых сортов арбуза. Начиная с фазы цветения, позднеспелые растения достигают (догоняют), а затем превосходят по мощности (приросту) развития корневой системы скороспелых сортов.

На строение и размеры корневой системы бахчевых культур существенное влияние оказывают технология возделывания, факторы внешней среды, тип почвы, глубина ее обработки и способ, количество в ней доступной (усвояемой) влаги, площадь питания и схема размещения растений.

На легких почвах корневая система развивается более мощной и разветвленной, чем на тяжелых. Растения, под которые вносят минеральные удобрения, имеют развитую корневую систему, чем на неудобренном фоне. В условиях орошения в дельте р.Волги (Волгоградская и Астраханская области) корневая система находится в приповерхностном слое 0-0,2 м, в диаметре – 2,5-3 м. Стержневой корень достигает глубины 0,34-0,45 м. В этом регионе достигается полная обеспеченность влагой на весь период развития (имеет место и переувлажнение). В условиях богары корни арбуза и дыни проникают на глубину 1,8-2,5 м. Корни первого порядка размещаются в слое почвы и грунта в горизонтах 0,25 м 0,02 м – 0,45-0,65 м 0,03 м. Корни второго и третьего порядков достигают отметок 0,7-0,9 м, а иногда проникают и глубже.

На разреженных посевах корневая система бахчевых культур располагается ближе к поверхности бахчевого поля и распространяется шире. На это также указывают исследователи В. Ф. Белик и М.Я. Веселовский (см. например, В.Ф. Белик. Бахчеводство. – М.: Колос, 1982. – 175 с., ил. – (Учебники и учебные пособия для высших с.-х. учеб.заведений). – С. 35-38).

Известен комбинированный агрегат для возделывания бахчевых культур, содержащий поперечный брус с опорными колесами, связанные с брусом секции культиваторных рабочих органов и высевающие секции, в котором, согласно изобретению, агрегат снабжен поперечной балкой, расположенной параллельно брусу и шарнирно соединенной посредством продольных тяг с брусом, одна из продольных тяг дополнительно соединена с брусом посредством гидроцилиндра с винтовым упором, агрегат снабжен устройством для нарезки направляющей борозды, которое при посеве закреплено на брусе и выполнено в виде отвалов с бермообразователями, при этом к поперечной балке прикреплены при посеве копирное колесо и высевающие секции, при междурядной обработке почвы – копирное колесо и дополнительные культиваторные рабочие органы; устройство для нарезки направляющей борозды снабжено расположенным в его нижней части центральным долотом, а бермообразователи выполнены в виде расположенных над отвалами полых наклонно переменного сечения разравнивателей, ширина захвата которых больше ширины захвата отвалов; устройство для нарезки направляющей борозды закреплено посредством стойки на брусе с возможностью вертикального и горизонтального смещений, каждый шарнир соединения передних концов продольных тяг с несущим поперечным брусом выполнен с двумя степенями свободы – с вертикальной и горизонтальной осями вращений, а каждый шарнир соединения задних концов продольных тяг с задней поперечной балкой выполнен с вертикальной осью вращения (RU, патент 2121254 C1, МПК⁶

Описанный агрегат обеспечивает качественный посев бахчевых культур в условиях неорошаемого и орошаемого бахчеводства, а также механизированные уходы за растениями на весь период вегетации. Этими устройствами достигается безгербицидная обработка бахчевого поля с чистыми, незасоренными всходами, растениями и экологически чистыми плодами.

Известен также способ возделывания пропашных культур, включающий оставление на поле растительных остатков предшествующей культуры, поделку гребней, удаление растительных остатков перед посевом из зоны рядка в междурядья и посев, в котором, с целью снижения эрозионных процессов и улучшения условий произрастания культуры, осенью производят щелевание с расстоянием, равным ширине междурядий, а весенний посев осуществляют на поверхности полос, обработанных по следам щелей, над которыми формируют гребни, причем растительные остатки вместе с поверхностным слоем почвы смещают в гребни по центру междурядий; щелевание проводят на глубину 50-70 см; гребни над семенами формируют высотой 6-8 см (SU, авторское свидетельство 1493132 A1, М.кл.⁴

К недостаткам этого способа применительно к решаемой нами задаче относятся неудовлетворительное качество основной обработки почвы под посевы бахчевых культур. Несмотря на то, что щелевание проводят на глубину 0,5-0,7 м, этого явно недостаточно, чтобы пополнить запасы почвы влагой за осенне-зимний период.

Известен способ возделывания пропашных культур, включающий ранне-весеннее закрытие влаги, предпосевную обработку почвы, посев семян и поделку направляющих щелей для сельскохозяйственной техники, в котором, с целью снижения затрат труда, повышения урожайности культур и противоэрозионной устойчивости почвы, осенью поперек склона выполняют культивацию по маркеру полосно с обработкой почвы в зоне предполагаемого рядка одновременно с посевом маячной культуры, ориентируясь по рядкам которой между обработанными полосами нарезают 2-4 щели на проход агрегата, а в весенне-летний период выполняют механизированные работы по закрытию влаги предпосевной полосной в зоне рядка культивации, внесению удобрений, ядохимикатов, посев семян в полосы и довсходовым обработкам посевов и последующие междурядные обработки выполняют орудиями с щеленаправителями, перемещающимися по щелям, нарезанным с осени, а маячная культура уничтожается при первой междурядной обработке; соотношение между шириной обработанной и необработанной полос устанавливают равным 0,2-0,6; глубина щелей менее чем на 5 см превышает максимальную глубину основной обработки почвы в севообороте; щели нарезают по следу ходовых систем тракторов; по следу ходовых систем трактора нарезают две щели (SU, авторское свидетельство 1384237 A1, М.кл⁴

Описываемый способ возделывания пропашных культур позволяет осуществлять строгое вождение тракторных агрегатов по маркерной линии или по направляющим щелям, уменьшая тем самым нагрузку на почву в междурядьях бахчевых культур. Это особенно важно для нормального произрастания корневых систем раннеспелых сортов арбузов. Однако величина защитных зон вдоль оси рядков остается существенной. Посевы требуют ручной прополки сорняков.

Известен способ обработки почвы при возделывании бахчевых культур, включающий подрезание и оборот пласта, крошение пласта путем трения почвенных агрегатов до образования агрономически ценных почвенных фракций (см. например, учебное пособие автора В.Г. Абезина “Ресурсосберегающая почвозащитная технология механизированного возделывания и уборки бахчевых культур”. – Элиста: Калмыцкий государственный университет, 1993. -120 с. -С. 7).

Анализ существующих традиционных приемов обработки почвы показывает, что все они исторически сложились как вынужденная дань борьбы с сорной растительностью. Однако обработанная таким способом почва не отвечает ни биологическим требованиям бахчевых культур, ни защите почвы от ветровой и водной эрозий.

В задачу обработки почвы при возделывании бахчевых культур входят: 1) изменение строения корнеобитаемого слоя почвы и ее структурного (агрегатного) состояния для создания благоприятных воздушного, водного и теплового режимов; 2) обеспечение запасами питательных веществ в усвояемой форме и воды из более глубоких горизонтов почвы, а также благоприятного протекания микробиологических процессов в почве и подпахотном горизонте; 3) механическое уничтожение сорной растительности как конкурентов в борьбе за использование энергии солнца, питательных веществ и запасов почвенной влаги, а также исключения возбудителей болезней и вредителей сельскохозяйственных культур; 4) полную заделку в почву растительных (пожнивных) остатков и вносимых органических и минеральных удобрений; 5) защита почвенного покрова от солнечной, ветровой и водной эрозий; 6) подавление активной жизнедеятельности многолетних злостных сорняков.

Все эти мероприятия должны быть направлены на создание оптимальных и благоприятных условий развития корневых систем бахчевых культур. Корневая система этой культуры обеспечивает надземную часть растения (арбуза, дыни, тыквы) минеральным питанием, водой и активно участвует в процессе синтеза органических соединений.

В принятой отвальной системе обработки почвы основная масса корней расположена лишь в слое до 0,3 м и образует разветвленную пространственную многоярусную сеть в пахотном слое диаметром 8-10 м.

Известен способ рыхления почвы, включающий отделение от монолита порций, их оборот на 180^o в поперечно-вертикальной плоскости и укладку в предыдущую борозду с разрыхлением каждой порции, в котором, с целью повышения качества рыхления и перемешивания почвы, каждую порцию выполняют трапецеидальной формы, а смежные порции укладывают в борозду с расположением больших оснований трапеций в противоположные стороны вдоль обрабатываемой полосы (SU, авторское свидетельство 1442099 A1, М.кл.⁴

Данный способ обработки почвы из-за больших энергетических затрат не приемлем для возделывания бахчевых культур. Себестоимость одной тонны раннеспелых сортов арбуза достигнет до 150 руб./т при выращивании в открытом грунте и 350 руб./т при возделывании под пленкой.

Известен также способ обработки почвы, включающий подрезание пластов почвы в горизонтальной и в наклонной к вертикальной плоскостях, а также поворот их, в котором, с целью повышения эффективности плодородия увлажненных почв, поворот пластов осуществляется на угол, близкий к 90^o

В данном способе обработки почвы привлекает внимание специалистов то, что подрезанные пласты уложены с воздушными интервалами. Это способствует интенсивной аэрации почвы, насыщению почвы атмосферным азотом, кислородом и активной деятельности микроорганизмов и почвенных бактерий. Однако подрезанные пласты почвы имеют неустойчивое положение и после укладки занимают хаотичное положение. Это затрудняет предпосевную обработку почвы.

Известен также способ обработки почвы, включающий полосное рыхление и последующее глубокое рыхление оставшихся между полосами монолитов почвы, в котором, с целью снижения энергоемкости и повышения качества обработки почвы, предварительное полосное рыхление выполняют на глубину 1/3 обрабатываемого пласта, а расстояние между полосами при этом устанавливают по соотношению
b2(H-h),
где b – расстояние между центрами полос;
H – общая глубина обработки;
h – глубина полосного рыхления
(SU, авторское свидетельство 948309, М.кл.³

В описанном способе заслуживает внимание то, что этот прием обработки разрушает плужную борозду. Выполненный рельеф дна борозды в виде треугольных канав способствует накоплению влаги и исключает сток воды. Однако этот способ обработки почвы предусматривает двукратное прохождение почвообрабатывающих агрегатов по одному и тому же месту. В условиях Волгоградской области на темно-каштановых, солонцеватых, светло-каштановых типах почв происходит слеживание обработанных слоев. Это исключает аэрацию верхнего корнеобитаемого горизонта, а также активное пополнение почвенной влаги в подпахотном горизонте.

Известен также способ возделывания бахчевых культур, включающий полосовую вспашку, посев, нарезку направляющих щелей, междурядную обработку, в котором, с целью снижения ветровой эрозии, направляющие щели нарезают и копируют на границе вспаханной и невспаханной полос, посев проводят с размещением рядков посередине вспаханных полос, при этом невспаханные полосы обрабатывают на протяжении всего периода вегетаций широкозахватными плоскорезами с укладкой плетей вдоль рядков в основных междурядьях, а перемещение колес ведут только по невспаханным полосам (SU, авторское свидетельство 1463154 A1, М. кл.⁴

Этот способ возделывания бахчевых культур нами принят в качестве наиближайшего аналога. Однако в этом способе, как и в выше описанных способах, не учитывается специфика строения корневых систем арбузов, дынь и тыквы. Несмотря на то, что посевы размещены с чередованием между не обработанными полосами, однако он не предусматривает защиту почвы от водной эрозии.

Известен глубокорыхлитель, содержащий стойку с передней клиновидной режущей кромкой, имеющей зубья и вырезы, и нижней подрезающей частью с горизонтальной передней и боковыми кромками, в котором, с целью повышения качества рыхления почвы и снижения тягового сопротивления, нижняя подрезающая часть в поперечно-вертикальной плоскости выполнена в виде клина, боковые поверхности которого выполнены по отрезку логарифмической спирали и сопряжены между собой по оси клина, выпуклость которой обращена вниз, а горизонтальная передняя кромка нижней подрезающей части выполнена по логарифмической кривой и сопряжена с выполненными по отрезку логарифмической спирали боковыми кромками нижней части, выпуклость которых обращена к оси клина подрезающей части, при этом каждая боковая поверхность зуба выполнена по отрезку логарифмической спирали, выпуклость которой обращена к оси симметрии зуба, а передняя кромка каждого выреза выполнена по дуге окружности (SU, авторское свидетельство 1496646 A1, М.кл.⁴

К недостаткам данного глубокорыхлителя относятся неудовлетворительное качество обработки почвы. Это вызвано тем, что пласт почвы претерпевает лишь боковые деформации при поделке щели и только нижняя часть стойки может интенсивно крошить плужную борозду.

Известно также почвообрабатыващее орудие, содержащее раму с последовательно установленными на ней бороздообразователем с лемешно-отвальными поверхностями и почвоуглубитель в виде щелереза, закрепленного на стойке бороздообразователя и имеющего расположенную под острым углом к направлению движения режущую кромку, в котором, с целью повышения качества формирования гребней путем уменьшения выноса влажных слоев почвы на поверхность, режущая кромка щелереза образована пересечением симметрично расположенных относительно нее криволинейно-выпуклых боковых поверхностей, форма кривых которых соответствует функции Y=Xⁿ при 0X1 и n>0, при этом щелерез шарнирно соединен со стойкой бороздообразователя и имеет средство регулировки угла наклона его режущей кромки; средство регулировки выполнено в виде регулируемой тяги, расположенной ниже оси шарнирного соединения щелереза со стойкой бороздообразователя и выше лемеха последнего; угол наклона режущей кромки находится в пределах 55-80^o (SU, авторское свидетельство 1394477 A1, М.кл.⁴

В данной конструкции почвообрабатывающего орудия заслуживает внимание то, что отвалы бороздообразователя способны выполнить борозды в сечении равнобедренного треугольника. Однако следует отметить сложность конструкции, большие металлоемкость и энергозатраты на выполнение технологического процесса.

Наиболее близким техническим средством к решаемой задаче в части устройства относится рыхлитель почвы, содержащий раму, на которой установлены V-образно расположенные боковые ножи, соединенные между собой в нижней части подрезающим рабочим органом, в котором, с целью повышения качества рыхления и снижения металлоемкости, рыхлитель снабжен ножевидной стойкой, которая установлена в продольно-вертикальной плоскости симметрии боковых ножей и смещена относительно последних по направлению движения, причем нижний конец ножевидной стойки соединен с подрезающим рабочим органом, а верхние концы ножевидной стойки и боковых ножей связаны между собой; каждый боковой нож выполнен полым и имеет поперечное сечение в виде треугольника, одна из вершин которого расположена по направлению движения, причем площадь поперечного сечения ножа в верхней части больше площади поперечного сечения в нижней части; угол между ножевидной стойкой и каждым из боковых ножей выполнен меньше 90^o; подрезающий рабочий орган выполнен в виде долота (SU, авторское свидетельство 1395154, М.кл.⁴

К недостаткам конструкции описанного рыхлителя относятся сложность конструкции и неудовлетворительное качество обработки почвы. Это вызвано тем, что подрезанный пласт треугольного сечения повторно укладывается на прежнее место.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, – получение устойчивых урожаев бахчевых культур на легких и тяжелых почвах, подверженных водной и ветровой эрозий.

Технический результат – снижение себестоимости каждой тонны получаемой продукции, увеличение качества столовых сортов арбуза, тыквы и дыни, снижение сроков созревания товарной продукции, защита почвы от ветровой и водной эрозий, получение экологически чистых, безгербицидных продуктов детского и диетического питания.

Указанный технический результат в части способа достигается тем, что в известном способе возделывания бахчевых культур, включающем полосовую вспашку, предпосевную обработку почвы, посев с нарезкой направляющей борозды, междурядную обработку почвы и уборку плодов, согласно изобретению, при проведении полосовой вспашки верхний корнесодержащий слой почвы вместе с корневыми и растительными остатками при непрерывном движении агрегата подрезают полосами в двух наклонных пересекающихся плоскостях, линию пересечения которых размещают на глубине 0,4-0,6 м от дневной поверхности, затем подрезанный пласт, имеющий в сечении вид равнобедренного треугольника или трапеции, поднимают на дневную поверхность по наклонной стенке борозды, осуществляют его поворот вокруг центра тяжести и производят его укладку растительными остатками либо на наклонную стенку смежной борозды, либо вертикально с удалением от смежного уложенного пласта, при этом предпосевную обработку почвы проводят прикатыванием ее верхнего слоя под нагрузкой 0,2-0,5 МПа до смыкания пластов.

Указанный технический результат при реализации способа возделывания бахчевых культур в части технических средств достигается тем, что в известном рыхлителе почвы для полосовой вспашки, включающем раму, на которой установлена вертикальная ножевидная стойка и V-образно расположенные боковые ножи, соединенные между собой в нижней части подрезающим рабочим органом, согласно изобретению, боковые ножи имеют полки, с одной из которых сопряжена верхняя монтажная часть ножевидной стойки, причем полки выполнены разной длины, но имеют одинаковый угол наклона к горизонтальной плоскости, на полке, имеющей большую длину, установлена направляющая для смещения в боковом направлении подрезанного пласта, размещенная параллельно плоскости полки меньшей длины, а фронтальные участки полок и подрезающего рабочего органа имеют отъемные лезвия.

Таким образом названная совокупность отличительных существенных признаков в части способа и в части устройства – рыхлителя почвы для полосовой вспашки – обеспечивают достижение технического результата в поставленной задаче.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен процесс подрезания пласта почвы и грунта по двум пересекающимися равнонаклонными к горизонту плоскостями.

На фиг.2 – процесс перемещения подрезанного пласта по одной из наклонных плоскостей резания почвы и грунта в направлении дневной поверхности.

На фиг.3 – положение подрезанного пласта на бровке канавы с треугольным профилем.

На фиг.4 – положение первого подрезанного пласта на поверхности поля.

На фиг.5 представлена кинематика второго подрезанного пласта с сечением равнобедренного треугольника.

На фиг.6 показано окончательное положение пластов почвы трапецеидального сечения в бороздах в виде канав треугольной формы (пласты уложены со взаимным удалением “е”, т.е. с воздушной прослойкой).

На фиг. 7 – профиль дна борозды и положения пластов после обработки почвы, вариант укладки пластов с зазором “d” относительно нижней кромки канавы плужной борозды, вариант сообщающихся воздушных полостей.

На фиг.8 – процесс укладки пластов почвы в сечении трапецеидальной формы при соприкосновении одной из грани пласта обеих наклонных стенок борозды, вариант двух разомкнутых воздушных полостей.

На фиг. 9 – положение подрезанных пластов почвы в виде трапеций, уложенных в канавах плужной борозды треугольного сечения двумя гранями (дневная поверхность пласта с растительными остатками размещены в вертикальной плоскости), пласты взаимно удалены на величину шага между нижними точками канав.

На фиг. 10 – процесс уплотнения верхнего слоя почвы в ранне-весенний период.

На фиг. 11 представлен общий вид в аксонометрическом изображении рыхлителя почвы рабочего органа для основной обработки почвы под посевы бахчевой культуры.

На фиг.12 – то же, вид спереди.

На фиг.13 – то же, вид в плане.

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

Устоявшая технология возделывания бахчевых культур в условиях Нижнего Поволжья Российской Федерации предусматривает последовательное выполнение следующих основных агротехнических приемов с уровнем механизации 60-80% от общего объема работ: 1) уборку предшественника; 2) лушение стерни; 3) внесение органических и части (доли) минеральных удобрений; 4) основную обработку почвы; 5) влагозарядковый полив; 6) ранне-весеннее покровное боронование; 7) предпосевную культивацию; 8) совмещенный широкорядный посев семян с внесением азотных удобрений и культивацию верхнего слоя; 9) культивации междурядий с минимальной величиной защитных зон и отводом плетей; 10) прополки защитных зон с удалением лишних растений; 11) ручная выборка раннеспелых товарных плодов; 12) сплошная машинная уборка разновеликих плодов; 13) позднеосенняя вспашка бахчевого поля с полным оборотом пласта.

Рассмотрим более подробно четвертую технологическую операцию в общем технологическом процессе возделывания бахчевых культур, включающем полосовую вспашку, предпосевную обработку почвы, посев с нарезкой направляющей борозды, междурядную обработку почвы и уборку плодов.

После лушения стерни 1, внесения органических удобрений, а из минеральных-калийных и фосфорных удобрений, проводят основную обработку верхнего слоя 2 почвы. Верхний корнесодержащий слой 2 почвы вместе с корневыми и растительными остатками при непрерывном движении подрезают обработанными и необработанными полосами 3 и 4 в двух наклонных пересекающихся плоскостях I-I и II-II (см.фиг.1-4). Линию 5 пересечения наклонных плоскостей I-I и II-II размещают на глубине “a” в пределах 0,4-0,6 м от дневной поверхности 6. Подрезанный пласт 7 в сечении в виде, например, равнобедренного треугольника m-n-k или неравнобокой трапеции t-s-p-q поднимают смещением на дневную поверхность 6 по наклонной стенке 8 (от плоскости II-II) борозды (см.фиг.5 и 6). Далее пласт 7 сечением m-n-k поворачивают вокруг центра тяжести (масс) G₁ сечения m-n-k. На фиг.5 представлена кинематика пласта 7 с положения 1 при его подрезании, в положения 2″-3″-4″ пpи перемещении по наклонной стенке 8. С положения 4″ пласта 7 идет его поворот на вершине гребня необработанной полосы 4. После этого пласт занимает положение 5″. Далее для устойчивого положения пласт из положения 6″ переводят в положение 7″. Пласт 7 верхней дневной поверхностью 6 укладывается на наклонную стенку 8 обработанной полосы 3. Между смежными пластами 7 образуется воздушная полость 9 из-за удаления пластов 7 на величину “е” (фиг.6). Шаг между обработанными полосами 3 равен величине “b”. Зазор “е” между смежными уложенными пластами 7 определяют из соотношения

где – угол наклона секущих плоскостей I-I и II-II к горизонту.

Для полной заделки растительных и пожнивных остатков с дневной поверхности 6 слоя 2; а также распределенных органических удобрений, для данного случая расстояние между смежными уложенными пластами 7 с сечением неравнобокой трапеции t-s-p-q определяют расчетом из соотношения
e=b-2a₁/sin,
где a₁ – высота гребней в необработанных полосах 4 (фиг.8).

Приведенная на фиг.7-9 кинематика пластов 7 показывает, что упомянутые пласты 7 с пожнивными остатками укладывают либо на наклонную стенку 8 смежной борозды (фиг.7 и 8), либо вертикально с удалением от смежного уложенного пласта 7 на величину “е” (фиг.5 и 6).

Превышение “m₁” пластов 7 над дневной поверхностью 6 поля установляют расчетом, выдержав при этом соотношение размеров a:b в пределах 1,25-2,50, где a – глубина подрезания пласта 7 в обработанных полосах 3; b – шаг между необработанными полосами 4.

На фиг. 5-9 представлены поперечные сечения пластов 7 с разным взаимным удалением “е”. Это позволяет формировать воздушные полости 9 разного сечения и для разных почвенно-климатических условий, направленных на накопление в осенне-зимний период наибольшего количества осадков в виде снега, инея, изморози, гололеда, растаявшегося снега и льда, выпавших дождей. Профиль борозд с пластами 7 исключает эрозионные процессы и сохранение максимального количества естественных осадков. Одновременно с этим достигаются все условия для активного вентилирования, насыщения обернутых пластов атмосферным кислородом и азотом. За счет перепадов температуры воздуха и почвы и насыщения влагой пласты разрываются на агрономически ценные почвенные агрегаты. Исследованиями установлено, что в этот период идут все процессы жизнедеятельности микроорганизмов.

В ранне-весенний период предпосевную обработку почвы проводят прикатыванием верхнего слоя 10 почвы под нагрузкой 0,2-0,5 МПа до смыкания смежных пластов 7 (см. фиг.9 и 10). При нагрузке менее 0,2 МПа на тяжелых почвах не достигается выравнивание поверхности поля. При нагрузке на пласты 7 больше 0,5 МПа разрушаются полости 9 и вся накопившаяся влага устремляется в верхние слои почвы.

Перед посевом при достижении температуры почвы +12-15^oС проводят культивацию на глубину 10-12 см. Семена заделывают на глубину 6-9 см для крупносеменных сортов арбузов. Ширина междурядий – 1,4-1,8 м. Для схемы посева 1,81,8 м для сорта арбуза Мелитопольский 142 при влажности семян 7,4%. Количество высеянных семян в гнездо равно 3 штукам. Число высеянных семян на 1 га равно 9260 штук.

Остальные операции выполняют по одной из известных и принятых технологий возделывания бахчевых для условий Юга Российской Федерации.

Описанный способ возделывания бахчевых культур в части основной обработки почвы реализуют рыхлителем почвы для полосовой обработки почвы.

Рыхлитель почвы для полосовой вспашки включает общеизвестные элементы, такие как рама, опорные колеса с винтовыми механизмами, кронштейны навески с пальцами для соединения с тягами навесной системы агрегатируемого трактора. На раме установлены вертикальная ножевидная стойка 11 и V-образно расположенные боковые ножи 12 и 13. Боковые ножи 12 и 13 соединены между собой в нижней части подрезающим рабочим органом 14. Боковые ножи имеют полки. Верхняя монтажная часть 15, снабженная парой отверстий с номинальным диаметром 32 мм, вертикальной ножевидной стойки 11 сопряжена разновеликими и равнонаклонными к горизонту под углом полками V-образно расположенных боковых ножей 12 и 13. Одна из полок ножа 12, имеющей большую длину, снабжена направляющей 16. Она предназначена для смещения в боковом направлении подрезанного пласта 7. Наклоненную к плоскости полку с большой длиной ножа 12 направляющая 15 смещена на 1/4-1/2 длины полки ножа 12.

Направляющая 16 размещена параллельно плоскости полки меньшей длины ножа 13. Фронтальные участки полок V-образно расположенных боковых ножей 12 и 13 и подрезающего рабочего органа 14 в месте взаимного сопряжения полок имеют отъемные лезвия 17, 18 и 19. Лезвия 17-19 с равнонаклонными к горизонту полками ножей 12,13 и подрезающего рабочего органа 14 соединены болтами 20 с потайной головкой.

Радиус кривизны подрезающего рабочего органа 14 выполнен больше 130 мм. Это исключает залипание почвы на его поверхности.

Режущие кромки отъемных лезвий 17-19 выполнены заточкой верхней грани стальных полос толщиной не более 12 мм под углом 20-25^o. Лезвия 17-19 подвержены объемной закалке до твердости 35-45 HRC.

Рыхлитель почвы для полосовой вспашки работает следующим образом.

Рыхлитель почвы к работе готовят также, как общеизвестное почвообрабатывающее орудие. При установившемся движении отъемные лезвия 17 и 19 подрезают почвенный пласт и часть горизонта. Отъемное лезвие 18 подрезающего рабочего органа 14 срезает пласт в нижней части.

Далее подрезанный пласт 7 треугольного профиля поступает на направляющую 16, смещенного назад и наклоненного к плоскости полки V-образно расположенного ножа 12. Подрезанный пласт по полке ножа 13 смещается параллельно наклонной стенке 8 борозды на дневную поверхность 6 поля. Далее пласту 7 направляющей 16 придается дополнительный наклон, которым пласт 7 укладывается в рабочем положении на наклонной стенке в смежной канаве.

В зависимости от схемы расстановки верхних монтажных частей 15 ножевидных стоек 11 на раме, профиль сечения пластам придают в виде неравнобокой трапеции или равнобокого треугольника.

Указанная совокупность существенных отличительных признаков в заявленных способе и рыхлителе почвы для полосовой вспашки обеспечивают снижение себестоимости получаемой продукции в виде плодов арбузов, дынь, тыквы и увеличение качества самих плодов.

Формула изобретения

1. Способ возделывания бахчевых культур, включающий полосовую вспашку, предпосевную обработку почвы, посев с нарезкой направляющей борозды, междурядную обработку почвы и уборку плодов, отличающийся тем, что при проведении полосовой вспашки верхний корнесодержащий слой почвы вместе с корневыми и растительными остатками при непрерывном движении агрегата подрезают полосами в двух наклонных пересекающихся плоскостях, линию пересечения которых размещают на глубине 0,4-0,6 м от дневной поверхности, затем подрезанный пласт, имеющий в сечении вид равнобедренного треугольника или трапеции, поднимают на дневную поверхность по наклонной стенке борозды, осуществляют его поворот вокруг центра тяжести и производят его укладку растительными остатками либо на наклонную стенку смежной борозды, либо вертикально с удалением от смежного уложенного пласта, при этом предпосевную обработку почвы проводят прикатыванием ее верхнего слоя под нагрузкой 0,2-0,5 МПа до смыкания пластов.

2. Рыхлитель почвы для полосовой вспашки, включающий раму, на которой установлена вертикальная ножевидная стойка и V-образно расположенные боковые ножи, соединенные между собой в нижней части подрезающим рабочим органом, отличающийся тем, что боковые ножи имеют полки, с одной из которых сопряжена верхняя монтажная часть ножевидной стойки, причем полки выполнены разной длины, но имеют одинаковый угол наклона к горизонтальной плоскости, на полке, имеющей большую длину, установлена направляющая для смещения в боковом направлении подрезанного пласта, размещенная параллельно плоскости полки меньшей длины, а фронтальные участки полок и подрезающего рабочего органа имеют отъемные лезвия.

РИСУНКИ

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

Дата прекращения действия патента: 31.07.2003

Извещение опубликовано: 27.09.2004 БИ: 27/2004