Способ создания долговременных плантаций солодки и машина для высадки в грунт черенков из корневищ солодки

Способ создания долговременных плантаций солодки и машина для высадки в грунт черенков из корневищ солодки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к технологиям создания устойчивых растительных сообществ солодки и к устройствам для высадки в грунт черенков из корневищ солодки голой Glycyrrhiza glabra L., солодки уральской Glycyrrhiza uralensis Fisch., солодки Г.Г.Коржинского Glycyrrhiza korshinskyi G. Grig. для создания плантаций лакрицы на выведенных из севооборота полях, пастбищах, сельскохозяйственных угодьях и бросовых орошаемых массивах.

Известен способ создания долговременных плантаций культуры солодки на обесструктуренных почвах орошаемых земель, включающий в себя подготовку почвы и посадку, в котором при непрерывном движении открывают борозды и со смещением друг от друга на расстояние 0,7 м на дно открытых борозд укладывают черенки корней и корневищ солодки местного экотипа в возрасте трех-пяти лет длиной 0,20-0,25 м с нормой высадки 2-3 шт. на один погонный метр, борозды укрывают слоем обернутого пласта, а после посадки поверхность плантации уплотняют давлением 0,15-1,20 МПа (Патент РФ №2154930 (RU) C1, МПК⁷ А 01 В 79/00, 49/02 // А 01 С 11/02. Способ создания долговременных плантаций культуры солодки и устройства для его осуществления / А.В. Галда и А.М. Салдаев (RU). - Заявка №99117261/13; заявлено 09.08.1999; опубл. 27.08.2000, Бюл. №24 // Изобретения. Полезные модели. - 2000. - №24).

К недостаткам описанного способа, принятого нами в качестве наиближайшего аналога, относятся большие энерго- и трудозатраты, а также низкой приживаемостью растений из-за плохого контакта черенков из корневищ солодки с почвой и грунтом.

Известна машина для высадки черенков корней карабаша и корневищ солодки, содержащая раму, кронштейн автоматической сцепки, опорные колеса, стойки с сошниками и посадочные аппараты, в которой, снабженная долотом на нижней части каждая из стоек выполнена плоской с ножом на фронтальной части, криволинейно-вогнутая режущая кромка которого имеет форму параболы с центром ее ветви ниже середины стойки, сошник в виде кольца с режущей кромкой установлен на нижней задней части стойки, а посадочный аппарат в виде полой штанги смонтирован на заднем обрезе стойки и соединен с полостью сошника; угол заточки ножа в верхней и нижней частях параболы уменьшается к центру ее ветви; величина угла заточки ножа уменьшается от 30 до 15; режущая кромка сошника образована заточкой фронтальной части внутренней полосы кольца под углом 18-21° к внешней образующей его поверхности; режущая кромка сошника имеет форму эллипса; режущая кромка сошника имеет форму кольца; режущая кромка имеет сложную замкнутую линию; нижний обрез штанги посадочного аппарата совмещен с задним обрезом стойки; верхняя часть полой штанги снабжена направителем черенков карабаша; поперечное сечение штанги выполнено с переменным сечением, уменьшающимся в сторону сошника (Патент РФ №2160523 (RU) C1, МПК⁷ А 01 С 11/00, 11/04. Машина для высадки черенков корней, карабаша и корневищ солодки / А.В. Галда, А.М. Салдаев (RU). - Заявка №99110663/13; заявлено 24.05.1999; опубл. 20.12.2000, Бюл. №35 // Изобретения. Полезные модели. - 2000. - №35).

Эта машина нами принята в качестве наиближайшего аналога в части устройства в заявленном изобретении.

К недостаткам этой машины относится низкая технологическая надежность из-за несовершенства сошника и посадочного аппарата.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в снижении энерго- и материальных затрат при создании устойчивых растительных сообществ растениями солодки местных экоформ, предпочтительно солодки голой пойменного экотипа с высоким биопотенциалом.

Эффект и технический результат, которые могут быть получены при осуществлении изобретения, выражаются в восстановлении плодородия бросовых и выведенных из севооборота орошаемых массивов, снижении уровня и минерализации грунтовых вод, восстановлении естественных растительных сообществ, сенокосов и пастбищ, биологическом уничтожении злостных сорняков.

Указанный эффект и технический результат при осуществлении изобретения в части технологии достигаются тем, что в известном способе создания долговременных плантаций солодки, включающем подготовку почвы, посадку при непрерывном движении черенков из корневищ солодки местного экотипа в возрасте трех-пяти лет длиной 0,20-0,25 м нормой высадки 2-3 штуки на один погонный метр на дно открытых борозд, смещенных друг от друга на расстояние 0,7 м, и уплотнение давлением 0,15-0,20 МПа поверхности плантации, согласно изобретению подготовку почвы выполняют поделкой вертикальной щели, боковые стенки в нижней части щели сдвигают в сторону, образуя полость, сужающуюся в направлении поверхности плантации, дно полости рыхлят, а после укладки черенков на дно полости сдвигом вертикально вниз локальной зоны почвы создают контакт посадочного материала из корневищ солодки с почвой.

Указанный эффект и технический результат в части устройства достигается тем, что в известной машине для высадки черенков в грунт из корневищ солодки, включающей раму, кронштейн автоматической сцепки, опорные колеса, снабженные долотами на нижней части стойки с плоскими ножами на фронтальной части, криволинейно-вогнутые режущие кромки которых имеют форму параболы с центром ее ветви ниже середин стоек, сошники и посадочные аппараты, согласно изобретению посадочные аппараты образованы оппозитно смонтированными на стойке левой и правой боковинами, задние обрезы которых ниже середины высоты стойки выполнены расходящимися в направлении долота, установленный либо за левой, либо за правой боковиной асимметрично стойки каждый сошник снабжен дисковым ножом, смонтированным на ступице катка, обод которого имеет или коническую или цилиндрическую поверхность.

За счет того что посадочные аппараты и сошники выполнены описанным способом, достигается высадка черенков из корневищ солодки без предварительной обработки почвы.

Описанные технология и машина обеспечивают достижение указанного эффекта и технического результата.

Проведенный заявителем анализ уровня технологий (способ) и техники, включающей поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружены аналоги (как в части способа, так и в части устройства для осуществления способа), характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. Предложенные ближайшие аналоги для способа и для машины позволили выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результате отличительных признаков заявленных способе и устройстве для осуществления способа, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию “новизна” по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных способов и технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от ближайшего аналога признаками заявленного изобретения. Результаты проверки показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня технологии и техники, в частности заявленным изобретением не предусматриваются известные преобразования.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию “изобретательский уровень” по действующему законодательству.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен процесс начала поделки вертикальной щели для укладки черенков из корневищ солодки при создании плантации солодки местных экоформ, поперечно-вертикальный разрез пласта почвы со стерневым фоном предшественника или сопутствующих растений, в том числе и сорных.

На фиг.2 показан сдвиг в сторону боковых стенок в нижней части вертикальной щели и образование полости для укладки черенков из корневищ солодки с разрыхлением донной части полости.

На фиг.3 - то же, после укладки черенка из корневища солодки на донную часть полости (черенок лежит перпендикулярно к направлению поделки вертикальных щелей, частный случай).

На фиг.4 - вертикальный сдвиг пласта почвы для создания гарантированного контакта черенка с донной частью полости и почвой (деформация пласта почвы цилиндрической поверхностью при непрерывном движении).

На фиг.5 - то же, вертикальный сдвиг пласта почвы деформатором почвы в виде усеченного конуса с горизонтальной осью качения с наклонным участком, ориентированным в сторону полости для стока естественных и искусственных осадков или паводковой воды.

На фиг.6 - то же, после заполнения полости щели наилком или взвесями из паводковой воды.

На фиг.7 - схематично изображена машина для высадки в грунт черенков из корневищ солодки, вид слева.

На фиг.8 - то же, вид в плане (без проекционной связи).

На фиг.9 - рабочий орган для поделки вертикальной щели и полости для укладки черенков из корневищ солодки, вид сбоку.

На фиг.10 - то же, вид в плане.

На фиг.11 - то же, вид спереди.

На фиг.12 - сечение А-А на фиг.9, горизонтальное поперечное сечение стойки рабочего органа для поделки вертикальной щели с наименьшей шириной устья в щели.

На фиг.13 - сечение Б-Б на фиг.9, горизонтальное поперечное сечение стойки в нижней части рабочего органа при выполнении полости для укладки черенков из корневищ солодки.

На фиг.14 - сечение В-В на фиг.7, диаметральный разрез катка в виде полого цилиндра с дисковым ножом для вертикального сдвига пласта почвы для создания гарантированного контакта черенка с донной частью полости и почвой.

На фиг.15 - то же, диаметральный разрез катка в виде усеченного конуса с горизонтальной осью вращения.

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

Для устойчивого выполнения технологического процесса на массиве, отведенном для создания долговременных плантаций солодки, сорную растительность скашивают и измельчают. Резку из вегетативной массы распределяют на поверхность скошенной полосы между стерней 1 (см. фиг.1). Одновременно с этим готовят посадочный материал. Требования к посадочному материалу представлены в таблице 1. Способ создания долговременных плантаций солодки предусматривает выполнение следующей совокупности машинных операций при минимальном использовании ручного труда. Способ включает в себя подготовку почвы, посадку черенков и уплотнение поверхности плантации давлением 0,15-0,20 МПа. При непрерывном движении тракторного агрегата ведут посадку из корневищ солодки местного экотипа в возрасте трех-пяти лет длиной 0,20-0,25 м. Норма высадки - 2-3 штуки на один погонный метр. Черенки 2 укладывают на дно 3 открытых борозд. Борозды смещены друг от друга на расстояние 0,7 метров (см. фиг.1-3). Подготовку почвы выполняют поделкой вертикальных щелей 4 (см. фиг.1-6). Боковые стенки 5 и 6 в нижней части щели 4 сдвигают в сторону. Таким образом образуют полость 7, сужающуюся в направлении поверхности 8 плантации. Дно 3 полости 7 рыхлят в зоне 9. После укладки черенков 2 на дно 3 полости 7 сдвигом вертикально вниз локальной зоны 10 почвы создают устойчивый и технологически надежный контакт посадочного материала - черенков 2 из корневищ солодки с почвой. Ширина сдвигаемой вертикально вниз локальной зоны 10 меньше половины ширины полости 7 в ее донной части (см. фиг.4). При сдвиге зоны 10 в полость 7 щели 4 либо часть черенка, либо целиком черенок 2 вдавливается в рыхлый слой почвы в зоне 9. При сдвиге вниз почва в зоне 10 часть полости 7 остается незаполненной. Это пространство при создании плантаций солодки в степной зоне является аккумулятором для накопления осадков в весенний период. По мере попадания осадков, полость 7 заполняется почвой или твердым стоком при выпадении ливневых дождей. Посадку черенков 2 ведут при температуре почвы не ниже +15...18°С на глубине до 0,30 м. Уступ 11 при опускании почвы вниз под давлением 0,15-0,20 МПа локальной зоны 10 способствует сохранению вегетативных побегов к концу мая - началу июня, когда наступает период суховеев и скорость ветра превышает 10 м/с при температуре +25...+32°С.

При создании плантаций солодки на бывших рисовых чеках, где, как правило, высокий уровень грунтовых вод, дневную поверхность 12 в зоне 10 сдвигают вертикально вниз (перемещением локальной зоны 10) и выполняют наклонной. Уклон поверхности 12 выполняют в сторону вертикальной боковой стенки 5 щели 4. За счет выполнения устья 13 между полостью 7 и уступом 11 сохраняются посадочные качества черенков 2 и происходит испарение излишней влаги из полости 7.

При создании плантаций солодки в поймах рек полость 7 через устье 13 и уступ 11 заполняется либо наилком 14, либо твердыми осадками (илом, взвесями) из паводковой воды (см. фиг.5 и 6).

Машина для высадки в грунт черенков 2 из корневищ солодки (см. фиг.7 и 8) содержит раму 15, кронштейн 16 автоматической сцепки, опорные колеса 17 и 18, снабженные долотами 19 на нижней части стойки 20 и плоскими ножами 21 на фронтальной части 22 стоек 20. Каждый нож 21 на своей фронтальной части имеет криволинейно-вогнутую режущую кромку 22. Режущей кромке 22 придана форма параболы с центром ее ветви ниже середины стойки 20. Машина снабжена сошниками 23 и посадочными аппаратами 24. Посадочные аппараты 24 образованы оппозитно смонтированными на стойке 20 левой и правой боковинами 25 и 26. Задние обрезы 27 боковин 25 и 26 ниже середины высоты стойки 20 выполнены расходящимися в направлении долота 19. Установленный либо за левой боковиной 25, либо за правой боковиной 26 асимметрично стойки 20 каждый сошник 23 снабжен дисковым ножом 28.

Монтажная часть 29 стоек 20 снабжена бонками 30. Крепежными средствами через банки 30 стойки 20 размещены на продольных балках 31 рамы 15. На этих же балках 31 размещены цапфы 32 сошников 23. Каждый сошник 23 смонтирован на ступице 33 катка 34. Обод 35 катка 34 имеет или коническую, или цилиндрическую поверхность. Обод 35 катка 34 в виде усеченного конуса сопряжен большим основанием с плоскостью дискового ножа 28. Дисковый нож 28 имеет кольцевую режущую кромку 36. Ступица 33 смонтирована посредством пары подшипников 37 разовой смазки на цапфе 32. Дисковый нож 28 посредством кольца 38 и крепежных элементов 39 размещен в полости обода 35.

Между продольными балками 31 рамы 15 смонтированы кресла 40 для сажальщиков и лотки 41 для укладки черенков 2 из корневищ солодки.

Машина для высадки в грунт черенков 2 из корневищ солодки при создании плантаций работает следующим образом.

Раму 15 машины для высадки в грунт черенков 2 посредством кронштейна 16 автоматической сцепки и ответной ее части на продольных тягах гидронавесной системы навешивают на раму агрегатируемого трактора класса тяги 3 гусеничной или колесной модификации. Изменением длины центральной верхней тяги гидронавески трактора добиваются горизонтального положения продольных балок 31 рамы 15. При опускании гидронавеской трактора рамы 15 первым поверхности 8 поля касаются долота 19. Долота 19 стоек 20 врезаются в слой почвы и за счет лобового сопротивления увлекают в слой почвы и грунта плоские ножи 21. Режущими кромками 22 ножей 21 в стойках 20 вертикально разрезаются слой почвы вместе с растительными и корневыми остатками. Геометрия режущих кромок 22 обеспечивает самоочищение фронтальных частей стоек 20.

Далее в работу вступают посадочные аппараты 24. При полном заглублении стоек 20, рама 15 опирается в передней части на опорные колеса 17 и 18, а в задней части - на сошники 23 с дисковыми ножами 28. Боковинами 25 и 26 посадочных аппаратов 24 образуется вертикальная щель 4 с боковыми стенками 5 и 6. Задние обрезы 27 боковин 25 и 26 стоек 20 формируют уплотнением стенок 5 и 6 щели 4 полости 7. Долота 19 рыхлят почву и грунт в зоне 9 на донной части 3 полости 7.

Далее каждый сажальщик, сидя в кресле 40, обслуживает два смежных посадочных аппарата 24. Сажальщик руками выбирает черенки 2 из лотка 41 и подает их в полость между левой и правой боковинами 25 и 26 стойки 20. Под собственным весом в посадочном аппарате черенок 2 падает на дно 3 полости 7. Положение черенка 2 на дне 3 полости 7 может быть ориентировано под любым углом к направлению движения. Для создания надежного контакта черенков 2 с почвой в зоне 9 на поверхность 8 поля над полостью 7 воздействуют сошником 23 на кольцевую режущую кромку 36. Дисковый нож 28 вместе с ободом 35 на продольных балках 31 устанавливают за левой боковиной 25 или правой боковиной 26. За счет узкого цилиндрического обода 35 (см. фиг.14 и 4) слой почвы в зоне 10 сдавливают вертикально вниз, внедряя черенок 2 либо полностью, либо частично в рыхлый слой почвы в зоне 9. Этим достигается полное прилегание черенка 2 с почвой в зонах 9 и 10. В зависимости от типа и влажности почвы полость 7 щели 4 может быть полностью заполнена почвой либо частично.

При паводке в поймах рек полость 7 заполняется наилком 14. Достаточное количество тепла, воздуха и влаги в почве приводят к пробуждению спящих пазушных почек. Из них формируются корни и вегетативные побеги будущих растений солодки.

Эффективность технологии создания долговременных плантаций солодки рассмотрим на двух примерах: под вспашку двухкорпусным навесным плугом ПН-2-35 при глубине посадки 0,10; 0,15; 0,20; 0,25 и 0,30 м с шириной междурядий 0,70±0,1 м и при поделке вертикальных щелей 4 с полостью 7 в нижней части со средней наибольшей шириной 0,15; 0,20; 0,25 и 0,30 м при тех же глубинах - укладку посадочного материала. Наибольшая эффективность в посадках 2001 года наблюдается на участках площадью 25 м² при глубине заделки корневищ 0,2 м² при той же ширине дна полости 7. За три года произрастания растения солодки проектная площадь покрытия растениями солодки составила 88-92%.

Таблица 1
Параметры черенков из корневищ солодки для высадки при создании долговременных плантаций
Наименование показатели.	Ед.изм.	Числовые значения
Длина черенка	м	0,15-0,25
Диаметр черенка	мм	8-20
Возраст черенка	лет	3-5
Влажность черенка	%	45-55
Кривизна черенка на длине 200 мм	мм	не более 25
Коэффициент трения черенка:
о почву	-	0,81-0,93
о стальную неокрашенную поверхность	-	0,43-0,60
о стальную окрашенную поверхность	-	0,58-0,71
Механические повреждения лубяного слоя	шт.	не более 1
Площадь поврежденных участков	мм2	не выше 20
Количество пазушных почек на черенке	шт.	4-6
Масса черенка	кг	не менее 0,15
Таблица 2
Темпы отрастания надземных побегов солодки голой Glycyrrhiza glabra L. из высаженных черенков 4-летнего возраста длиной 0,18...0,22 м нормой 3-4 черенка/ п.м.(время посадки - весна 2001 года, май, 12)*
Ширина полости в донной части, м	Глубина заделки черенков, м
	0,10	0,15	0,20	0,25	0,30
0,15	30,30	47,23	77,26	66,15	57,14
0,20	28,26	60,20	82,34	73,14	61,14
0,25	23,22	58,14	67,14	44,15	36,23
0,30	18,16	37,27	57,13	27,15	30,92
Контроль (заделка черенков под плуг ПН-2-35)	24,35	36,15	51,17	48,31	32,15
*Период наблюдений: май - конец сентября 2001 года

1. Способ создания долговременных плантаций солодки, включающий подготовку почвы, посадку при непрерывном движении черенков из корневищ солодки местного экотипа в возрасте трех-пяти лет длиной 0,20-0,25 м с нормой высадки 2-3 шт. на один погонный метр на дно открытых борозд, смещенных относительно друг друга на расстояние 0,7 м, и уплотнение давлением 0,15-0,20 МПа поверхности плантации, отличающийся тем, что подготовку почвы выполняют поделкой вертикальных щелей, боковые стенки которых в нижней части щели сдвигают в сторону, образуя полость, сужающуюся в направлении поверхности плантации, дно полости рыхлят и после укладки черенков на дно полости сдвигом вертикально вниз локальной зоны почвы создают контакт посадочного материала и корневищ солодки с почвой.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ширина сдвигаемой вертикально вниз локальной зоны меньше половины ширины полости в ее донной части.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дневную поверхность сдвигаемой вертикально вниз локальной зоны выполняют наклонной с уклоном, обращенным в сторону полости вертикальной щели.

4. Машина для высадки в грунт черенков из корневищ солодки, содержащая раму, кронштейн автоматической сцепки, опорные колеса, снабженные долотами на нижней части стойки и плоскими ножами на фронтальной части, криволинейно-вогнутые режущие кромки которых имеют форму параболы с центром ее ветви ниже середины стоек, сошники и посадочные аппараты, отличающаяся тем, что посадочные аппараты образованы оппозитно смонтированными на стойке левой и правой боковинами, задние обрезы которых ниже середины высоты стойки, выполнены расходящимися в направлении долота, а установленный либо за левой, либо за правой боковиной асимметрично стойке каждый сошник снабжен дисковым ножом, смонтированным на ступице катка, обод которого имеет коническую или цилиндрическую поверхность.

5. Машина по п.4, отличающаяся тем, что обод катка в виде усеченного конуса сопряжен большим основанием с плоскостью дискового ножа.