Способ создания плантаций культуры солодки на бывших орошаемых землях и устройство для его осуществления

Способ создания плантаций культуры солодки на бывших орошаемых землях и устройство для его осуществления

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 культуры солодки на выведенных из севооборота полях, пастбищах, сельскохозяйственных угодьях и бросовых орошаемых массивов.

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 расстоянии 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 низкая приживаемость 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 плантаций культуры солодки на бывших орошаемх землях, включающем обработку почвы, посадку в грунт черенков из корневищ солодки в возрасте трех-пяти лет длиной 0,20-0,25 м нормой высадки 2-3 штуки на один погонный метр на глубину 0,15-0,25 м и послепосадочное уплотнение поверхности плантации давлением 0,15-0,20 МПа, согласно изобретению обработку почвы ведут нарезанием вертикальных щелей шириной 0,06-0,08 м с взаимным удалением на 1,4-2,8 м, уплотнением боковых стенок в нижней части щели, после чего укладывают черенки на дно полости и осуществляют вертикальный сдвиг локальной зоны почвы, причем щели нарезают при движении либо линейно перекрестным способом в двух взаимно пересекающихся направлениях с углами между пересекающимися направлениями меньше или равными 90°, либо в сочетании направлений движения эквидистантных линий контура участка и прямолинейных параллельных перемещений вдоль длинной стороны участка.

Указанный эффект и технический результат в части устройства достигается тем, что в известной машине для посадки в грунт черенков из корневищ солодки, содержащей раму, кронштейн автоматической сцепки, опорные колеса, стойки, снабженные долотами на нижней части и плоскими ножами с режущими кромками на фронтальной части, сошники и посадочные аппараты, согласно изобретению каждый посадочный аппарат образован оппозитно смонтированными на стойке левой и правой боковинами, задние обрезы которых выполнены расширенными, в верхней части, в расширенной зоне, ширина которой в 4-5 раз больше толщины ножа, между боковинами смонтирован направитель черенков, нижний срез направителя размещен ниже узкой части стойки ножа; тыльная грань в средней части стойки имеет выборку в виде сегмента, ориентированную вогнутостью в сторону режущей кромки.

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

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

Проведенный заявителем анализ уровня технологий (способов) и техники, включающий 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 результату отличительных признаков, заявленных в способе и устройстве для его осуществления, 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 показана плантация культуры солодки на бывших орошаемых землях, созданная посадкой черенков из корневищ солодки голой в щели при движении агрегата линейно-перекрестным способом в двух взаимно пересекающихся ортогональных направлениях, вид в плане.

На фиг.2 - то же, с углами между пересекающимися направлениями меньше 90°.

На фиг.3 - то же, при сочетании направлений движения агрегата в виде трактора с посадочной машиной по эквидистантным линиям контура участка и прямолинейным параллельным перемещениям вдоль длинной стороны участка.

На фиг.4 - поперечно-вертикальное сечение пласта почвы при поделке вертикальной широкой щели.

На фиг.5 - то же, после укладки черенка из корневища солодки на донную часть щели.

На фиг.6 - то же, локальное уплотнение поверхности плантации культуры солодки для создания контакта черенка с почвой.

На фиг.7 изображена машина для посадки черенков из корневищ солодки в грунт, вид в плане.

На фиг.8 - то же, вид сбоку.

На фиг.9 - сечение А-А на фиг.8, горизонтальное сечение монтажной части стойки сошника.

На фиг.10 - сечение Б-Б на фиг.8, горизонтальное сечение стойки в месте размещения бонок для крепления на продольной балке рамы машины.

На фиг.11 - сечение В-В на фиг.8, горизонтальное сечение сошника в месте крепления подножных кронштейнов сажальщика.

На фиг.12 - сечение Г-Г на фиг.8, горизонтальное сечение сошника в месте наименьшего сечения.

На фиг.13 - сечение Д-Д на фиг.8, горизонтальное сечение сошника над долотом.

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.4). 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 полости открытых борозд. Борозды смещены друг от друга на расстоянии 1,4-2,8 метров (см. фиг.1-3). Подготовку почвы выполняют поделкой широких вертикальных щелей 4 (см. фиг.4-6). Боковые стенки 5 и 6 в нижней части щели 4 уплотняют боковым давлением. Таким образом образуют полость 7. Дно 3 полости 7 рыхлят. После укладки черенков 2 на дно 3 полости 7 вертикальным сдвигом вниз (см. фиг.6) локальной зоны 8 почвы создают устойчивый и технологически надежный контакт посадочного материала - черенков 2 из корневищ солодки с почвой. Ширина сдвигаемой вертикально вниз локальной зоны 8 равна или больше половины ширины полости 7 в ее донной части (см. фиг.6). При сдвиге зоны 8 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 8 части полости 7 остается узкая щель 10 (см. фиг.6). Это щель 10 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 +16...18°С на глубине 0,15-0,25 м. Уступ 11 при опускании почвы вниз под давлением 0,15-0,20 МПа локальной зоны 8 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.

Другие агротехнические требования к посадке черенков 2 из корневищ при создании плантаций культуры солодки показаны в таблице 2.

При создании плантаций солодки в поймах рек полость 7 через узкую щель 10 и уступ 11 заполняются либо наилком, либо твердыми осадками (илом, взвесями) из паводковой воды (см. фиг.5 и 6).

Щели 4 выполняют с взаимным удалением 1,4-2,8 м. Это вызвано тем, что при расстановке рабочих органов для поделки широких щелей 4 с шагом 0,6-0,7 м, на раме машины, а также на стойках нависают растительные остатки. Машина для высадки черенков в описанных условиях, т.е. на необработанных, бывших орошаемых массивах, не может выполнить технологический процесс. По этой причине шаг между смежными щелями 4 увеличивают до 2,8-3,0 м. Для исключения прогалов (выпадов) на создаваемой плантации солодки посадку ведут на полях квадратной формы при движении посадочного агрегата линейно перекрестным способом в двух взаимно пересекающихся направлениях с углом между направлениями движений, равным 90° (см. фиг.1). На участках, имеющих большую протяженность, выбирают способ перемещения посадочного агрегата в двух взаимно пересекающихся направлениях с углом между направлениями меньше 90° (фиг.2). Это позволяет обеспечить равномерное распределение черенков на поверхности мелиорируемого участка и выдержать плотность черенков в пределах 2-5 штук на 1 м². При создании плантации культуры солодки и дополнении дикорастущих солодковых зарослей черенками с высоким биопотенциалом на участках со сложным рельефом направления движений при поделке щелей 4 проводят сочетанием направлений движения эквидистантных линий по границам 12 (см. фиг.3) участка 14 и прямолинейных параллельных перемещений 13 вдоль длинной стороны участка 14.

Машина для посадки 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 22 имеет режущую кромку 23. Линейные участки режущей кромки 23 пересекаются ниже середины высоты стойки 20 (см. фиг.8). Машина снабжена сошниками 24 и посадочными аппаратами 25. Посадочные аппараты 25 образованы оппозитно смонтированными на стойке 20 левой и правой боковинами 26 и 27. Задние обрезы боковин 26 и 27 ниже середины высоты стойки 20 выполнены наклонными в направлении долота 19. Установленный либо за левой боковиной 26, либо за правой боковиной 27 асимметрично стойки 20 каждый сошник 24 снабжен дисковым ножом 28 (см. фиг.8).

Монтажная часть 29 стоек 20 снабжена бонками 30. Крепежными средствами через бонки 30 стойки 20 размещены на продольных балках 31 рамы 15. На этих же балках 31 размещены цапфы 32 сошников 24. Каждый сошник 24 смонтирован на ступице 33 катка 34. Обод 35 катка 24 имеет цилиндрическую поверхность. Дисковый нож 28 имеет кольцевую режущую кромку 36. Ступица 33 смонтирована посредством пары подшипников разовой смазки на цапфе 32. Дисковый нож 28 посредством кольца и крепежных элементов размещен в полости обода 35.

Между продольными балками 31 рамы 15 смонтированы кресла 37 для сажальщиков и лотки 38 для укладки черенков 2 из корневищ солодки. На боковинах 26 и 27 стойки 20 размещена пара подножных досок 39 для удобного расположения ног сажальщика.

Задняя часть стойки 20 имеет кронштейн 40 в виде втулки и пары щек. Кронштейн 40 фиксирует в рабочем положении посадочный аппарат 25. Ширина посадочного аппарата 25 в 4-5 раз больше толщины ножа 20. Эта ширина сохранена как в верхней монтажной части 29 стойки 20, так в нижней расширенной части в зоне долота 19. Между боковинами 26 и 27 посадочного аппарата 24 смонтирован направитель 41 черенков 2 на дно 3 полости щели 4. Нижний срез направителя 41 размещен ниже узкой части 42 стойки 20 ножа 21.

Тыльная грань 43 ножа 21 между боковинами 26 и 27 имеет выборку 44 в виде сегмента. Выборка 44 ориентирована вогнутостью в сторону режущей кромки 23 стойки 20. Этим обеспечивается беспрепятственное перемещение черенков 2 в полости посадочного аппарата 25.

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

Раму 15 машины для посадки в грунт черенков 2 посредством кронштейнов 16 автоматической сцепки и пальцев диаметром 30 и 35 мм соединяют с продольными тягами гидронавесной системы и 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 машины. При опускании тяг гидронавески трактора и рам 15 первыми поверхности бывшего орошаемого поля касаются долота 19 стоек 20. Долота 19 стоек 20 врезаются в слой почвы и за счет лобового сопротивления увлекают в слой почвы и грунта плоские ножи 21. Режущими кромками 23 ножей 21 в стойках 20 вертикально разрезается слой почвы вместе с растительными и корневыми остатками. Геометрия пересекающихся режущих кромок 23 обеспечивает самоочищение фронтальных частей 22 стоек 20.

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

Далее каждый сажальщик, сидя в кресле 37, обслуживает посадочный аппарат 25. Сажальщик руками выбирает черенки 2 из лотка 38 и подает их в полость посадочного аппарата 25 между левой и правой боковинами 26 и 27 стойки 20. Под собственным весом в посадочном аппарате 25 черенок 2 падает на дно 3 полости 7. Положение черенка 2 на дне 3 полости 7 может быть ориентирована под любым углом к горизонту и параллельно к стенкам 5 и 6 щели 4 или к направлению движения. Для создания надежного контакта черенков 2 с почвой в зоне 9 на поверхность поля над полостью 7 щели 4 воздействуют сошником 24. Кольцевую режущую кромку 36 дискового ножа 28 вместе с ободом 35 на продольных балках 31 рамы 15 устанавливают или за левой боковиной 26, или за правой боковиной 27. За счет узкого цилиндрического обода 35 (см. фиг.8 и 6) слой почвы в зоне 8 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 8. 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 через узкую щель 10 заполняется наилком 14. Достаточное количество тепла, воздуха и влаги в почве приводят к пробуждению спящих пазушных почек в черенке 2. Из них в дальнейшем формируются корни и вегетативные побеги будущих растений солодки, создавая таким образом устойчивые растительные сообщества в качестве фитомелиоранта деградированных и бросовых орошаемых земель.

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 0,04; 0,06; 0,08 и 0,10 м при тех же глубинах - укладку посадочного материала. Наибольшая эффективность в посадках 2001 и 2002 годах наблюдается на участках площадью 25 м² при глубине заделки корневищ 0,15-0,20 м при той же ширине дна полости 7. За три года (2001-2003 гг.) произрастания растения солодки проектная площадь покрытия растениями солодки составила 78-86%.

Таблица 1Основные параметры и физико-механические свойства черенков из корневищ солодки голой (уральской) в качестве посадочного материала при создании лакричников
№ п/п	Наименование показателя	Ед. изм.	Числовые значения
1.	Длина	см	15-25
2.	Количество пазушных почек	шт.	3-5
3.	Диаметр корневища	мм	8-16
4.	Возраст корневища	лет	4-5
5.	Влажность корневища	%	45-52
6.	Срезы	-	чистые
7.	Количество механических повреждений на	шт.	не более 1
	поверхности черенка
8.	Предпосадочная обработка корневищ рассолом	л/т	200-250
	бишофита MgCl2*6H2О плотностью 1,23-1,27 т/м3
	нормой
9.	Срок хранения обработанных черенков из корневищ	сут	не более 7
10.	Температура хранения черенков	С°	Не выше 5-7
11.	Габариты черенков:	мм
	А)длина	-	150-250
	Б) ширина	-	15-27
	В) толщина	-	12-28
12.	Коэффициент трения черенка с пробковым и	-
	лубяными слоями:
	по стали	-	0,6-0,8
	по древесине неокрашенной	-	0,8-0,97
13.	Плотность корневища:	г/см3
	А) сухостепной экотип	-	1,03-1,07
	Б) пойменный экотип	-	0,96-0,98

Таблица 2Агротехнические требования к посадке черенков из корневищ при создании плантации культуры солодки
№ п/п	Наименование показателя	Ед.изм.	Числовые значения
1.	Глубина посадки	м	0,18-0,22
2.	Шаг посадки	м	0,6-0,7
3.	Ширина междурядий	м	1,4÷2,8
4.	Температура почвы	С°	не ниже16-18
5.	Уровень залегания грунтовых вод	м	не выше 2
6.	Степень минерализации грунтовых вод	г/л	1,20-1,40
7.	Расход посадочного материала	т/га	не более 2
8.	Относительная влажность почвы	%	не ниже 20
9.	Послепосадочное прикатывание почвы, катками, плотность почвы	т/м3	1,08-1,12
10.	Срок посадки	-	10-20 мая

1. Способ создания плантаций культуры солодки на бывших орошаемых землях, включающий обработку почвы, посадку в грунт черенков из корневищ солодки в возрасте трех-пяти лет длиной 0,20-0,25 м с нормой высадки 2-3 штуки на 1 погонный метр, на глубину 0,15-0,25 м, и послепосадочное уплотнение поверхности плантации давлением 0,15-0,20 МПа, отличающийся тем, что обработку почвы ведут нарезанием вертикальных щелей шириной 0,06-0,08 м с взаимным удалением на 1,4-2,8 м, уплотнением боковых стенок в нижней части щели, после чего укладывают черенки на дно полости и осуществляют вертикальный сдвиг локальной зоны почвы, причем щели нарезают при движении либо линейно перекрестным способом в двух взаимно пересекающихся направлениях с углами между пересекающимися направлениями меньше или равными 90°, либо в сочетании направлений движения эквидистантных линий контура участка и прямолинейных параллельных перемещений вдоль длинной стороны участка.

2. Машина для посадки в грунт черенков из корневищ солодки, содержащая раму, кронштейн автоматической сцепки, опорные колеса, стойки, снабженные долотами на нижней части и плоскими ножами с режущими кромками на фронтальной части, сошники и посадочные аппараты, отличающаяся тем, что каждый посадочный аппарат образован оппозитно смонтированными на стойке левой и правой боковинами, задние обрезы которых выполнены расширенными, в верхней части стойки в расширенной зоне, ширина которой в 4-5 раз больше толщины ножа между боковинами смонтирован направитель черенков, нижний срез направителя размещен ниже узкой части стойки ножа.

3. Машина по п.2, отличающаяся тем, что тыльная грань в средней части стойки имеет выборку в виде сегмента, ориентированную вогнутостью в сторону режущей кромки.