Способ возделывания зерновых культур и устройство для его осуществления

Способ возделывания зерновых культур и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области сельского хозяйства и предназначено для возделывания зерновых культур.

Известен способ подготовки почвы под посев или посадку [1] и комбинированная машина для внесения удобрений и посева [2], в которых предусматривается поверхностная обработка почвы не глубже 5-6 см (по Овсинскому), рыхление и внесение удобрений осуществляется в слой, лежащий на глубине от 5 до 10 см (слой Вернадского), причем удобрения вносят кучно на равном расстоянии друг от друга, величину которого устанавливают в зависимости от вида высеваемых или высаживаемых культур. Поверх куч удобрений наносят почву слоем 1-2 см, а при посеве зерновых заделка удобрений (полуперепревший навоз) производится на глубине около 10 см от поверхности почвы в количестве 20-30 г при расстоянии между кучами удобрений 11 см. Семена зерновых располагают оппозитно по отношению к местам заделки куч удобрений на глубину около 6 см от поверхности.

Недостатком этого способа являются нерешенные проблемы промышленного производства полуперепревшего навоза, а также сложность его транспортировки и загрузки в сеялки. Размещение семян зерновых культур при посеве на равном расстоянии (11 см) отрицает возможность регулирования норм высева в зависимости от всхожести семян, параметров почвы и прогноза погодных условий. Кроме того, в этом способе не разрешено противоречие между толщиной присыпки и глубиной заделки семян. И если семена заделываются на глубину 5-6 см, то хоронятся под толстым слоем почвы такой же толщины и вынуждены свои ресурсы расходовать не на развитие корневой системы, а на прорастание стебля к свету.

Известен способ посева сельскохозяйственных культур [3], состоящий из прорезания щели в почве на глубину строго меньше заданной глубины заделки, самозаклинивания семян в этой клиновой щели на разной глубине, срезания пристенного, влажного слоя почвы щели на семена и вдавливания семян вместе с прослойкой над ними влажной почвы на заданную глубину.

Недостатком данного способа посева является узость щели, вызывающей скорое обрушение стенок и затенение щелевого пространства. Под заданной глубиной здесь подразумевается расстояние от поверхности почвы до заделанных в почву семян и не увязывается с расположением капиллярного слоя почвы, имеющего важное значение для обеспечения прорастания семян и развития растений, особенно в засушливое время.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ посева семян сельскохозяйственных культур, реализованный в противоэрозионных сеялках [4], включающих валкообразователь, установленные за ним бороздообразующие и заделывающие семена катки и разравниватели почвы.

Во время работы валкообразователь снимает верхний слой почвы, образуя широкую борозду и два валка. Бороздообразующий каток образует бороздки, в которые затем высеваются семена, заделываемые прикатывающим катком. Ребра катка перекатываются по гребням бороздок, прикатывая семена и засыпая их почвой. Разравниватели почвы сглаживают валки присыпая борозды до уровня поверхности почвы.

И здесь налицо противоречие между глубиной заделки семян и толщиной присыпки: чем глубже заделка, тем больше влаги, но тем толще присыпка и дальше от солнечного света и, наоборот, чем тоньше присыпка, тем ближе к свету, но дальше от влаги.

Основной задачей, решаемой в предлагаемом изобретении, является устранение противоречия между глубиной заделки семян и толщиной их присыпки.

Техническим результатом изобретения является увеличение урожайности зерновых культур, сокращение затрат на единицу произведенной продукции, упрощение технических устройств.

Этот технический результат достигается тем, что в способе возделывания зерновых культур, включающем поверхностную обработку почвы на глубину 5-6 см, осуществляют последующее формирование посредством катков в рыхлом слое борозд с уплотненным ложем, на которое высевают семена. При этом уплотненное ложе формируют на слое с ненарушенной капиллярностью, а высеянные семена присыпают слоем рыхлой почвы толщиной 1-2 см, снимаемой с гребней борозд.

Кроме того, в борозде семена укладывают в ряд на одинаковом расстоянии друг от друга, а в соседней борозде ряд семян укладывают со сдвигом на половину этого расстояния.

Для осуществления этого способа возделывания зерновых культур предлагается устройство, содержащее катки с расположенными за ними семяпроводами и загортачи. При этом катки сгруппированы в две расположенные друг за другом секции, а в каждой секции они раздвинуты на ширину двух междурядий, причем задние катки сдвинуты относительно передних на ширину междурядья.

Осуществление способа и устройства показано на чертежах:

- на Фиг.1 показана схема устройства (план) и план укладки семян;

- на Фиг.2 показана схема поверхностной обработки почвы;

- на Фиг.3 - схема формирования борозд;

- на Фиг.4 - схема укладки и присыпки семян.

Устройство для осуществления способа содержит переднюю 1 и заднюю 2 рамы (см. Фиг.1), соединенные шарниром 3. На рамах 1, 2 установлены катки 4, сгруппированные в секции, каждая на своей оси 5, а за каждым катком 4 установлены семяпроводы 6, связанные с аппаратами высева семян (на схеме не показаны). В каждой секции на осях 5 катки 4 раздвинуты между собой на ширину двух междурядий, при этом катки задней секции на раме 2 сдвинуты относительно катков передней секции на раме 1 на ширину одного междурядья. На задней раме 2 позади семяпроводов 6 установлены загортачи 7, представляющие собой легкую цепь, связанную тягами с рамой 2. На передней раме 1 впереди катков 4 могут быть установлены пассивные рабочие органы или фрезерные барабаны (на схеме не показаны) для поверхностной обработки почвы на глубину 5-6 см.

Пример осуществления способа.

Предлагаемый способ включает в себя поверхностную обработку почвы на глубину 5-6 см (см. Фиг.2). При этом на поверхности почвы с ненарушенной капиллярностью 11 лежит слой взрыхленной почвы 12, в котором катками 4 формируют борозды 13. Таким образом, на слое 11 с ненарушенной капиллярностью образуется на дне каждой борозды 13 ложе 14 из уплотненной почвы с вновь сформированной капиллярностью (см. Фиг.3). На ложе 14 из семяпроводов 6 падают семена 15, после чего семена 15 присыпаются слоем 16 рыхлой почвы на толщину 1-2 см (см. Фиг.4), снятой с гребней 17 борозд 13.

В случае использовании на устройстве аппаратов точного высева семена 15 укладываются на ложе 14 на одинаковых расстояниях друг от друга, при этом в соседних бороздах ряды семян 15 укладываются со сдвигом на половину расстояния между семенами (см. Фиг.1).

Укладка семян зерновых культур в борозды на поверхность слоя почвы с ненарушенной или вновь сформированной капиллярностью с последующей присыпкой тонким слоем рыхлой прогретой почвы создает наиболее благоприятные условия для скорого прорастания семян и развития мощной корневой системы, обеспечивая близость к свету и влаге одновременно.

Ориентирование выравнивателей почвы (загортачей) относительно поверхности почвы обеспечивает одинаковую толщину присыпки семян в борозде рыхлой почвой, независимо от различий в глубине борозд, обусловленных неровностями поверхности и неравномерной плотностью почвы.

К тому времени, когда ветер может постепенно засыпать борозды, растения уже взойдут и укрепятся, потратив резервы семени на развитие корневой системы, а не для того, чтобы пробиться к свету. И в этом залог повышенной засухоустойчивости таких посевов и увеличения урожайности.

Присыпание борозд частицами почвы под воздействием ветра идентично мульчированию и способствует дальнейшему развитию всходов.

Заявленное упрощение технических средств достигается, в частности, тем, что заделка в почву сорняков после подрезания осуществляется катками-уплотнителями в процессе формирования борозд с уплотненным ложем на слое почвы с ненарушенной капиллярностью.

Предлагаемый способ возделывания зерновых культур обладает существенными различиями и новизной. В результате анализа наблюдаемых природных процессов и многолетних исследований:

1. Разрешено противоречие между толщиной присыпки и глубиной заделки семян.

2. С учетом динамики почвенных процессов теоретически определены и экспериментально подтверждены оптимальное положение семян в почве, способ их внесения на слой почвы с ненарушенной или сформированной капилярностью и параметры присыпки семян.

3. Определена принципиальная конструкционная схема сеялки, реализующая высев семян по п.2 и увеличение урожайности.

4. Определены схемы и нормы высева семян, обеспечивающие высокую урожайность и подавление сорняков (без гербицидов).

5. Отобраны варианты предпосевной обработки почвы (в зависимости от состояния полей и прогноза погодных условий).

Основной ориентир - поверхностная обработка почвы на глубину 5-6 см (по И.Е.Овсинскому).

6. Установлены оптимальные параметры уплотнительного катка и давление на почву.

7. Осуществлен выбор катка существующей конструкции с профилем сечения, близким к оптимальному.

8. Разработаны, изготовлены и испытаны 6 образцов конструкции экспериментальной сеялки. В результате испытаний отобран наиболее эффективный вариант (со схемой по п.3).

9. Определены схемы модернизации серийных сеялок существующего парка. Вариант модернизации выбирается в зависимости от состояния полей и прогноза погодных условий.

Таким образом, разработана технология повышения продуктивности растений зерновых культур посредством оптимизации параметров использования почвенной среды, позволяющая придать развитию энергообменных процессов наиболее выгодное направление и оптимизировать технологические процессы возделывания различных культур, что проявляется в существенном повышении урожайности.

Результаты, полученные на озимой ржи в условиях засухи 2003 г. на супесчаных почвах, свидетельствуют о возможности 2-3-кратного увеличения урожайности.

Источники информации

1. Авторское свидетельство РФ №2023361, кл. А 01 В 79/02, 1994.

2. Авторское свидетельство РФ №2023358, кл. А 01 В 49/06, 1994.

3. Авторское свидетельство СССР №1812924, кл. А 01 В 49/04, А 01 С 7/00, 1993.

4. Авторское свидетельство СССР №370909, кл. А 01 С 7/08, 1973 (прототип).

1. Способ возделывания зерновых культур, включающий поверхностную обработку почвы на глубину 5-6 см с последующим формированием посредством катков в рыхлом слое борозд с уплотненным ложем, на которое высевают семена, отличающийся тем, что уплотненное ложе формируют на слое с ненарушенной капиллярностью, а высеянные семена присыпают слоем рыхлой почвы толщиной 1-2 см, снимаемой с гребней борозд.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в борозде семена укладывают в ряд на одинаковом расстоянии друг от друга, а в соседней борозде ряд семян укладывают со сдвигом на половину этого расстояния.

3. Устройство для возделывания зерновых культур, содержащее рабочий орган для поверхностной обработки почвы, катки с расположенными за ними семяпроводами и выравниватель, отличающееся тем, что катки сгруппированы в две расположенные друг за другом секции, а в каждой секции катки раздвинуты на ширину двух междурядий, при этом задние катки сдвинуты относительно передних на ширину междурядья.