Способ посева зерновых культур и устройство для его осуществления

Способ посева зерновых культур и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам посева семян зерновых с одновременной обработкой почвы в условиях степной и лесостепной зон.

Известен способ высева семян с одновременной предпосевной обработкой почвы согласно патенту РФ №2218697 («Рабочий орган сеялки зернотуковой стерневой»). Предложенный рабочий орган позволяет производить раздельное внесение удобрений и семян, причем удобрения вносятся на глубину большую, чем глубина заделки семян, за счет того, что тукопровод подсоединен к основной стойке, на которой закреплен рыхлитель, а семяпровод - к стойке зернового сошника, в то время как сошник укреплен выше уровня острия рыхлителя.

Недостатком рабочего органа является то, что наклонный клиновидный выходной наконечник, направленный в сторону, противоположную движению, при работе в рыхлой (сыпучей) почвенной среде образует сгруживание почвы перед собой, что ухудшает равномерность глубины заделки семян, увеличивает механическую деградацию почвы (истирание почвы по почве). Наклонный клиновидный выходной наконечник, направленный в сторону, противоположную движению за счет деформации сжатия уплотняет нижележащие горизонты почвы, что повышает энергоемкость данного процесса.

Известен способ посева и устройство для его осуществления. Согласно а.с. №1667673, способ позволяет повысить урожайность за счет создания благоприятных условий для произрастания семян и роста растений в зонах недостаточного увлажнения; борозду нарезают на 3-4 см глубже слоя сухой почвы с вертикальными боковыми стенками, продольные бороздки треугольного сечения выполняют на дне борозды глубиной 7-10 мм, а укрытие семян производят влажной почвой, вынутой из нижней части вертикальных стенок борозды. Семена укладываются разбросным способом в продольные бороздки. Прикатывающий каток перекатывается по борозде и, воздействуя на гребешки, сминая их, обеспечивает хороший контакт семян с почвой.

Недостатком данного способа посева является повышенная засоренность межбороздкового пространства из-за отсутствия подрезания в нем сорняков и недостаточности их присыпания вынутой из борозды почвы, отсутствия внесения удобрений, а также недостаточная реализация генетического потенциала семян высеваемой культуры, что в целом снижает качество и величину урожайности зерновых культур.

Известен способ посева, образующий фигурную двухуровневую бороздку (А.Ф.Кондратов и др. Современные технологии и средства механизации обработки почвы, посева, посадки, внесения удобрений и защиты растений. Новосибирск, 2001 г., стр.155-156), в которую на разные уровни помещают семена и удобрения.

Недостатками данного способа являются нерациональное использование площади питания для растений, что не реализует полностью генетический потенциал растения (соотношение площади ленты посева к площади незасеваемой ленты находится в размере 1:2), и повышенная засоренность посевов, что вызвано дискретным (прерывистым) характером расположения семян в ленте и в отсутствии операции подрезания в незасеваемой ленте сорняков. Указанное приводит к значительному снижению урожайности.

Известен способ посева зерновых культур (патент РФ №2235451), взятый нами за аналог, включающий чересполосный посев зерновых культур при равных размерах засеваемой и незасеваемой полос. Способ заключается в том, что почву в засеваемой полосе рыхлят по всей ширине на глубину посева, укладывают семена вразброс на подготовленное ложе, верхний слой взрыхленной почвы сдвигают в незасеваемую полосу, а оставшуюся, прикрывающую семена, взрыхленную почву выравнивают и уплотняют. Способ позволяет сократить сроки созревания, повысить устойчивость к полеганию; качество и урожайность при одновременном сокращении затрат.

Недостатками данного способа являются: низкая урожайность и низкое качество получаемого урожая из-за отсутствия внесения удобрений и недостаточная реализация генетического потенциала семян зерновых культур; требуется предварительная тщательная подготовка всей поверхности почвы к посеву, что выражается большими затратами энергии, и требуется дополнительный проход агрегата.

Известен почвообрабатывающе-посевной агрегат (патент РФ №2204891), применяемый в сухостепных почвенно-климатических зонах земледелия, который также взят за прототип. Агрегат содержит установленную на опорных колесах раму. На раме смонтирован бункер, соединенный семяпроводами с сошниками. Сошники выполнены в виде стрельчатых лап с отвалами и выравнивателями. За выравнивателями установлены цилиндрические прикатывающие катки и рыхлители. Все рабочие органы образуют выстроенный ряд с шириной L/2±0,1L, где L равно 450-500 мм. Расстояние между рядами в соответствии с осью засеваемой ленты равно L±0,1 L. Рыхлители выполнены в виде пружинных зубьев.

Главными недостатками указанной сеялки являются низкое качество формирования параметров борозды и высокая энергоемкость выполняемого процесса из-за сгруживания почвы, возникающего при сдвигании верхнего сухого слоя почвы из засеянных полос в незасеянные ленточные пространства, и создания почвенных гребней рабочими органами, реализующими энергоемкую деформацию сжатия в почве.

Цель технического решения - повышение эффективности возделывания зерновых культур за счет снижения энергоемкости подготовки почвы к посеву, достигаемой путем дифференцированного воздействия на почву и применения менее энергоемких деформаций, а также повышения урожайности на основе более равномерного распределения семян.

Цель по способу достигается тем, что в известный способ посева зерновых культур, включающий чересполосный посев зерновых при равных по ширине размерах засеваемой и незасеваемой полос, в почву, находящуюся в засеваемой полосе, на глубину 8-10 см вносят ленточно минеральные удобрения долотообразным рабочим органом, а в соседней незасеваемой полосе при помощи плоскорезных ножей-бритв осуществляют подрезание сорняков на глубину 5-6 см от поверхности поля с созданием грубой структуры почвы для обеспечения ей большего угла естественного откоса, после чего осуществляют посев в засеваемой полосе на подготовленное ложе лапой-сошником на глубине 5-6 см с прослойкой почвы между семенами и удобрениями.

Цель по устройству достигается тем, что известное устройство для посева зерновых культур, включающее установленную на опорно-приводные колеса универсальную раму, на которой смонтирован бункер с туковым и семенным отсеками, соединенными тукопроводом и семяпроводом с долотообразным рабочим органом и лапой-сошником соответственно и цилиндрические катки, дополнительно снабжено плоскорезными ножами-бритвами, установленными за долотообразным рабочим органом перед лапой-сошником с возможностью подрезания сорняков на глубину меньше, чем глубина внесения минеральных удобрений, при этом долотообразный рабочий орган и плоскорезные ножи-бритвы выполнены в виде почвообрабатывающего модуля, шарнирно закрепленного к раме через индивидуальную рамку с образованием параллелограммного механизма, а лапа-сошник, цилиндрический каток и выравниватель-гребнеобразователь выполнены в виде посевного модуля, шарнирно закрепленного к раме через свою индивидуальную рамку с образованием параллелограммного механизма. Причем почвообрабатывающий и посевной модули связаны с рамой посредством пружин, цилиндрические катки выполнены сетчатыми, а выравниватель-гребнеобразователь выполнен в виде трехгранного клина и закреплен на раме за сетчатым катком с возможностью внедрения в засеваемую полосу почвы на глубину 2-3 см от ее поверхности.

Способ реализуется следующим образом. Посев зерновых культур осуществляется через полосу при равных по ширине размерах засеваемой и незасеваемой полос (фиг.1). В почву, находящуюся в засеваемой полосе, на глубину 8-10 см вносят ленточно минеральные удобрения 2 долотообразным рабочим органом 3. В соседней незасеваемой ленте при помощи плоскорезных ножей-бритв 4 осуществляется подрезание сорняков на глубину 5-6 см от поверхности поля с созданием грубой структуры почвы 9. За ножами-бритвами в засеваемой ленте движется лапа-сошник 5. Наличие открытой поверхности (в связи с предварительным подрезанием сорняков) с боков у ленты посева позволяет ей деформироваться лапой-сошником отрывом, производя одновременно высев семян. Посев осуществляется на ложе, подготовленное лапой-сошником 5. Идущий за сошником 5 сетчатый каток 6 позволяет создавать контакт семени с почвой, одновременно производить измельчение почвенных комков на необходимую фракцию путем раскалывания, а не раздавливания. Трехгранный гребнеобразователь 7, благодаря наличию открытой поверхности сверху, обеспечивает смещение верхнего сухого слоя почвы толщиной 2-3 см с мелкокомковатой структурой 8 из посевной ленты в соседнюю незасеваемую ленту, имеющую грубую структуру почвы 9, с меньшим его сжатием между боковыми стенками гребнеобразователя 7, образуя из нее гребень.

Технический результат - гарантированное равномерное распределение семян зерновых культур по глубине и площади посева, что обеспечивает повышение реализации генетического потенциала семян зерновых культур, а следовательно, и урожайности; снижение энергоемкости подготовки почвы к посеву, что достигается разной степенью интенсивности ее проведения за счет послойности, дифференцированности и реализации менее энергоемкой деформации почвы отрывом при создании структуры в обрабатываемых и высеваемых полосах почвы. Наличие в незасеваемой борозде нижнего грубого по крошению пахотного слоя почвы, созданного плоскорезными ножами-бритвами 4, обеспечивает ей больший угол естественного откоса, чем достигается гарантированная ширина засеваемой ленты, равномерность глубины заделки семян в ней, а также улучшается микроклимат для семян. Закрытие грубой структуры почвы и подрезанных сорняков в незасеваемой ленте мелкокомковатой структурой сухой почвы обеспечивает снижение испарения влаги и уменьшает жизненную деятельность сорняков. Наличие гребня обеспечивает снижение надземной скорости ветра, что уменьшает интенсивность испарение влаги, тем самым создавая лучшие условия микроклимата в высеваемой борозде.

Предлагаемое устройство (фиг.2) имеет универсальную раму 1 с прицепной серьгой 16. На раму 1 устанавливается бункер с туковым 14 и семенным 12 отсеками. Привод дозаторов, расположенных в бункере, осуществляется через опорно-приводные колеса 13. Подача туков 11 и семян 10 в долотообразный рабочий орган 3 и лапу-сошник 5 осуществляется через тукопровод 15 и семяпровод 9. Почвообрабатывающая часть (модуль), включающая долотообразные рабочие органы 3 и плоскорезные ножи-бритвы 4, крепится через индивидуальную рамку 8 к основной раме 1 шарнирно, образуя параллелограммный механизм 2, благодаря чему обеспечивается копирование поверхности поля и создается равномерная глубина обработки почвы. Посевная секция (модуль), включающая лапу-сошник 5, сетчатый каток 6 и выравниватель-гребнеобразователь 7, также через индивидуальную рамку 8 крепится к основной раме 1 через шарниры, образуя параллелограммный механизм 17. Наличием универсальной рамы 1 с опорно-приводными колесами 13 и бункером, имеющим отсеки 12 и 14, достигается независимая работа почвообрабатывающего и посевного модулей от массы зернотуковых материалов, находящихся в бункере, что обеспечивает стабильную глубину обработки почвы и заделки семян. Наличие индивидуальных модулей позволяет их использовать как индивидуально, так и совместно при ограниченных сроках проведения полевых работ. Пружины 18 обеспечивают необходимую подвижную связь модулей с основной рамой 1 в зависимости от физико-механических свойств почвы и требований по качеству (глубине) заделки семян и удобрений.

1. Способ посева зерновых культур, включающий чересполосный посев зерновых при равных по ширине размерах засеваемой и незасеваемой полос, отличающийся тем, что в почву, находящуюся в засеваемой полосе, на глубину 8-10 см вносят ленточно минеральные удобрения долотообразным рабочим органом, а в соседней незасеваемой полосе при помощи плоскорезных ножей-бритв осуществляют подрезание сорняков на глубину 5-6 см от поверхности поля с созданием грубой структуры почвы для обеспечения ей большего угла естественного откоса, после чего осуществляют посев в засеваемой полосе на подготовленное ложе лапой-сошником на глубине 5-6 см с прослойкой почвы между семенами и удобрениями.

2. Устройство для посева зерновых культур, включающее установленную на опорно-приводные колеса универсальную раму, на которой смонтирован бункер с туковым и семенным отсеками, соединенными тукопроводом и семяпроводом с долотообразным рабочим органом и лапой-сошником соответственно и цилиндрические катки, отличающееся тем, что оно снабжено плоскорезными ножами-бритвами, установленными за долотообразным рабочим органом перед лапой-сошником с возможностью подрезания сорняков на глубину меньше, чем глубина внесения минеральных удобрений, при этом долотообразный рабочий орган и плоскорезные ножи-бритвы выполнены в виде почвообрабатывающего модуля, шарнирно закрепленного к раме через индивидуальную рамку с образованием параллелограммного механизма, а лапа-сошник, цилиндрический каток и выравниватель-гребнеобразователь выполнены в виде посевного модуля, шарнирно закрепленного к раме через свою индивидуальную рамку с образованием параллелограммного механизма.

3. Устройство для посева зерновых культур по п.2, отличающееся тем, что почвообрабатывающий и посевной модули связаны с рамой посредством пружин.

4. Устройство для посева зерновых культур по п.2, отличающееся тем, что цилиндрические катки выполнены сетчатыми.

5. Устройство для посева зерновых культур по п.2, отличающееся тем, что выравниватель-гребнеобразователь выполнен в виде трехгранного клина и закреплен на раме за сетчатым катком с возможностью внедрения в засеваемую полосу почвы на глубину 2-3 см от ее поверхности.