Подпокровный рыхлитель значительно снижает энергозатраты при почвообработке

10.09.2013

Одним из основных агротехнических приемов сохранения и повышения плодородия почв остается основная обработка, преимущественно – безотвальная с максимальным сохранением верхнего стерневого или растительного покрова и минимальным перемешиванием почвенных горизонтов с различной почвенной биотой. Такой способ обработки почвы не только более производительный по сравнению с отвальной и сокращает ее водно-ветровую эрозию, но также улучшает условия жизни почвенной биоты, что позволяет повысить продуктивность почвы и урожайность сельскохозяйственных культур.

В настоящее время как для отвальной, так и безотвальной основной обработки почвы широко применяются почвообрабатывающие орудия с неподвижно

закрепленными на раме (пассивными) рабочими органами. Они просты по конструкции, но, в основном, не обеспечивают необходимое качество безотвальной обработки почвы – недостаточно рыхлят подпокровный горизонт, могут привести к образованию плужной подошвы или же вызывают значительные повреждения верхнего растительного или стерневого покрова. Установка различных дополнительных рыхлительных элементов на такие рабочие органы приводят к существенному повышению тягового сопротивления и энергозатрат на почвообработку в целом.

Известные приводные (активные) рабочие органы различного типа для подпокровного рыхления почвы энергоемки или сложны и малонадежны.

В последние годы при проведении поверхностной и основной отвальной обработки почвы все больше применение находят безприводные подвижные (реактивные) рабочие органы – чаше всего это дисковые бороны, лущильники, плуги. Известны такие рабочие органы реактивного действия и для безотвальной обработки почвы, но находят ограниченное применение из-за сложностей конструкции, высокого тягового сопротивления. Проведенные исследования и анализ показывают, что более востребован и имеет большие преимущества рабочий орган с максимальной степенью подвижности, позволяющей ему перемещаться в почве по линиям наименьших связей.

Разработанные подпокровные рыхлители РП – 2,4 (рис. 1)  и РП – 1,7  (рис. 2) предназначены для основной безотвальной обработки почвы с сохранением стерневого покрова, щелевания кормовых угодий с целью аэрации, накопления и сохранения влаги и также могут найти применение при глубокой междурядной обработке пропашных культур, наиболее отзывчивых к водно-воздушному режиму почвы.

Рабочим органом этих орудий является щелерезная  стойка с почвоуглубителем и неподвижно закрепленным пустотелым дренером. В дренер вмонтирован вал, к которому посредством упругого звена подсоединен блок кротователя-рыхлителя, выполненный в виде 4-заходной конической логарифмической спирали и имеющий 4 степени подвижности (рис. 3).

     Рис. 1. Рыхлитель подпокровный РП-2,4 (вариант для основной безотвальной обработки).

Рис. 2. Рыхлитель подпокровный РП-1,7 (вариант для глубокой междурядной обработки картофеля).

При этом блок кротователя-рыхлителя вместе с машинным агрегатом может совершать поступательное движение, отклоняться вверх-вниз, вправо-влево и вращаться вокруг своей оси за счет реактивного действия почвы. Наличие четырех степеней свободы позволяет ему автоматически перемещаться в почвенном слое с выходом на позиции с наименьшими силами связи частиц почвы между собой. Кроме того, рыхлительные элементы, расположенные на поверхности прямого усеченного конуса в форме конической логарифмической спирали, имеют переменный шаг, а любой элементарный участок составляет постоянный угол с направлением движения рабочего органа в почве, что предопределяет, соответственно, качественное рыхление и сравнительно низкое тяговое сопротивление  такого рабочего органа.

Рис. 3. Вид рабочего органа

Рыхлитель обеспечивает подпокровное рыхление почвы с минимальным травмированием верхнего растительного покрова, исключает образование плужной подошвы, присущей плоскорезам и отвальным плугам. По сравнению с почвообрабатывающими орудиями аналогичного назначения при использовании указанных подпокровных рыхлителей энергозатраты на основной безотвальной обработке снижаются на 20 – 25%, сохранность стерни достигает 85 – 90% (рис. 3 и 4), повышаются влагопоглощающие свойства почвы, ее аэрация, улучшаются условия накопления снега после зяблевой обработки. Вследствие отсутствия плужной подошвы и улучшения водно-воздушного режима почвы при  использовании данных подпокровных рыхлителей  появляется возможность начать весенние полевые работы на 3–4 дня раньше по сравнению с обработкой почвы отвальными плугами и плоскорезами. Это способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур на 10-15%. Проведенные испытания показали высокую эффективность использования рыхлителей также при глубокой междурядной обработке пропашных культур, в частности, картофеля, семенников сахарной свеклы.

Рис. 4. Вид поля, обработанного плоскорезом КПГ-250.

Рис. 5. Вид участка поля, обработанного подпокровным рыхлителем РП-2,4.

Рыхлитель подпокровный РП 1,7 успешно прошел государственные испытания в Кировской государственной зональной МИС в 1999 году и был рекомендован к постановке на производство (протокол № 06–27–99(4020352) от 23 ноября 1999 г.).

На способ подпокровного рыхления и конструкцию орудия для его осуществления получены авторские свидетельства и патенты на изобретения (№№ 954002, 1122247, 1191003, 1217274, 1373336, 1528345, 1517771, 1545954, 1782353, 2158068).

Техническая характеристика

Авторы разработки: В. П. Мазяров, В. И. Медведев – Чебоксарский политехнический институт (филиал) Московского государственного открытого университета.