Машины для почвозащитной обработки почвы
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 19.09.2024
1. МАШИНЫ ДЛЯ ПРОТИВОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВ
2. Эрозия почвы
Эрозия почвы – это процесс разрушения и сноса верхних
плодородных слоев почвы под действием ветра, потоков воды и
механического воздействия сельскохозяйственной техники.
Ветровая эрозия (дефляция)
• Возникает как следствие аэродинамического воздействия
ветра на поверхностные частицы почвы
Водная эрозия
• Возникает на склонах полей, проявляется при разрастании
оврагов
3. Эрозия почвы
4. Уплотнение почвы – причина снижения плодородия
Для увеличения производства сельскохозяйственной продукции
повсеместно стали применяться интенсивные технологии
возделывания сельскохозяйственных культур, основанные на
многократных проходах все более мощной и тяжелой техники.
Использование мощных тракторов с широкозахватными
машинами приводит к распылению верхнего и уплотнению
нижнего слоев почвы, к развитию ветровой и водной эрозии, к
повышению объемной массы почвы, снижению пористости
плодородного слоя почвы. Повышение плотности почвы ведет к
снижению плодородия и недобору урожая сельскохозяйственных
культур.
Во время полевых работ ходовые системы машинно-тракторных
агрегатов покрывают следами 40…80% поверхности поля, а
поворотные полосы подвергаются примерно 10-кратному
воздействию движителей.
5. Эрозия почв в Московской области
Количество
почв,
подверженных
эрозии в
процентах от
общей
площади
земель:
- менее 1%
- от 1% до 10%
- от 10% до 25%
- более 25%
6. Ветровая эрозия
Ветровая эрозия возникает при воздействии воздушных
потоков на поверхностные частицы почвы размером
менее 1 мм.
Частицы почвы диаметром более 1 мм принято считать
почвозащитными, а менее 1 мм - эрозионно-опасными.
7. Ветровая эрозия
Показатели стойкости почв к дефляции:
Порог устойчивости
почвы к эрозии
• Отношение
почвозащитных
частиц к
эрозионноопасным частицам
1:1 по массе сухой
почвы в слое 0…5
см
Критическая скорость
ветра
• Скорость ветра на
высоте 0,15 м от
поверхности
пашни,
приводящая к
сдуванию частиц
(составляет 3,5…5
м/с)
8. Требования к рабочим органам для предотвращения эрозии почв
1. Рабочие органы не должны создавать в
почве эрозионно-опасных частиц
размером менее 1 мм.
2. Рабочие органы, применяемые в
районах ветровой эрозии, должны
максимально сохранять стерню и другие
растительные остатки.
9. Методы предотвращения эрозии почв
1. Мульчирование поверхности
• Сохранение стерни,
• Покрытие почвы послеуборочными остатками, подстилочным или жидким
навозом
2. Полосное расположение посевов
• Чередование полей с почвозащитными культурами (защитные поля), с полями,
занятыми культурами, не способными предотвратить эрозию почвы (защищаемые
поля)
3. Использование почвозащитных севооборотов
• Поля севооборота, занятые многолетними травами, наиболее устойчивы и
практически всегда защищены от эрозии
4. Использование противоэрозионных машин для обработки почвы
10. Технологии снижения эрозии почвы
Минимальная обработка почвы
• Исключение отдельных операций
• Совмещение нескольких операций обработки
почвы
Почвозащитная обработка почвы
• Безотвальная обработка плоскорезными
орудиями (культиваторами-плоскорезами и
плоскорезами-глубокорыхлителями) с
сохранением стерни.
11. Рабочие органы машин для почв, подверженных ветровой эрозии
1) лапа культиватораплоскореза
2) лапы плоскорезовглубокорыхлителей
4) лапа со штанговым 5) игольчатые
приспособлением
диски
3) лапа тяжелого
культиватора
1 - долото; 2,16 - стойки; 3, 22, 27 регулировочный болт с гайками; 4, 18 упоры; 5, 7 - лемеха; 6 - башмак; 8 тукопровод; 9 - воздухопровод; 10 смеситель; 11 - заслонка; 12 - отражатель;
13 - скоба; 14 - ось; 15 - держатель; 17 лапа; 19, 24, 26 - болты; 20 - кронштейн;
21, 28 - пружины; 23 - штанговое
приспособление; 25 – хомут; 29 – диск с
зубьями
12. Комплекс машин для противоэрозионной обработки почвы
13. Машины для основной безотвальной обработки почвы
Культиватор-плоскорезглубокорыхлитель
Схема рабочего процесса
КПГ-250А
Плоскорез-глубокорыхлитель
ПГ-3-100
8 - колесо; 9 - винтовые
механизмы; 10 - рама;
11 - автосцепка
14. Машины для основной безотвальной обработки почвы
Культиватор – глубокорыхлитель - удобритель
КПГ-2,2
1 – прицепное устройство; 2 – гидроцилиндр; 3 – регулятор глубины; 4 –
полуось; 5 – вентилятор; 6 – бункер; 7 – высевающий аппарат; 8 воздуховод; 9 - тукопровод; 10 - смеситель; 11 – распределитель; 12 –
лемех
15. Машины для мелкой обработки почвы с сохранением стерни
КПШ-5
КПШ-9
1 – центральная секция – рама с навесным устройством; 2 – боковая
секция рамы; 3 – рабочие органы; 4 – механизм регулировки опорных
колес
16. Машины для мелкой обработки почвы с сохранением стерни
КПЭ-3,8А
1 – кронштейн; 2 – штанга; 3 – стрельчатые лапы; 4 – пружины;
5 – рама; 6 – упор; 7 – гидроцилиндр
17. Машины для поверхностной обработки стерневого агрофона
18. Машины для поверхностной обработки стерневого агрофона
Игольчатые бороны-мотыги БМШ-15, БМШ-20
1, 3 – рамы батарей; 2 – ось; 4 – распорная втулка;
5 – подшипник; 6 – диск
19. Сеялки-культиваторы зерновые стерневые
СЗС-2,1
СЗС-6
1-каток
уплотняющий; 2сошники; 3-пружины;
4-колеса; 5-прицеп;
6-рама; 7-тяга
соединительная; 8гайка стяжная; 9семена; 10-зерновой
бункер; 11-зерновой
высевающий
аппарат; 12гидроцилиндры; 13механизм передач;
14-туковысевающий
аппарат; 15-туковый
бункер
20. Комплекс машин для противоэрозионной обработки почвы
21. Глубокое рыхление почвы
Образование
плужной подошвы
Разрушение
плужной подошвы
глубокорыхлителем
Передвижение влаги и рост
корней растений
до разрушения плужной подошвы
после разрушения плужной подошвы
22. Рабочие органы для глубокой обработки почвы
23. Машины для глубокой обработки почвы
24. Настройка и регулировка глубокорыхлителей
1. Установка на заданную глубину обработки
Регулировка горизонтального
положения рамы орудия в работе
Винтовыми механизмами опорных
колес с учетом глубины их колеи
2. Установка лезвий лемехов относительно горизонтальной плоскости
упорными болтами на стойках
На рыхлых почвах – строго
горизонтально
На плотных почвах – концы лемехов
выше носков на 15…20 мм
3. Настройка навесного устройства трактора по трехточечной схеме
Работа глубокорыхлителей
осуществляется только при плавающем
положении навесного устройства
Проверка равномерности и глубины
обработки в поле
25. Оценка качества обработки почвы противоэрозионными орудиями
Сохранение стерни после обработки:
• культиватором-плоскорезом — не менее 85%;
• плоскорезом-глубокорыхлителем — 80%;
• чизельным плугом и тяжелым культиватором — 55%.
Отклонения глубины обработки почвы для:
• культиваторов-плоскорезов ±1 см;
• плоскорезов-глубокорыхлителей и тяжелых культиваторов ±2 см;
• чизельных плугов ±5% от заданной;
• чизельных культиваторов ±10 % от заданной.
Глубина обработки чизельными плугами должна быть больше глубины плужной
подошвы:
• над дном обработанного слоя почвы допускаются гребни, высота которых не
превышает 45 % заданной глубины обработки;
• При контроле глубины обработки с помощью металлического стержня (щупа)
полученные значения уменьшают на 20. 25 % (на вспушенность почвы).
26. Оценка качества обработки почвы противоэрозионными орудиями
Работу безотвальных орудий следует проводить при оптимальной
влажности (физической спелости) почвы:
• 16. 21 % абсолютной (55. 65 % относительной) влажности почвы.
В поверхностном слое почвы (0. 5 см) после обработки глубокорыхлителем
должны преобладать комки размером менее 5 см:
• содержание эрозионно-опасных частиц (размером менее 1 мм) в этом слое не
должно увеличиваться;
• количество глыб размером более 10 см не должно превышать 20 %.
Поверхность поля после обработки должна быть относительно ровной:
• допускаются борозды за стойками рабочих органов глубиной не более 8 см и
валики на стыке проходов лап не более 5 см.
31. Машины для глубокой обработки почвы
32. Навесной глубокорыхлитель в работе
33. Навесной глубокорыхлитель-щелеватель
34. Навесной глубокорыхлитель в работе
Чизельные мульчирующие культиваторы
Предназначены
для основной
безотвальной
обработки почвы
с
мульчированием
стерни.
36. Стерневые культиваторы
КСКН-6П
Предназначены
для безотвальной
сплошной
предпосевной
обработки почвы
и для осенней
обработки стерни
вместо зяблевой
вспашки.
37. Методы предотвращения водной эрозии
1. Задержание воды в неровностях
микрорельефа поля
• Создание прерывистых бороздок, валиков, лунок
2. Увеличение влагопоглощения почвы
• Обработка с помощью глубокого рыхления, щелевания и
кротования
3. Рассредоточение стока и снижение скорости
движения воды по склону
• Мульчирование пожнивными остатками,
снегозадержание
38. Машины для обработки почв, подверженных водной эрозии
Приспособления для прерывистого бороздования:
ПРНТ-70.000
Приспособления для нарезки лунок:
ППБ-0,6
Щелеватель-кротователь:
ЩН-2-140
ППДГ-10
ППДГ-5
Надо знать устройство орудий для основной обработки почвы: безотвальных плугов, глубокорыхлителей, плугов с укороченными отвалами и др., а также орудий для поверхностной обработки почвы — плоскорезов, штанговых культиваторов, игольчатых борон, лущильников с плоскими дисками, лункообразователей и др.
Обратить внимание на машины для посева и посадки сельскохозяйственных культур на эрозируемых почвах.
Вопросы для самопроверки
1. Какие машины применяются для обработки почв, подверженных: ветровой эрозии, водной эрозии, совместно ветровой и водной эрозии?
2. Как подготовить к работе плоокорез-глубокорыхлитель обработки почвы?
3. Работа машин, применяемых для борьбы с ветровой, а также с водной эрозией. Устройство, регулировки.
4. Какие машины применяются для посева сельскохозяйственых культур на эрозируемых почвах?
Машины для ухода за посевами
Необходимо уяснить, какие рабочие органы применяются для междурядной обработки. Особое внимание обратить на культиваторы-растениепитатели, их назначение, устройство, работу, регулировки; на применение игольчатых дисков для обработки почвы в рядках посевов, прореживатели.
Вопросы для самопроверки
1. Какие рабочие органы применяют при междурядных обработках?
2. Чем отличаются рыхлящие лапы от полольных?
3. Как изменить величину защитной зоны и перекрытия лап?
4. Каково назначение игольчатых дисков и как они устанавливаются на секциях?
5. Как производится расстановка культиваторных лап при прополке картофеля?
6. Как сочетается междурядная обработка с подкормкой аммиачной водой?
7. Как совмещается прополка растений культиваторными лапами и гербицидами?
8. Какие машины и орудия применяются при прореживании всходов сахарной свеклы? Как они устроены и работают?
9. Какие операции по уходу за посевами применяются при возделывании кормовой свеклы?
В последние годы в Западной Европе при посеве кукурузы все шире используют почвозащитные технологии возделывания.
Только в последние 10 лет площади, на которых применялись такие технологии, увеличились больше чем в 10 раз. Это связано в первую очередь с ростом цен на энергоносители и, тем самым, дорогой плужной обработкой почвы, а также с опасностью водной и ветровой эрозии и возможностью применения гербицидов на основе глифосата, которые вносят уже за 7-14 дней до уборки зернового предшественника. Основной их принцип - уменьшение числа механических обработок. Климат, влажность и структура почвы влияют на выбор соответствующих операций и интенсивность ее рыхления (рис. 1).
При учете особенностей почвозащитной обработки почвы и применения соответствующих комплексных мероприятий (севооборот, применение гербицидов, фунгицидов и других средств защиты растений) с учетом условий данной местности можно достигать, по крайней мере, равных урожайностей.
- предотвращают водную и ветровую эрозию, чем снижается опасность пересева. При этом сток и смыв почвы уменьшается тем больше, чем гуще ее покрытие (табл. 1).
- снижают, особенно на пылеватых почвах, заплывание. Благодаря этому и повышенной активности дождевых червей (рис. 2) увеличивается инфильтрационная способность почвы для воды. Как видно из рисунка 3, разные рабочие органы и интенсивности воздействия на почву по-разному влияют на количество и активность дождевых червей.
- создают улучшенный инфильтрационный режим почвы для воды (табл. 2) за счет лучшего распределения капилляров при летней засухе. Вследствие заделки органической массы в поверхностный слой почвы повышается доля устойчивых к воздействию осадков стабильных почвенных частиц (рис. 4.)
- сохраняют благоприятное состояние почвы для осуществления технологических процессов. Она менее страдает от переуплотнения (рис. 5), не образуются уплотненные плужные подошвы. Глубина следов от проездов машин при уходе и уборке, а также переуплотнение под ними уменьшается (рис. 6).
- уменьшение числа рабочих приемов и переездов щадит не только почву, но и снижает затраты по возделыванию кукурузы.
| Покрытие почвы мульчей,% | Растительные остатки, т СМ/га | Поверхностный сток,% | Вынос почвы,% |
| 0 | 0 | 45 | 100 |
| 90 | 8 | не измерим | Таблица №2. Изменение инфильтрации воды на кукурузных полях при плужной и бесплужной обработке почвы |
| Способ обработки | Инфильтрация, мм/единицу времени | ||
| в начале мая 1996 г. | в конце июня 1996 г. | ||
| 8 лет бесплужно | 55 | 79 | |
| 8 лет бесплужно, 1996 с плугом | 45 | 33 | |
| Постоянная обработка плугом | 10 | 5 | |
Рис. 3. Влияние разных способов обработки почвы и рабочих органов на число особей дождевых червей, их биологическую активность, объем пор и экскременты
Рис. 46. Глубина действия давления на грунт при проведении разных приемов по основной обработке почвы.
1 - одинаковое рыхление почвы в севообороте,
2 - дифференцированное рыхление почвы в севообороте,
3 - без рыхления
В зависимости от использованных машин для обработки жнивья и основной обработки почвы значительно снижаются затраты труда и горючего (рис. 7).
Рис. 48. Затраты рабочего времени (чел.-мин/га) и горючего (л/га) на обработку жнивья и основную обработку почвы разными орудиями при традиционной (1) и консервирующей технологии (2-6)
1 - ротационная борона с вырезными дисками,
2 - тяжелая сетчатая борона,
3 - тяжелый культиватор для рыхления почвы,
4 - культиватор сплошного рыхления,
5 - культиватор для междурядной обработки,
6 - щелеватель.
Для бесплужной основной обработки почвы пригодны дисковые бороны и дисковые культиваторы, тяжелые культиваторы и фрезы. Дисковые орудия хорошо работают на песчаных почвах, хуже - на сухих, а также суглинистых почвах. Рыхление на полную глубину пахотного слоя можно провести оборудованными 2-ярусными стрельчатыми лапами и параплугами (плоскорезами), которые оставляют почву в естественном сложении. Для рыхления почвы вблизи поверхности можно применять простые тяжелые культиваторы, которые рыхлят и перемешивают почву. Ограниченное рыхление почвы улучшает стабильность сложения почвы, чем снижается опасность вредного уплотнения.
Предпосевную обработку почвы проводят в различных вышеназванных комбинациях, используя частично такие рабочие орудия, как зубовые роторы, роторные фрезы и роторные бороны.
Все системы почвозащитной обработки под кукурузу - не примитивные формы хозяйствования. Напротив, они требуют высокого уровня культуры земледелия и профессиональных знаний крестьян и специалистов. Прежде чем принять окончательное решение по использованию одной из форм почвозащитных технологий, ее следует испытать применительно к конкретным условиям хозяйства. При этом следует учитывать, что преимущества вариантов почвозащитной технологии обработки почвы, как правило, выявляются только после их многолетнего применения в севообороте. Длительная бесплужная обработка по-разному отражается на физических, химических и биологических свойствах почвы (табл. 3).
| Свойство или признак | Глубина почвы, см | ||
| 0-10 | 10-25 | >25* | |
| Плотность почвы | +++ | ++ | -- |
| Объем пор | -- | - | + |
| Крупные поры | --- | +/- | + |
| Непрерывные поры | +++ | +++ | +++ |
| Стабильность почвенных частиц | +++ | + +/- | +/- |
| Инфильтрация воды | +++ | +++ | +++ |
| Газообмен | +/- (-) | +/- (-) | +/- |
| Нагревание | -- | -- | +/- (-) |
| Cорг, N, P, K | +++ | --- | +/- |
| рН | --- | ++ | ++ |
| Почвенная флора и фауна | +++ | --- | +/- |
| Дождевые черви | +++ | +++ | +++ |
| Минерализация азота | ++ | --- | +/- |
| Проникновение корней | + (+/-) | - (+/-) | + (+/-) |
| * Плужная подошва + = больше; - = меньше; +/- = без изменения | |||
- более позднее прогревание почвы;
- более низкая полевая всхожесть кукурузы;
- более медленное поступление и более низкий уровень минерализации азота;
- усиленное засорение корнеотпрысковыми, корневищными, а также менее распространенными сорняками, как, например, разными видами костра (Bromus spp.)
- возрастание поражения посевов мышами и слизнями.
Посевная и почвообрабатывающая техника для ресурсосберегающих технологий
Значительная часть зернового клина нашей страны расположена в засушливых зонах, характеризующихся резким континентальным климатом, усиленной ветровой деятельностью и недостаточным количеством атмосферных осадков.
В основу выполнения любых технологических операций при возделывании сельскохозяйственных культур на эрозийно опасных почвах положены следующие основные принципы:
- максимальное сохранение на поверхности поля пожнивных остатков;
- сведение до минимума распыления обрабатываемого слоя почвы;
- максимальное накопление влаги в почве.
Принцип почвозащитной системы земледелия и условия работы сельскохозяйственной техники исключает применение машин и орудий, разработанных для классической (отвальной) системы земледелия. Это вызвало появление нового типа машин и орудий для защиты почв от ветровой эрозии и борьбы с засухой.
В настоящее время, к современным сельскохозяйственным машинам предъявляются самые высокие требования в части обеспечения роста производительности, повышения надежности в работе, удобства в обслуживании, улучшения качества техпроцесса.
Создание комплекса современной техники для сберегающей технологии возделывания зерновых культур обеспечит:
- сохранение и приумножение плодородия почвы, являющейся основным средством производства в сельском хозяйстве;
- повышение эффективности использования природных ресурсов;
- снижение до экономически целесообразного уровня расходования производственных ресурсов;
- улучшение условий труда механизаторов и облегчение организации использования техники.
Необходимыми условиями прогнозируемого развития сельского хозяйства является внедрение высокоэффективных трудо-, энерго-, материалосберегающих технологий и соответствующих технических средств. В земледелии – это минимальные и нулевые технологические воздействия на почву, совмещение операций и процессов.
В качестве основных преимуществ ресурсосберегающей техники можно выделить следующее:
- рыхление почвы с подрезанием сорняков за один проход;
- подпочвенное уплотнение для обеспечения хорошего контакта семян и удобрений с почвой;
- создание мульчирующего слоя и сохранение стерни на поверхности поля для сбережения влаги и защиты почвы от ветровой эрозии;
- уничтожение вегетирующих сорняков и заделка падалицы и семян для провоцирования их прорастания;
- создание выровненной поверхности, обеспечивающие условия для качественной работы последующих орудий.
Применение комплекса современной техники для сберегающей технологии возделывания зерновых культур позволит сократить номенклатуру серийных однооперационных машин и орудий. Совмещение качественной обработки почвы с посевом обеспечит повышение урожайности и конкурентоспособности продукции растениеводства.
Читайте также: