АГРОИНФормация

Агропортал - все для специалистов агропромышленного комплекса

Основная обработка почвы

Основная обработка выполняется для существенного изменения сложения почвы. В зависимости от почвенных и климатических условий, от вида севооборота и засоренности полей основная обработка может проводиться с различной периодичностью: от одного- двух раз в год до одного раза в одну-две ротации севооборота. Наиболее часто основная обработка проводится в условиях избыточного увлажнения, наиболее редко—в засушливых районах на хорошо оструктуренных, плодородных почвах.

Самый распространенный прием основной обработки — вспашка почвы. При вспашке происходят оборачивание обрабатываемого слоя почвы, его рыхление, крошение, а также подрезание подземной части растений, заделка удобрений, пестицидов, остатков растений и их частичное перемешивание с почвой. Вспашка почвы производится плугами. Плуги классифицируются по назначению, роду применяемой тяги, способу агрегатирования с трактором, конструкции и числу корпусов. Наиболее распространенными и древними орудиями вспашки являются лемешные плуги (рис. 9). Основной рабочий орган плуга — корпус (рис. 10, а). Он состоит из стойки (3), лемеха (1), отвала (2) и полевой доски (4). Лемех и отвал наиболее активно воздействуют на почву и являются основными деталями плуга. Лемех подрезает пласт снизу и вместе с отвалом отрывает его от стенки борозды. Затем пласт, перемещаясь по лемеху и отвалу, крошится и оборачивается. К стойке прикрепляются остальные части корпуса, а сам корпус через стойку прикрепляется к раме плуга: стойка также частично воздействует на почву — разрезает и рыхлит ее. Полевая доска служит для опоры плуга: опираясь в стену борозды, она уравновешивает горизонтальные составляющие сил сопротивления пластов почвы, а также (частично) вертикальные составляющие своей нижней поверхностью, опирающейся на дно борозды; способствует устойчивости работы плуга.

Существуют различные формы и конструкции лемехов. Наиболее распространены трапецеидальный (рис. 11, а) и долотообразный (рис. 11,6) лемехи. Трапецеидальный лемех дешевле долотообразного, но хуже заглубляется в почву и быстрее изнашивается, поэтому он применяется в основном на плугах, предназначенных для вспашки легких почв. Зубчатые лемехи (рис. 11, в) лучше отрывают пласт, поэтому их применяют на пересохших почвах для снижения тягового усилия. Лемех с выдвижным долотом (рис. 11, г) рекомендуют применять на плотных почвах, засоренных камнями. Известны и другие формы лемехов: со сменными лезвием и носком, оборотные и др.

Рис. 11. Лемехи плугов. а — трапецеидальный, б — долотообразный, в — зубчатый, г — с выдвижным долотом

Наружные поверхности лемеха и отвала представляют собой вместе одну общую рабочую поверхность корпуса плуга. От формы и размеров этой поверхности зависит характер его работы. При работе плуга с цилиндрической рабочей поверхностью пласт круто поднимается и отбрасывается в сторону, при этом достигается хорошее крошение, но плохое оборачивание. Такие плуги применяют на легких и рыхлых почвах.

Культурная поверхность отличается от цилиндрической тем, что задняя часть отвала у такого плуга винтообразно загнута. Такая поверхность имеет хорошие крошащие свойства и удовлетворительно поворачивает пласт. Корпуса с культурной рабочей поверхностью применяют при вспашке старопахотных и несвязных почв,

Полувинтовая поверхность придает корпусу хорошие оборачивающие свойства, но слабее культурной рыхлит почву. Корпуса с такой поверхностью применяются для вспашки связных и задернелых почв, а также почв, засоренных камнями.

Винтовая поверхность обладает значительной оборачивающей способностью, но слабо крошит пласт. Плуги с винтовыми отвалами применяют главным образом на тяжелых и сильно задернелых почвах.

Известны также комбинированные рабочие поверхности, которые могут сочетать признаки описанных выше или занимать промежуточную позицию (чаще между культурной и полувинтовой поверхностями). Конические поверхности применяются у ярусных плугов. В настоящее время чаще применяются плуги с культурной или комбинированной рабочей поверхностью корпусов.

Применение корпусов даже с самой оптимальной для данных условий рабочей поверхностью не всегда дает требуемое и высокое качество вспашки. Связано это прежде всего с тем, что пахотный слой очень редко бывает однородным по технологическим свойствам — большей связностью в основном обладает его верхняя часть из-за большого количества корней. К тому же необходимо бывает заделать на дно борозды верхнюю часть пахотного слоя почвы с пожнивными остатками, осыпавшимися семенами сорных (и культурных) растений, возбудителями болезней и вредителями, одновременно хорошо разрыхляя и кроша почву. Для более успешного решения этих задач применяется предплужник.

Рис. 12. Предплужник и углосним. а — корпус с предплужником, б — корпус с углоснимом, в — корпус с дисковым углоснимом; 1 — лемех, 2 — отвал, 3 — стойка, 4 — хомут, 5 — отвал углоснима, 6 — диск углоснима

Предплужник состоит из тех же деталей, что и корпус плуга (рис. 12,а), но меньших размеров, и не имеет полевой доски (находясь на малой глубине без надежной опоры, она мешала бы работе основного корпуса). Предплужник устанавливается впереди корпуса плуга. Он сбрасывает на дно борозды впереди идущего корпуса верхние 8—12 см почвы. Пласт почвы, который обрабатывает предплужник, равен 2/3 ширины захвата корпуса плуга. У наиболее широко применяемых плугов ширина захвата корпуса плуга 35 см. Глубина обработки почвы предплужниками установлена из следующих соображений. Если предплужник будет обрабатывать слой почвы менее 8 см, то он попадает в зону расположения основной массы корней и корневищ растений, большую часть которых разорвать не может, а потому будет сгребать почву впереди себя. Если глубина обработки составит более 12 см, то сброс пласта в борозду будет не совсем удовлетворительным, а оставшейся после него почвы будет недостаточно, чтобы хорошо засыпать уложенный в борозду пласт. Обработка почвы плугом с предплужниками называется культурной вспашкой, так как при этом обеспечивается наиболее высокое качество обработки почвы.

Улучшает качество работы корпуса плуга применение углоснимов. Углосним, опирающийся на отвал плуга (рис. 12,6), состоит из отвала (5) и гнутой стойки с хомутом (4), которым он крепится к стойке корпуса плуга. Углосним срезает и сбрасывает на дно борозды угол пласта в момент его подъема. Применяют такие углоснимы на плугах для вспашки почвы, засоренной камнями, а также на плугах общего назначения с полувинтовыми отвалами.

Углосним может быть выполнен в виде сферического диска, поставленного под углом к вертикали и направлению движения (рис. 12,в). Он снимает углы сразу с двух пластов: от идущего за ним корпуса — левый угол и от следующего — правый. Пласты почвы с двумя срезанными углами лучше укладываются.

Улучшает качество работы плуга и применение ножей. Они служат для отрезания пласта в вертикальной плоскости с целью! получения гладкой стенки и чистого дна последней борозды. Ножи; бывают трех типов: дисковые, черенковые и плоские с опорной лыжей.

Рис. 13. Ножи плугов. а — корпус плуга с дисковым ножом, б — корпус плуга с черенковым ножом, в — корпус болотного плуга с плоским ножом и опорной лыжей

Дисковые ножи представляют собой диск толщиной 4 мм и диаметром 390 мм (рис. 13,а). Он устанавливается глубже предплужника на 2—3 см. Обычно на плуг ставится один нож с некоторым отклонением в сторону непаханного поля, но так, чтобы отрезанный диском пласт при подъеме не осыпался. На плугах для вспашки целинных, задерненных и других связных почв, сопротивление которых на разрыв больше, чем срез, ножи стоят у каждого корпуса.

Черенковые ножи (рис. 13,6) применяют на плугах специального назначения: плантажных, ярусных, лесных. Нож разрезает пласты и мелкие корни, а крупные корни и древесные остатки выворачивает на поверхность.

Плоские ножи с опорной лыжей (рис. 13, в) устанавливают на кустарниково-болотных плугах.

Часто за корпусом плуга устанавливается почвоуглубитель (рис. 14). Он представляет собой длинную стойку, к которой внизу прикреплена стрельчатая лапа. Почвоуглубитель рыхлит почву на 6—14 см глубже корпуса плуга. Он применяется для ликвидации уплотнения почвы тяжелыми колесами машин, для углубления пахотного горизонта подзолистых почв, перед посевом технических культур, которым необходим глубокий рыхлый слой почвы, при обработке почв садов и лесных питомников, при обработке переувлажненных почв и др.

Основные рабочие органы плуга и их размещение показаны на рис. 14. Рабочие органы плуга крепятся к раме. Плуги бывают навесные, полунавесные и прицепные. Через систему навесок и прицепов (в зависимости от типа плуга) плуги присоединяются к трактору.

Рис. 15. Виды вспашки. а — культурная, б — оборот пласта, в — взмет пласта, г — культурная с почвоуглублением, д — безотвальная

Кроме тракторной тяги, конечно, значительно реже, используются конная (или других животных) и канатная тяга.

Для установки и поддержания заданной глубины вспашки используются опорно-установочные колеса (см. рис. 9).

Существуют следующие основные виды вспашки.

Оборот пласта (рис. 15, б) — это вспашка, при которой пласты оборачиваются на 180°. Так вспахивают задернелые почвы, которые разрыхлить плугом не удается.

Культурная вспашка (рис. 15, а) — вспашка плугами с предплужником.

Взмет пласта (рис. 15, в) — вспашка на малой скорости плугом с культурной рабочей поверхностью без предплужников с оборотом пласта на 135°.

Большинство применяемых в настоящее время плугов отваливают пласты вправо по ходу плуга. Если бы поле последовательно обрабатывалось полоса за полосой (при прямом и обратном ходах плуга), то на нем очень часто чередовались бы свальные гребни и разъемные борозды. Чтобы этого избежать, поле разбивается на загоны (полосы), в которых трактор ходит как бы по кругу, приваливая новый пласт к ранее поднятому. Ширина загона устанавливается в зависимости от длины поля и ширины захвата плуга. Избежать образования гребней и борозд при загонной вспашке также не удается, но они образуются по одному на один загон, а не при каждом проходе трактора. Если работу начинают с середины загона, то в середине загона образуется свальной гребень (вспашка всвал) (рис. 16, б). Если пахоту начинают с правой стороны загона, то получается вспашка вразвал, т. е. в середине загона получается развальная борозда (рис. 16, а).

Во избежание образования гребней и борозд на стыках загонов их пашут, чередуя всвал и вразвал. Чтобы не допустить увеличения размеров гребней и борозд на следующий год, загоны делают других размеров, или изменяют способ вспашки загона. Раньше применялась фигурная или круговая техника вспашки, которая проводилась в соответствии с фигурой участка. Пахота обычно начиналась с края поля, трактор двигался, постепенно приближаясь к его центру. Такая техника не обеспечивала высокого качества обработки и сейчас не применяется.

Избежать недостатков обработки почвы, которые дают плуги, отваливающие пласт в одну сторону, можно, применяя оборотные, поворотные и клавишные плуги.

У оборотного плуга ряд корпусов, отваливающих пласт вправо, крепится над рядом корпусов, отваливающих пласт влево, они меняются местами, когда рама плуга поворачивается вокруг горизонтальной оси на 180° (рис. 17, а).

У поворотного плуга неподвижно закреплены лемехи, а отвалы (право - и левооборачивающие) вращаются вокруг вертикальной оси (как у сохи), их поворотом можно изменять направление отваливания пласта. (Этот плуг находится в стадии испытания.)

У клавишных плугов право - и левооборачивающие корпуса расположены через один, и, по мере необходимости, корпуса, отваливающие пласт в одну сторону, вместе поднимаются или опускаются в рабочее положение специальными устройствами (рис. 17, б).

Есть модели плугов, у которых корпуса не отваливают пласт почвы в сторону (в соседнюю борозду), а укладывают его в борозду, образованную этим же корпусом. Пока такие плуги не нашли широкого применения, так как во многих случаях не могут обеспечить приемлемых качеств обработки почвы и производительности агрегата вспашки.

На склонах для гладкой пахоты а — оборотный, б — клавишный, используют балансирные и челночные в — балансирный, г — челночный плуги, работа которых будет описана в соответствующем разделе (рис. 17, я и г). В зонах, где почвы подвержены дефляции, для основной обработки наиболее часто применяются культиваторы-плоскорезы-глубокорыхлители (рис. 18). Глубина обработки такими орудиями составляет в основном от 16 до 30 см. На поверхности почвы при этом остается от 70 до 90% стерни, которая предохраняет почву от выдувания. При обработке почвы культиваторами-плоскорезами-глубокорыхлителями почва рыхлится, слегка перемешивается, подрезаются корни растений. Модификации культиваторов-плоскорезов-глубокорыхлителей различаются шириной захвата, глубиной обработки, конструкцией долот, лемехов и т. д. В настоящее время эти орудия иногда применяются и в недефляционно опасных районах страны.

Как орудия основой обработки почвы применяются также безотвальные плуги (см. рис. 10, г). Наибольшее применение такой плуг нашел в Зауралье, в системе обработки почв, разработанной Т. С. Мальцевым. Часто эффективным оказывается применение этого плуга в системе обработки почв в севообороте во многих других зонах страны. При работе плуга почва рыхлится, частично перемешивается, подрезаются корни растений. Глубина обработай обычно 30—40 см.

В последнее время в Западной Европе и Северной Америке широкое распространение в качестве орудий основной обработки получили чизельные плуги (рис. 19). Рабочий орган у такого плуга чаще состоит из мощной стойки и долота. Глубина обработки таким орудием составляет 20—50 см. Иногда вместо или вместе с долотом устанавливаются стреловидная рыхлящая лапа, дельтовидная пластина, уширительные открылки и т. д. для более интенсивного рыхления почвы и большей ширины захвата орудия. Иногда при большой глубине обработки дополнительные режущие открылки устанавливаются в верхней или средней части стойки» с тем чтобы подрезать корни сорных растений. У нас в стране чизельные плуги применяются для глубокого рыхления дерново - подзолистых почв, солонцов, так как они слабо перемешивают почвенные слои, но значительно увеличивают водопроницаемость этих почв. Применяются они в эрозионно опасных районах, после их прохода на поверхности остается 60—80% стерни. К основным недостаткам чизельного плуга можно отнести: неодинаковую плотность почвы по следам рабочих органов и между ними, необходимость дополнительных обработок почвы для подготовки ее к посеву. Безотвальные и чизельные плуги лишь условно относятся к плугам, так как в их работе отсутствует главный признак вспашки — оборот пласта.

Рис. 18. Культиватор-плоскорез-глубокорыхлитель. а — культиватор, б — нож; 1 — рама, 2 — опорное колесо, 3 — лемех, 4 — долото, 5 — башмак, 6 — стойка

На поливных землях, на переувлажненных и пересохших тяжелых почвах для основной обработки целесообразно применять дисковые плуги (рис. 20). Основной рабочий орган — сферический диск (диаметром 600—800 мм) крепится на стойках под углом к вертикали (15—20°) и направлению движения (40—45°). Они вращаются в подшипниках и очищаются с помощью чистиков. Дисковые плуги рыхлят, крошат, перемешивают почву, но в обычных условиях делают это менее качественно, чем лемешные плуги. В результате скользящего резания дно борозды не уплотняется (у лемешных же плугов в результате такого уплотнения в некоторых случаях образуется плужная подошва). Иногда дисковые плуги дают хорошие результаты при вспашке почвы на повышенных скоростях. В Австралии дисковые плуги применяют чаще, чем лемешные, так как считается, что глыбистая поверхность, остающаяся после них, предохраняет почву от эрозии. Наиболее часто эти орудия применяются для обработки осваиваемых почв, в которых встречаются остатки древесных и кустарниковых растений.

В качестве орудий основной обработки в условиях полевых севооборотов в некоторых случаях применяют роторные орудия с активными рабочими органами, которые приводятся в движение от двигателя трактора, независимо от взаимодействия с почвой. Такими орудиями являются фрезы и ротационные плуги.

У фрез (рис. 21) рабочие органы — ножи и, реже, полевые крючки и долота (рис. 22) — закреплены на барабане, крепление может быть шарнирным, полужестким, но чаще — жестким. При вращении барабана от вала отбора мощности трактора рабочие органы фрезы отделяют от массива почвы небольшие стружки, которые ударяются о прутковую решетку и кожух, в результате чего почва интенсивно перемешивается и крошится. Скорость вращения барабана регулируется, что способствует наиболее качественной обработке почвы в различных почвенных условиях. Глубина обработки фрезами до 25 см. Основные достоинства фрез — равномерное крошение и перемешивание всего обрабатываемого слоя, равномерное распределение по этому слою растительных остатков, органических и минеральных удобрений, возможность регулирования степени крошения почвы, возможность подготовки почвы к посеву за один проход фрезы. Но на такую обработку затрачивается большое количество энергии, низка производительность труда, поэтому фрезы редко применяются на старопахотных почвах (в основном при обработке почвы под овощные культуры). Более целесообразно применение их в специальных случаях, которые будут описаны в соответствующем разделе. Нельзя использовать фрезы на полях, засоренных камнями.

В настоящее время проводятся испытания бесприводных ротационных машин с горизонтальной осью вращения роторов. Схема таких машин следующая: за трактором идет фрезбарабан или каток большого диаметра, который приводится во вращение от взаимодействия с почвой, за ним двигается фрезбарабан меньшего диаметра, соединенный с передним цепной передачей и совершающий уже принудительное вращение (соотношение скоростей вращения обычно 1:5). Основными достоинствами этих машин являются простота конструкции, повышенная надежность и относительно невысокая стоимость.

Рис. 23. Схема работы ротационного плуга.

1 — корпус, 2 — ножи, 3 — диск, 4 — отражатели, 5 — лопатки

Ротационные плуги сходны по конструкции с фрезами, но они более массивны и предназначены для более глубокой обработки почвы. Окружная скорость у таких плугов меньше, чем у фрез. Они отрезают от массива почвы более крупные стружки и укладывают их дерниной вниз (рис. 23). Эти плуги обладают такими же недостатками, что и фреза. Ротационные орудия с вертикальной осью вращения используются в основном в садах, на поливных землях и на пропашных культурах.

Для качественной обработки пахотного слоя тяжелых почв и под овощные культуры находит применение комбинированный плуг (см. рис. 10,я/е). Корпус такого плуга оборудован ротором, установленным вместо срезанного крыла отвала. Ротор выполнен в виде усеченного конуса, к образующим которого прикреплены лопасти; он вращается от вала отбора мощности трактора, лопасти крошат пласт, сходящий с укороченного отвала, и отбрасывают почву в борозду. Комбинированный плуг обладает меньшей производительностью, чем обычные лемешные плуги.

Основная обработка почвы в необходимых случаях выполняется специальными приемами: плантажной, многослойной вспашками, приемами, улучшающими водопроницаемость почв, приемами противоэрозионной обработки и т. д. К специальным можно отнести в определенных условиях и некоторые приемы обработки почв, описанные выше.

You are here