В статье приводятся материалы теоретического и экспериментального изучения деформации староорошаемой почвы зоны хлопкосеяния.
В сельском хозяйстве резание и переворачивание пласта почвы плугом называется вспашкой. Резание и отделение слоев почвы в виде комков или сыпучего материала с объемом пор и пустот значительно большими, чем до разработки или механического разрушения, называется рыхлением.
В процессе рыхления почва разрушается в пределах определенного объема, ширина которого на поверхности поля превышает ширину рыхлящего элемента.
Под зоной разрушения подразумевается слой почвы, где происходит трещинообразование, ведущее к увеличению ее вспушенности и скважности, что является основной задачей рыхления.
В технологическом отношении рыхление почвы является процессом отделения от почвенного массива кусков и слоев инструментом клинообразной формы, а в физическом понимании — механическое разрушение почвенного массива.
Основные геометрические размеры и форма зоны рыхления почвы зависит от физико-механических свойств почвы, количество и очертание рыхлящего элемента, положения лезвия лемеха относительно направления резания и поверхности поля.
Орудия рыхления почвы в поливном земледелии устроены и действуют по принципу резание с отделением стружки. Но из-за разновидности рыхлящих элементов (рис.1) имеются также различные способы резания. Например: в зависимости от положения режущей кромки относительно направления движения агрегата различают прямоугольное и косоугольное резание. При этом резание может осуществляться прямолинейной или ломанной режущей кромкой с одной или с двумя гранями.
В зависимости от схемы расстановки рабочих органов на раме орудия существуют различные условия процесса резания: блокированное, деблокированное и свободное.
Для рыхления почвы подпахотного горизонта на глубину 0,3…0,6 м. могут быть применены все виды резания.
Прямоугольное резание осуществляется рыхлящим элементом в виде долото, которое характеризуется параметрами: углом вхождения в почву (угол крошения) 
, ширины захвата 
и длины рабочей поверхности 
. При этом почва деформируется не только в поперечном, но и в продольном направлении, дно зоны рыхления получается ровным, а форма поперечного сечения — трапециодальная.
Рис. 1. Разновидности рыхления (резания): а) прямоугольное резание; б) косоугольное резание; в) резание ломанной режущей кромкой; г) блокированное резание; д) деблокированное резание; е) свободное резание
В продольном направлении зона распространения деформации опреде-ляется углом бокового скалывания и длиною 
, а в поперечном направлении характеризуется углом бокового скалывания и шириной распространения деформации почвы (рис.2).
(1)
Площадь поперечного сечения трапеции определяется следующей формулой: 
Косоугольное резание осуществляется рыхлящим элементом в виде лемеха с одним или двумя рабочими гранями, который называется рыхлительная лапа с основными параметрами: ширина захвата — 
; угол груди — 
; угол раствора — 
; угол крошения — .
В процессе разрушения почвы рыхлительной лапой дно зоны рыхления получается ровной, а форма поперечного сечения трапециодальная. (рис.2)
Площадь поперечного сечения зоны рыхления определяется по следующей формуле:
(2)
Формулы (1) и (2) отличаются тем, что в одном случае площадь зоны рыхления зависит от ширины захвата долото — , а в другом от ширины захвата рыхлительной лапы — 
. При равных значениях и 
(при 
и 
) получим, что 
, т. е. площадь зоны рыхления произведенного долотом равна площади зоны рыхления, произведенного рыхлительной лапой.
Рис. 2. Схема определения зоны деформации почвы: а) клин; б) зона рыхления; в) поперечное сечение деформированной зоны
Изучение деформации почвы в зависимости от основных параметров рыхлительной лапы проводилось в лабораторно-полевых условиях с применением окрашенных постелей. Для этого в яму размером 3 х 30 м в плане и глубиной 0,7 м засыпалась почва с чередованием окрашенных слоев через каждые 0.1 м (рис.3). Почва для создания однородного фона предварительно просеивалась через решето с размером ячеек 5 мм. После закладки очередного слоя почва разравнивалась планировщиком. «Постели», но крашенные слои почвы, в течение зимы и осени находились в естественных условиях и по физико-механическим свойствам были идентичны почве полей, предназначенных для рыхления.
Изучение продольной и боковой деформации почвы проводились в зависимости от угла крошения и ширины захвата рыхлительной лапы -.
Рис. 3. Поперечный разрез поля с окрашенными слоями почвы
Литература:
- Н. С. Бибутов- Обоснование параметров рабочего органа глубокорыхлителя для зоны хлопкосеяния. Дис.канд.наук. Янгиюль,1983 г.
