Энергосберегающие рабочие органы для орудий основной обработки почвы

The abovementioned characteristics allow us to determine the pulling pressure of soil cutting in course of change of position of teeth on the ripper blade during layered cutting of soil. It is known that chip loading of soil on subcritical depth is 20-25 % lower than it is at overcritical depth i.e. we may conclude that by using of this effect in blade structure we may lower the pulling pressure as compared with plain blade. We have also arrived at conclusion that following the acute influence of subsurface soil level tillage a much more solid root layer of soil is formed, that in its turn, promotes the increase of harvest of cultivated crops.

Key words: инженерное конструирование; экологическая безопасность

Ход накопления плодовых ветвей хлопчатника, помимо метерологических условий, в значительной мере определяется условиями водоснабжения и питания растений. На первом этапе развития плод предъявляет повышение требования к теплу и влаге. В этот же период осуществляется рост волокна в длину, которое достигает почти полных размеров. С увеличением водоснабжения длина волокна увеличивается. Корневая система хлопчатника, играющая важную роль в его водоснабжении, развивается в зависимости от биологических особенностей растения, почвенных условий, режим орошения. Важно обеспечить растений влагой в период цветения и формирования завязей, который может рассматриваться как критический по отношению к влаге. Наличие достаточного количества влаги в это время резко снижает потери завязей, способствует нормальному прохождению массового формирования их, повышает крупность коробочек, увеличивает длину волокна, обеспечивает, при соблюдении других требований, получение высоких урожаев хлопка-сырца. По мере прохождения фаз и стадий развития все большее значение в жизни хлопчатника приобретают глубинные запасы влаги [3].

Следовательно работы, проведенные в последние годы в странах СНГ и за рубежом, позволили раскрыть и выявить негативные явления относительно современного земледелия, увеличения плотности почвы в пахотном и подпахотном слоях, вызванное воздействием МТА, приводит к снижению потенциального и эффективного плодородия почв, появлению необратимых сдвигов в почвообразовательных процессах и значительному снижению урожайности сельскохозяйственных культур. На основании положительного опыта в ряде стран беструбчатый дренаж стал одним из признанных способов дренирования и полностью приравнен к трубчатому дренажу [6]. Первые опыты с орошением по кротовым дренам показали, что при этом способе можно получать урожай в три раза выше, чем при поверхностном орошении, а расход воды при этом уменьшается тоже примерно в три раза [5].

Сопоставление показателей равновесной и оптимальной для роста культур плотности позволяет определить необходимость обработки почвы. Чем больше разность между этими двумя величинами, тем интенсивней и глубже должна обрабатываться почва. Почвы тяжелого гранулометрического состава с большим содержанием илистой фракции и гумуса подвержены значительному набуханию при увлажнении и разрыхлению. Это вызывает изменение как равновесной, так и оптимальной плотности.

Одним из отрицательных факторов, который ухудшает водно-физические состояния почв, является уплотнение почв – движителями сельскохозяйственных машин и орудий. Для улучшения таких почв применяют рыхлители, щелеватели и кротователи.
Применение таких мелиоративных орудий направленные на ускорение фильтрации поверхностных вод способствует аккумуляции влаги в почвенном профиле и ускоряет сбор избыточных вод. Из них наиболее широко применяемым методом регулирования водно-физических состояний почв является кротовой дренаж. В дрену и почву поступают и воздух, и тепло, а с воздухом и водой – микрофлора и микрофауна. Происходит оживление биологической деятельности, а также возникает процесс химического выветривания почвы в присутствии воды, кислорода и углекислоты, что в совокупности повышает плодородие почвы. Дело в том, что после полива в почве над дреной, главным образом, оседает весь плотный осадок из поливной воды как минеральный, так и органический. Благодаря этому улучшается структура почвы, отводится излишек влаги из сельскохозяйственных угодий, происходит аэрация почв, в результате повышается урожайность культур [4].

Это дало возможность предложить новую конструкцию аэрационного дренажа (АД). Предлагаемая конструкция АД включает две параллельные дренажные полости, сформированные в монолите грунта естественной структуры. Сохранение естественной структуры грунта вокруг дрены обеспечивает достаточную водозахватную способность и эксплуатационную надежность. Оценка эффективности АД зависит от затрат на его устройство и прибыли, получаемой в результате эксплуатации АД. Экономическая эффективность АД может быть определена по трем основным составляющим: экономическая эффективность от применения новой конструкции и технологии его нарезки; экономическая эффективность от прибавки урожая сельскохозяйственных культур; экономия промывной и поливной воды. Результаты исследований свидетельствует о том, что проведение промывного режима на землях подверженных сплошному рыхлению почвы позволяет снизить содержание солей на 40%, а при полосном рыхлении – на 20%.

Влияние конструкции АД на устойчивость и эффективность работы, для опыты, проведенные на опытных участках совхозов «Ак-Алтын», «Целинный», имени Магтымгулы Каракумского района показали, что на хлопковых полях оптимальная глубина нарезки АД составляет 0,6 м. Положительно сказалось рыхление-кротование на водопроницаемость почвы. Это объясняется использованием запасов влаги из почвы. Известно, что при обычной вспашке менее развитая корневая система хлопчатника использует влагу в основном из слоя 35-40 см, а при глубоком рыхлении благодаря развитию мощной корневой системы рас­тения способны доставать ее из слоя 100 см и более.

Установлено, что воздействие АД снижалось с течением времени, т.е. практически на 4-ем году эксплуатации коэффициент фильтрации стабилизировался, незначительно превышая контрольный вариант. Для нарезки АД и рыхления подпахотного уплотненного слоя теоретически и экспериментально исследованы и разработаны оптимальные па­раметры АД и глубокорыхлителя. Обоснована технология нарезки АД и рыхления подпахотного слоя глубокорыхлителем (НАД-2-60), которая позволяет улучшить агротехнические пока­затели работы орудий при наименьших затратах. Технико-экономические расчеты показали, что нарезка АД позволяет снизить эксплуатационные расходы до 30%, обеспечить оптимальной водно-воздушной режим почвы в аридной зоне и повышает урожайность хлопчатника до 10 ц\га [2].

Литература:

1. Глотов, М.Н. Кротовый дренаж и его применение.В кн. Кротовый дренаж. –М.:1943.–с.8-71.

2.Данатаров, А., Байджанов, Г. Оптимизация параметров аэрационного дренажа. «Молодой ученый» ежемесячный научный журнал. №8. 2010. Чита. с.76-82.

3. Лысогоров, С.Д. Орошаемое земледелие. Госиздат. М. 1959. с.178-194.

4. Панарин, М.Н. Кротовый дренаж при орошении в Нечерноземной полосе. В кн.: Кротовый дренаж. –М.: 1943. –с.72-122.

5. Ридигер, В.Р. Подпочвенное орошение по кротовым дренам. Изд. «Колос» -М.-1965.–с.3-69.

6. Эггельсманн, Р. Руководсто по дренажу. Москва. Колос. 1978. –с.80-103.