Машины и орудия для обработки почвы

Машины и орудия для обработки почвы

С давних пор человек обрабатывает почву под посев для того, чтобы создать условия, бла­гоприятные для развития культурных расте­ний: облегчить доступ к их корням питатель­ных веществ, воды и воздуха и уничтожить сорняки.

За долгую историю земледелия способы и орудия обработки почвы все время совершен­ствовались. В наше время инженеры, опираясь на научную теорию сельскохозяйственного ма­шиностроения и используя многовековой опыт обработки почв, создали для сельского хозяй­ства много сложных и высокопроизводитель­ных машин и орудий. Это позволило механи­зировать все процессы обработки почвы.

Почву обрабатывают по-разному в зависи­мости от ее свойств и состояния, вида сельско­хозяйственной культуры, способов выращива­ния ее, климата и погоды. Основные виды обра­ботки почвы — лущение, вспашка, предпосевная обработка и об­работка при уходе за растениями.

Осенью, после уборки урожая, на ощетинив­шееся золотистой стерней поле выходят трак­торы с лущильниками или дисковыми борона­ми. Они разрыхляют верхний слой почвы на глу­бину 4—6 см, перемешивают его со стерней и сорняками и частично оборачивают. Это — лу­щение. Оно облегчает доступ влаги и воздуха в нижние слои почвы, после лущения легче пахать и качество вспашки повышается. Семена сорняков, находящиеся на поверхности почвы, при лущении заделываются на небольшую глубину и прорастают после первых же осен­них дождей. Их всходы затем легко уничтожа­ются при вспашке. Лущение жнивья снижает засоренность полей и помогает уничтожить яйца и личинки вредителей сельскохозяйствен­ных растений.

Проводится лущение дисковыми лу­щильниками. Наиболее распространены дисковые лущильники, имеющие ширину захва­та 5, 10, 15 и 20 м. Ими лущат жнивье, обраба­тывают пары, луга и пастбища, рыхлят задернелые пласты и измельчают глыбы и комья пос­ле вспашки.

На рисунке 1 показан дисковый лущильник с шириной захвата 10 м. Его сферические ди­ски устанавливаются на осях. Диски, собранные по нескольку штук на общей квадратной оси, составляют батарею (рис. 2). Дисковые батареи на шарнирах присоединены к раме лущильника и потому могут перемещаться в вертикальной плоскости, приспосабливаясь к неровностям поверхности поля.

Угол, образуемый плоскостью вращения диска с направлением движения, называется углом атаки; его можно изменить. Если ось батареи расположена перпендикулярно направлению движения, то диски только раз­резают верхний слой почвы. Угол атаки при этом равен нулю. Если же ось батареи повер­нута так, что плоскость вращения диска со­ставляет некоторый острый угол с направле­нием движения, то каждый диск вырезает в почве пласт, рыхлит и сбрасывает его сбоку. Чем больше угол атаки дисков, тем глубже об­рабатывается почва. Обычно при лущении угол атаки составляет 30—35°. Чтобы диски глубже врезались в почву, если это нужно, в балласт­ные ящики, установленные на раме батарей дисков, насыпают землю или песок.

Для лущения поля с пожнивными остатка­ми, стерней, для разрезания и измельчения задернелых пластов, рыхления комьев и глыб после вспашки и для предпосевного рыхления почвы используют также дисковую на­весную борону (рис. 3). Ее батареи состоят из гладких сферических дисков. В от­личие от лущильника они установлены в два ряда. Поэтому дисковая борона лучше дробит, рыхлит и перемешивает верхний слой почвы. Диски передних батарей выпуклой стороной обращены внутрь, а задних — наружу. Это позволяет более равномерно обрабатывать поч­ву и меньше смещать ее верхний слой вбок. Угол атаки дисков регулируют рычагами, по­ворачивая оси батарей.

Дисковой бороной можно обрабатывать поч­ву на глубину до 12 см. Ширина захвата бороны равна 2 м. Из трех борон, соединенных с тракто­ром (по одной бороне справа и слева от тракто­ра и одна сзади), составляют агрегат шириной захвата 6 м.

Спустя некоторое время после лущения по­ле пашут. Основная задача вспашки — рыхле­ние и оборот пласта. Рыхление облегчает доступ воздуха, воды и питательных веществ к кор­ням растений, способствует накоплению и со­хранению влаги в пахотном слое, помогает кор­невой системе лучше развиться, усиливает жиз­недеятельность полезных микроорганизмов. Обо­рачиванием пласта верхний, потерявший струк­туру слой укладывается на дно борозды, а ниж­ний, комковатый слой поднимается наверх. При обороте пласта в почву заделывается дернина, остатки культурных растений, сорняки, удобре­ния, а также опавшие семена сорняков и сель­скохозяйственные вредители.

На рисунке 4 показаны три основных вида вспашки: оборот пласта на 180°, взмет пласта и культурная вспашка. При обороте пласта задернелая часть пласта полностью укладывает­ся на дно борозды. Взмет пласта означает, что вырезанный пласт оборачивается на 120—140° и приваливается к откосу предыдущего. При культурной вспашке в верхнем слое почвы предплужником плуга сначала вырезается тон­кий пласт в две трети ширины основного пла­ста и сбрасывается в борозду, а затем вырезает­ся основной пласт и оборачивается на 130— 150°. При этом основной пласт покрывает верхний, тонкий. Для обработки старопахотных земель используют в основном третий вид вспашки.

Пашут землю плугами. Поле под зерновые или технические культуры пашут плугами об­щего назначения на глубину 20—30 см. Для вспашки почвы под сады, виноградники, а так­же для вспашки лугов и болотных, кустарни­ковых, лесных, каменистых, поливных земель, горных склонов, полей для посева риса и не­которых других культур используют специаль­ные плуги.

Плуги бывают лемешные, дисковые и ро­торные. По роду тяги их делят на конные, трак­торные (прицепные, полунавесные и навесные), самоходные. Есть плуги и на канатной тяге. Посмотрим, как устроен и работает широко распространенный навесной лемешный плуг общего назначения. Основные рабочие органы плуга: нож, предплужник, лемех, отвал (рис. 5). Нож подрезает пласт почвы в вер­тикальной плоскости. Предплужник снимает часть верхнего слоя почвы и сбрасыва­ет на дно борозды. Лемех подрезает пласт снизу. Отвал поднимает, оборачивает и рыхлит вырезанный пласт. Лемех, отвал и стойка образуют корпус плуга. Давле­ние, возникающее в результате действия пла­ста почвы на корпус, воспринимает полевая доска. Она упирается в дно и стенку бо­розды. При работе плуга за корпусом остается открытая борозда и разрыхленные, отвален­ные в сторону пласты.

Навесные плуги присоединя­ют к трактору сзади при по­мощи навесной системы. На ри­сунке 5 изображен четырехкорпусный навесной плуг ПН-4-35 (цифра 35 указывает, что ширина захвата каждого корпуса 35 см). В передней части рамы плуга имеется трехстержневая жесткая стойка и ось подвески для присоединения плуга к навес­ной системе трактора. Глубина пахоты регули­руется перестановкой опорного колеса при по­мощи винтового механизма.

При пахоте на конной тяге скорость движе­ния плуга составляет 3—4 км /час. Примени­тельно к такой скорости были подобраны удач­ные формы рабочей поверхности плужных корпусов. Лошадь сменил трактор, а формы лемеха и отвала в основном остались прежними, и пахать можно было только с прежней ско­ростью. Чтобы повысить производительность труда, нужно было увеличить скорость дви­жения плуга при пахоте. Но при скоростях, превышающих 7 км/час, плуги с обычной фор­мой отвалов пашут плохо: почва отбрасывается в сторону, пласты укладываются беспорядочно, ухудшается заделка растительных остатков. Поэтому для работы на больших скоростях (9—12 км/час) были сконструированы плуги со специальными скоростными корпусами.

Наша промышленность выпускает одно-, двух-, трех- и четырехкорпусные навесные плу­ги применительно к тракторам малой, средней и большой мощности. Для трактора К-700 из­готовляют навесной восьмикорпусный плуг ПН-8-35.

Наряду с навесными плугами заводы выпускают также и прицепные. На рисунке 6 пока­зан прицепной пятикорпусный плуг. Он отли­чается от навесного тем, что имеет три опорных колеса и прицеп для присоединения к трактору. Колеса при помощи винтовых механизмов мож­но устанавливать в разных положениях отно­сительно рамы и корпусов.

Когда плуг работает, бороздное и заднее колеса катятся по дну борозды, а полевое коле­со — по непаханому полю. Поэтому в рабочем положении полевое колесо винтовым механиз­мом ставится выше бороздного на глубину пахо­ты. В транспортном же положении все три ко­леса находятся на одной плоскости.

Установку плуга на заданную глубину па­хоты производят предварительно на установоч­ной горизонтальной плите или ровной пло­щадке. Из рабочего положения в транспортное и обратно плуг переводится гидравлическим цилиндром, соединенным с гидравлической си­стемой трактора.

По предложению директора Шадринской опытной станции (Курганская область) Героя Со­циалистического Труда Т. С. Мальцева почву в условиях Курганской области обрабатывают и таким способом: пашут плугами без отвалов на глубину 30—40 см один раз в 4—5 лет, а в промежутке между вспашками поле обрабаты­вают только дисковыми и зубовыми боронами и лущильниками.

Для коренного улучшения малоплодород­ных почв — подзолистых, солонцовых и др. —применяют глубокую послойную вспашку ярус­ными плугами.

Послойная вспашка достигается особым рас­положением корпусов плуга. После прохода плуга остается открытое дно борозды на по­верхности третьего слоя. Первый корпус (рис. 7, разрез I — I) поднимает, оборачивает и укладывает верхний слой почвы на дно бо­розды (на поверхность третьего слоя). Следую­щий за ним второй корпус с высоким отвалом (разрез II — II) поднимает первый и третий слои и без оборота смещает их вправо, а третий корпус, идущий по следу первого корпу­са (разрез III — III), подрезает второй, подзолистый слой и сбрасывает его на дно борозды сзади отвала второго корпуса.

Такое перемещение слоев улучшает водный и воздушный режимы почвы и повышает ее плодородие. Этот трехъярус­ный плуг пашет на глубину 40 — 45 см.

Для обработки торфяников, болот, лугов и пастбищ приме­няют фрезы и роторные плуги. Работа фрезы показана на ри­сунке 8. Рабочий орган ее — вращающийся по направлению движения трактора барабан с ножами, закрепленными на дис­ках.

Каждый нож срезает кли­новидную почвенную стружку, разрыхляет ее и бросает на ре­шетку кожуха.

Так фреза за один проход выполняет вспаш­ку и рыхление пласта.

Роторные плуги выпускаются пока только в виде опытных образцов. Вращающиеся рабочие органы их имеют различную форму.

После вспашки верхний слой почвы разрых­ляют дисковыми и зубовыми бо­ронами, шлейф-боронами и культиваторами, выравнивают во­локушами и катками и уплотняют катками (рисунки 3, 9, 10, 11, 12).

Поле, вспаханное осенью, к весне заплы­вает и покрывается коркой с трещинами. Верх­ний слой его быстро высыхает. Такое поле об­рабатывают зубовой бороной (рис. 9). Она разрушает корку и создает рыхлый слой глу­биной до 8 см, который задерживает испарение влаги.

Перед посевом, чтобы уничтожить пророс­шие сорняки и обеспечить доступ воздуха и влаги к семенам, верхний слой почвы обрабаты­вают культиватором с полольными лапами на глубину заделки семян (рис. 11).

Для очистки поля от сорня­ков применяют еще культива­торы с пружинными зубьями, которые вычесывают сорняки, а также штанговые культиваторы, наматывающие сорняки на вра­щающийся в почве вал.

Часто различные операции обработки почвы совмещают: бо­ронование проводят одновре­менно со вспашкой, боронова­ние — с культивацией, культива­цию — с посевом, лущение — с уборкой. Для этого из несколь­ких различных машин или ору­дий составляют комплексный агрегат.

Комплексный агрегат, вы­полняя одновременно несколь­ко операций, резко повышает производительность труда, со­кращает число занятых рабо­чих, уменьшает стоимость ра­бот и расход эксплуатацион­ных материалов. Да и работы выполняются в более сжатые сроки.

Такие агрегаты очень вы­годны и перспективны.

Например, пахотный комп­лексный агрегат ПКА-2 может пахать, дробить глыбы и комья, выравнивать поверхность и уплотнять верхний слой почвы перед посевом зерновых и тех­нических культур (рис. 13).

В агрегате сочетаются пятикорпусный плуг, разравниватель и кольчатый ка­ток — комкодробитель с двумя рядами дисков, расставленных в шахматном порядке.

Многие почвообрабатывающие орудия и ма­шины используют также для ухода за расте­ниями, а при специальном оборудовании и для внесения в почву минеральных удобрений и гербицидов.