RU2197801C2 - Soil tillage and agricultural crop sowing method - Google Patents

Abstract

FIELD: agriculture. SUBSTANCE: method involves layer-by-layer plowing of plowing horizon; applying fertilizer and sowing seeds of main crops into soil; forming furrows by splitting soil to plowing horizon depth and simultaneously applying fertilizer and forming tight trapezium-shaped partitions between furrows; providing shearing of partition apexes to seeding depth and applying fertilizer in shearing plane; providing repeated shearing of tight partitions to plowing horizon depth accompanied with formation of small soil crumb layer in zone of basic mass of cultivated crop rootage and of compacted interlayer; sowing seeds on compacted interlayer; separating and forming soil top layer and weedage arranged above sowing depth. Method provides high-quality soil plowing to depth of basic rootage mass. EFFECT: reduced consumption of herbicide, fuel and lubricant and increased crop yield. 4 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству и может быть использовано при интенсивных технологиях возделывания сахарной свеклы, кукурузы, зерновых культур, картофеля, овощей в условиях недостатка влаги на серых лесных, суглинистых и черноземных почвах. The invention relates to agricultural production and can be used with intensive technologies for the cultivation of sugar beets, corn, crops, potatoes, vegetables in conditions of lack of moisture on gray forest, loamy and chernozem soils.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения явления способ обработки почвы и посева (SU 1572439, A1, 23.06.1990), включающий послойное рыхление пахотного горизонта, последующее внесение удобрений и высев в почву семян. Этот способ обладает существенными недостатками - он малоэффективен и несовершенен при обработке тяжелых суглинистых и черноземных почв. Он сопровождается образованием глыб. Естественно, что сухие глыбы трудно разрушить другими видами обработок. В итоге активно формируется плужная подошва, плохо пропускающая влагу по плоскости среза в нижний корнеобитаемый горизонт. Изменить физическую природу безотвальной обработки почвы, позволяющую выполнять глубокое и качественное крошение почвы, можно тремя способами. Во-первых, если напряжение среза заменить напряжением скола, сдвига, смятия и растяжения, которые разъединяют почвенные комки по линиям минимальных внутренних связей, удерживающих почвенные агрегаты в монолите. Во вторых, если тяговое усилие, создаваемое машиной и трактором, будет направлено в почве не по линиям резания, как это имеет место у плоскореза, а по значительно большей площади контакта, когда диссипация кинетической энергии происходит более равномерно во всем обрабатываемом объеме почвы. Например, при сдвиге почвенного гребня треугольного или трапецеидального сечения. В третьих, уменьшив зону разрушения и сдвига одним рабочим органом и увеличив их количество на агрегате, получаем равномерно распределению по всей ширине захвата энергию и более качественное крошение и рыхление почвы. Таким образом, повысить качество обработки сухих и склонных к глыбообразованию почв можно, если в конструкции рабочего органа кроме режущих и оборачивающих элементов включены элементы скола и сдвига частиц относительно друг друга и неподвижного пласта, которые обеспечивают в полном объеме качественное крошение почвы в нижнем слое пахотного горизонта, сепарацию его верхнего слоя, выбрасывание на поверхность поля сорных растений и их проростков, где они теряют контакт с влажной почвой и засыхают. В итоге такая система обработки почвы на глубину до 60 см обеспечивает достаточное накопление и сбережение влаги, создает рациональный пищевой и водно-воздушный режим в корнеобитаемом слое почвы, значительно (на 80-85%) экономит энергозатраты и горюче-смазочные материалы на производство высоких урожаев основных сельскохозяйственных культур. Применение способа обработки почвы может быть более эффективно реализовано в условиях дефицита влаги в период сева и последующей вегетации культурных растений в зонах достаточного, но неустойчивого увлажнения. Разрушение уплотненного слоя подпочвы, препятствующего проникновению корней в более глубокие горизонты, и подача в нее удобрений резко повышает пищевой режим и улучшает обеспеченность посевов продуктивной влагой. Указанные элементы положены в основу предлагаемой технологии. The closest analogue to the claimed invention of the phenomenon is a method of tillage and sowing (SU 1572439, A1, 06/23/1990), which includes layer-by-layer cultivation of the arable horizon, subsequent fertilizing and sowing seeds into the soil. This method has significant disadvantages - it is ineffective and imperfect when processing heavy loamy and chernozem soils. It is accompanied by the formation of blocks. Naturally, dry blocks are difficult to destroy by other types of treatments. As a result, a plow sole actively forms, poorly transmitting moisture along the cut plane to the lower root horizon. There are three ways to change the physical nature of subsurface tillage, which allows for deep and high-quality crumbling of the soil. Firstly, if the shear stress is replaced by the stress of cleavage, shear, crushing, and tension, which separate the soil lumps along the lines of minimal internal bonds that hold the soil aggregates in the monolith. Secondly, if the traction created by the machine and the tractor is directed in the soil not along the cutting lines, as is the case with a plane cutter, but over a much larger contact area, when the dissipation of kinetic energy occurs more evenly throughout the treated soil volume. For example, with a shift of the soil ridge of a triangular or trapezoidal section. Thirdly, by reducing the fracture and shear zone by one working body and increasing their number on the unit, we obtain evenly distributed energy over the entire width of the capture and better soil crumbling and loosening. Thus, it is possible to improve the quality of processing dry and prone to clumping soils if, in addition to cutting and wrapping elements, the design of the working body includes elements of cleavage and shear of particles relative to each other and the fixed bed, which fully provide high-quality crumbling of the soil in the lower layer of the arable horizon , separation of its upper layer, throwing weeds and their seedlings onto the surface of the field, where they lose contact with moist soil and dry out. As a result, such a tillage system to a depth of 60 cm provides sufficient accumulation and conservation of moisture, creates a rational food and water-air regime in the root layer of the soil, significantly (80-85%) saves energy costs and fuels and lubricants for the production of high yields major crops. The application of the soil cultivation method can be more effectively implemented in conditions of moisture deficiency during sowing and subsequent vegetation of cultivated plants in areas of sufficient but unstable moisture. The destruction of the compacted layer of the subsoil, which prevents the penetration of roots into deeper horizons, and the supply of fertilizers to it, sharply increases the nutritional regime and improves the supply of crops with productive moisture. These elements form the basis of the proposed technology.

Задача изобретения - эффективное и качественное крошение почвы на глубину залегания основной массы развитой корневой системы сельскохозяйственных культур, сохранение и накопление влаги, уменьшение эрозии почв от поверхностного стока, снижение затрат на гербициды и горюче-смазочные материалы и гарантированное повышение урожая основных культур в засушливых условиях. The objective of the invention is effective and high-quality crushing of soil to a depth of the bulk of the developed root system of agricultural crops, preservation and accumulation of moisture, reduction of soil erosion from surface runoff, lower costs for herbicides and fuels and lubricants and a guaranteed increase in the yield of main crops in arid conditions.

Эта задача достигается тем что способ обработки почвы и посева сельскохозяйственных культур заключается в том, что производят формирование борозд путем скола почвы на глубину пахотного горизонта с внесением в них удобрений и с образованием между ними плотных перегородок трапецеидальной формы, осуществляют последующий сдвиг вершин плотных перегородок на глубину заделки семян и внесение удобрений в плоскость сдвига, а повторный сдвиг плотных перегородок производят на глубину пахотного горизонта с образованием мелкокомковатого слоя в зоне основной массы корневой системы культурных растений и формированием уплотненной прослойки, на которую осуществляют высев семян, а верхний слой почвы и сорняки выше глубины сева сепарируют и формируют. This objective is achieved by the fact that the method of tillage and sowing of crops consists in the fact that they produce furrows by cleaving the soil to the depth of the arable horizon with the introduction of fertilizers into them and with the formation of tight trapezoidal partitions between them, a subsequent shift of the tops of the dense partitions to a depth is carried out seed placement and fertilizing in the shear plane, and re-shear of the dense partitions is carried out to the depth of the arable horizon with the formation of a shallow layer in zone of the main mass of the root system of cultivated plants and the formation of a compacted layer on which seeds are sown, and the upper soil layer and weeds are separated and formed above the depth of sowing.

Фиг. 1 - схема формирования чередующихся глубоких влагонакопляющих борозд; фиг. 2 - образование трапецеидальных перегородок; фиг.3 - сдвиг и рыхление трапецеидальных перегородок; фиг.4 - сепарация верхнего слоя почвы и посев семян. FIG. 1 is a diagram of the formation of alternating deep moisture-accumulating furrows; FIG. 2 - the formation of trapezoidal partitions; figure 3 - shift and loosening of the trapezoidal partitions; figure 4 - separation of the upper soil layer and sowing seeds.

Предлагается следующая очередность технологических операций обработки почвы. The following sequence of technological operations of tillage is proposed.

На фиг.1-4 показана схема (а) формирования чередующихся глубоких влагонакопляющих борозд 1 почвы на глубину развития основной массы корневой системы растений. Внесение в эти борозды сухих или жидких комплексных удобрений (ЖКУ) 3. Операция выполняется стойкой 4 специального профиля, оборудованной трубкой тукопровода 5. Figure 1-4 shows a diagram (a) of the formation of alternating deep moisture-accumulating furrows 1 of the soil to the depth of development of the bulk of the root system of plants. The introduction of dry or liquid complex fertilizers (ZhKU) into these furrows 3. The operation is performed by a stand 4 of a special profile equipped with a pipe of a fertilizer pipe 5.

Технологически между рыхлой почвой образуют трапецеидальные перегородки 2 из плотной почвы. Technologically, between the loose soil, trapezoidal partitions 2 of dense soil are formed.

б) Первый сдвиг вершин плотных перегородок на глубину заделки семян с образованием рыхлого слоя 6 и внесение удобрений 7 на уплотненное ложе для активного поглощения влаги и растворения удобрений и улучшения их контакта с почвой. Операция выполняется рабочим органом, включающим в себя режущие и сдвигающие элементы фиг.2 с наральником круглого или эллиптического профиля и трубкой тукопровода для жидких и сухих туков. b) The first shift of the tops of the dense partitions to the depth of seeding with the formation of a loose layer 6 and the application of fertilizers 7 on the compacted bed for active absorption of moisture and dissolution of fertilizers and improve their contact with the soil. The operation is performed by the working body, which includes the cutting and shearing elements of figure 2 with a round or elliptical profile and a pipe line for liquid and dry fertilizers.

в) Второй сдвиг и рыхление плотной перегородки 8 на глубине пахотного горизонта и создание мелкокомковатого слоя на всю глубину функционирования основной массы корневой системы растений и перемешивание удобрений на глубине первого сдвига с формированием уплотненной прослойки 9 для подтяжки влаги в зону укладки семян. Операция выполняется Т-образными шарнирными штангами 10 и 11, работающими в двух горизонтах по глубине (фиг.3). c) The second shear and loosening of the dense partition 8 at the depth of the arable horizon and the creation of a shallow layer over the entire depth of the functioning of the main mass of the root system of plants and mixing of fertilizers at the depth of the first shear with the formation of a compacted layer 9 to tighten moisture in the seed-laying zone. The operation is performed by T-shaped hinged rods 10 and 11, working in two horizons in depth (figure 3).

г) Посев семян 12 основных полевых культур на уплотненное ложе с последующей сепарацией мелких фракций и повторным уплотнением почвы в слое 13 выше глубины укладки семян. Сепарация верхнего слоя почвы с перераспределением мелких фракций в нижний, а крупных в верхний горизонт, выбрасывание на поверхность сорняков, а также создание уплотненной прослойки над и под семенами обеспечивает получение дружных всходов культурных растений и задерживает рост сорняков. Операция выполняется сеялкой 14 и катком-сепаратором 15 (фиг.4). d) Sowing seeds of 12 main field crops on a compacted bed with subsequent separation of fine fractions and re-compaction of the soil in layer 13 above the depth of seed placement. Separation of the upper soil layer with the redistribution of small fractions to the lower and large fractions to the upper horizon, ejection of weeds to the surface, as well as the creation of a compacted layer above and below the seeds, ensures the emergence of germinated cultivated plants and delays the growth of weeds. The operation is performed by a seeder 14 and a roller separator 15 (figure 4).

Таким образом, сочетание предлагаемой и известных технологий обеспечивает реализацию более эффективного способа возделывания сельскохозяйственных культур на различных по механическому составу почвах. Предлагаемая технология обработки почвы, внесения удобрений и посева осуществляется комбинированным агрегатом за один проход либо однооперационными машинами в системе интенсивных операционных технологий выращивания сельскохозяйственных культур, предусмотренных технологическими картами. Thus, the combination of the proposed and well-known technologies provides the implementation of a more efficient method of cultivating crops on soils with different mechanical composition. The proposed technology of soil cultivation, fertilizing and sowing is carried out by a combined unit in one pass or by single-operation machines in the system of intensive operational technologies for growing crops provided for by technological maps.

Claims (1)

Способ обработки почвы и посева сельскохозяйственных культур, включающий послойное рыхление пахотного горизонта, внесение удобрений и высев в почву семян, отличающийся тем, что производят формирование борозд путем скола почвы на глубину пахотного горизонта с внесением в них удобрений и с образованием между ними плотных перегородок трапецеидальной формы, осуществляют последующий сдвиг вершин плотных перегородок на глубину заделки семян и внесение удобрений в плоскость сдвига, а повторный сдвиг плотных перегородок производят на глубину пахотного горизонта с образованием мелкокомковатого слоя в зоне основной массы корневой системы культурных растений и формированием уплотненной прослойки, на которую осуществляют высев семян, а верхний слой почвы и сорняки выше глубины сева сепарируют и формируют вторую уплотненную прослойку над семенами. A method of tillage and sowing crops, including layer-by-layer loosening of the arable horizon, fertilizing and sowing seeds in the soil, characterized in that they form furrows by cleaving the soil to the depth of the arable horizon with fertilizing and forming dense trapezoidal partitions between them carry out the subsequent shift of the tops of the dense partitions to the depth of seed placement and fertilizing in the shear plane, and the repeated shift of the dense partitions is carried out at a depth in arable layer to form a layer of fine lumpy bulk area in the root system of cultivated plants and the formation of a compacted layer on which the seeding is carried out, and the top layer of soil and planting depth weeds above and separated form a second densified layer over the seeds.

Images