6 Крошение Приемы поверхностной и мелкой обработки почвы

Обработка почвы на глубину до 8 см (посевной слой) называется поверхностной, а на глубину 8...16 см - мелкой. Целесообразность таких обработок обусловливается или необходимостью создать наиболее благоприятные условия для размещаемых в посевном слое семян культур, или невозможностью по ряду агротехнических и хозяйственных причин более глубоких обработок.

• Лущение - обработка на небольшую глубину, предшествующая вспашке. Выполняют на полях, освободившихся из-под зерновых культур, оставляющих на поле стерню, или после уборки других однолетних культур

В стерне и сохранившихся растительных остатках обитают и продолжают размножаться вредные насекомые и микроорганизмы, вегетируют и плодоносят сорняки, а сильно распыленный и уплотненный при многочисленных проходах почвообрабатывающих и уборочных машин верхний слой очень интенсивно теряет влагу из пересохшей почвы. С помощью лущения, проводимого сразу после уборки культуры обычно на глубину 6...8 см, а в засушливых районах нередко с прикатыванием в агрегате, одновременно решается ряд важнейших задач:

- подрезая сорняки, оно лишает вредителей свежего органического вещества как источника пищи;

- заделывая семена сорняков в более влажный слой почвы, провоцирует их прорастание;

- взрыхленный верхний слой почвы как естественная мульча резко сокращает физическое испарение влаги и позволяет без ухудшения качества провести последующую основную вспашку на две-три недели позднее (при этом избегается чрезмерная напряженность в полевых работах).

Лущение обычно проводят дисковыми лущильниками на глубину не выше 10...12 см, а также лемешными лущильниками работающими на глубину 12...17 см, но иногда применяют и дисковые бороны.

• Дискование глубина

Производится машинами – дисковыми боронами, дискаторами. Рабочие органы – сферические диски (литые, вырезные, фигурные). Диски образуют батареи. У каждого диска «чистик» предотвращает залипание.

Бороны могут быть (по нагрузке на 1 диск):

• Легкие (диаметр 450мм, цельные диски)

• Средние (так же небольшой диаметр)

• Тяжелые (диаметр 650-720мм, вырезные диски)

Угол атаки – угол между плоскостью вращения диска и направлением движения (от 0 до 25^о).

У дискатора (родственник дисковых борон) у каждого диска – стойка нет объединения в батареи. Может работать на бОльших скоростях, чем борона. Не боится переувлажненных почв.

Как прием выполняет те же технологические операции (крошение, рыхление, перемешивание, частичное оборачивание, подрезание сорняков), что и лущение жнивья дисковыми орудиями. Однако его чаще применяют на вспаханных полях для разделки крупных глыб, заделки широких борозд, выравнивания гребней и микролиманов и предварительно перед вспашкой для разрезания и разделки плотной дернины многолетних сеяных и луговых трав, для измельчения перекрестным дискованием (или лущением) корневищ пырея и органов вегетативного возобновления других многолетних сорняков.

• Культивация предназначена для сплошной (на глубину 5...12 см) или междурядной (до 16 см) обработки почвы, при которой происходит крошение, рыхление, частичное перемешивание почвы и подрезание сорняков и прежде всего корневых отпрысков не позднее фазы 3 - 4 листьев у розеток многолетних сорняков. Она особенно необходима для сплошной обработки непосредственно перед посевом культуры, чтобы создать выровненное под взрыхленным слоем "плотное ложе" для семян культуры.

Сплошную культивацию применяют для уничтожения сорняков и рыхления почвы без ее оборачивания при уходе за парами и подготовке к посеву. Предпосевная культивация проводится обычно на глубину заделки семян зерновых культур. 

Рабочие органы культиваторов – универсальные стрельчатые и рыхлительные лапы, с жесткими или пружинными С-дугообразными или S-образными стойками.

Сплошную культивацию систематически ведут и на паровых полях, но в засушливых районах ее совмещают с легким последующим прикатыванием. Наиболее часто для этих работ используют культиваторы со стрельчатыми лапами.

Для междурядной обработки используют как обычные культиваторы, которые комплектуются набором сменных рабочих органов (стрельчатые лапы, односторонние полольные лапы, рыхлительные долотообразные окучники, прополочные боронки и т.п.), так и специальные культиваторы по уходу за посевами сахарной свеклы, овощных культур.

В степных эрозионноопасных районах для сплошной паровой обработки или предпосевной подготовки почвы используют штанговый культиватор, у которого рабочим органом служит четырехгранная горизонтально расположенная и вращающаяся в направлении, обратном направлению движения орудия штанга, выносящая таким образом на поверхность с глубины 5...10 см растительные остатки. Для этой же цели применяют и противоэрозионный культиватор КПЭ-3,8А с подобным штанговым приспособлением, а также различные плоскорезы (КПП-2,2; КПГ-2-150; КПШ-9 и др.), сохраняющие до 80 - 95% стерни на поверхности почвы.

• Боронование (глубина 4-6 см)

Так же бывают легкие, средние, тяжелые (по нагрузке на 1 зуб).

Часть используется в комплексе с другими операциями

• Запирание влаги

• Разрушение почвенной корки

• Выравнивание поверхности поля

Спелость почвы, состояние почвы, показывающее готовность её к обработке (физическая спелость) или к посеву и посадке культурных растений (биологическая спелость). Физическая С. п. создаётся при некотором её оптимальном увлажнении (влажность спелого состояния), когда почва во время механической обработки распадается на агрегаты (комочки) размером от 1 до 10 мм.

Тяжелые бороны рыхлят почву до 7...10 см, а легкие - до 5...8 см. Взрыхляя верхний слой (2...4 см) почвы начавшего подсыхать поля, создают как бы естественный мульчирующий слой. Он прикрывает нижерасположенный и насыщенный капиллярной влагой более плотный слой.

Вследствие этого физическое испарение почвенной влаги сокращается в 3 - 5 раз. Достаточное количество влаги и повышенная температура провоцируют массовое прорастание в верхнем слое семян сорняков, которые полностью уничтожаются последующими обработками.

При образовании почвенной корки до появления и в момент появления всходов применение зубовых и сетчатых борон опасно для слабых проростков: при движении по полю бороны хотя и разрушают корку, но одновременно ее смещают, обрывая проросток или его корневую систему. В такой ситуации при уходе за посевами незаменима игольчатая борона БИГ-3. При вращении ее игольчатые диски вертикальными уколами разрушают почвенную корку и не смещают ее, совершенно не повреждая всходы культур.

• Фрезерная обработка – фрезами можно проводить основную обработку. Усиленное крошение и перемешивание на всю глубину обрабатываемого слоя (20-22см)

Фрезы применяют для интенсивного крошения почвы, уничтожения сорняков, измельчения растительных остатков, перемешивания слоев почвы, заделки удобрений и выравнивания поверхности поля. Фрезерование – энергоемкий процесс. Затраты энергии выше, чем при обработке почвы другими машинами. На легких почвах фрезы применять не рекомендуется во избежание распыления. Фрезеровать целесообразно только тяжелые почвы. 

Двигаясь по полю, фреза выполняет целый комплекс работ – культивирует почву, уничтожает сорные растения (в том числе многолетние), насыщает грунт воздухом. Лезвия здесь могут располагаться не только вертикально, но и горизонтально, что делит почвофрезы на две категории – горизонтальные и вертикальные.

Горизонтальные (лезвия вращаются на горизонтальной оси) и вертикальные фрезы (вращаются на вертикальных осях)

Рабочие органы фрез – изогнутые ножи с заостренными режущими кромками. Ножи закреплены на дисках. Несколько дисков, свободно смонтированных на валу, образуют барабан. Барабан вращается от ВОМ трактора.

• Прикатывание помимо уплотнения почвы частично рыхлит ее, дробя влажные крупные комки, выравнивает поверхность, улучшает контакт семян с почвой и ускоряет их прорастание, что объясняется еще и тем, что при уплотнении почва быстрее нагревается и ее температура повышается на 1,5...2 °С. Выполняют прикатывание различными катками, проводя его не позднее чем на 2 - 3-й день после сева культуры и при опасности сильного иссушения посевного слоя ввиду его чрезмерной рыхлости.

Глубокая обработка почвы

Отвальная вспашка – глубокая операция, 18-27см, При разных культурах – разная глубина. Зерновые около 20-22см, пропашные 25-27 см. Пласт земли оборачивается. Минусы: нарушение структуры почвы Плюсы: Рыхление, заделка пожневных остатков, сорняков. Орг удобрений на глубину. Когда от вспашки больше вреда применяют другие виды обработки. Нельзя проводить в районах подверженных ветровой эрозии, там заменяют плоскорезной обработкой. При нахождении участка на слоне обработку проводят поперек склона (предотвращение водной эрозии)

Взмет пласта – вспашка с оборотом пласта на 135^о.

Культурная вспашка – плуги общ. назначения с предплужником. Лучшая заделка пожневных остатков.

Гладкая вспашка – оборотными или фронтальными плугами. Оборотные имеют 2 набора корпусов (право_ и левооборачивающие, НЕ работающих одновременно), фронтальные воздействуют на пласт с обеих сторон и оборачивают его в своей борозде.

Чизиливание – глубокое рыхление чизельными плугами 40 см, без оборота пласта только рыхление.

Минусы: не можем заделать на глубину ни удобрение ни сорняки, так как нет оборота. Плюсы: разрушение плужной подошвы. Отвальную вспашку и чизиливание часто чередуют по годам. Органы – мощные рыхлящие лапы.

Плоскорезная обработка – рыхление почвы без оборачивания с сохранением стерни на поверхности. Подрезание сорняков на глубине. В районах ветровой эрозии. Подпочвенная обработка. Выполняется культиватором-плоскорезом.

5. Как определить число машин в многомашинном мта (состоит из трактора, сцепки и нескольких машин (орудий) одинаковой марки)?

Методика составления агрегатов

1 уточняются агротехнические требования (глубина обработки, схема размещения посевных строк или посадочных мест, величина защитных зон, перекрытий, вид лесозащитных мероприятий и др.) и определяется или выбирается тип применяемых рабочих органов, которые качественнее могут выполнить данную работу;

2 определяем возможный диапазон рабочих скоростей при которых может выполнятся данная операция(ии)

3 выбираем передачи трактора, которые входят в диапазон скоростей

4 берем данные по показателям работы трактора на данных передачах из тяговой характеристики – сравниваем с потребностями с-х машин

5 Чтобы определить тяговое сопротивление с-х машин используют понятие удельное сопротивление (Удельным сопротивлением (кН/м) называется рабочее сопротивление, приходящееся на единицу ширины захвата машины). Для плугов измеряется в ед. силы на площадь оборота пласта, а для других машин как ед. силы на 1 метр ширины захвата.

6 При необходимости учитывается угол склона, который может усилить сопротивление и дополнительное сопротивление сцепок, если они имеются в составе агрегата.

7 Рассчитывается возможная ширина захвата: крюковое (тяговое) усилие на данной передаче деленное на удельное сопротивление машины

8 Получаем допустимо возможную ширину захвата, по ней мы определяем число машин в агрегате (или число корпусов плуга): допустимо возможная ширина захвата на ширину конкретной машины или корпуса плуга.

9 - полученное число округляем до целых в меньшую сторону

Оцениваем эффективность рассчитанного МТА оценивая конкретное тяговое сопротивление рассчитанных машин отнесённое к крюковому усилию трактора на данной передаче – коэффициент использования тягового усилия = около 0,8-0,9. С запасом на преодоление разных перегрузочных моментов.

6. Как подобрать рабочие передачи для выполнения конкретной технологической операции (вспашки, культивации, боронования, посева и т.П.)? Аналитический расчет по комплектованию любых мта состоит:

1. Установить тип операции (вспашка, боронование, посев и т.д. по заданию)

2. Выбираем состав агрегата.

3. Устанавливаем диапазон скоростей, рекомендуемых по требованиям агротехники для данной операции.

4. Для принятого диапазона скоростей выбираем рабочие передачи трактора, обеспечивающие данные скорости движения и соответствующие им номинальные значения тяговых усилий Рнкр , теоретические скорости движения Vт и силы тяжести трактора Gт. расчет обычно выполняется для двух-трех выбранных передач.

7. Какой показатель характеризует степень использования тягового усилия трактора?

Одним из условий комплектования машинно-тракторного аг­регата является его загрузка, т.е. использование тягового усилия или мощности трактора. Агрегат должен быть подобран таким об­разом, чтобы при оптимальной скорости движения (передачи) трактора его тяговое усилие или мощность использовалась как можно лучше. Степень использования тягового усилия трактора ха­рактеризуется коэффициентом использования тягового усилия трак тора.

Коэффициент использования тягового усилия трактора  — это отношение тягового сопротивления рабочей машины к тя­говому усилию трактора на выбранной передаче, т.е.

Коэффициент использования тягового усилия трактора (η):

η = R_пр / Р_т^х

где R_пр – сопротивление агрегата, Н; Р_т^х – тяговое усилие трактора на выбранной передаче

Этот коэффициент показывает среднюю расчетную степень использования силы тяги с учетом вероятностного характера сопротивления и возможности его кратковременного значительного повышения. Всегда <1

Для таких машин как сеялки, катки, культиваторы, которые работают на подготовленной почве и тяговое сопротивление наиболее равномерное, допускается расчетная степень использования тягового усилия трактора 0.90-0.96. При работе с плугами, лемешными лущильниками, дисковыми боронами расчетная степень загрузки должна быть 0.85-0.92.

Величина коэффициента должна находиться в пределах 0,9-0,95, тогда аг- регат будет иметь экономичные показатели использования по расходу топлива и по производительности.

От Nе к Nкр – происходит потери мощности, Nкр - та полезная мощность для тяги орудия. Долю потерь мощности оценивают с помощью КПД (отношение полезной мощности к общей).

Nкр = Pкр * V

Крюковая мощность это тяговое усилие умноженное на скорость, при росте крюкового усилия будет и рост мощности, а скорость +- одна.

Отношение фактической тяговой мощности к эффективной за вычетом мощности, передаваемой через ВОМ, называют тяговым КПД трактора

η_тяг=Nкр/[Ne-(Nвом+Nпр)].

Отношение мощности на крюке (тяговой мощности) к мощности двигателя, которая израсходована на создание мощности на крюке, называется тяговым КПД трактора:

8. Классификация сельскохозяйственных тракторов. Приведите три-четыре марки тракторов и укажите их место в классификации.

1). По типу остова

- рамный: все агрегаты и узлы крепятся на раму,

- полурамный: часть основания трактора образует корпус узлов и агрегатов, часть-в виде рамы,

- безрамный: жесткость конструкций за счет крепежа агрегатов между собой, образуется скелет)

2). По назначению

• Садово-огородные – (0,2-0,6тонн сил)

• Общего назначения (3-6т)- энергоемкие работы в сельскохозяйственном производстве (пахота, культивация,

• посев и др.), исключая обработку пропашных культур и их уборку. выполнения общего вида работ в растениеводстве;

• Универсально-пропашные (0,9; 1,4; 2): предназначены для выполнения всех работ при возделывании пропашных культур (широкорядный способом посеяны 45-90см), включая междурядную обработку и уборку;