Рыхлительные агрегаты нового поколения в условиях аридной зоны

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.

Современное земледелие на такой огромной территории, как страны СНГ, нуждается в различных рабочих органах и орудиях, как для основной, так и для поверхностной обработки почвы [2]. Внедрение интенсивных технологий с использованием энергонасыщенных и тяжелых агрегатов увеличило уплотнение почвогрунтов и ускорило образование почвенной уплотненной подошвы. В числе важнейших показателей плодородия, таких, как глубина пахотного слоя, кислотность почвенной среды, запасы подвижных элементов питания, на первом месте стоит содержание в почве гумуса и свежего органического вещества, его качественное состояние. Для улучшения таких почв применяют рыхлители, щелеватели и кротователи. Применение таких агромелиоративных 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.

Цель исследований заключалась в разработке приемов повышения эффективности орошения за счет глубокого рыхления уплотненных почв с неблагоприятным мелиоративным состоянием, обеспечивающих получение устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Задачу о влиянии рыхления-кротования на увеличение аккумулирующей емкости почвы решаем теоретическим путем, рассматривая неустановивщую фильтрацию воды в двухслойном грунте. В качестве верхнего слоя рассматриваем разрыхленный грунт вплоть до глубины залегания грунтовых дрен, в второй – грунт ниже кротовых дрен [3].

Аккумулирующей способность аэрационного дренажа рассматривается исходя из анализа составляющих водного баланса и установившейся фильтрации воды в двухслойной среде. Применительно к тяжелым почвам исходим из следующих предпосылок: минеральные почвы имеют атмосферный тип водного питания; уровень ГВ залегает достаточно глубоко, и влагообмен происходит в 2-3 метровом слое [3]. Одним из основных условий по дренажному стоку является отвод излишка влаги из поверхностного слоя в течение 3 суток, т.е. имеем временный характер, который определяется проводимостью почвы. Продуктивный запас влаги определяется порозностью и объемной массой почвы. Известно, что проведение агромелиоративных приемов значительно повышает данные показатели почвы. При этом заметно увеличивается объем дренажного стока, а увеличение уровенного режима под влиянием рыхления-кротования почвы приводит к более благоприятному перераспределению влаги в данной зоне. Изменение проводимости и коэффициента фильтрации по истечению времени практически стабилизируются, по истечению 2-3 год, на глубине 50-60 см после проведения рыхления-кротования. Новизна технического решения рабочего оборудованиям защищена авторским свидетельством [1]. Раскопки дрен позволили прийти к выводу, что в почвах с тяжелым механическим составам, основной приток к дренам происходил через наружные стенки, т.к. коэффициент фильтрации грунта в междренном пространстве был менее чем в монолите. Однако, благодаря наличию двух спаренных кротовин, интенсивность поступления воды в дрены была значительно больше чем в одиночные дрены. Следует отметить, что при данной конструкции аэрационного дренажа количество воды, отводимой дренажем по сравнению с притоком воды непосредственно через щель в дрену, уменьшилась и практически определялось фильтрационными способностями грунта. Благодаря такой конструкции аэрационного дренажа, схема притока воды к дренам значительно изменилась, что позволило снизить градиент напора, а следовательно, и предотвратить суффозионный вынос частиц грунта. Установлены зависимости расчета тяговых сопротивлений кротователей, учитывающие конструктивно новые решения нож-стойки и дренеров, позволяющие снизить энергоемкость процесса разрушения грунта на 20 – 25%. Разработана методика выбора рациональной области использования аэрационного дренажа и оптимизации основных параметров кротователей.

Таким образом, в конструктивном плане рыхление-кротование вполне эффективно как агромелиоративный прием, улучшающий водно-физические свойства почвы на глубине 50-60 см в комбинации с материальным дренажем. Проводимость почвы находится в прямой связи с коэффициентом фильтрации и остаточной разрыхленностью почвы. Известно, что усилие резания грунта на докритической глубине на 20-25% менее чем при закритической, т.е. используя данный эффект в конструкции ножа можем снизить тяговое усилие по сравнению со сплошным ножом. Технико-экономические расчеты показали, что нарезка аэрационного дренажа позволяет снизить эксплуатационные расходы до 30%, сократить поливную норму на 15%, обеспечить оптимальной водно-воздушной режим почвы в аридной зоне и повышает урожайность хлопчатника до 7,7 ц\га.

Литература:

1. 1А.с. 1751263 /СССР/. Устройство для нарезки кротовин /Хоммадов К., Данатаров А. –Москва. 1992. Бюл.№28.

2. Борисенко, И. Б. Совершенствование ресурсосберегающих и почвозащитных технологий и технических средств обработки почвы в острозасушливых условиях Нижнего Поволжья. Диссертация доктора технических наук. Волгоград 2006. С. 4-402.

3. Данатаров, А. Аккумулирующая способность воды аэрационного дренажа в аридной зоне. Международный научно-практический журнал №1. Проблемы освоения пустынь. 1999. –с.85-89.