2020-06-29
750Под обработкой почвы подразумевают все операции основной и предпосевной обработки, обеспечивающие наиболее благоприятные условия для получения равномерных дружных всходов и высоких урожаев соответствующих сельскохозяйственных культур.
Рассматриваемая группа операций входит в той или иной форме в технологические карты возделывания практически всех сельскохозяйственных культур.
К таким операциям в зависимости от почвенно-климатических условий относят основную обработку почвы, включая вспашку с оборотом пласта, а также безотвальную обработку почв, подверженных ветровой эрозии, плоскорезами-глубокорыхлителями. Поскольку лущение стерни обычно проводят перед вспашкой, то эту операцию также изучают в группе основных.
Основная обработка — составная часть общей системы обработки почвы, которая в зависимости от почвенно-климатических условий включает отвальную, безотвальную и минимальную системы.
Отвальную систему обработки почвы применяют преимущественно в условиях достаточного и избыточного увлажнения, создавая наиболее благоприятные условия для глубокой заделки и уничтожения пожнивных остатков, сорняков и возбудителей болезней.
Безотвальная система предусматривает глубокое рыхление почвы без оборота пласта для сохранения стерни, защищающей почву от ветровой эрозии.
Минимальная система обработки почвы предусматривает существенное сокращение числа обработок и проходов агрегатов по полю с целью уменьшения уплотнения почвы и сокращения сроков ее подготовки к посеву. Для этого используют комбинированные агрегаты, выполняющие несколько операций за один проход, и другие приёмы.
Находит применение и нулевая система обработки, при которой обрабатывают не поверхность поля, а только узкие полосы почвы для последующего посева семян.
Выбранная в зависимости от почвенно-климатических условий система обработки почвы должна в наибольшей степени отвечать предъявляемым агротехническим требованиям защиты почвы, ресурсосбережения и охраны окружающей среды.
Подготовка агрегатов предусматривает комплектование ресурсосберегающих агрегатов и проведение необходимых регулировок рабочих органов. Диапазоны ресурсосберегающих мощностей тракторов в зависимости от длины гона приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Диапазоны ресурсосберегающих мощностей двигателей тракторов в зависимости от класса длины гона
| Вид работы | Класс длины гона, м | |||
| 300...400 | 400...600 | 600...1000 | более 1000 | |
| Вспашка почв лёгких средних тяжёлых | 61…105 70…124 76…134 | 65…114 75…135 80…145 | 73…132 84…156 90…168 | 95…178 109...213 117...230 |
| Боронование зубовыми боронами | 26...41 | 32...52 | 37...61 | 43...75 |
| Лущение и дискование | 61…110 | 74….138 | 83…160 | 106...217 |
| Сплошная культивация | 55...95 | 67…119 | 84…155 | 99…187 |
| Прикатывание | 30...51 | 53...62 | 40...74 | 47...90 |
| Узкорядный посев зерновых | 54...87 | 59...94 | 62...101 | 69…114 |
| Лущение и дискование | 61…110 | 74….138 | 83…160 | 106...217 |
Общие агротехнические требования к операциям основной обработки почвы связаны с обеспечением: требуемой глубины вспашки; полной заделки пожнивных остатков, сорняков и вредителей; необходимой степени рыхления почвы и выровненности поверхности поля.
Операционная технология лущения стерни. Под лущением стерни подразумевают обработку почвы на сравнительно небольшую глубину (5...18 см) с целью рыхления поверхностного слоя почвы и сохранения влаги после уборки зерновых колосовых и других сельскохозяйственных культур; уничтожения вредителей и сорняков как в процессе самого лущения, так и при вспашке (после прорастания семян, заделанных лущильниками); уменьшения силы сопротивления почвы при вспашке (до 35 %) и соответствующего снижения расхода топлива, а также повышения производительности пахотных агрегатов.
Агротехнические требования: глубина лущения дисковыми орудиями 5...10 см с допуском ±1,5 см и 10...18 см — лемешными лущильниками с допускаемой высотой гребней до 4 см; полное уничтожение сорняков; количество незаделанной стерни — до 4 %; перекрытие смежных проходов для дисковых лущильников — 15...20 см при полном отсутствии огрехов.
Подготовка агрегатов предусматривает выбор соответствующего типа лущильника (дискового или лемешного); комплектование ресурсосберегающих агрегатов и настройку рабочих органов на требуемый режим работы. Выбор типа лущильника зависит от вида сельскохозяйственной культуры — предшественника, состояния почвы и ее засоренности. Лемешными лущильниками обрабатывают преимущественно уплотненные почвы после уборки кукурузы и подсолнечника, а также участки, засоренные корнеотпрысковыми сорняками. В остальных случаях используют дисковые лущильники.
Составы высокопроизводительных ресурсосберегающих агрегатов для лущения стерни и условия их эффективного использования по длине гона в соответствии с табл. 1.1 приведены в табл. 1.2.
Таблица 1.2
Составы агрегатов и тип лущильника для лущения стерни при ширине захвата, обеспечивающей эффективное использование агрегатов по длине гона
| Состав агрегата | Тип лущильника | Ширина захвата, м | Рекомендуемая длина гона, м | |
| МТЗ-80 | + ЛДГ-5А | Дисковый | 5,0 | До 300 |
| МТЗ-80 | + ППЛ-5-25 | Лемешный | 1,25 | До 300 |
| ДТ-75М | + ЛДГ-10А | Дисковый | 10,0 | 300...400 |
| Т-150 Т-150К | + ЛДГ-10А + ЛДГ-10А | Дисковый | 10,0 | 400...600 |
| Т-150 Т-150К | + ЛДГ-15А + ЛДГ-15А | Дисковый | 15,0 | 500...800 |
| Т-150 Т-150К | + ППЛ-10-25 + ППЛ-10-25 | Лемешный | 2,5 | 400...600 |
| К-701 | + ЛДГ-15А | Дисковый | 15,0 | 700...1000 |
| К-701 | +ЛДГ-20 | Дисковый | Более 1000 | |
Подготовка лущильников к работе заключается в основном в настройке на требуемую глубину обработки почвы, а также в установке соответствующего угла атаки: 30...35° —для лущения стерни; 15...25° — для боронования (дискования); на рыхлых и малозасорённых почвах — 30°; на уплотненных и засоренных почвах — 35°.
Подготовка поля предусматривает удаление с поля всех возможных препятствий, включая остатки соломы, а также разбивку поля на загоны в зависимости от выбранного способа движения.
При работе дисковых лущильников применяют в основном челночный (рис. 1, а) и круговой (см. рис. 1, ж) способы движения, при которых не требуется разбивка поля на загоны. Ширину поворотной полосы при челночном способе движения определяют по табл. 1.3, принимая число проходов агрегата за целое (примерно 3...4 прохода). Основной способ движения лемешных лущильников — чередование способов всвал и вразвал (см. рис. 1, г).
Рис. 1. Схемы основных способов движения МТА по направлению рабочих ходов: гоновые петлевые: а – челночный; б – всвал; в – вразвал; г – чередование способов всвал и вразвал; гоновые беспетлевые: д — комбинированный; е – перекрытием; ж – круговой от периферии к центру; з – диагональный; V – развальная борозда; Λ – свальный гребень
Оптимальная ширина загонов, обеспечивающая наименьшие потери времени смены на непроизводительные холостые ходы агрегатов.
Ширина поворотной полосы соответствует примерно 8...12 проходам агрегата.
Таблица 1.3
Зависимости для определения общей длины поворота и ширины поворотной полосы
| Вид поворота | Lп, м | Е, м |
| Беспетлевой круговой с прямолинейным участком угловой | (3,2…4,0)R+2e (1,4…2,0)R+xп+2e (1,6…1,8)R+2e | 1,1R + dк + e 1,1R + dк + e 1,1R + dк + e |
| Петлевой с закрытой петлёй грушевидный односторонний грибовидный с открытой петлёй грибовидный с закрытой петлёй | (5,0…6,5)R+2e (6,6…8,0)R+2e (6,0…7,5)R+2e (4,1…5,0)R+2e (5,0…5,5)R+2e | 2R + dк + e 2,8R + dк + e 2,6R + dк + e 1,1R + dк + e 1,1R + dк + e |
Примечание. хп – прямолинейный участок траектории при повороте; е – длина выезда; R – средний радиус поворота агрегата; dк – кинематическая ширина агрегата.
Организация работы агрегатов для лущения стерни в соответствии с общими принципами операционной технологии предусматривает: выбор способа и схемы движения агрегата в зависимости от условий работы, определение общего требуемого числа агрегатов и состава технологического комплекса для групповой работы агрегатов.
Общее требуемое число дисковых и лемешных лущильников рассчитывают по формуле (1), подразумевая под FΣ площадь для соответствующего вида обработки за наиболее напряженный период:
(1)
где FΣ – общая обрабатываемая площадь, га; Dк – установленные агротехническими требованиями календарные сроки выполнения работы, день; αк – коэффициент использования календарного времени, αк = 0,75…0,9; Wm – часовая производительность основного агрегата, га/ч; Tсм – продолжительность смены, ч; Kсм — коэффициент сменности.
Более эффективна групповая работа агрегатов в виде технологических комплексов или звеньев. Рациональное число агрегатов в одном звене вычисляют по формуле (2). Каждый агрегат при этом должен работать на своем загоне. Необходимо обеспечить также эффективное функционирование всех видов обслуживания, включая техническое, устранения отказов и др.:
(2)
где m — число агрегатов в составе ТТК; F п — средняя площадь одного поля, га; Dк1 — рациональная продолжительность обработки одного поля, сут; W m — часовая производительность основного агрегата, га/ч; T см — продолжительность смены, ч; K см — коэффициент сменности.
Контролируют качество работы по трем основным показателям: глубине обработки, подрезанию сорняков и выравненности поверхности поля, оценивая их в последующем в баллах.
Охрану труда и технику безопасности обеспечивают в соответствии с установленными требованиями, обеспечивающими безопасную работу механизаторов на агрегатах.
Операционная технология вспашки. Под вспашкой подразумевают отвальную обработку почвы (с оборотом и крошением пласта) с целью создания наиболее благоприятных условий для развития культурных растений и последующего получения высокого урожая. При этом происходит накопление, сохранение и эффeктивноe использование влаги атмосферных осадков, а также заделка удобрений, сорной растительности и пожнивных остатков. По влиянию на урожайность возделываемых сельскохозяйственных культур вспашка занимает одно из первых мест среди других операций. Одновременно вспашка является одной из самых энергоемких работ, на долю которой приходится до 35 % всех затрат механической энергии и соответственно топлива по возделыванию сельскохозяйственных культур. Высоки и другие эксплуатационные затраты. При строгом соблюдении агротехнических требований и операционной технологии получают качественную вспашку при наименьшем расходе энергии и высокой производительности агрегатов.
Основные агротехнические требования: отклонение от заданной глубины вспашки до ±5 %; полный оборот пласта; полнота заделки на требуемую глубину удобрений, пожнивных остатков и сорной растительности не менее 95...98 %; требуемое крошение пласта — глыбы размером более 10 см должны занимать не более 15...20 % поверхности пашни; высота гребней до 5 см, а свальных гребней не более 7 см; отклонение фактической ширины захвата плуга от конструктивной не более ±10 %.
Подготовка агрегатов заключается в выборе соответствующего типа плуга, комплектовании ресурсосберегающих высокопроизводительных агрегатов и настройке их на требуемый режим работы.
Классифицируют плуги по следующим основным признакам: конструкции корпусов (лемешные, дисковые, чизельные, ротационные, комбинированные); по способу агрегатирования (прицепные, навесные, полунавесные); по технологическому процессу (для свально-развальной и гладкой вспашки оборотными и фронтальными плугами).
Наиболее широко в хозяйствах используют лемешные плуги, поэтому последующее изложение осуществляется применительно к этому типу плугов. При этом из соответствующих конструкций лемешных плугов (общего назначения, кустарниково-болотных, плантажных, садовых, виноградниковых, лесных и ярусных) операционную технологию рассматривают применительно к основному типу лемешных плугов для вспашки старопахотных земель.
На средних почвах (удельное сопротивление плуга 52 кН/м2) при глубине вспашки 20...22 см и длине гона 150...300 м наиболее эффективны пахотные агрегаты типа МТЗ-80(82)+ПЛН-3-35 и ДТ-75М+ПЛН-4-35. На длинах гона 300...700 м целесообразно использовать тракторы типа Т-150К, Т-150, Т-4А, ДТ-175С и агрегатируемые с ними плуги типа ПЛП-6-35, ППИ-6-40 (с регулируемой шириной захвата). В более тяжелых условиях тракторы Т-150, Т-150К и Т-4А можно агрегатировать и с пятикорпусными плугами типа ПЛН-5-35 и ПНИ-5-40. Длинам гона более 700 м соответствуют пахотные агрегаты, составляемые на базе трактора К-701 и плугов ПТК-9-35, ПНЛ-8-40, ПНИ-8-40. Указанным составам пахотных агрегатов соответствуют диапазоны рабочих скоростей 6...9 км/ч. Подготавливают и соединяют плуги с тракторами в соответствии с имеющимися руководствами. При выборе глубины вспашки следует учитывать, что ее увеличение всего на 1 см повышает расход топлива до 5 %.
Подготовка поля предусматривает: очистку поля от пожнивных остатков; удаление препятствий; выбор направления движения агрегата и разбивку поля на загоны в зависимости от выбранного способа движения. Наиболее эффективным (при почти вдвое меньшем числе свальных гребней и развальных борозд) для обычной свально-развальной вспашки является способ чередования загонов всвал и вразвал (см. рис. 1, г).
Ширину поворотной полосы Е определяют по табл. 1.3, округляя в большую сторону до значения, кратного ширине захвата. Приближенно ширина поворотной полосы для способа чередования загонов Е ≈ 8В.
При работе оборотных и фронтальных плугов применяют челночный способ движения (см. рис. 1, а), поэтому разбивать поле на загоны не требуется. Не образуются также свальные гребни и развальные борозды, что является основным преимуществом указанных плугов.
Организация работы агрегатов предусматривает: определение общего требуемого числа агрегатов; расчет состава пахотных отрядов или звеньев для групповой работы; выбор рациональных способов и схем движения агрегатов. Общее требуемое число агрегатов вычисляют по формуле (1). Наиболее благоприятный период для вспашки — почва в состоянии механической спелости при влажности 18...20 %. При этом имеет место меньшее тяговое сопротивление плуга и соответствующая экономия топлива. Обеспечивается такое лучшее крошение пласта и в конечном итоге может быть получен более высокий урожай.
Наиболее высокие показатели производительности и ресурсосбережения получают при групповой работе агрегатов в виде пахотных звеньев или отрядов. Соответствующее число агрегатов в одном звене рассчитывают по формуле (2).
Производительность пахотных звеньев, составляемых на базе мощных тракторов типа Т-150, Т-150К, ДТ-175С, К-701, можно повысить за счет включения в их состав вспомогательных агрегатов типа ДТ-75М+ПЛН-4-35. Задача вспомогательных агрегатов — разбивка поля на загоны с прокладкой первых борозд, заравнивание свальных гребней и развальных борозд, обработка поворотных полос и др. Один такой вспомогательный агрегат требуется примерно на 3...4 основных пахотных агрегата или примерно на одно звено. Каждый агрегат пахотного звена должен работать на отдельном загоне.
Для исключения образования высоких свальных гребней плуг для первого прохода настраивают так, чтобы первый корпус пахал на вдвое меньшую глубину, а последний корпус — на заданную глубину. После завершения первого прохода все корпуса плуга должны пахать на одинаковую глубину при горизонтальном положении рамы. Должны быть выбраны такие схемы движения агрегатов при обработке поворотных полос, а также свальных гребней и развальных борозд, при которых исключаются холостые проходы агрегатов по загону.
Качество вспашки контролируют и оценивают в баллах по трем основным показателям: глубине пахоты, выравненности пашни и гребнистости. Дополнительно учитывают также заделку сорняков, удобрений и пожнивных остатков, наличие огрехов, качество обработки поворотных полос.
Охрана труда и техника безопасности при вспашке сводятся к соблюдению установленных правил и требований безопасной работы на пахотных агрегатах. Одно из главных требований — проведение регулировочных работ, а также работ по устранению технических и технологических отказов при выключенном двигателе.
