Механизация предпосевной обработки почвы в лесных питомниках

П ри выращивании посадочного материала в лесных питомниках предпосевная обработка почвы оказывает существенное влияние на всхожесть семян, рост и развитие растений.

Основным показателем, характеризующим качество предпосевной обработки почвы, является степень выравнивания ее поверхности. Она должна составлять не менее 80 % при высоте гребней или глубине бороздок не более 3 см. Размер фракций почвы должен быть не более 3 см, при этом не допускается распыление почвы и чрезмерное нарушение ее структуры. Отклонение глубины обработки почвы от заданной не должно превышать 5 %. На почвах с временно избыточным увлажнением необходимо формировать гряды (ленты) высотой не менее 10 см [1–7].

Рис. 1. Выравниватель-грядоделатель ВГ-3,6: 1 – рама, 2 – выравниватели, 3 – рыхлители, 4 – грядоделатели, 5 – разравниватель, 6 – опорные колеса

Для выполнения этих требований на предварительно вспаханной плугом или обработанной культиватором площади проводится выравнивание поверхности почвы, а на тяжелых почвах – подготовка гряд. Затем выполняется предпосевная обработка почвы путем ее рыхления с помощью почвообрабатывающих фрез или ротационных машин [8–12].

Выравнивание поверхности почвы осуществляется различными механизмами и приспособлениями, заимствованными из сельского хозяйства. Однако они имеют большую ширину захвата (более 8 м) и не приспособлены для работы в небольших по площади посевных отделениях питомника. В настоящее время разработан и успешно прошел приемочные испытания, а также апробирован в разных регионах выравнива-тель-грядоделатель ВГ-3,6 (рис. 1), который имеет оригинальную конструкцию, защищенную патентом на изобретение. Преимущество ВГ-3,6 по сравнению с аналогичными механизмами заключается в том, что он может выполнять 2 агротехнические операции: выравнивание микрорельефа и формирование гряд.

Рама представляет собой сварную конструкцию из профильного проката. Выравниватели выполнены из неравнобокого уголка, установлены на раме под углом 120–130о к направлению движения и расположены последовательно в 2 ряда. Рыхлители представляют собой долотообразные зубья и предназначены для рыхления почвы перед грядоделателями. Грядоделатели установлены симметрично продольной оси агрегата и представляют собой окучники, заимствованные из сельскохозяйственных машин. Разравниватели выполнены в виде гребенок и служат для выравнивания почвы, насыпаемой на край гряды окучниками. Глубина хода рабочих органов изменяется путем перестановки опорных колес по высоте и регулируется в пределах от 0 до 10 см.

Технологический процесс работы выравни-вателя-грядоделателя ВГ-3,6 заключается в следующем. При поступательном движении агрегата выравниватели срезают гребни почвы, при этом образуется вал, который смещается в сто- роны и засыпает бороздки. При работе с выравнивателями рыхлители и окучники должны быть сняты. В случае необходимости выравнивание проводится за 2 прохода во взаимно-перпендикулярных направлениях. При нарезке гряд выравниватели необходимо поднять на раме вверх. Гряды нарезаются последовательно одна за другой.

Опытно-производственная проверка в питомнике Сергиево-Посадского лесничества показала, что качество выполнения технологического процесса выравнивателем-грядоделателем ВГ-3,6 удовлетворяет агротехническим требованиям. После прохода ВГ-3,6 поверхность почвы хорошо выровнена и пригодна для последующей обработки (рис. 2).

Наиболее высокое качество выравнивания достигается при скорости движения до 7,0 км/ч, при этом степень выравнивания поверхности почвы составляет более 80 %. Однако при увеличении скорости движения агрегата этот показатель несколько снижается. Большое влияние на выравнивание поверхности оказывают различные включения в почве, при протаскивании которых могут образовываться бороздки и гребни.

После выравнивания поверхности почвы требуется интенсивное рыхление верхнего слоя, где будет проводиться посев семян. Разрыхленная почва на лентах должна иметь мелкокомковатую структуру с содержанием не менее 80 % фракций почвы размером от 10 до 25 мм. Плотность этого слоя почвы не должна превышать 1,3 г/см3.

Для предпосевной обработки почвы в питомниках обычно используют почвообрабатывающие фрезы. Однако обработка почвы с помощью

Техническая характеристика ВГ-3,6

Агрегатируется Тракторы ЛТЗ-60 и МТЗ-80/82 Скорость движения, км/ч 4…9 Ширина захвата, м 3,6 Расстояние между центрами гряд, м 1,5…1,6 Ширина гряды по верху, м 1,2…1,3 Высота гряды, см до 15 Масса, кг 350 фрез требует значительных энергетических затрат и при малой производительности агрегата (около 1 км /ч) вызывает распыление почвенных частиц. Опыт использования для предпосевной обработки почвы фрез типа ФПШ-1,3 (ФП-1,3) показал, что после их прохода наблюдается существенная вспушенность почвы и нарушается ее структура.

Для исключения указанных недостатков и обеспечения требуемой степени рыхления верхнего слоя предназначена ротационная почвообрабатывающая машина МРБ-1,6 (ранее – МПП-1,3), которая имеет оригинальную конструкцию, защищенную патентом на изобретение.

Машина ротационная бесприводная МРБ-1,6 агрегатируется с тракторами ЛТЗ-60 и МТЗ-80/82 и предназначена для дополнительной обработки почвы перед посевом семян в лесных питомниках (рис. 3).

Рама представляет собой сварную конструкцию, на которую монтируются все составные части машины. Окучники предназначены для нарезания гряд и крепятся к раме машины таким образом, чтобы имелась возможность регулировать ширину захвата и глубину хода. Для предва-

Рис. 3. Машина ротационная бесприводная МРБ-1,6:

1 – долотья, 2 – окучники, 3 – рама, 4, 5 – планчатые катки (передний и задний), 6 – цепная передача,

7 – выравнивающий кожух

рительного рыхления почвы на переднем поперечном брусе рамы установлены рыхлительные долотья. Обработка верхнего слоя почвы осуществляется двумя планчатыми катками, кинематически связанными между собой с помощью цепной передачи. Для выравнивания поверхности гряды и дополнительного крошения отбрасываемой задним катком почвы установлен выравнивающий кожух.

При поступательном движении агрегата окучники образуют гряду, долотья осуществляют предварительное рыхление на глубину до 15 см, а планчатые катки – дополнительное рыхление верхнего слоя почвы: передний – на глубину до 8 см, а задний – до 5 см. Выравнивающий кожух окончательно формирует поверхность гряды (рис. 4).

Опытно-производственная проверка машины МРБ-1,6 проводилась в Сергиево-Посадском лесном питомнике Московской обл. Почвы дер- ново-среднеподзолистые, среднесуглинистые. Влажность почвы в слоях 0…5, 5…10 и 10…15 см составила 15,6, 21,1 и 21,9 %; плотность – 0,85, 0,90 и 0,99 г/см3 соответственно. Предшествующая обработка почвы – вспашка плугом ПЛН-3-35 с боронованием бороной «зигзаг». Средняя глубина вспашки – 20,8 см. Количество комков вспаханного слоя почвы размером до 10 см – 79,4 %.

Глубина обработки почвы при скорости движения агрегата 8,4 км/ч составила в среднем 12,2 см. Микронеровности поверхности почвы изменялись в пределах от 1 до 1,6 см, при этом коэффициент вариации не превышал 5,8 %. Фракции почвы размером 0…25 мм в верхнем слое составили 91,4 %, а фракции размером 25…50 мм – 8,6 %. Ширина захвата орудия – 1,5 м, средняя ширина образуемой гряды по верху – 118 см, средняя высота гряды – 10,6 см.

Машина ротационная бесприводная МРБ-1,6 по сравнению с применяемой в питомниках при подготовке посевных лент фрезой почвенной ФПШ-1,3 (ФП-1,3) характеризуется большей надежностью рабочих органов и простотой конструкции. Кроме того, МРБ-1,6 образует мелкокомковатую структуру почвы, тогда как фреза ФПШ-1,3 на суглинистых почвах – пылеватую или пылевато-мелкокомковатую структуру с худшими физическими свойствами почвы. Использование МРБ-1,6 обеспечивает экономию энергетических затрат, так как рыхление верхнего слоя почвы происходит не за счет мощности двигателя трактора,

Рис. 4. Поперечный профиль после прохода машины МРБ-1,6

как при применении фрезерных почвообрабатывающих машин, а за счет реактивных сил, возникающих при качении переднего ведущего катка с большей окружной скоростью. В результате взаимодействие планок заднего катка с почвой носит ударный характер, что и является причиной высокой степени крошения почвы.

Высокая эффективность работы планчатых катков обеспечивается предварительным рыхле- нием почвы на глубину до 15 см долотьями, установленными перед передним планчатым катком.

Таким образом, комплекс машин для дополнительной обработки почвы в составе выравни-вателя-грядоделателя ВГ-3,6 и машины ротационной бесприводной МРБ-1,6 полностью обеспечивает выполнение агротехнических требований, предъявляемых к качеству предпосевной обработки почвы в лесных питомниках.