Модернизация плоскореза

Кормовые угодья на горных землях Европейской части Российской Федерации занимают площадь свыше 1,9 млн. га. Из них только в пределах Кабардино-Балкарской республики горные пастбища и сенокосы расположены на площади около 350 тыс. га. От общей площади горных пастбищ и сенокосов из-за низкой продуктивности, вызванной уплотнением почвы и оскуднения ботанического состава травостоя, требуют проведения коренного и (или) поверхностного улучшения 75 % угодий.

Механизация кормопроизводства в горных условиях до последнего времени базировалась на применении ограниченного спектра средств механизации, главным образом были механизированное скашивание травостоя и транспортировка готовой продукции (сена). Для улучшения деградированных или находящихся в процессе деградации горных кормовых угодий в настоящее время используются те же средства механизации, которые применяются повсеместно для обработки почвы, т. е. не приспособленные к горной специфике, что является сдерживающим фактором в деле их использования при улучшении продуктивности горных кормовых угодий. Увеличение кормового потенциала горных угодий в настоящее время решается преимущественно агрохимическими методами: внесением минеральных и органических удобрений [1]; удалением вредных, непоедаемых или малопродуктивных растений (делается это в основном вручную); подсевом ценных в кормовом отношении видов растений с использованием для этого как наземных средств, так и авиации. При этом перечисленные методы отличаются высокой стоимостью расходных материалов (удобрений, семян, авиационного топлива и т.п.).

Применение целого ряда эффективных в иных условиях средств механизации ограничивается в горном ландшафте условиями сложного рельефа [2].

Плоскорежущие почвообрабатывающие орудия находят в настоящее время широкое применение в качестве машин для противоэрозионной системы обработки почв. Плоскорез может быть использован, как базовая модель по созданию рабочих органов для улучшения горных кормовых угодий. Плоскорежущие рабочие органы обеспечивают подрезание пласта и корней сорных растений в горизонтальной плоскости. Однако этот технологический процесс не достаточен для создания условий улучшения пастбищ в связи с особенностями обработки почвы и подрезания корней сорной растительности, особенно чемерицы.

Цель исследования – снижение энергоемкости и повышение эффективности горного кормопроизводства.

Материалы и методы. Для оптимизации глубины обработки кормовых угодий с помощью плоскорезов было важно определить распределение луковиц чемерицы по профилю почвы. Проведенными раскопками на глубину до 30 см со снятием каждый раз слоя в 5 см на площадках по 1 м² выявлено, что в слое

Рис. 1. Схема нового рабочего органа плоскореза

!►

Рис. 2. Полевые испытания модернизированного плоскореза

11…20 см находится свыше 60% луковиц чемерицы. С учетом того, что средняя высота луковицы составляет 4,2 см, нами определена, как наиболее рациональная, величина заглубления плоскореза, равная 20 см. Отмечено, что заглубление плоскореза менее чем на 10 см на участках плотной дернины способствует ее разрыву и образованию вертикально поставленных пластов, которые являются в дальнейшем препятствием при скашивании травостоя.

Для выбора наиболее рациональной скорости передвижения энерге- тического средства, с которым агрега-тируется плоскорез, были проведены предварительные полевые опыты в 2015-2016 гг. в условиях горного урочища Хаймаши в пределах землепользования ООО НП «Шэджэм» Чегемского района Кабардино-Балкарской республики.

Результаты исследования. Предлагается модернизированный плоскорез с новым рабочим органом [3-5] (рис. 1), содержащим плоскорежущую лапу 1, прикрепленную к стойке 2.

На поверхности плоскорежущей лапы 1 жестко установлены горизонтальные ножи 3, лобовая накладка 4, оси поворота вертикальных ножей 5. Каждый вертикальный нож 5 в передней части надет на ось поворота, сзади имеет регулировочный стержень 7, на который надеты регулировочные шайбы 8, размеры и количество которых могут быть разными, они зажаты между вертикальным ножом 5 и плоскорежущей лапой 1 с помощью гайки 9, накрученной на резьбовую часть регулировочного стержня 7. Плоскорежущая лапа 1 имеет сквозное продолговатое отверстие 10, через которое перемещается регулировочный стержень 7 при сборке почвообрабатывающего рабочего органа и при регулировке высоты резания слоя почвы вертикальным ножом 5. Стойка 2 имеет отверстие 11 для ее прикрепления к общей раме плоскореза.

Оптимальную высоту резания слоя почвы устанавливают следующим образом. Вращая вертикальный нож 5 вокруг своей оси поворота 6, приподнимают регулировочный стержень 7, надевают на него определенное количество шайб 8, опускают их в нижнее исходное положение так, чтобы регулировочный стержень 7 вертикального ножа 5 проходил через продолговатое

Рис. 3. Работа плоскореза

Рис. 4. Применение плоскореза

Механизация кормопроизводства в горных условиях до последнего времени базировалась на применении ограниченного спектра средств механизации, главным образом были механизированное скашива-

ние травостоя и транспортировка готовой продукции (сена).

отверстие 10 в теле плоскорежущей лапы 1. Гайку 9 накручивают на резьбовую часть регулировочного стержня 7 так, чтобы обеспечивалось плотное зажатие регулировочных шайб 8 между вертикальным ножом и плоскорежущей лапой 1. При движении плоскореза усилие передвижения передается через стойку 2 на лобовую накладку 4, горизонтальные 3 и вертикальные ножи. При этом рабочий орган производит горизонтальное резание лобовой накладкой 4 и горизонтальными ножами 3 на заданной глубине почвы, a вертикальным ножом 5 производит вертикальное резание почвы на заданной высоте поверхности плоскорежущей лапы 1. Жесткая фиксация задней части вертикальных ножей 5 относительно лапы 1 придает конструкции жесткость, а, следовательно, и повышает качество резания ножами 5. При необходимости увеличения глубины обработки почвы и высоты резания слоя почвы увеличивают количество регулировочных шайб 8. При необходимости уменьшения глубины обработки почвы и высоты резания слоя почвы уменьшают количество регулировочных шайб 8.

В результате проведенных экспериментов установлено, что плоскорезная обработка модернизированным плоскорезом (рис. 2) обусловила зна- чительное угнетение отросших растений, как с нижних, так и с верхних слоев почвы. При этом с верхнего слоя отросло меньше растений, чем на контроле и в сравнении с применением серийного плоскореза, соответственно, в 1,2 и в 2 раза. Растений, отросших с нижних горизонтов, оказалось, соответственно, в 3,3 и в 8 раз меньше.

В результате применения модернизированного плоскореза масса злаковых и поедаемых широколистных трав увеличилась в 2,5…6,7 раза по сравнению с необработанным сенокосом. При этом доля чемерицы в травостое (по массе) уменьшилась до неощутимого количества. На второй год после плоскорезной обработки модернизированным плоскорезом без применения удобрений масса поедаемых трав в сенокосе достигла 160 ц/га. Из состава травостоя, наряду с чемерицей, исчезли ветреница и лапчатка. В то же время появились ранее не встречавшиеся виды: девясил высокий, козлобородник луговой. Отмечено угнетение многих стержнекорневых растений: люцерны серповидной, эспарцета закавказского, клевера лугового. Активизировалось расселение клевера белого, а также отдельными куртинами лядвенца кавказского.

В результате применения модернизированного плоскореза усиливается его |>

Рис. 5. Определение высоты среза

влияние на качественный состав травостоя и его продуктивность. В плане качественных изменений отмечено практически полное исчезновение из состава травостоя ядовитой чемерицы Лобеля, а также лютиков и непоедаемой лапчатки. Растения чемерицы, отросшие из оставшихся неповрежденных луковиц, теряют свою конкурентоспособность, так как их надземная масса уменьшается в десятки раз, и они легко заглушаются даже злаковыми травами.

По фону плоскорезной обработки кормовых угодий их продуктивность по скошенной массе трав увеличивается на 20…25%, а по массе поедаемых скошенных трав в 2,5…6,7 раза.

Участки со сравнительно низкими затратами энергии на ручное пропалывание сенокоса (выполку чемерицы) по урожаю сена в 1,4…1,7 раза уступают участкам, обработанным плоскорезом [6, 7]. Хотя при плоскорезной обработке сенокоса после пастбищного использования затраты энергии на 1 га в 1,6…1,7 раза больше, чем при руч- ной прополке, прибавка урожая сена обеспечила получение дополнительной энергии в 1,45…1,66 раза больше. При этом на 1 затраченный ГДж энергии получено, соответственно, 8,25 и 10,4 ГДж. Применение модернизированного плоскореза обусловило увеличение удельного прихода энергии на 26% по сравнению с использованием серийного плоскореза.

Заключение. Результаты наших исследований показывают, что применение модернизированного плоскореза позволяет заметно снизить энергоемкость и повысить эффективность кормопроизводства на горных кормовых угодьях.

Кабардино-Балкарский ГАУ f