Новый способ посева лесных семян

В лесном хозяйстве производится строчно-луночный посев мелких сыпучих лесных семян, например, ели и сосны, в условиях лесокультурных площадей на не-раскорчеванных и завалуненных вырубках, а также на гарях, рединах и осушенных болотах [1, 2]. Строчно-луночный посев проводится с целью обеспечения, в конечном счете, роста по одному растению из высеянных в лунки порций семян с заданным шагом посева. Если в лунке успешно развиваются несколько всходов, то все кроме одного подлежат удалению при уходах и пересадке в не возобновившиеся участки вырубки. Нами произведен анализ предлагаемых в лесном хозяйстве схем посева лесных семян с целью их приспособленности к конкретным почвенным условиям.

Авторы – соответственно профессор кафедры технологии и оборудования лесного комплекса, доцент кафедры технологии металлов и ремонта, доцент кафедры механизации сельскохозяйственного производства и зав. лабораторией лесовосстановления

Известны способ строчно-луночного посева семян хвойных древесных пород по минеральным полосам одновременно с обработкой почвы и приспособление для его реализации [3]. Приспособление для посева состоит из рамы, в нижней части которой закреплены опорно-приводное колесо и ведущая звездочка привода семенного барабана, который закреплен в верхней части рамы и приводится во вращение от опорного колеса. Способ заключается в транспортировании на почву порций семян из дозатора через открытый семяпровод. Заделка семян осуществляется с помощью боронок, прикрепленных цепями к раме. Недостатком указанного способа является попадание в открытый семяпровод порубочных остатков, что приводит к ухудшению качества проводимых работ.

Известен способ строчно-луночного посева сыпучих семян для создания лесных культур посевом на вырубках с подготовкой суглинистых почв бороздами без подготовки почвы [4]. Устройство для осуществления способа выполнено в виде цилиндрического бункера с размещенными на нем по окружности высевающими механизмами и сошниками, которые продавливают лунки для семян. Недостатком способа является размещение всех семян в однородных условиях на поверхности продавленной лунки без заделки, что ограничивает применение способа только почвенными условиями с оптимальной для прорастания влажностью на этой поверхности, а это на лесных площадях представляется нереальным.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому решению является способ посева мелких семян хвойных пород на вырубках и других лесокультурных площадях [5]. Способ заключается в срезании дернины и одновременном перемещении ее в одну сторону с образованием сферической посевной бороздки. Точное задание глубины является не достоинством, а недостатком данного способа посева, т. к. не учитывает высокой вероятности высыхания, вымокания и выжимания всех всходов одновременно в связи с возможными неблагоприятными погодным условиями.

Технический результат предлагаемого нами способа состоит в обеспечении максимальной вероятности успешного прорастания одного или нескольких семян в любой из лунок путем попадания части их в наилучшие условия для развития растения в любых почвенно-климатических условиях, что позволяет снизить расход количества семян на одну лунку с рекомендуемого 25-50 шт. [2] до 5-10 шт.

Достигается технический результат тем, что пневматическую подачу порций семян направляют на лобовую поверхность сошника, угол наклона которого в продольной плоскости изменяется под действием сопротивления почвы, для последующего отражения семян в разрыхленную поверхность полосы, при этом одна часть семян закрывается почвой на различную глубину в микроповышения, а остальная часть семян остается на поверхности полосы и вдавливается в борозду (рис.1, 2).

Рис. 1. Схема рассева семян в плане:

1 – сопло семяпровода; 2 – поток семян, выдуваемый из семяпровода; 3 – лобовая поверхность сошника;

А – общая поверхность минерализованной полосы;

В – поверхность полосы по бокам сошника; С – зона микроповышений по бокам сошника; D – поверхность борозды после прохода сошника; F – поверхность полосы за микроповышениями

F – поверхность полосы за микроповышеними; Н – глубина посевной бороздки; 4 – плоский сошник; 5 – слой лесной подстилки; перемешанный с почвой; 6 – семена, заделанные в микроповышениях; 7 – семена на микроповышении; 8 – семена на поверхности за микроповышениями; 9 – семена на дне борозды

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом (рис. 3). Машина для восстановления леса на вырубках в комплекте с трактором (на схеме не показан) и навесным устройством 12 перемещается по лесокультурной площади [6, 7, 8, 9].

Рис. 2. Схема рассева семян в разрезе:

А – общая поверхность минерализованной полосы;

В – поверхность полосы по бокам сошника; С - зона микроповышений по бокам сошника; Е – площади сечений микроповышений с заделанными семенами;

Рис. 3. Лункообразователь Л-2УС:

10 – лыжеобразные полозы; 11 – качающиеся рычаги;

12 – навесное устройство; 13 – катушечный дозатор с бункером для семян; 14 – устройство для поверхностной обработки почвы

Лыжеобразные полозы 10, оснащенные снизу устройствами для поверхностной обработки почвы 14, минерализуют верхний слой почвы и сдвигают порубочные остатки. Два качающихся рычага 11 навесного устройства при этом постоянно находятся в нижнем положении. На концах рычагов 11 шарнирно закреплены плоские сошники 4, закругленные на нижнем конце. Сошники 4 формируют посевные бороздки округлого сечения в почвенном слое на глубину Н = 0,05…0,1 м. Катушечный дозатор 13 подает из бункера порции семян в пневматическое эжекторное устройство (на схеме не показано), откуда по семяпроводу (на схеме не показано) через сопло 1 (см. рис. 1) семена 2 выдуваются на лобовую поверхность 3 сошника 4, при этом часть семян 2 отражается от нее на верхний слой почвы, перемешанный со слоем лесной подстилки 5, расположенный между сошником 4 и соплом 1 по ширине минерализованной полосы А. Другая часть потока семян 2 облетает лобовую поверхность 3 сошника 4 и ложится на поверхность почвы по бокам сошника (зона В) и на поверхности микроповышений (зона С), образуемых сошником 4 по бокам борозды D. В процессе движения часть потока семян 2, рассеянных перед сошником 4 по его ширине, вдавливается в почву и оказывается на дне образованной борозды с минимальной заделкой по глубине – зона (D). Часть семян 6, находящихся по бокам сошника 4, по ширине микроповышений засыпаются почвой и оказываются заделанными на разную глубину в сечении микроповышений (зона E), а именно: по краям повышений (зона E) на минимальную, а по центру – максимальную. Часть семян 8, находящихся на поверхности разрыхленной почвы (зона F) за пределами микроповышений (зона E), остаются без заделки. Таким образом, после прохода сошника 4 семена 2 остаются в зонах F, C, D и E, т. е. одновременно реализуются четыре варианта распределения семян, и для их прорастания используются все продуктивные слои почвы: от дна борозды D до поверхности микроповышений (зона E) по высоте Н. Соответственно в плане выдерживается соотношение зон распределения семян:

A = 2F + 2C + D.

При этом в зонах С и D семена распределяются по всей высоте поперечного разреза обработанного сошником 4 слоя почвы. Отличительными признаками предлагаемого способа являются следующие:

• 1    – высеваемые семена 2 из сопла 1 пневматического семяпровода отражаются от лобовой поверхности 3 шарнирно подвешенного сошника 4, который колеблется и меняет угол наклона под действием сопротивления почвы;

• 2    – отраженные семена: частично распределяются по контуру дна борозды D, в поверхность почвы (зона B) и в микроповышениях (зона E), по краям борозды D;

• 3    – часть семян 2 заделывается почвой, поднятой сошником 4 со дна борозды D на различную глубину, а остальные остаются на поверхности разрыхленной полосы (зона В).

• 3.    Патент 2447637 С2 РФ, МПК А01С7/00, А01С7/08. Способ посева зерновых культур и устройство для его осуществления / Милюткин В. А. Скребков Н. Ф. (RU); заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарская государственная сельскохозяйственная академия (RU). – № 2010122450/13; заявл. 01.06.2010; опубл. 10.12.2011.

• 4.    Патент 2120720 С1 РФ, МПК А01С 7/00. Сеялка / Шадрин А. П. ( RU); заявитель и патентообладатель Шадрин А. П. – № 97116373/13 заявл. 02.10. 1997, опубл. 27.10.1998

• 5.    Патент 2316926 С1 РФ, МПК А01С5/00, А01С7/00, А01G23/00. Способ посева семян хвойных пород на вырубках и лесокультурных площадях / Свиридов Л. Т. , Чмелев В. В., Хрип-ченко М. С., Свиридов Т. Л. (RU); патентообладатель «ГОУВПО» Воронежская государственная лесотехническая академия. № 2006121335/12 заявл. 15.06.2006, опубл. 20.02.2008.

• 6.    Патент на полезную модель 75910 С1 РФ МПК А01С 5/04. Машина для восстановления леса на вырубках / Родионов А. В.. Цыпук А. М., Эгипти А. Э., Соколов А. И. (RU); патентообладатель Петрозаводский государственный университет. № 2008111348, заявл. 24.03. 2008, опубл. 10.09. 2008.

• 7.    Патент на полезную модель 56764 С1 РФ МПК А01С 5/04. Устройство для поверхностной обработки почвы / Родионов А. В.. Цыпук А. М., Эгипти А. Э.; патентообладатель Петрозаводский государственный университет. № 200615846,   заявл.   11.05.2001, опубл.

27.09.2006.

• 8.    Родионов А. В., Соколов А. И., Харитонов В. А., Цыпук А. М., Эгипти А. Э. Рекомендации по восстановлению леса на вырубках с использованием лункообразователя Л-2У / А. В. Родионов, А. И. Соколов, В. А. Харитонов, А. М. Цыпук, А. Э. Эгипти; ПетрГУ. – Петрозаводск: Изд-во Петр-ГУ, 2006. – 52 с.

• 9.    Цыпук А. М. Оптимизация угла внедрения рабочего органа лункообразователя при образовании лунок в почве / А. М. Цыпук, А. Э. Эгипти. // Лесотехнический журнал (ВГЛТА), – 2011. – № 3. С. 119 – 123.

С учетом перечисленного, новый способ строчнолуночного посева лесных семян максимально гарантирует попадание части семян 2 из высеваемой порции в наилучшие условия для прорастания при реальном природном варьировании климатических и погодных условий на вырубке и позволяет снизить расход количества семян на одну лунку с рекомендуемого 25-50 шт. (согласно нормам) до 5-10 шт.