Дополнительная обработка почвы

Образование почвенной структуры, наиболее полно соответствующей созданию благоприятных условий для прорастаний семян и дальнейшего развития растений достигается, как правило, последующей, дополнительной обработкой почвы, выполняемой после основной.

В зависимости от выдвигаемых лесоводственных требований по лесовосстановлению, видов выращиваемой древесной растительности, условий лесопроизрастания, типов почвы и их состояния, а также имеющихся возможностей выбирается вид и способ дополнительной обработки почвы. При этом на выбор оказывают влияние имеющиеся местные традиции по почвообработке и накопленный на предприятиях производственный опыт.

Несмотря на влияние столь разнообразных факторов можно все-таки выделить несколько определенных видов дополнительной обработки почвы и соответственно, рассмотреть технические средства для их осуществления.

Наибольшее распространение получила культивация почвы. Применяется она для подготовки почвы перед посевом или посадкой (предпосевная и предпосадочная культивация), для восстановления плодородия почвы после ее длительной эксплуатации (уход за паром), а также для создания нужного почвенного режима после посева и посадки растений (уходы за посевами, посадками).

Предпосевная (предпосадочная) культивация и культивация паров относятся к виду сплошной обработки почвы, а уход за культурами – к виду междурядной обработки. В последнее время созданы орудия, позволяющие вести уход и внутри рядков, например, с помощью ротационных культиваторов.

В основном культивацию проводят на легких и средних несильно задернелых почвах. Исключение составляют специальные культиваторы, работающие, например, на террасах или осуществляющих противоэрозионную обработку.

Для более тяжелых, задернелых и имеющих различные включения (корневые остатки, каменистые включения) почв, как дополнительный вид обработки, применяется дискование и фрезерование. Данные виды обработки могут выступать и как основные, о чем говорилось ранее, в главе 2 (дисковые плуги, лесные фрезы). Учитывая то, что многие лесные площади подпадают под категории с указанными свойствами, на них в качестве как основной, так и дополнительной обработки широкое применение получили дискование и фрезерование.

Поверхностную, часто окончательную, обработку почвы ведут, используя такой вид обработки почвы, как боронование. Здесь имеется ввиду боронование зубовыми боронами, т.к. боронование может выполняться и дисковыми боронами, которые по интенсивности воздействия на почву и режимным параметрам обработки больше соответствует дискованию.

В некоторых случаях боронования бывает недостаточно в качестве заключительной фазы обработки. Например, при посеве мелких лесных семян в питомниках, требующих небольшой глубины заделки. Для тщательной обработки верхнего слоя почвы в этих случаях применяют выравнивание почвы (планирование) и прикатывание.

Большинство из перечисленных видов дополнительной обработки почвы на достаточно высоком уровне механизированы, поэтому дополнительная обработка почвы в подавляющем большинстве случаев выполняется с использованием соответствующих виду обработки технических средств.

При предпосевной (предпосадочной) культивации и культивации паров используют культиваторы для сплошной обработки почвы, называемые также паровыми культиваторами (КПН-4Г, КПС-4).

Особенностями этих орудий является то, что рабочие органы их расставляются так, что зоны их воздействия на почву перекрываются, что позволяет вести обработку почвы без огрехов. Перекрытие зон работы должно обеспечиваться не только в пределах ширины захвата орудия, но и в стыке зон обработки почвы орудиями.

Типичным паровым культиватором, получившим широкое распространение, является культиватор КПН-4А (рис. 3.37). Состоит он из рамы с навесным устройством, двух опорных (с механизмом регулирования глубины) колес и грядилей (поводков) с рабочими органами. В качестве рабочих органов используются полольные и рыхлительные лапы. У полольных (стрельчатых) лап предусмотрена регулировка угла вхождения лап в почву. Для обеспечения заданной глубины обработки более тяжелых почв лапы могут нагружаться регулируемыми пружинами.

При уходе за посевами и культурами используют культиваторы для междурядной обработки (КРН-4,2, КРН-2,8) и ротационные культиваторы (КРЛ-1, КБЛ-1) для рыхления почвы внутри рядка.

При междурядной обработке посевов в питомниках и лесных культур широко применяют сельскохозяйственный культиватор КРН-2,8. С помощью этого культиватора можно вести и подкормку растений. В отличие от культиватора КПН-4А, у которого используется одношарнирная подвеска рабочих органов, в культиваторе КРН-2,8 применяется четырехзвенная (четырехшарнирная) подвеска рабочих органов. Это позволяет лапам совершать вертикальные колебания при копировании микрорельефа без изменений угла вхождения в почву, что дает возможность иметь им более устойчивый ход и обеспечивает более равномерную глубину обработки. Глубина хода лап регулируется перемещением их стоек относительно опорного каточка, имеющегося в каждой секции. Угол вхождения лап регулируется изменением длины звена верхней тяги подвески. При подкормке растений около рядков устанавливают подкормочные ножи, а высев удобрений производят с помощью тарельчатых питателей, приводимых во вращение от опорных колес культиваторов. Аналогичного типа культиватор под маркой КРСШ-2,8А агрегатируется с самоходным шасси Т-16М.

Рис. 3.37. Культиватор КПН-4А:

1 – передний трубчатый брус рамы; 2 – задний уголковый брус; 3 – грядили; 4 – лапы; 5 – штанги с нажимными пружинами; 6 – опорные колеса; 7 – винт регулирования; 8 – стойка навески

Культиватор лесной КЛ-2,6 по конструкции аналогичен паровым культиваторам, но его можно использовать и для обработки междурядий лесных культур шириной 2,5‑3 м. В отличие от культиватора КРН-2,8 он не седлает рядок, а работает только в междурядье, выполняя там сплошную обработку. За счет изменения количества лап крайних секций устанавливается ширина захвата культиватора в соответствии с размерами междурядий. Для предохранения от повреждения лесных культур с внешней стороны крайних секций могут устанавливаться защитные щитки.

Для рыхления почвы и уничтожения сорной растительности в междурядьях посевных и школьных отделений лесных питомников используют фрезерный культиватор КФП-1,5. Культиватор имеет фрезерный барабан с двумя опорными колесами. Через карданный вал, редуктор и цепную передачу барабан приводится во вращение от вала отбора мощности трактора. Рабочие органы в виде Г-образных ножей закреплены на ступицах. Ступицы с ножами могут перемещаться по валу и стопориться болтами. Над барабаном устанавливается защитный корпус. Глубину обработки почвы изменяют перестановкой опорных колес относительно барабана. При работе на тяжелых плотных почвах дополнительное давление на барабан создается пружинами.

В рядах молодых культур высотой 0,1‑1 м обработку почвы можно вести с помощью ротационного культиватора КРЛ-1. Рабочими органами культиватора являются роторы, валы которых установлены в подшипниках с наклоном во внутреннюю сторону под углом 5º. Рыхление почвы в рядах культур выполняет ряд лопастей или каркасно-проволочных элементов при их погружении в почву в процессе движения агрегата. При работе культиватор седлает рядок, проходя над рядком растений. Благодаря сцеплению с почвой при вращении роторов лопасти или каркасно-проволочные элементы сдвигают почву около рядка культур, а вместе с почвой перемещаются сорняки, и корни их обрываются. Мелкие сорняки засыпаются почвой и тоже погибают. Глубину хода рабочих органов регулируют перестановкой по высоте опорных колес культиватора.

Культиватор КБЛ-1 аналогичен по конструкции культиватору КРЛ-1, но он крепится сбоку с правой стороны трактора. Ротор культиватора выполнен из 12 спиц, а обработку почвы производят 12 пальцев, радиально закрепленные на валу. Предназначен культиватор КБЛ-1 для обработки почвы в рядах и защитных зонах лесных культур высотой 0,1‑2 м на легких и средних почвах в условиях равнинного или слабоволнистого рельефа при поперечных склонах не более 4º и продольных – не более 12°.

Культиваторы КРЛ-1 и КБЛ-1 могут успешно работать, если не допускать роста сорняков более 8 см. С этими культиваторами и культиваторами для междурядной обработки типа КРН-2,8. КЛ-2,6 можно составлять комбинированные агрегаты для одновременного ухода за почвой в рядах и междурядьях лесных культур.

Для рыхления почвы и уничтожения сорной растительности в рядах и лентах лесных культур высотой до 70 см, посаженных в дно борозды на песчаных почвах с междурядьем 3‑4 м, используется культиватор КЛП-2,5. В качестве рабочих органов в этом культиваторе используются ротационные рабочие органы и сферические диски. Во время работы культиватор седлает ряд культур, при этом откосы борозд обрабатывают задние батареи. Зубья ротационных рабочих органов, установленные за дисковыми батареями под углом 10‑35° к вертикали, рыхлят почву на глубину 6‑10 см в непосредственной близости от рядка культур.

Паровые культиваторы могут агрегатироваться с тракторами в количестве от одного до нескольких в одном агрегате. В последнем случае используют полунавесные сцепки СН-35 и СН-75. В случае использования прицепных культиваторов КПГ-4 их агрегатируют со сцепками СП-11 и СП-16. При уходе за лесными культурами могут также использоваться несколько культиваторов в одном агрегате. При уходе за посевами в лесных питомниках, как правило, агрегат содержит одно орудие, и уход проводится за одной посевной лентой.

Из специальных культиваторов, используемых при лесовосстановлении и защитном лесоразведении, можно отметить орудия, используемые при обработке склонов и для противоэрозионной обработки.

Культиватор-рыхлитель КРТ-3 используют для ухода за лесными культурами и для сплошной предпосадочной обработки почвы на террасах и пологих склонах. Отличительной особенностью этого орудия является то, что культиватор снабжен пружинными предохранителями, которые позволяют лапам при встрече с каменистыми включениями или сильным задернением отклоняться с выглублением и снова включаться в работу после прохода препятствия. Глубина его обработки больше чем у паровых культиваторов и культиваторов для междурядной обработки, и составляет при использовании полольных лап 16 см, а рыхлительных – 24 см.

Штанговый культиватор КНШ-3,6 предназначен для предпосевной и предпосадочной обработки почвы в районах, подверженных ветровой эрозии. Рабочим органом у этого культиватора является штанга в виде стального квадратного вала длиной 3,6 м. Приводится штанга во вращение от правого приводного колеса через редуктор и карданный вал. Штанга вращается в сторону, обратную качению колес культиватора, и при перемещении агрегата разрыхляет почву, не оборачивая верхнего слоя, наматывает корневую систему сорняков, разрывая ее и вынося на поверхность. Культиватор имеет балластные ящики для регулирования глубины обработки почвы.

Глубокое рыхление до 30 см при обработке почв, подверженных эрозии, производят с помощью культиватора-плоскореза КПГ-2-150. Общая ширина его захвата составляет 3 м. Агрегатируется он с тракторами ДТ-75, Т-74, Т-100МГС. Его рабочие органы представляют собой плоскорежущие ножи, состоящие из стоек, крыльев и долот. Лезвия ножей и долота наваривают твердым сплавом. Крепятся ножи жестко с помощью болтов к задней части рамы. Глубина хода ножей регулируется винтовыми механизмами опорных колес.

С шириной захвата 2,1 м выпускается культиватор-плоскорез КПП-2,2. Он отличается меньшей глубиной обработки (до 16 см) и наличием пневматических опорных колес вместо металлических, как у КПГ-2-150.

Дисковые орудия используют, как правило, при обработке более тяжелых и задернелых почв. О дисковых плугах говорилось ранее. Дополнительную обработку почвы выполняют дисковые культиваторы и дисковые бороны. Дисковые культиваторы получили распространение при работе в условиях вырубок.

Культиватор лесной бороздной КЛБ-1,7 применяют при уходе за лесными культурами, созданными на вырубках, по дну плужных борозд и полосам. Содержит две дисковые батареи по четыре диска в каждом. Поворотом подвижных плит относительно неподвижных регулируется угол атаки дисков в пределах 0‑30° и угол наклона батарей в пределах 5‑20°. Наклон батарей позволяет обрабатывать склоны борозды, а подбором угла атаки дисков достигается необходимая интенсивность рыхления почвы и уничтожения сорняков. Установка предохранительных пружин позволяет дисковым батареям отклоняться назад и вверх, поворачиваясь в проушинах кронштейнов, прикрепленных к раме. Глубина хода дисков регулируется грузами в балластных ящиках.

Описанный ранее дисковый культиватор ДЛКН-6/8 используют не только для содействия естественному возобновлению, но и для ухода за лесными культурами на песках и площадях с остатками древесных пород.

Для ухода за лесными культурами на вырубках горных склонов используют дисковый культиватор, состоящий из четырех батарей, двух передних и двух задних. Передние батареи установлены для работы в развал, а задние — в свал. На передних батареях смонтирован механизм автоматического изменения угла атаки дисков, чем предотвращается сползание культиватора на склоне.

Дисковые бороны применяются для сплошной обработки почвы при предпосевной и предпосадочной обработке, при уходе за парами, а также и для обработки междурядий.

Дисковая навесная двухрядная борона БДН-3,0 (рис. 3.38) предназначена для рыхления пластов, разбивки комков, предпосадочной обработки почвы и лущения стерни. Борона содержит переднюю и заднюю рамы, к которым шарнирно присоединяются четыре батареи из шести дисков каждая. Передние батареи работают в развал, а задние — в свал. Углы атаки батарей устанавливаются с помощью рычагов и тяг в пределах от 0 до 25º, а глубина обработки до 12 см регулируется с помощью балластных ящиков.

Для обработки тяжелых задернелых почв на открытых площадях и пластов после первичной вспашки кустарниково-болотными плугами, а также для подновления противопожарных минерализованных полос применяют тяжелые дисковые бороны.

Тяжелая прицепная дисковая борона БДТ-3,0 состоит из рамы, прицепа, четырех дисковых батарей, работающих в два следа, механизма выравнивания рамы и гидравлического оборудования для перевода бороны из транспортного положения в рабочее и обратно. Глубина обработки почвы составляет до 25 см на торфяных почвах и до 16 см на минеральных почвах.

По назначению и устройству аналогична бороне БДТ-3,0 тяжелая навесная дисковая борона БДНТ-3,5.

При дополнительной обработке тяжелых задернелых почв, в том числе на вырубках, используют также фрезы, описание которых приведено ранее в разделе по орудиям для основной обработки почвы.

При бороновании, как дополнительном виде обработки, широкое распространение получили зубовые бороны.

Зубовые бороны подразделяют на три типа: легкие, средние и тяжелые.

Рис. 3.38. Дисковая борона БДН-3:

а – общий вид; б – батарея; в – диск легкой бороны; г – диск тяжелой бороны; 1 – навеска; 2 – батарея; 3 – рама; 4 – брус боковой; 5 – ось; 6 – диск; 7 – шпулька; 8 – кронштейн; 9 – штырь; 10 – чистик; 11 – подшипник

Легкая зубовая борона ЗБП-0,6А используется для предпосевного (предпосадочного) выравнивания поверхности почвы, разрушения корки и заделки удобрений. Для рыхления почвы после вспашки и культивации, дробления глыб, выравнивания поверхности поля и уничтожения сорняков применяют среднюю БЗС-1 и тяжелую БЗТ-1 бороны. Из борон могут составлять отдельные агрегаты, или их могут присоединять позади плугов и культиваторов, производя боронование одновременно со вспашкой или культивацией.

Для поверхностного рыхления и выравнивания почвы кроме борон с жесткими рамами могут применять шлейф-бороны (ШБ-2,5) и сетчатые бороны с шарнирными рамами. Бороны с такими рамами хорошо копируют рельеф поверхности почвы.

Выравнивание и уплотнение почвы производят с помощью катков. При использовании гладких катков уплотняется поверхностный слой, а кольчато-шпоровые и кольчато-зубовые катки уплотняют подповерхностный слой (на глубину до 7 см), а поверхностный слой рыхлят (на глубину до 4 см).

Планирование площадей не является обязательной дополнительной операцией обработки почвы и имеет специфическое применение. Планирование позволяет создать хорошие условия для развития растений. При его применении повышается качество работы посевных и посадочных агрегатов. На ровных участках растения не вымокают при обильных осадках или при поливе и не высыхают на возвышениях почвы, которые при планировании сглаживаются.

На сравнительно больших площадях для планирования применяют длиннобазовые планировщики П-4, П-2,8, ПА-3. В питомниках почву выравнивают, используя бревна, доски, брусья и т.д., которые перемещают с помощью трактора. Наиболее эффективно совмещение планирования с посевом, для чего у некоторых питомниковых сеялок планировщики включаются в конструкции («Литва-25», СПП-3Ш).