Результат интеллектуальной деятельности: Способ подготовки почвенной зоны под развитие картофеля и устройство для его осуществления

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к обработке почвы с одновременным внесением удобрений перед посадкой картофеля.

Известен способ внесения в почву сыпучих удобрений и устройство для его осуществления ( Патент Российской Федерации № 2351109, МПК А 01 В 49/06, А 01 С 21/00, 2009 г.), который включает распределение удобрений на поверхности почвы лентами в ограниченном по ширине пространстве, смешивание их с почвой. Удобренному слою почвы придают желобообразную форму, приподнимая его края. Затем производят формирование гряды, используя почву междурядий, часть которой подают под приподнятые края, а другой частью засыпают удобренный слой сверху. Устройство содержит расположенный на раме с опорными колесами бункер для удобрений с выгрузным приспособлением, рыхлитель и грядообразователь. Устройство также содержит формирователь профиля удобренного слоя почвы, выполненный в виде оппозитно установленных вертикальных прямоугольных пластин, нижние задние угловые части которых установлены под углом к внутренней стороне пластин и образуют подъемные поверхности. Рыхлитель выполнен в виде секционированного игольчатого ротора, закрепленного в передней части формирователя. Грядообразователь содержит два сферических диска, размещенных с внешней стороны формирователя так, что их оси вращения проходят по вертикальной линии заднего верхнего угла пластин формирователя.

Недостатками этого способа и устройства являются необеспечение при реализации способа устройством необходимой для развития товарного картофеля мелкокомковатой, рыхлой структуры почвенной зоны развития растений картофеля и отсутствие соответствующего фазам развития клубней дифференцированного объемного распределения удобрений в почвенной зоне развития растений картофеля.

Известен также плоскорез-глубокорыхлитель удобритель (Патент Российской Федерации № 2490845, МПК А 01 В 49/06, А 01 С 7/20, 2013 г.), который содержит клинообразную стойку, на задней части которой смонтирован тукопровод. В нижней части стойки установлены лемеха. Перед стойкой установлен вертикальный дисковый нож. Наружная поверхность лемехов содержит треугольные рыхлительные выступы. Продолжение выступов за кромкой лемеха выполнено в виде зубьев. Треугольные рыхлительные выступы имеют внутреннюю полость. Внутренняя полость соединена окном в лемехе с подлемешным пространством. Наружное ребро треугольных рыхлительных выступов смещено к стойке под углом относительно направления движения плоскореза-глубокорыхлителя удобрителя. Подлемешное пространство сообщается с тукопроводом с помощью распределительных сопел.

Недостатком данной сельскохозяйственной машины является создание только в нижних слоях удобренной, мелкокомковатой рыхлой структуры почвенной зоны развития растений. Кроме того, траектория движения удобрений до момента внесения в почву является сложной, что негативно влияет на соответствующее фазам развития клубней дифференцированное объемное распределение удобрений в почвенной зоне развития сельскохозяйственных растений даже в нижних слоях обрабатываемой данным плоскорезом-глубокорыхлителем удобрителем почвы.

Известно также устройство для многослойного внесения минеральных удобрений в почву (Патент Российской Федерации № 2372766, МПК А 01 С 7/20, А 01 В 49/06, 2009 г.), которое содержит стойку с башмаком, правый и левый лемеха, закрепленные на башмаке. К задней части стойки прикреплен основной смеситель с встроенными в его верхнюю часть тукопроводом и воздуховодом и размещенным в его основании отражателем-распределителем. Устройство снабжено одним или несколькими присоединенными к задней части стойки дополнительными смесителями разной длины, с ярусным расположением их оснований. В каждом дополнительном смесителе размещен отражатель-распределитель. На уровне основания каждого дополнительного смесителя при помощи кронштейнов к стойке прикреплена пара зубчатых сферических дисков, образующих между собой свод с зубчатым зацеплением. Каждый зубчатый сферический диск установлен с возможностью вращения вокруг своей оси и таким образом, что его передняя по ходу движения устройства кромка опущена ниже относительно его задней кромки. В верхней части каждого дополнительного смесителя встроены тукопровод и воздухопровод.

Недостатком данного устройства является низкоэффективное крошение пассивными рабочими органами (сферическими дисками) почвенной зоны в верхних слоях. Кроме того, расположение узлов вращения сферических дисков в почве делает данное устройство сельскохозяйственной машиной с низким уровнем надежности выполнения своей работы.

Наиболее близким к предлагаемому является способ внесения минеральных удобрений под картофель ( Авторское свидетельство СССР № 1113021, МПК А 01 С 21/00, 1984 г.), включающий нарезку гребней и внесение минеральных удобрений в гребни по всему объему, начиная с глубины посадки картофеля, с увеличивающейся по глубине и ширине гребня концентрацией (в виде трапеции в поперечном сечении гребня).

Недостатком известного способа является то, что при обработке почвенной зоны под возделывание картофеля при помощи двухярусной лапы в сочетании с окучниками, установленными на пропашном культиваторе-гребнеобразователе, не будет образовываться достаточной для производства товарного картофеля мелкокомковатой структуры в особенности на почвах, склонных к уплотнению. Кроме того, часть вносимых удобрений при их заделке будет оставаться на поверхности почвы, что снижает эффективность их использования растениями картофеля.

Технической задачей изобретения является повышение урожайности товарного картофеля посредством создания рыхлой, мелкокомковатой почвенной зоны развития растений картофеля с соответствующим периодам вегетации клубней дифференцированным объемным распределением минеральных удобрений в почвенной зоне развития растений картофеля.

Поставленная задача достигается предлагаемым способом и устройством.

При этом заявляемый способ включает нарезку гребней, внесение удобрений в гребни, последующую посадку картофеля.

В отличие от прототипа нарезку гребней производят на меньшую высоту относительно к традиционным, а посадку картофеля осуществляют в основной горизонт обработанного почвенного слоя, увеличивая глубину посадки клубней, кроме того внесение удобрений в почву осуществляется таким образом, чтобы их максимальное содержание было на глубине 25…30 см с уменьшением этого содержания к поверхности почвы.

Для осуществления предлагаемого способа заявляется устройство, которое содержит расположенную на раме с опорными колесами клинообразную стойку, смонтированные на ее задней части тукопровод, а в нижней части – лемеха с треугольными рыхлительными выступами на наружной поверхности, продолжение которых за кромкой лемеха выполнено в виде зубьев.

Отличием от прототипа (Патент Российской Федерации № 2490845, МПК А 01 В 49/06, А 01 С 7/20, 2013 г.) является то, что клинообразная стойка снабжена долотом, которое вместе с лемехами образует увеличивающийся по направлению движения треугольный свод, внутри которого под тукопроводом установлен тукорассеиватель, поверхность которого образована вращением с внешней стороны сектора окружности, позади клинообразной стойки на раме установлены бункер минеральных удобрений с дозирующим устройством, вентилятор, а в нижней части рамы параллельно друг друга - два ножа-удобрителя, каждый из которых проходит через свой полый вал вертикальной фрезы и имеющие в нижней задней по направлению движения части почвозаглубляющейся своей части боковой срез, в овальное отверстие которого установлены на разных уровнях и на минимальную вверху и максимальную внизу глубину внутрь ножа туконаправительные пластины, за ножами-удобрителями на раме закреплены дисковые окучники.

Анализ патентной и научно-технической литературы не выявил технических решений, тождественных заявляемым способу и устройству, что дает основание считать их соответствующими критерию охраноспособности «новизна».

Сущность заявляемых изобретений поясняется чертежами, где изображено:

на фиг. 1 - технология возделывания картофеля,

где а – традиционная гребневая технология возделывания картофеля;

б – гребневая технология возделывания с уменьшенными размерами гребней и увеличенной глубиной посадки клубней.

на фиг. 2- устройство для подготовки почвенной зоны под развитие картофеля;

на фиг. 3 – вид сверху на клинообразную стойку (вид А);

на фиг. 4 – рабочие органы устройства;

на фиг. 5 – окучники.

Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит раму 1 с опорно-приводными колесами, бункер 2 минеральных удобрений с дозирующим устройством 3, вентилятор 4, клинообразную стойку 5, представляющую собой плоскорез с лемехами 6 и долотом 7, которые установлены на башмаке 8, и связанную с дозирующим устройством 3 и вентилятором 4 соединительными магистралями 18. При этом плоскорез образует увеличивающийся по направлению движения треугольный свод, где сверху установлены имеющие свое продолжение в виде зубьев за башмаком 8 треугольные рыхлительные выступы 9, а внутри свода под тукопроводом 20 установлен тукорассеиватель 10, поверхность которого образована вращением с внешней стороны сектора окружности.

В нижней части рамы 1 параллельно друг другу закреплены два ножа-удобрителя 11, каждый из которых проходит через свой полый вал 12 вертикальной фрезы 13 и имеющие в нижней задней по направлению движения части почвозаглубляющейся своей части боковой срез, в овальное отверстие которого установлены на разных уровнях и на минимальную вверху и максимальную внизу глубину внутрь ножа туконаправительные пластины 14, за ножами-удобрителями 11 на раме 1 закреплены дисковые окучники 15. При этом ножи-удобрители 11 связаны с бункером 2 минеральных удобрений и дозирующим устройством 3 соединительными магистралями 19.

Привод вертикальных фрез 13 осуществляется от опорно-приводных колес устройства через карданные передачи 16 и конические редукторы 17. Вентилятор 4 приводится в действие посредством гидромотора.

Способ осуществляют следующим образом.

В бункер 2, установленный на раме 1 с опорно-приводными колесами, засыпают минеральные удобрения. Туконаправительные пластины 14 установливают на минимальную вверху и максимальную внизу глубину внутрь ножа-удобрителя 11. Затем от движителя (не показан) устройство приводится в движение. Привод вертикальных фрез 13 осуществляется от опорно-приводных колес устройства через карданные передачи 16 и конические редукторы 17. Вентилятор 4 приводится в действие посредством гидромотора. При установившемся движении клинообразная стойка 5, представляющая собой плоскорез с лемехами 6 и долотом 7, которые установлены на башмаке 8, и связанная с дозирующим устройством 3 и вентилятором 4 соединительными магистралями 18, подрезает в горизонтальной плоскости нижний пласт почвы, который затем попадает на наклонную к направлению движения поверхность башмака 8 с установленными на ней треугольными рыхлительными выступами 9, проходя по которым структура нижнего обрабатываемого слоя почвы становится рыхлой и мелкокомковатой. Пройдя поверхность башмака 8, за счет того, что треугольные рыхлительные выступы 9 имеют свое продолжение за его поверхностью в виде зубьев, структурированная почва частично осыпается вниз в промежутки между рыхлительными выступами 9, а частично после схода с них. Это обеспечивает лучшее перемешивание почвы с минеральными удобрениями, сходящими с тукорассеивателя 10, который за счет своей поверхности направляет их на осыпающуюся с башмака 8 почву. При этом большая часть удобрений, поступающая из бункера 2 через дозирующее устройство 3 по соединительным магистралям 18 и тукопроводу 20, увлечется на нижний уровень обрабатываемого слоя с постепенным уменьшением их содержания выше нижнего уровня.

Верхний слой обрабатываемого пласта становится рыхлым и мелкокомковатым за счет воздействия установленных по направлению движения устройства сзади клинообразной стойки 5 и вращающихся навстречу друг другу со стороны окучников 15 вертикальных фрез 13. По центру вращения вертикальных фрез 13 в полом валу 12 установлены ножи-удобрители 11, которые вносят минеральные удобрения, поступающие из бункера 2 через дозирующее устройство 3 и соединительные магистрали 19 под действием потока воздуха от вентилятора 4, в обрабатываемый верхний слой почвы на различных его уровнях посредством туконаправительных пластин 14. При этом за счет того, что туконаправительные пластины 14 установлены на минимальную вверху и максимальную внизу глубину внутрь ножа-удобрителя 11, внесение удобрений происходит на различных уровнях верхнего обрабатываемого агрегатом слоя почвы соответственно глубине установки внутрь ножа-удобрителя 11 туконаправительных пластин 14.

Вертикальные фрезы 13 перемешивают внесенные ножами удобрителями 11 удобрения с почвой и за счет направления своего вращения навстречу друг другу со стороны дисковых окучников 15 перемещают большую их часть в горизонтальной плоскости к центру формируемого окучниками 15 гребня. В результате образуется гребень, который имеет оптимальное для возделывания в нем картофеля размещение минеральных удобрений.