Способ посева семян трав и кустарников для создания пастбищ на опустыненных землях и почвообрабатывающее орудие для его осуществления
Владельцы патента RU 2274986:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)
Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству, в частности к способам фитомелиорации опустыненных земель. Способ посева семян трав и кустарников для создания пастбищ на опустыненных землях включает образование канавки для семян в поверхностной зоне, высев семян в канавку, их заделку путем вдавливания семян в почву и образование влагонакопительных углублений. Каждой канавке для семян придают в сечении форму астроиды, описываемой системе прямоугольных координат уравнением:
X2/3+Y2/3=R2/3,
где Х - текущая координата точки на поверхности канавки по оси ОХ;
Y - текущая координата на поверхности канавки по оси OY;
R - радиус описанной окружности кромок рабочих элементов для поделки канавок. Влагонакопительные углубления в виде прерывистых борозд выполняют по разнонаклонным линиям к направлению движения при поделке канавок для семян. Глубина прерывистых борозд в 12-15 раз больше глубины канавок для семян. Почвообрабатывающее орудие содержит балластную емкость с днищем, раму с продольными брусьями и установленный под брусьями цилиндрический каток. Каток снабжен локальными деформаторами почвы и растительного покрова. Каток снабжен ножами, размещенными по винтовым линиям с левой и правой навивками. Локальные деформаторы почв и растительного покрова размещены между ножами в зоне их максимального удаления. Каждый рабочий элемент деформатора выполняет канавку для семян в сечении в форме астроиды. Использование способа и технического средства позволит создать устойчивые растительные агроценозы с высокими биопотенциалом, продуктивностью и кормовыми качествами. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству, в частности к способам фитомелиорациии опустыненных земель.
Известен способ посева семян трав и кустарников на опустыненных землях, включающий полосное рыхление почвы, образование канавки для семян, высев семян и их заделку, в котором все операции способа выполняются последовательно, взрыхленная полоса почвы в поперечно-вертикальном сечении имеет форму равнобедренного треугольника, вершина которого опущена вниз и округлена радиусом 6 см, канавка с квадратным профилем под высев семян формируется глубиной и шириной 2 см и располагается в поверхностной зоне взрыхленной полосы почвы, высев семян в канавку производится прерывисто, участками длиной 10-12 см с такими же разрывами, а заделка их осуществляется путем вдавливания семян в почву с одновременным образованием влагонакопительных углублений (лунок), имеющих форму перевернутого обелиска высотой 8-10 см и меньшей стороной его малого основания, равной 2,5 см (RU, патент №2229784 С1, МПК7 А 01 С 7/00, 5/00, А 01 В 49/06. Способ посева семян, трав и кустарников на опустыненных землях / Ю.М.Жданов и Л.В.Савина (RU). - Заявка №2003101160/12; Заявлено 15.01.2003; опубл. 10.06.2004, Бюл. №16 // Изобретения. Полезные модели. - 2004. - №16).
К недостаткам описанного способа посева семян трав и кустарников на опустыненных землях, принятой нами в качестве наиближайшего аналога, относятся эрозионно-опасные очаги во взрыхленных полосах, низкая всхожесть семян трав из-за отсутствия семенного ложа над взрыхленными полосами, водная эрозия почвы вдоль взрыхленных полос, невозможность механизации технологического процесса заделки семян и поделки влагосборных углублений (лунок).
Наиболее близким техническим средством решения проблемы посева семян трав и кустарников на опустыненных землях относится почвообрабатывающее орудие, содержащее балластную емкость с днищем, раму с продольными и поперечными брусьями и установленный под брусьями цилиндрический каток, снабженный локальными деформаторами почвы и растительного покрова, в котором оно снабжено установленным спереди катка и под балластной емкостью двухъярусным ножом, соединенным шарнирами и гидроприводом с продольными брусьями рамы, пневматическими опорными колесами, размещенными на брусьях рамы за катком, упомянутый каток кинематически связан поводками со стойками брусьев рамы, а его ось вращения - со штоками гидроцилиндров, гильзы которых шарнирами связаны с рамой, на поверхности катка в шахматном порядке размещены деформаторы почвы, каждый из которых выполнен в форме выпуклого клина, широким основанием размещенного на поверхности катка, клин образован двумя выполненными в зеркальном отражении и сопрягаемыми боковинами, образующими плоскими частями осесимметричные сегменты ножей с режущими кромками (RU, патент №2222128 С1, МПК7 А 01 В 49/02, 13/16. Почвообрабатывающее орудие / С.А.Корпушов, В.И.Петров, A.M.Салдаев, А.Г.Терюков (RU). - Заявка №2002119316/12; заявлено 17.07.2002; опубл. 27.01.2004, Бюл. №3 // Изобретения. Полезные модели. - 2004. - №3).
К недостаткам описанного орудия, принятого в качестве наиближайшего аналога в части технического средства для воплощения заявленного способа, относятся большие энергозатраты на выполнение технологического процесса, высокая эрозионная опасность и низкая эффективность сбора ливневых осадков.
Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - создание пастбищ путем посева семян трав и кустарников в формируемые в верхнем почвенном слое локальные понижения со специальным влагособирающим профилем без предварительной коренной обработке почвы.
Технический результат - устойчивые растительные агрофитоценозы с высокими биопотенциалом, продуктивностью и кормовыми качествами путем размещения высеваемых семян в локальные понижения с наибольшим количеством доступной почвенной влаги и защитой семян и всходов от вредного воздействия суховеев и солнечных лучей в микрорельефе высеваемой полосы.
Указанный технический результат в части технологии сева семян трав и кустарников достигается тем, что в известном способе посева семян трав и кустарников для создания пастбищ на опустыненных землях, включающем образование канавок для семян в поверхностной зоне, высев семян в канавку, их заделку путем вдавливания семян в почву и образование влагонакопительных углублений, согласно изобретению каждой канавке для семян придают в сечении форму астроиды, описываемой в системе прямоугольных координат уравнением
X2/3+Y2/3=R2/3,
где Х - текущая координата точки на поверхности канавки по оси OX; Y - текущая координата точки на поверхности канавки по оси OY; R - радиус описанной окружности кромок рабочих элементов для поделки канавок, а влагонакопительные углубления в виде прерывистых борозд выполняют по разнонаклонным линиям к направлению движения при поделке канавок для семян, при этом глубина прерывистых борозд 12-15 раз больше глубины канавок для семян.
Указанный технический результат в части технического средства достигается тем, что в известном почвообрабатывающем орудии, содержащем балластную емкость с днищем, раму с продольными брусьями и установленный под брусьями цилиндрический каток, снабженный локальными деформаторами почвы и растительного покрова, согласно изобретению каток снабжен ножами, размещенными по винтовым линиям с левой и правой навивками, локальные деформаторы почв и растительного покрова размещены между ножами в зоне их максимального удаления, при этом каждый рабочий элемент деформатора выполняет канавку для семян в сечении форме астроиды.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 показан опустыненный участок пастбища после образования канавок для семян и влагонакопительных углублений по разнонаклонным линиям к направлению движения при поделке канавок для семян, вид в плане.
На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, поперечно-вертикальный разрез группы влагонакопительных углублений на поверхности опустыненного участка.
На фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.2, продольно-вертикальный разрез канавки для семян с криволинейными стенками, образованными перемещением образующей в виде прямой по направляющей в виде части астроиды - обыкновенной гипоциклоиды.
На фиг.4 - изображен каток, снабженный ножами, размещенными по винтовым линиям с левой и правой навивками, и локальными деформаторами почв и растительного покрова между ножами в зоне их максимального удаления для поделки канавок для укладки семян в сечении, имеющими форму астроиды, вид с торца.
На фиг.5 - вид В на фиг.4, то же, вид в плане.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.
На участке со сбитыми пастбищами опустыненных земель в позднеосенний или в зимний период при отсутствии снежного покрова производят высев семян злаковых трав и полукустарников местной репродукции. Способ посева семян трав, кустарников и полукустарников для создания пастбищ на опустыненных землях включает образование канавок 1 (см. фиг.1) для укладки семян в поверхностной зоне 2, высев семян в канавку 1, их заделку путем вдавливания семян в почву и образование влагонакопительных углублений 3 (см. фиг.1 и 2). Каждой канавке 1 для укладки семян придают в сечении форму астроиды 4 (см. фиг.3), описываемой в системе прямоугольных координат OXY уравнением
X2/3+Y2/3=R2/3
где X - текущая координата точки на поверхности канавки по оси OX; Y - текущая координата точки на поверхности канавки по оси OY; R - радиус описанной окружности кромок 5 рабочих элементов 6 (см. фиг.4 и 5) для поделки канавок 1.
Уравнение астроиды в параметрической форме
X=R·COS3U;
Y=R·SIN3U,
где U - угловой параметр астроиды.
Астроида (обыкновенная гипоциклоида) характеризуется тем, что отрезок прямой, являющийся к касательной к кривой астроиды, заключенный между двумя взаимно-перпендикулярными прямыми ОХ и OY (проходящими через две пары противоположных начальных точек), имеет одну и ту же длину R.
При образовании криволинейных поверхностей канавок 1, полученных перемещением прямой линии в качестве образующей поверхности по направляющей в виде линии астроиды, обеспечивается высокая устойчивость последних от размыва талой водой, при выпадении ливневых осадков и эрозионная устойчивость при возникновении пыльных бурь. В нижней части стенок астроиды 4 образуется семенное ложе 7 для укладки семян (см. фиг.3).
С криволинейных поверхностей канавок 1 любые виды осадков аккумулируются в донной части семенного ложа 7. Это способствует прорастанию семян трав и полукустарников. Глубина h2 канавки 1 не превышает 1,2-3,0 см, достаточной для заделки семян мятликовых и бобовых культур.
Влагонакопительные углубления 3 в виде прерывистых борозд 8 и 9 выполняют по разнонаклонным линиям к направлению движения при поделке канавок 1 для укладки семян. Глубина h1 прерывистых борозд 8 и 9 в 12-15 раз больше глубины h2 канавок 1 для укладки семян высеянных трав и полукустарников. Описанный способ при непрерывном поступательном движении выполняют импринтером в агрегате с гусеничным трактором, имеющим минимальное удельное давление движителей (колес) на поверхность эродированной почвы опустыненных земель.
Почвообрабатывающее орудие содержит балластную емкость с днищем, раму с продольными брусьями и установленный под брусьями цилиндрический каток 10 (см. фиг.4 и 5). Общеизвестные узлы технических средств на чертежах не показаны. Каток 10 снабжен локальными деформаторами почв и растительного покрова, которые размещены между ножами 11 и 12 в зоне их максимального удаления на цилиндрической поверхности катка 10. Каждый рабочий элемент 6 с выступающей кромкой 5 выполняет канавку 1 для укладки семян в сечении, имеющей форму астроиды.
Орудие работает следующим образом.
В позднеосенний период после завершения отгонного периода выпаса крупного рогатого скота на пастбищах проводят работы по повышению продуктивности естественного травостоя.
Ширина захвата агрегата, состоящего из трактора класса тяги или 3, или 4 и описанного почвообрабатывающего орудия, находится в пределах 2,0-2,5 м. Данным почвообрабатывающим орудием производят дополнение семенами растительных сообществ сплошными полосами или с чередованием обработанных и необработанных полос. Перед работой балластную емкость 1 заполняют сыпучим материалом (доломитовая щебенка, песок, насыпной грунт). При перемещении орудия каток 10 катится по поверхности обрабатываемой полосы. Ножи 11 и 12 на поверхности полосы выполняют прерывистые борозды 8 и 9 для перехвата ливневых осадков и их аккумуляции в локальной зоне в виде борозд 8 и 9 по сторонам ромба. Глубина h1 борозд 8 и 9 в пределах 0,10-0,18 м достаточна для пополнения почвенных запасов доступной влаги. На локальном участке в виде ромба рабочими элементами 6 формируется или одна длинная канавка 1, или две удаленные друг от друга короткие канавки 1 (см. фиг.1). Сформированные прерывистые борозды 8 и 9 в поверхностной зоне 2 предотвращают сток атмосферных осадков и снеговой воды. Это способствует накапливанию достаточного запаса влаги для развития растений. Описанные элементы технологии и конструктивное исполнение почвообрабатывающего орудия позволит создать устойчивые растительные сообщества на пастбищах, что повысит их продуктивность.
1. Способ посева семян трав и кустарников для создания пастбищ на опустыненных землях, включающий образование канавки для семян в поверхностной зоне, высев семян в канавку, их заделку путем вдавливания семян в почву и образование влагонакопительных углублений, отличающийся тем, что каждой канавке для укладки семян придают в сечении форму астроиды, описываемой в системе прямоугольных координат уравнением:
X2/3+Y2/3=R2/3,
R - радиус описанной окружности кромок рабочих элементов для поделки канавок,
влагонакопительные углубления в виде прерывистых борозд выполняют по разнонаклонным линиям к направлению движения при поделке канавок для семян, при этом глубина прерывистых борозд в 12-15 раз больше глубины канавок для семян.
2. Почвообрабатывающее орудие, содержащее балластную емкость с днищем, раму с продольными брусьями и установленный под брусьями цилиндрический каток, снабженный локальными деформаторами почвы и растительного покрова, отличающееся тем, что каток снабжен ножами, размещенными по винтовым линиям с левой и правой навивками, локальные деформаторы почв и растительного покрова размещены между ножами в зоне их максимального удаления, при этом каждый рабочий элемент деформатора выполняет канавку для укладки семян, имеющую в сечении форму астроиды.
