Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования 9
1.1. Агротехнические требования зерновых культур и их реализация 9
1.2. Средства механизации посева зерновых с одновременным локальным внесением минеральных удобрений 17
1.3. Анализ технических решений по посеву зерновых культур с одновременным внесением минеральных удобрений 26
1.4. Способы внесения минеральных удобрений и их эффективность 34
1.5. Выводы, цель и задачи исследования 42
2. Исследование процесса сева зерновых при одновременном внесении минеральных удобрений в виде вертикальной ленты 44
2.1. Обоснование конструкторско-технологической схемы комбинированного сошника зернотуковой сеялки 44
2.2. Исследование влияния щелеобразователя комбинированного сошника на почвенное ложе для семян 47
2.3. Теоретическое обоснование параметров комбинированного сошника зернотуковой сеялки 50
2.3.1. Аналитическая модель движения зерна по семянаправителю комбинированного сошника 50
2.3.2. Аналитическая модель взаимодействия пружины-уплотнителя с почвой 59
3. Программа и методика проведенияэ кспериментальных исследований 63
3.1. Методика определения объемного веса почвы 64
3.2. Методика определения закономерности распределения размеров гранулированных минеральных удобрений 70
3.3. Методика исследования процесса истечения семян зерновых из семянаправителя 71
3.4 Методика определения коэффициента трения семян зерновых о сталь 73
3.5 Методика определения тягового сопротивления сошников зернотуковой сеялки 76
3.6. Методика определения характеристик почвы после воздействия уплотнителей почвы 78
3.6.1. Методика определения влажности почвы 79
3.6.2. Методика определения плотности твердой фазы почвы 80
3.6.3. Расчет общей пористости почвы 82
3.6.4.. Определение соотношения воды и воздуха в почве 84
3.7. Методика определения качества заделки семян по глубине 85
3.8. Методика определения эффективности вертикально-ленточного внесения минеральных удобрений под ячмень с уплотнением посевного ложа 86
4. Результаты экспериментальных и теоретических исследований и их анализ 91
4.1. Определение характера изменения объемного веса почвы в результате воздействия щелеобразователя 91
4.2 Определение закономерности распределения размеров гранулированных минеральных удобрений 92
4.3. Исследование процесса истечения семян зерновых из семянаправителя 93
4.4 Определение коэффициента трения семян зерновых о сталь 101
4.5 Определение тягового сопротивления комбинированного сошника 101
4.6. Определение характеристик почвы после прохода комбинированного сошника с уплотнителями почвы 102
4.7. Определение размеров сечения прямоугольной части тукового сошника 103
4.8. Определение качества заделки семян по глубине 104
4.9. Определение эффективности вертикально-ленточного внесения минеральных удобрений под ячмень с уплотнением посевного ложа 105
5. Агроэкономическая эффективность использования комбинированного сошника зернотуковой сеялки 107
Выводы 113
Список использованной литературы 115
Приложения 125
- Агротехнические требования зерновых культур и их реализация
- Анализ технических решений по посеву зерновых культур с одновременным внесением минеральных удобрений
- Обоснование конструкторско-технологической схемы комбинированного сошника зернотуковой сеялки
- Методика определения объемного веса почвы
Введение к работе
Ключевой проблемой агропромышленного комплекса России является увеличение темпов производства зерна на основе повышения урожайности зерновых культур. Зерновые культуры в своем развитии проходят несколько критических периодов, среди которых наиболее ответственным является период прорастания семян, так как на его протяжении создаются стартовые условия для реализации потенциала продуктивности посевов.
Одним из условий нормальной жизнедеятельности посевов на раннем этапе развития является их посевные качества и агрофизические свойства почвы в посевном слое - плотность сложения, твердость, ее гидротермического и воздушного режимов, а также в достаточное количество элементов питания.
Рядом исследователей доказана целесообразность локального внесения основного удобрения одновременно с посевом зерновых в стороне и ниже уровня размещения семян. Кроме того, одним из основных требований к посеву является минимальный разрыв во времени между предпосевной подготовкой почвы и посевом. Поэтому, совершенствование сошников зернотуко-вых сеялок, обеспечивающих совмещение операций подготовки почвы к посеву, внесения основного удобрения и посева на подготовленное ложе, является актуальной народнохозяйственной задачей.
Целью исследований является совершенствование технологического процесса сева зерновых с одновременным внесением основного удобрения, обеспечивающего повышение урожайности.
Объектом исследований является технологический процесс сева зерновых комбинированным сошником одновременно с вертикально-ленточным внесением минеральных удобрений.
Предмет исследований - закономерности, характеризующие взаимодействие конструктивных элементов комбинированного сошника зернотуковой сеялки с почвой.
Научная гипотеза - управление процессом формирования уплотненного ложа при посеве зерновых комбинированным сошником с одновременным вертикально-ленточным внесением основного удобрения позволит повысить их урожайность.
Научная новизна заключается в:
- конструкторско-технологической схеме комбинированного сошника зернотуковой сеялки, обеспечивающего совмещение предпосевной культивации, внесения минеральных удобрений в виде вертикальной ленты и посева на уплотненное ложе;
- аналитической модели взаимодействия конструктивных элементов комбинированного сошника с почвой при формировании щели под удобрения и образования уплотненного ложа для семян.
Практическая ценность работы заключается в методике инженерного расчета основных параметров комбинированного сошника зернотуковой сеялки на базе стрельчатой лапы, обеспечивающего высев семян зерновых на уплотненное ложе с одновременным внесением минеральных удобрений в виде вертикально расположенной ленты, а также в результатах аналитических и экспериментальных исследований.
Методика исследований. Теоретические исследования проводили на основе математического моделирования. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях и опытном поле БелНИИСХ. Физико-механические свойства почвы определяли по общепринятым методикам. Аг-роэкономическая эффективность вертикально-ленточного способа внесения удобрений при посеве зерновых на уплотненное ложе определялась с использованием результатов полевых опытов. Данные экспериментальных исследований обрабатывались статистическим методом с применением ЭВМ.
Реализация результатов исследований. Работа выполнялась согласно плану научно-исследовательских работ Департамента АПК правительства Белгородской области на 1999-2001 г. по теме: «Разработка, изготовление и испытание комбинированного сошника зернотуковой сеялки». Отдельные ре зультаты исследований используются в учебном процессе и дипломном проектировании студентов инженерного факультета Белгородской ГСХА. Комплект комбинированных сошников к зернотуковой сеялке применяется в БелНИИСХе при закладке полевых опытов.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и результаты исследований докладывались на научно-практических конференциях: в Белгородской ГСХА (2001-2005 г.), Харьковском СХИ (2003 г.), Белгородском НИИСХ (2004г), Воронежском ГАУ(2005 г.). Опытный образец комбинированного сошника зернотуковой сеялки демонстрировался на ВВЦ (2002 г.), а также областных выставках.
На защиту выносятся следующие положения диссертационной работы:
- конструкторско-технологическая схема комбинированного сошника зернотуковой сеялки на базе стрельчатой лапы;
- аналитическая модель взаимодействия конструктивных элементов комбинированного сошника с почвой в момент образования щели под удобрения;
- аналитическая модель формирования уплотненного ложа под семена. Автор считает своим долгом поблагодарить своего научного руководителя доктора технических наук, профессора Скурятина Н.Ф. за помощь в выборе направления исследований, общее методическое руководство, выразить признательность кандидату биологических наук Смирновой Л.Г. за методическое обеспечение в закладке полевого опыта по определению агроэконо- мической эффективности вертикально-ленточного внесения удобрения одновременно с посевом ячменя, а так же поблагодарить к.т.н. Скурятина А.Н. и к.т.н. Михайлова В.А. за практическую помощь в подготовке оборудования, проведении отдельных экспериментов, закладке и уборке опытов.
Агротехнические требования зерновых культур и их реализация
От посевных качеств семени в значительной мере зависит судьба урожая [51]. Посевные качества семян зерновых культур оценивают следующими показателями: энергией прорастания, лабораторной всхожестью, жизнеспособностью, силой роста, скоростью прорастания, полевой всхожестью и другими [38]. Полевая всхожесть является одним из наиболее информативных показателей, который используют для окончательной оценки посевных качеств семян. Она характеризует полноту всходов в полевых условиях. Его применение имеет важное значение, так как позволяет обоснованно корректировать нормы высева семян на основе многолетних наблюдений за прорастанием зерновых культур в полевых условиях [48]. Повышение полевой всхожести семян зерновых культур является важным элементом технологии их возделывания [39]. Установлено, что между полевой всхожестью и урожайностью существует устойчивая и тесная корреляционная связь: снижение полевой всхожести семян на 1,0 % приводит к недобору урожая зерновых культур в среднее на 1,5-2,0 %.
На полевую всхожесть семян зерновых культур оказывает влияние большое число факторов, среди которых наиболее значимыми являются: биологические особенности и посевные качества семян, агрофизические и химические свойства почвы, агротехнические приемы возделывания зерновых культур, болезни, вредители и др. [48].
Важная роль в повышении полевой всхожести семян зерновых культур принадлежит различным элементам технологий их возделывания: наиболее эффективным предшественникам, видам и дозам удобрений, пестицидов, рациональным системам и способам обработки почвы, посева, оптимальным срокам выполнения технологических операций и т. п. [70, 52, 85, 27, 93 и др.].
В работах А.Г. Вытовтова СМ. Ермакова [45], В.П. Ламзина [66] и др. показано, что более энергоемкие технологические операции по обработке почвы (оборот пласта, глубокое рыхление), как правило, способствуют снижению полевой всхожести; тогда как менее энергоемкие (поверхностное рыхление, перемешивание, уплотнение, выравнивание) - наоборот, его повышению.
И.В. Ревут [94] считает, что дифференциация сложения почвы по глубине посевного слоя является важным фактором повышения полевой всхожести семян и урожайности сельскохозяйственных культур. Этот вывод подтверждается результатами исследований, как его собственных, так и других авторов. В.Ф.Трушин [ПО] обосновал, что дифференциация плотности сложения почвы по глубине зависит от конструкции пахотного и посевного слоев, по его мнению, посевной слой должен состоять, по крайней мере, из трех горизонтов - надсеменного и подсеменного. К аналогичным выводам пришли В.В. Медведев и соавторы [71], зарубежные авторы Schonberger Hg., Zimmerman А. [118] и др.
При возделывании зерновых культур на тяжелосуглинистых почвах, покрывающихся после дождей почвенной коркой, увеличение глубины заделки семян на 3 см (по сравнению с оптимальной) понижает полевую всхожесть ячменя на 25 %, овса - на 13 %, гречихи - на 28 %, гороха - на 29 % [48]. По мнению Н.А. Лемана и соавторов [67] резкое снижение полевой всхожести семян зерновых культур в данном случае объясняется неудовлетворительным воздушным режимом почвы на глубине расположения семян, а также значительным механическим сопротивлением почвы проросткам при их выходе на дневную поверхность. При выходе проростков на дневную поверхность, оказываемое им сопротивление почвы зависит от ее твердости [41]. П.У. Бахтин [13] обосновал предельно допустимые параметры твердости различных типов почв, превышение которых отрицательно влияет на рост проростков первичной корневой системы в период прорастания семян. А.С. Лимонт [68] пришел к выводу, что излишняя твердость почвы оказывает отрицательное влияние также и на качество урожая сельскохозяйственных культур, показатель твердости почвы является ее важной интегральной характеристикой, так как она (твердость) оказывает влияние не только на рост проростков корневой системы растений, но и на качество работы почвообрабатывающих и посевных машин [54].
Увеличение вероятности размещения семян на твердое ложе при снижении величины отклонения Ah свидетельствует о целесообразности совмещения при посеве технологических операций, направленных на образование твердого посевного ложе и посевной борозды на заданной глубине посева. Семена при посеве необходимо укладывать на твердое посевное ложе, подготовленное одновременно с посевом. Такой сев обеспечит рациональное соотношение параметров агрофизического состояния почвы в зоне расположения посевного ложа: плотности сложения - 1,27-1,29 г/см и твердости - 0,35-0,4 МПа. Рациональное решение технологической задачи заключается в том, что поверхность твердого посевного ложа должна быть подготовлена сошником сеялки в результате локального уплотнения почвы на дне посевной борозды. Решение этой задачи требует создания принципиально новой конструкции сошника зернотуковой сеялки. Размещение семян на твердом посевное ложе можно обеспечить за счет локального уплотнения почвы на глубине заделки семян. Для этого двухдисковый сошник зернотуковой сеялки должен иметь уплотнитель почвы на дне посевной борозды.
И.П. Макаров [68] считает, что проведение предпосевной культивации на глубину заделки семян обеспечивает необходимые условия для их размещения на твердом посевном ложе. Высев семян на твердое посевное ложе является важным агротехническим приемом повышения полевой всхожести зерновых культур. Достаточными условиями высева семян зерновых культур на твердое посевное ложе являются рациональные параметры рабочего режима сошника (глубина хода, неравномерность глубины хода, скорость движения), которые должны устанавливаться с учетом параметров рабочего режима машины для предпосевной обработки почвы [37]. Зарубежные авторы Heege Н. и Mulle Т. [117] отмечают, что стандартное отклонение глубины хода сошника при глубине заделки семян 2,5-4,5 см не должно превышать значение 0,6-1,1 см. В противном случае резко снижается полевая всхожесть. На примере посева семян овощных культур с переменной неравномерностью глубины их заделки к аналогичным выводам пришел B.C. Кардашевский [55]. Более подробных исследований, направленных на изучение механизма влияния твердого посевного ложе на полевую всхожесть семян зерновых культур, другими исследователями не проводилось.
Анализ технических решений по посеву зерновых культур с одновременным внесением минеральных удобрений
Известен комбинированный сошник для узкорядного посева зерновых культур с одновременным локальным внесением удобрений [20], состоящий из корпуса, двух дисков, раструба для удобрений и раструба для семян со стрельчатой лапой, в пассивной зоне которого установлен распределитель семян. При работе сошника минеральные удобрения проходят через раструб и попадают на дно борозды, открытой дисками, идущими по глубине заделки удобрений. Семена, проходя раструб, разделяются пластиной на две части и сходят по наклонным поверхностям распределителя на дно борозды, раскрытой стрельчатой лапой. Далее семена и удобрения заделываются почвой сходящей с поверхности стрельчатой лапы. Глубина заделки таким сошником регулируется с помощью нажимной пластины, которая не в полной мере обеспечивает заданную равномерность распределения семян по глубине.
Сошник [27], содержащий корпус, патрубок для удобрений, патрубок для семян и два разновеликих по диаметру и толщине диска и предназначенный для одновременной заделки семян зерновых культур и удобрений. Поскольку регулировка глубины заделки таким сошником осуществляется с помощью нажимной пружины и изменением толщины одного из дисков, то обеспечить равномерность распределения семян по глубине при изменяющихся физико-механических свойствах почвы не представляется возможным.
Комбинированный сошник [26] предназначен для одновременного высева семян и удобрений в одном рядке. Сошник содержит два разновеликих диска установленных на оси под углом друг к другу- Перпендикулярно оси установлен дополнительный плоский диск. Диски имеют патрубки для семян и удобрений и направители. Равномерность глубины заделки семян и удобрений таким сошником во многом определяется физико-механическими свойствами почвы.
Комбинированный сошник [19] обеспечивает качественную подготовку борозды и точность высева семян по глубине и рассеянию их вдоль рядка. Сошник содержит установленный под углом к направлению движения вертикально расположенный плоский диск и установленный с внутренней стороны неподвижный бороздообразующий рабочий орган выполненный в виде неравномерного килевидного сошника с тупым углом вхождения в почву. Такой сошник не обеспечивает раздельный сев семян и припосевное внесение удобрений.
Известен комбинированный сошник, обеспечивающий послойное внесение туков или внесение туков с одновременным посевом различных культур [17]. Сошник содержит стойку - материалопровод и закрепленные на ней верхнюю и нижнюю лапы. Крылья лап закреплены симметрично на стойке -материалопроводе. Внутри лап установлены рассеиватели для распределения высеваемых материалов. После прохода стойки - материалопровода сошника, благодаря наличию вырезов в крыльях верхней лапы и заравнивающих пластин высев материала производится на подготовленное горизонтальное дно борозды, что позволяет размещать его строго на одинаковой глубине, однако он не обеспечивает раздельный посев туков и семян и предполагает высев семян в сухую почву.
Комбинированный анкерный сошник [28] предназначен для обеспечения заданной глубины заделки семян и припосевного внесения удобрений. Сошник содержит корпус с семяпроводом, установленный с тупым углом вхождения наральника выполненного в виде острого самозатачивающегося ножа, снабженного открылками. Наральник-нож жестко закреплен в передней части рамки, состоящей из двух боковин. В задней части рамки, за семяпроводом установлен прикатывающий каток. Рамка соединена шарнирной связью с корпусом сошника. Сошник посредством серийного поводка шар-нирно связан с рамой зерновой сеялки. При движении сеялки комбинированный анкерный сошник ножом разрезает почву и растительные остатки, образуя узкую щель, и открылками расширяет борозду. Сошник своим корпусом уплотняет стенки образовавшейся борозды, подготавливает ложе для семян. Семена и туки подаются через семя-тукопровод в борозду. Уложенные семена вжимаются в ложе прикатывающим катком, обеспечивая тем самым плотный контакт семян с влажной почвой. Засыпка семян почвой происходит за счет самоосыпания борозды, а также при помощи заделывающих приспособлений сеялки. Комбинированный анкерный сошник не позволяет раздельно высевать семена и вносить удобрения.
Известен комбинированный плужный сошник для одновременного посева семян и внесения удобрений [22]. Сошник имеет корпус, в передней части которого крепится нож, бороздодел. Внутри корпуса расположены семяпровод, тукопровод с распределителями семян и удобрений криволинейной формы. В нижней части сошника расположены отвальные планирующе-уплотняющие рабочие органы, выполненные в виде установленного параллельно оси сошника вертикального ножа и закрепленные под углом к нему в его нижней части. Заделывающие органы установлены соответственно за ту-ко- и семяпроводами. В вертикальной плоскости они расположены ярусно: передний - в нижнем, а задний в верхнем уровнях. При движении сошника нож прорезает в почве щель, которая расширяется бороздоделом. На дно борозды по тукопроводу вносятся удобрения, рассеиваемые распределителем, нож срезает почву со стенок, передние заделывающие рабочие органы отваливают, планируют и уплотняют почву, подготавливая ложе для семян, которые через семяпровод подаются на рассеиватель семян, и, отражаясь от него, равномерно распределяются на приготовленное ложе. Затем нож заднего заделывающего органа отрезает слой почвы с другой стенки борозды, задние заделывающие рабочие органы отваливают, планируют и уплотняют почву, тем самым обеспечивается требуемая заделка семян на определенную глубину. Такой сошник предусматривает сплошной сев зерновых, что нецелесообразно.
Для одновременного высева семян различных культур и внесения стартовой и основной доз минеральных удобрений на различных уровнях предназначен комбинированный плужный сошник [27] являющийся усовершенствованным вариантом [12]. Комбинированный плужный сошник включает корпус с ножом смещенным относительно борозд од ел а. Внутри корпуса расположены двухканальный тукопровод, семяпровод с распределителями удобрений и семян. Со смещением за тукопроводом и за семяпроводом справа и слева к корпусу крепятся ножи, удлиненные щеками вместе с заделывающими рабочими органами, установленными попарно и симметрично оси сошника, причем передняя пара органов смещена вниз относительно задней пары. При движении клиновидный нож проделывает щель, верхняя часть которой раздвигается в борозду бороздоделом. Основная доза удобрений попадает на дно щели по левому каналу тукопровода, стартовая доза удобрений по правому каналу тукопровода рассеивается на дне борозды. Ножи срезают слева и справа тонкие слои почвы, которые уплотняются и планируются рабочими органами, создавая почвенную прослойку. Щеки предотвращают осыпание почвы в борозду, обеспечивая одинаковую толщину прослойки. Семена по семяпроводу равномерно распределяются на подготовленное ложе, засыпаются почвой с помощью ножей и задних рабочих органов, однако конструкция предполагает заделку семян сухой почвой.
Обоснование конструкторско-технологической схемы комбинированного сошника зернотуковой сеялки
Из проведенного литературного обзора следует, что перспективным направлением совершенствования процесса сева зерновых культур является разработка комбинированных посевных машин, обеспечивающих совмещение предпосевной культивации, посева и внесения минеральных удобрений.
В этом случае, исключается разрыв во времени между операциями по подготовке почвы к посеву и посевом, то есть предотвращается иссушение почвы, что способствует получению дружных всходов и достигается ориентированное размещение удобрений относительно корневой системы растений, что так же обеспечивает значительную прибавку урожая, кроме этого осуществление трех технологических операций за один проход агрегата позволит сократить число воздействий их на почву, следовательно, снизить ее уплотнение. Исследованиями многих ученых подтверждена целесообразность снижения уплотнения почвы ходовыми системами машин [52; 56; 61; 71; 22; 31; 26].
Предпосевную культивацию осуществляют паровым культиватором, укомплектованным стрельчатыми лапами, поэтому в основу комбинированного сошника зернотуковой сеялки положена стрельчатая лапа с шириной 330 мм, что позволит высевать одним сошником два рядка с междурядьем 15 см. Условия компоновки двух семяпроводов и тукопровода в одном сошнике, использование комбинированных сошников с сеялкой типа СЗ-3,6 обусловили размещение тукопровода по центру и выполнение его совмещенным со стойкой, а рабочую часть тукового сошника расположить между выходными концами семяпроводов и ниже их.
Комбинированный сошник разрабатывался к зернотуковой сеялке с условием — не изменять ее конструкцию, поэтому с целью разделения потока семян и удобрений нужно было изменить лишь приемник зерна и удобрений, поставив во внутрь перегородку, и оснастить его двумя патрубками под семяпровод и тукопровод. Потоки удобрений от катушечных аппаратов подводятся к одному туковому сошнику, а зерно по семяпроводу — к каждому зерновому патрубку комбинированного сошника [100; 101; 102]. Это обусловлено тем, что при движении агрегата поперек склона, а углы склона достигают 8 [79; 156], не будет происходить перераспределение семян между одним и другим рядками.
Основные конструктивные элементы комбинированного сошника зерно-туковой сеялки защищены патентами РФ №№ 2224402 и 2271090.Комбинированный сошник содержит стрельчатую лапу 1 (см. рис. 2.1) шириной захвата 330 мм, крепящуюся к туконаправителю 2. За туконаправи-телем установлены два семянаправители 3, один из которых направлен под левую часть лапы, а другой - под правую, причем, расстояние от оси сошника до правого и левого носков семяпроводов составляет 7,5 см, что позволяет осуществлять посев зерновых рядовым способом с междурядьями 15 см. В нижней части сошника выполнен вырез на ширину ленты удобрений. Вырез сделан косым, благодаря этому удобрения формируются в почве в виде вертикальной ленты.
Щелеобразователь 4, установленный под стрельчатой лапой, улучшает заглубление сошника. Для предотвращения забивания почвой косого выреза сошника в момент заглубления в нижней его части шарнирно закреплен клапан 5 с противовесом 6. Чтобы избежать попадания почвы на семянаправители, стрельчатая лапа содержит жестко закрепленные левосторонний и правосторонний отвалы 7 и 8. Сошник прикреплен к поводкам сеялки при помощи кронштейна 9 с двумя отверстиями, причем, одно отверстие выполнено по дуге, что позволяет устанавливать наклон сошника в вертикальной плоскости. На семянаправителях установлены пружинные уплотнители 10, которые формируют уплотненное посевное ложе. Комбинированный сошник работает следующим образом: высевающими аппаратами сеялки минеральные удобрения подают по шлангам в туко и семянаправители. На выходе из тукового сошника удобрения благодаря косому срезу последовательно защемляются почвой, образуя вертикально расположенную ленту. Семена, перемещаемые по семяпроводам, укладывают на уплотненное ложе, подготовленное уплотнителями, после чего засыпают почвой, сходящей со щитков-отвалов.
Методика определения объемного веса почвы
Объемным весом почвы или плотностью почвы называют массу единицы объема сухой почвы ненарушенного сложения. Плотность почвы выражают обычно в граммах сухой почвы на 1 см3. Плотность почвы является важнейшей физической характеристикой почвы. Величина его зависит от плотности сложения почвенных частиц, структурности, содержания гумуса и минералогического состава почвы. Плотность почвы необходима для харак 65 теристики степени уплотненности или разрыхленности почвы, вычисления ее пористости, запасов воды, питательных веществ в массе почвы в определенном объеме.
Благоприятные условия водного, воздушного, теплового и пищевого режимов складываются в почве, имеющей рыхлое и уплотненное состояние при величине плотности почвы в пахотном слое 0,9... 1,3 г/см3. Культуры сплошного способа посева хорошо растут на уплотненных почвах с плотностью па-хотного слоя 1,1 ... 1,3 г/см , а для пропашных культур более благоприятно рыхлое состояние почвы при ее плотности 0,9 ... 1,1 г/см . На очень плотной почве ( 1,4 г/см ), так же как и на чрезмерно рыхлой ( 0,9 г/см ), рост и развитие сельскохозяйственных культур ухудшается.
Опыт проводился в почвенном канале (рис. 3.1, рис 3.2), который представляет собой металлический ящик длинной 24 м и шириной 1,1 м с установленными по краям рельсами 10. На рельсах размешена тележка 6, к которой крепятся испытуемые образцы 11 и бункер 5 от зернотуковый сеялки СЗ-3,6 с высевающими аппаратами, приводящимися от колеса тележки посредством цепной передачи 12. В движение тележка приводится с помощью приводной станции 4, состоящей из: электродвигателя 1, пятиступенчатого редуктора 2, сменной звездочки 8, двух цепных передач, барабана 3. Приводная станция обеспечивает следующий ряд скоростей движения тележки: 1,44; 1,75; 1,94; 2,33 и 2,67 м/с.
Для определения влияния щелеобразователя комбинированного сошника на объемный вес почвы после его прохода был проведен эксперимент, заключающийся в следующем: к поводкам сеялки крепился макет комбинированного сошника без семянаправителей (рис. 3.3), с целью смещения верхнего слоя почвы к кромкам стрельчатой лапы которого жестко закреплялись две полосы листового металла. Комбинированный сошник протаскивался по почвенному каналу и по его следу с пятикратной повторностью брались пробы почвы на плотность, начиная с центра прохода сошника и до 0,18 м в сторону от его оси с шагом 0,02 м. Макет комбинированного сошника для проведения эксперимента по определению объемного веса почвы - надставки для перемещения верхнего слоя почвы; 2 - стрельчатая лапа; 3 - корпус комбинированного сошника; 4 - семянаправители Рис. 3.3 В качестве пробоотборников используются цилиндры различной конструкции (с высотой 5 и 10 см, и объемом 100, 200, 500 и 1000 см3). Чтобы при отборе образцов почва оставалась в ненарушенном состоянии, диаметр режущей части цилиндра делают меньше диаметра внутренней его части (в нашем случае объем-200 см , высота-100 мм, диаметр режущей части -50,5 мм, диаметр внутренней части - 62,5 мм). Для взятия образцов почвы было изготовлено устройство (рис. 3.4), состоящее из опорной пластины, соединенной жесткими стойками с подвижной муфтой и нониусом. Металлические стойки проходят через отверстия в бобышке штанги, обеспечивая свободное передвижение муфты по штанге. При погружении цилиндра-бура в почву устройство посредством пластины опирается на поверхность почвы и остается неподвижным. Тогда как штанга с цилиндром опускается вниз. Цилиндр-бур с указателем глубины погружения для отбора проб почвы Рис. 3.4 Заданная глубина погружения цилиндра в почву считается достигнутой при совпадении риски на штанге с нулевым делением нониуса. Таким образом, с помощью этого устройства удается с точностью до 1 мм определить глубину погружения цилиндра и откорректировать объем отобранного образца почвы, что особенно важно при отборе образцов с глубины 10-20 см и более. Градуировка штанги проводится заблаговременно перед экспериментом соответственно выбранной высоте цилиндра. Для этого цилиндр-бур в собранном виде устанавливается на ровную поверхность так, чтобы опорная пластина соприкасалась с этой поверхностью, и против нулевой отметки нониуса на штанге наносится нулевая отметка, от которой вверх по штанге через 5 или 10 см отмечаются риски, означающие глубину погружения цилиндра. Достигнув необходимой глубины погружения, цилиндр-бур рукояткой штанги поворачивается несколько раз по часовой стрелке, отделяя отобранный в цилиндр образец почвы от остальной ее массы, и цилиндр вынимается из почвы. Почва на нижнем конце цилиндра срезается ножом вровень с краями и закрывается крышкой. Цилиндр отсоединяется от штанги, очищается от прилипшей почвы, закрывается сверху крышкой и взвешивается.
