Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Внутрипочвенное орошение сточными водами 8
1.1. Современное состояние вопроса улучшения земель путем внесения различных мелиорантов 8
1.2. Методы очистки и подготовки сточных вод для сельскохозяйственного использования 10
1.3. Схема утилизации сточных вод животноводческих комплексов 12
1 .4. Способы орошения сточными водами и основные пути их совершенствования 15
Глава 2. Условия и методика исследований 33
2.1. Местоположение и климат опытно-производственного участка 33
2.2. Почвенная характеристика опытно- производственного участка 45
2.3. Схема и методика исследований 49
2.4. Агротехника возделывания и кормовых культур на опытных участках 53
Глава 3. Режимы орошения 56
3.1. Понятие об экологически обоснованных режимах орошения 56
3.2. Режим орошения кукурузы 59
3.3. Анализ суммарного водопотребления изучаемых культур при разных режимах орошения 69
3.4. Урожайность кукурузы на разных фонах водного режима почвы 72
3.5. Особенности среднесуточного водопотребления кормовых культур при разных режимах орошения 73
3.6. Динамика индивидуальной продуктивности при разных уровнях урожайности кормовых культур 75
Глава 4. Техника и технология внутрипочвенного орошения животноводческими стоками 78
4.1. Обоснование выбранного направления работы 78
4.1.1. Распределение влаги в почвенном профиле 78
4.1.2. Химический состав стоков, используемых при орошении 80
4.1.3. Применение глубокорыхлителя-кротователя-бороздователя ГРКБ-0,6 при орошении 81
4.1.4. Существующие рабочие органы орудия труда для рыхления почв 84
4.2. Внутрипочвенное орошение по кротовинам 89
4.3. Бороздково-внутрипочвенное орошение 94
4.3.1. Технология удобрительного бороздково- внутрипочвенного орошения 94
4.3 .Использование ГРКБ-0,6 для подготовки почвы при комбинированном бороздково-внутрипочвенном способе утилизации сточных вод 99
4.4. Внутрипочвенное орошение по полиэтиленовым гофрированным дренам-увлажнителям 103
4.4.1 Режим внутрипочвенного орошения 105
4.4.2. Оценка почвенной очистки навозных стоков 110
4.4.3. Влияние на плодородие и продуктивность почвы, качество кормов 111
4.5. Изменение химических свойств почв Амурской области в результате внесение сточных вод животноводческих комплексов. 118
4.5.1. Влияние орошения сточными водами на содержание органического вещества лугово-глеевой почве 119
4.5.2. Влияние орошения сточными водами на групповой и фракционный состав гумуса лугово-глеевой почвы 122
4.5.3. Влияние орошения сточными годами на кислотность лугово-глеевой почвы 125
4.5.4. Урожайность кормовых культур при орошении свиноводческими стоками 127
4.6. Эффективность орошения сточной водой в критическую фазу развития кукурузы 130
Глава 5. Экономическая эффективность внесения удобритель ных поливов при выращивании кукурузы на силос 132
5.1. Затраты энергоресурсов при возделывании сельскохозяйственных культур 132
5.2. Экономическая эффективность орошения кукурузы на силос 135
Выводы 144
Предложения производству 146
Список литературы 148
Приложения 165
- Методы очистки и подготовки сточных вод для сельскохозяйственного использования
- Почвенная характеристика опытно- производственного участка
- Анализ суммарного водопотребления изучаемых культур при разных режимах орошения
- Применение глубокорыхлителя-кротователя-бороздователя ГРКБ-0,6 при орошении
Введение к работе
Актуальность исследований. Использование сточных вод животноводческих комплексов для увлажнительно-удобрительных поливов сельскохозяйственных культур, несмотря на длительный период их применения, остается весьма актуальной научной задачей. Это связано, с тем, что задача является сугубо региональной и ее решение зависит от учета своеобразия природно-климатических условий.
Сточные воды, попадая в открытые водоемы и реки, участвуют в физико-химических и биохимических процессах, в результате которых в последних резко увеличивается концентрация загрязняющих веществ и биохимическое потребление кислорода, что приводит к гибели флоры и фауны и многим другим отрицательным последствиям.
Решая проблему охраны водных источников от загрязнения и истощения необходимо отметить, что повторное использование различных категорий сточных вод и животноводческих стоков на орошение сельскохозяйственных культур позволяет резко сократить забор природных вод и предохранить их от загрязнения. Поэтому создание систем с высокопродуктивным использованием животноводческих стоков, являются одной из важнейших проблем современной сельскохозяйственной науки. Однако они нуждается в теоретической и технической доработках, отчего внедрение внутрипочвенного орошения животноводческими стоками испытывает большие трудности. Отсутствие обоснованных рекомендаций режима орошения, техники и технологии поливов, строительства и эксплуатации таких систем сдерживает внедрение последних в производство.
Цели и задачи данной; работы — разработка технологии внутрипочвен-ного орошения животноводческими стоками как мелиорантов, обладающих длительным удобрительным действием, обеспечивающих за счет оптимизации режима орошения повышение урожайности выращиваемой сельскохозяйственной продукции с учетом охраны окружающей среды.
Для реализации этой цели были поставлены и решены следующие задачи:
Проанализировать сложившуюся практику возделывания1 сельскохозяйственных культур на орошаемых животноводческими стоками землях в различных природно-климатических условиях; провести анализ состояния, техники и технологии орошения животноводческими стоками;
Разработать технологию внутрипочвенного орошения животноводческими стоками, применительно для* условий Амурской области; Установить опытным путем целесообразные конструкции и параметры увлажнительной сети внутрипочвенного полива животноводческими стоками;
Разработать режим орошения кукурузы на силос с учетом региональных условий, определить составляющие суммарного водопотребления;
Определить закономерности формирования урожая в зависимости от норм внесения животноводческих стоков;
Определить экономическую и биоэнергетическую эффективность орошения зеленой массы кукурузы на силос.
Научная новизна. Впервые на основе-широких экспериментальных и лабораторно-полевых исследований осуществлен комплексный подход в изучении проблемы сельскохозяйственного использования стоков животноводческих комплексов для удобрения возделываемых культур, получения высоких и устойчивых урожаев, улучшения;качества получаемой продукции и повышения плодородия луговых глеевых почв.
Теоретическая значимость заключается; в том, что в работе научно обоснованы элементы техники полива и технологии получения планируемых урожайностей кукурузы на силос при орошении животноводческими стоками в условиях луговых глеевых почв Амурской области. Определено влияние орошения животноводческими стоками на рост и развитие кукурузы.
Практическая значимость. Результаты исследований позволили усовершенствовать технологический процесс возделывания кукурузы в условия Приамурья. Разработана и практически реализована водосберегающая техно-
логия орошения кукурузы, обеспечивающая надлежащую почвенную доочистку животноводческих стоков, полную охрану водоемов и грунтовых вод от загрязнения с получением устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур с хорошим качеством продукции при значительном снижении потребления природной воды, на орошение. Проведенные исследования позволили разработать практические рекомендации по применению конкретных норм животноводческих стоков и режимов орошения, обеспечивающих получение максимального урожая кукурузы и наибольшей экономической эффективности рассматриваемых вариантов.
Материалы исследований используются в учебном процессе ДальГАУ при проведении занятий по курсу «Охрана вод».
Реализация результатов исследований. Полученные результаты, исследований прошли производственную проверку в СХПК «Волковское» и в колхозе «Прогресс» Амурской области.
Апробации полученных результатов и публикации. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-производственных конференциях профессорско-преподавательского состава ДальГАУ (2001 ...2003 гг.), на межвузовских научно-практических конференциях молодых ученых (г. Благовещенск 2002-2003 гг.), на международной научно-практической конференции «Основы достижения! устойчивого развития сельского хозяйства» (г. Волгоград, 2004 г.), на Ш-ей российско-монгольской научной конференции молодых ученых и студентов «Алтай: экология и природопользование».
Публикации материалов исследований; По теме диссертации опубли-кованы 7 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений производству. Работа изложена на 164 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицы, 23 рисунка. Список литературы содержит 193 наименования, втом числе 15 иностранных авторов.
Автор настоящей работы благодарен своему первому учителю, кандидату технических наук, доценту Алексейко Ивану Сергеевичу за ценные советы и научные консультации.
1. Внутрипочеенное орошение сточными водами
Методы очистки и подготовки сточных вод для сельскохозяйственного использования
Сточные воды очищают либо в искусственных условиях на специальных очистных сооружениях, либо в естественных - биологических прудах, на полях фильтрации, земледельческих полях орошения (ЗПО), оросительных системах (ОССВ), подразделяя,на следующие: стадии: осветление сточных вод (удаление осадка), механическая очистка; диагностика; обеззараживание. Наиболее важным для сельскохозяйственного использования сточных вод является первый этап.
Механическую очистку производят с целью выделения содержащихся в сточных водах нерастворенных загрязнений. К основным сооружениям, обеспечивающим такую очистку, относят решетки, песколовки, отстойники, усреднители, преаэраторы, биокоагуляторы, гидроциклоны, центрифуги, флотаторы, фильтрационные установки; Жиры, смолы, нефтепродукты и другие легкие по сравнению с водой вещества удаляют из сточных вод на специальных сооружениях: жироловках, нефтеловушках и смолоуловителях.
Для ускорения процесса выделения в осадок нерастворенных веществ, применяют различные реагенты (физико-химическая очистка), сопутствующее также переходу растворимых веществ в нерастворимые, изменяющие реакцию сточных вод и т.д. Такой очистке подвергают, как правило, промышленные сточные воды.
Биологическая очистка, основанная на жизнедеятельности микроорганизмов, обеспечивающих окислительные процессы. и минерализацию органических веществ, производится для удаления растворенных элементов, содержащихся в сточных водах. Сооружения для биологической ОЧИСТКИ; стоков подразделяют на два типа: сооружения, в которых очистка происходит в искусственных условиях - аэростенки, биофильтры, вторичные отстойники; сооружения, в которых очистка происходит в естественных условиях - земледельческие поля орошения, поля фильтрации, аэробные сбраживатели, биологические пруды, БОКС-пруды (биологические оксидационные контактные стабилизационные), оросительные системы.
Способы переработки и обезвреживания животноводческих стоков подразделяемой на пять групп: механические (гомогенизация и разделение на фракции), физические (тепловая, электротермическая, электролизная и радиационная обработки), биологические (сбраживание в метатенках, очистка в естественных условиях, переработка методами промышленной микробиологии, гидропонное использование), химические (хлорирование, обработка формалином,, щелочами, кислотами, коагуляция, озонирование, сжигание), физико-химические (тепловая и химическая, электротермическая и химическая, дозационно-химическая и тепловая обработки). Механические способы обработки и обезвреживания следует считать начальным этапом очистки жидкого навоза перед его дальнейшим обезвреживанием и утилизацией. Показатели технико-экономической эффективности некоторых способов обработки животноводческих стоков приведены в таблице 1.1. Перед наукой и практикой встает необходимость в разработке совершенных систем и способов очистки и использования отработанной воды.
Существующие искусственные очистные сооружения дороги и сложны в эксплуатации. Недостаток их в том, что огромные количества питательных веществ, растворенных в них, и сама вода не используются в сбалансированном экологическом цикле, заключающемся в сохранении в почве продуктов жизнедеятельности человека, животных и растений, включая возвращение в почву городских отходов, образующихся при потреблении пищевых продуктов и воды. Кроме того; эти сооружения отчуждают, большие земельные площади, которые весьма ценны в сельскохозяйственном использовании. Наиболее перспективным направлением в решении проблем охраны водных ресурсов и рационального их расходования является использование для орошения сельскохозяйственных культур сточных вод.
На целесообразность использования сточных вод для орошения указывали А. Н. Костяков [90] и другие ученые [4, 23, 30, 110, 118]. В частности, Д. Н. Прянишников писал: «Орошение сточными водами обогащает почву питательными веществами. Правильная организация использования нечистот имеет большое народохозяйственное значение. Они представляют весьма ценный источник питательных веществ, который мог бы играть большую роль в общем балансе удобрительных ресурсов» [132]. В России первые поля орошения сточными водами появились в конце прошлого века..
На крупных животноводческих комплексах, где содержится несколько десятков тысяч голов крупного рогатого скота или свиней, накапливается большое количество стоков (от 500 до 3000 м3 /сут). Они состоят из жидкого навоза, хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод, силосного сока, ливневых вод. В них содержатся все необходимые для роста и развития растений биогенные элементы (азот, фосфор и калий, микроэлементы и органические вещества).
Перед орошением сточные воды проходят предварительную подготовку. Правда, устройство отстойников или полей фильтрации выводит из сельскохозяйственного оборота значительные площади, но других надежных и дешевых способов обезвреживания животноводческих стоков пока нет. Внутрипочвенное орошение сточными водами наиболее полно отвечает всем санитарным требованиям, так как они подаются во внутри почвенные увлажнители, уложенные на глубине 50 см, а потому не соприкасаются с вегетативной массой растений и поверхностью почвы. Очищение сточных вод осуществляется в процессе фильтрации через грунт и зависит от физико-химических и биохимических особенностей почвы, обусловленных ее механическим составом, плодородием и другими факторами. Так, в глинистых почвах сточные воды утилизируются І быстрее, чем в песчаных, а суглинистая почва адсорбирует больше бактерий, в частности кишечной палочки [1].
Почвенная характеристика опытно- производственного участка
Почвенный покров опытно-производственного участка представлен луговыми глеевыми почвами, развитыми в центральной части высокой поймы р. Малый Алим -левого притока р. Амур. Поверхность почвы имеет слабоволнистую форму. В процессе изысканий на участке были проведены работы по определению механического состава и основных водно-физических свойств почвы и описание разрезов. По механическому составу почвы на всю глубину профиля являются глинистыми. Приводим краткую характеристику морфологических свойств луговой глеевой почвы: А і (0-18 см) Темно-серый с буроватым оттенком, влажный тяжелосугли- нистый, комковатый, в нижней части горизонт слегка уплотнен. Переход к следующему горизонту ясный. A2g (18-42 см) Коричневато-серый, влажный, глинистый, бесструктурный, в подсушенном состоянии слоевато-пороховидной структуры, уплотнен, переход постепенный. Big (42-72 см) Буровато-темно-серый, влажный, глинистый, зернистой, дробовидо-окатанной структуры, рассыпается при легком надавливании пальцами на структурные отдельности размером 1,0...3,0 мм. При сыром состоянии слоя из него обильно сочится вода, переход постепенный. B2g (72-100 см)
Сизовато-темно-серый, сырой, глинистый, острогранно- крупитчатой структуры, рассыпается при легком надавливании на структурные отдельности размером 2,0...3,0 мм. Структурные отдельности покрыты сизовато-темно-серой пленкой, при раздавливании обнаруживается ржавая окраска ожелезнения. Со стенок сочится вода. Переход постепенный. По визуальной морфологической оценке почвы обладают зернистой дробовидно-окатанной структурой; Благодаря оструктуренности иллювиального горизонта, луговые глеевые почвы имеют весьма низкую плотность по всему профилю. Плотность пахотного слоя составляет 0,93...1,11 т/м3, которая является оптимальной для большинства сельскохозяйственных растений (Безруков, 1988). Подпахотные горизонты (табл. 2.3) отличаются повышенной плотностью (1,35,..1,43 т/м3), более низкой порозностью (42...49%) и водоотдачей (до 4...10%). К положительным особенностям почв участка, с точки зрения формирования водного режима в период муссонных дождей, должна быть отнесена также большая мощность иллювиального горизонта (до 1,2 метра). Высокое содержание коллоидов и ила в почвах обусловливает значительную максимальную гигроскопичность - от 8,3...12 до 17...19% и влажность завядания, равную 13...21% от массы почвы. Почвы опытного участка имеют близкую к нейтральной реакцию среды, и средне обеспечены подвижными формами калия, фосфора и аммиачного азота (табл. 2.4). По перечисленным показателям почвы опытного участка можно отнести к среднеокультуренным.
Грунтовые воды на массиве приурочены к песчано-гравийно-галечниковым отложением современного аллювия и залегают на глубине 5 м и более. В соответствии с целями и задачами исследований нами была разработана схема полевого опыта, в основе которой лежали рекомендации Б.А. Доспехова [].. Полевой опыт заложен нами в 2001 году в СХПК «Волковский» Благовещенского района и в колхозе «Прогресс» Константиновского района Амурской области. Опытно-производственный участок расположен на луговой глеевой почве. На первом опытном участке, который находился в СХПК «Волков-ский» определяли водопотребление и режимы орошения дождеванием. Находили самый оптимальный режим орошения дождеванием для кукурузы.. Также на первом участке проводился еще опыт, цель которого заключалась в определении влияния различных доз животноводческих стоков на почву, урожайность и качество кукурузы. На втором опытном участке, расположенном в колхозе «Прогресс» бестраншейным методом был заложен пластмассовый дренаж с интервалом закладки дрен 6 м на глубину 0,9- 1,2м. Над дренами по три в ряд располагаются опытные площадки - пять опытов в трёхкратной повторности. Размеры учетных делянок 20x5 метров. Всего на участке было 15 делянок, каждая площадью 100 м2 с внутрипоч венным орошением. Все варианты опыта, имевшие 3 -кратную повторность, были расположены рендомизиро ванным способом по методу расщепления делянок. Минимальная ширина защитных полос составляет 3,0 метра. Во втором опыте рассматривали влияние на урожайность кукурузы внесение удобрительных поливов стоками кротованием, далее в сочетании с гофрированными увлажнителями-дренами, затем внесение стоков бороздково-внутрипочвенным способом. Норма внесения была одинаковой на всех опытов, проводимых на втором участке — 1000 м3/га. В соответствии с вышеизложенным нами была разработана схема полевого опыта (таблица 2.5): В 2001-2003 году на опытно-производственных участках в СХПК «Волковский» и в колхозе «Прогресс» исследуемой культурой была кукуруза на силос. Полевые исследования сопровождались наблюдениями за фазами роста и развития культуры, увеличением стебля, густотой посева, нарастанием листовой поверхности и биомассы с общепринятыми методиками [26, 174, 71]. Все анализы проводились в лаборатории Амурского отдела НПО ДальНИИГиМ; с соблюдением требований,, соответствующих ГОСТу, стандартам предприятий и другим нормативно-техническим документами. Все виды вод отбирались в стеклянные чистые бутыли в 2-х кратной повторности, закрывались плотно пробками и доставлялись в лабораторию химического анализа. Животноводческие стоки отбирались непосредственно на поливном участке. Время отбора дренажных вод: появление стока, максимум и минимум стока.
Анализ суммарного водопотребления изучаемых культур при разных режимах орошения
Урожайность сельскохозяйственных культур тесно связана с влагоза-пасами в почве, осадками и рядом других метеорологических факторов. Этот вопрос изучался1 многими исследователями в России и за рубежом (например, М.Н. Багровым [17], И.П. Кружилиным [93], и другими). Были установлены количественные связи между суммарными расходами влаги и урожаями сельскохозяйственных культур, исследованы связи между урожаями; озимой и яровой пшеницы, кукурузы, люцерны, овощных и бахчевых культур, риса и т.д. и их водопотреблением при различных способах орошения.
В наших опытах мы определение водопотребления: проводилось на примере кукурузы. Суммарное водо потребление по годам исследований у нас было непостоянным по годам исследований и изменялось от 2840 м3/га в 2001 году на контроле до 4280 м3/га в 2003 году на варианте с режимом орошения 80 % НВІ Урожайность изменялась от 25,4 т/га но контроле в 2001 году до 37,1 т/га в 2002 году на варианте с режимом орошения 80 % НВ (табл. 3.2, рис. 3.6). Важным при дефиците водных ресурсов является достижение не столько получения максимального урожая с единицы орошаемой площади, сколько увеличения производства сельскохозяйственной продукции на каждый кубический метр израсходованной оросительной воды. Применение орошения, должно позволить полить большую площадь и увеличить выход валовой продукции. Увеличение выхода валовой продукции наблюдалось в наших опытах на участках с дождеванием, однако расход воды на единицу продукции не был оптимальным.
Анализ составляющих водопотребления (таблица 3;3) кукурузы показал, что расход воды из почвы на водопотребление кукурузы не превышает 0,6 % доля используемых осадков составляет 49,2-88,6 % и доля используемых поливных вод составляет 23,0-51,3 %. Как было сказано выше, важнейшими: факторами, влияющие на. урожайность сельскохозяйственных культур, являются: метеорологические условия, биологические особенности культуры, водный режимы почвы, плодородие почвы, и, наконец, выбранный способ полива [97];
Исследования, проведенные нами в 2001 - 2003 гг., показали; что при дождевании наблюдается повышение урожая кукурузы. Прибавка урожайности кукурузы в сравнении с контрольным вариантом в среднем составила 5,4-8,7 т/га или 20,2-32,5 %.. Анализируя полученные в результате данные, мы видим, что погодные условия оказывают существенное влияние на продуктивность кормовых культур при дождевании: Урожайность кукурузы в сухом 2002: г. в среднем была на 3,0 т/га выше, чем в острозасушливом 2001г и на 1,5 т/га выше, чем во влажном 2003 г. Отсюда можно сделать вывод,.что в условиях орошения на вариантах с одним режимом орошения урожайность кормовых культур в более засушливые и маловлагообеспеченные годы понижается. Кукуруза в теплые, солнечные дни, по сравнению с пасмурными, растет лучше, стимулируется нарастание биомассы. Также, как было сказано выше, на урожай кукурузы, существенное влияние оказывает водный режим почвы. Исследования, проведенные в период с 2001 по 2003 г., показали, что на варианте с режимом орошения 70 % ИВ, урожайность кукурузы увеличилась в среднем на 5,4 т/га на участке с предполивной влажностью 80% НВ на 8,7 т/га, на третьем участке орошения, при режиме орошения 90% НВ на 7,1 т/га.
Отсюда мы можем сделать вывод, что на участке, где режим влажности опускался до 70 % НВ, урожайности ниже, чем на втором: (80 % НВ) и на третьем (90 % НВ) участках. Здесь растения и почва испытывали дефицит влаги, что и привело к снижению урожайности. Следовательно, этот режим является недостаточным для орошения кукурузы. При поддержании влажности 90 % НВ происходит, напротив, переувлажнение почвы, что приводит, как ив первом случае, к снижению урожайности. Самым оптимальным является режим, допускающий понижение влажности почвы до 80 % НВ, при котором получены самые высокие урожаи кукурузы. Анализируя все вышесказанное, можно утверждать, что в условиях южной; зоны Амурской области оптимальным режимом орошения кукурузы дождеванием луговой глеевой почвы является поддержание предполивной влажности почвы на уровне 80% НВ.
Применение глубокорыхлителя-кротователя-бороздователя ГРКБ-0,6 при орошении
Испытание глубокорыхлителя-кротователя-бороздователя конструкции ДальНИИГиМа показало, что этот рабочий орган имеет широкий диапазон применения в практике мелиоративного строительства. Он может быть, использован при строительстве систем внутрипочвенного орошения, который методом втягивания обеспечивает укладку полиэтиленовых гофрированных увлажнителей на заданную глубину и различные расстояния между увлажнителями. При подготовке почвы для бороздково-внутрипочвенного орошения животноводческими сточными водами, ГРКБ-0,6 одновременно выполняет три операции - глубокое рыхление, кротование и бороздование. Широкое применение он может найти при строительстве кротового дренажа или кро-тования для внутрипочвенного увлажнения по кротовинам. Глубокорыхли-тель-кротователь-бороздователь (рис. 4.1) конструкции ДальНИИГиМа предназначен для глубокого мелиоративного рыхления, в том числе с одновременным кротованием и бороздованием, тяжелых минеральных почв, а также для укладки полиэтиленовых гофрированных труб при строительстве систем внутрипочвенного увлажнения. Он является навесным орудием пассивного действия и состоит из рамы (1), рыхлящих стоек (2), кротователей (3), дополнительных дренеров (4), бороздодела (5), опорных колес (6). Рама сварной конструкции служит для установки рабочих органов, опорных колес, а также для присоединения орудия к навесной системе трактора. Рама (1) выполнена в виде трубчатой балки, на которой приварены кронштейны для крепления перечисленных узлов. Рыхлящая стойка (2) изготовлена из листовой стали с заточкой передней кромки. В нижней части к стойке приварен износостойкий лемех и проушины для креплениям раме и регулирования глубины рыхления. Кротователь, состоящий из ножа (3) и дренера (4), образует кротовину в ненарушенном слое почвы ниже зоны рыхления. Бороздо-дел (5) сварной конструкции выполнен в виде двух отвального плуга, крепит- ся к кронштейну балки, имеющему четыре отверстия для регулирования глубины бороздования. Опорные колеса (6) сварной конструкции крепятся к трубчатой балке с помощью тяги (7), позволяющей регулировать глубину хода рабочих органов.
Рабочий орган щелевателя, содержащий стойку, съемные элементы ножа и долото на нижнем обрезе стойки, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, стойка выполнена в виде боковин и закрепленных с внутренней стороны каждой из них вкладышей с образованием между вкладышами паза, а каждый съемный элемент ножа выполнен в виде плоского косоугольного параллелепипеда и установлен в пазу стойки с возможностью его перемещения и фиксации, причем режущая кромка при остром угле верхнего съемного элемента размещена спереди режущей кромки при тупом угле последующего съемного элемента. Рабочий орган по п. 1, отличающийся тем, что долото снабжено продольным пазом. Рабочий орган по п.1, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, нерабочие грани вкладышей верхнего съемного элемента в боковинах стойки размещены вертикально. [9] Рабочий орган щелевателя работает следующим образом. При движении рабочего органа в почве стойка 1 формирует вертикальные стенки щели на глубину 40-60 см. Долото 2 рыхлит почву в нижней части щели и обеспечивает устойчивое движение по глубине хода рабочего органа.
При взаимодействии режу щей, 40 кромки съемного элемента 3 с растительными и корневыми остатками, последние разрезаются ими и остаются на поверхности. Неразрезанные стебли по наклонной режущей кромке съемного элемента 3 увлекаются в почву и, встречаясь с упором, разрезаются ими. Срезанные стебли фронтальной частью боковин 6 и 7 вдавливаются в боковые стенки щели и ими армируются,.повышая стойкость стенок щели к отваливанию при орошении. Корневища люцерны залегают до 2 м, режущей кромкой съемного элементам" поднимаются из почвогрунта в пахотный горизонт, режущей кромкой-съемного элемента 4 разрезаются на части и далее вдавливаются ими в стенки щели. При уменьшении глубины поделки щели (30-40- см) рама щелевателя вместе со стойкой 1 поднимаются над поверхностью поля. Для исключения забивания режущей кромки съемного элемента 4 верхний съемный элемент 3 в вертикальном пазу между вкладышами 8 и 9 опускают. Для этого демонтируют штифты 12 и 13; смещают съемный элемент 3 вниз и затем снова его фиксируют штифтами 12 и 13. Тем самым обеспечивается нормальная работа орудия при поделке щелей глубиной 30-60 см и высокое качество стенок щели на посевах многолетних культур. Плотность почвы по глубине щели неодинакова. По этой?причине наибольшему износу подвержены съемные элементы 4 и 5. Следующий рабочий орган для щелевания почвы имеет стойку Г с ножом: [10]. Нож выполнен в виде двухгранного вертикального клина с криволинейно вогнутой формой режущей кромки. Кривая режущей кромки имеет форму параболы. Угол заточки ножа выполнен переменным по высоте. Величина угла заточки в верхней и нижней частях ветви параболы уменьшается от 40 до 18 к ее центру, расположенному на середине высоты стойки. При взаимодействии рабочего органа с почвой угол резания по высоте стойки изменяется по закону 5=arctg (tgi0 - sin/180 -р0), где i0 - угол заточки ножа, р0 — угол постановки режущей кромки к горизонту. Резание почвы и растительных остатков происходит со скольжением, что снижает тяговое сопротивление. При выполнении режущей кромки ножа с углом заточки, равным 18, в средней его части улучшаются условия перерезания растительных остатков и почвы, которые были смешены в зону наименьшего сопротивления. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. 1 табл.
