Механические обработки, при интенсивных технологиях, ускоряют процессы минерализации и утраты гумуса, разрушают почвенную структуру, угнетают почвенную микрофлору, усиливают эрозионные процессы, способствуют смыву почвы и питательных веществ, проявлению ветровой и водной эрозии почвы. Таким образом, наиболее плодородные черноземы России за последние 50–60 лет потеряли от четвертой части до половины имевшегося в них гумуса. В Российской Федерации, по научным данным, в слое почвы 0–30 см запасы гумуса ежегодно уменьшаются в среднем на 0,3–0,7 %, что составляет 0,62 т/га. Почва с низким и средним содержанием гумуса занимает около 90 %, сенокосы – 72 %, пастбища – почти 96 %. Половина сельскохозяйственных земель испытывает недостаток влаги, третья часть подвержена ветровой и водной эрозии. Интенсивное крошение пласта в системе отвальной обработки почвы активизирует проявление эрозионных процессов.
Существенное влияние на водно-воздушный режим пласта оказывает плотность почвы. Переуплотнение почвы приводит к увеличению энергозатрат на ее обработку и снижает урожайность. Тяговое сопротивление почвы по следу гусеничного трактора больше, чем вне следа, на 16 %, а по следам колесных тракторов оно возрастает на 44–65 %, что ведет к росту погектарного расхода топлива на 15–30 %, снижению производительности и качества работы почвообрабатывающих агрегатов. В связи с этим и в мировой практике, и в нашей стране создаются и получают широкое распространение системы минимальной и нулевой обработок почв и новые технические средства для их осуществления.
Технологии возделывания, основанные на приемах минимальной обработки почвы, являются рациональной альтернативой их интенсификации. Для защиты почвы и посевов в зернопропашных севооборотах разработаны и внедрены новая система противоэрозионной минимальной обработки почвы, включающая в себя мульчирующие, ярусно-плоскорезные и другие почвозащитные приемы, и комплекс комбинированных противоэрозионных машин.
Существенным аргументом в пользу минимализации обработки почвы является сокращение затрат не только на выполнение полевых работ, но и на восполнение машинного парка. Важнейшим критерием, определяющим выбор машин для обработки почвы, является их способность выполнять операции с заданным качеством за минимальное число проходов агрегата по полю или за один проход. Качественная обработка почвы должна обеспечивать условия для равномерного распределения посевного материала по глубине и площади питания, создавать благоприятные условия для прорастания семян и развития растений. По прогнозу Россельхозакадемии, к 2010 г. минимальная обработка почвы найдет применение на 55–60 % площади пашни России.
Чтобы добиться высокоэффективного использования машин для минимальной обработки необходимы высококвалифицированные специалисты, которые должны хорошо знать устройство и принцип работы комбинированных машин и агрегатов, технологические регулировки, правила эксплуатации, выявлять и устранять возможные неисправности, возникающие при их работе.
Практические сведения, изложенные по этим вопросам в настоящем учебном пособии, недостаточно отражены в имеющейся литературе, поэтому представленная информация по современным объектам изучения как отечественного, так и зарубежного производства, несомненно, будет полезна и актуальна.
1 КУЛЬТИВАТОР КОМБИНИРОВАННЫЙ КППШ-6
1.1 Назначение культиватора
Культиватор комбинированный предназначен для сплошной предпосевной обработки почвы всех типов при влажности 8–20 % и твёрдости почвы (0,4–1,6 кгс/см2) на полях с ровным микрорельефом местности и на склонах, не превышающих 8º, кроме зон, подверженных ветровой и водной эрозиям и засорённых камнями. На полях не допускается скопление куч соломы и растительных остатков, наличие шпагата и проволоки. Культиватор полунавесного типа агрегатируется с тракторами тягового класса 3.
Техническая характеристика культиватора приведена в таблице 1.1
Таблица 1.1 – Техническая характеристика культиватора КППШ-6
1.2 Устройство и работа культиватора и его составных частей
Культиватор (рисунок 1.1) представляет собой полунавесное сельскохозяйственное орудие для предпосевной обработки почвы. Средняя рама 1 культиватора через траверсу 2 крепится к трехточечной навесной системе трактора. На задней балке средней рамы 1 смонтировано шасси 3 с гидравлически управляемыми транспортными колесами. Правая рама 4 и левая рама 5 присоединены к средней раме 1 через шарниры.
Средняя рама 1, правая рама 4 и левая рама 5 в сборе представляют собой четыре продольные балки, на каждой из которых на трех шарнирных опорах подвешены рабочие органы – четыре культиваторные секции 6 и четыре прикатчика 7. На передней балке средней рамы 1 укреплены два