Kazan, Kazan, Russian Federation
Kazan, Kazan, Russian Federation
The paper presents results of research on the effective ways and means for tillage and seeding in the cultivation of crops in drought weather conditions. In order to improve the treatment quality, moisture-accumulating capacity and water saving of the soil in cropping technology with minimum tillage, including its final (finish) preparation for sowing with lower power consumption, we proposed new tillage methods. The first method involves post-harvest surface moisture-challenging loosening the stubble to a depth of 3-5 cm, the main non-recourse autumn moisture-absorbing loosening to a depth of 20-30 cm, deep moisture-accumulating Diesel hoeing to a depth of 40-65 cm, the spring surface moisture-closing loosening to a depth of 4-5 cm and moisture-mulching pre-sowing tillage to a depth of 4-5 cm with a seal seed bed and combing the weeds in the stage of “white thread”. The second method comprises the moisture-accumulating phase, which is performed in the autumn, when in the soil a vertical slit with a controllable pitch was made by spade working units and placing them in a staggered manner. Then we perform a second spring moisture-saving phase by solid surface loosening and mulching with rotary tools with working units to a depth of seeding. So that to implement the proposed methods the authors developed a set of tillage and seeding equipment (69 types of devices, 30 types of working units, 35 types of plug-in modules). Their production was mastered. The developed machines provide higher yields by 5 kg per hectare, reduce energy and labor costs up to 50%, have a competitive advantage over domestic and foreign counterparts.
minimum tillage, moisture-accumulating, moisture-saving, mulching, vertical machining, single disc coulter, lane sowing.
Введение. Система обработки почвы является важнейшим фактором регулирования агрофизических, агрохимических и биологических свойств почвы, и до сегодняшнего дня остается одним из наиболее дискуссионных элементов системы земледелия.
В засушливых условиях обработке почвы придается особое значение. В зонах с недостаточным количеством атмосферных осадков, при развитии почвенной и атмосферной засух традиционная система обработки почвы, основанная на отвальной вспашке, не способствует накоплению и сбережению влаги. А нарушение технологии и агротехнических сроков при этом приводят к тому, что пахотный горизонт может потерять практически всю усвояемую влагу.
Для обеспечения максимального накопления влаги и ее сохранения в почве необходим переход к разноглубинным комбинированным и мульчирующим системам обработки почвы и посева с соответствующим техническим и технологическим обеспечением[1, 2].
Влагосбережения можно добиться в том случае, если на поверхности почвы сразу после уборки однолетней культуры создать мульчирующий слой толщиной 4-6 см из растительных остатков (стерни, соломы) или из растительных остатков и почвы, измельченной до мелкокомковатого состояния, и до наступления зимы поддерживать его в рыхлом состоянии. Известно, что под мульчей даже в самые засушливые периоды года почва остается относительно влажной. В то же время, даже в годы с хорошей увлажненностью, глубокая некачественная вспашка приводит к пересыханию почвы на глубину 30-50 см и более. Установлено, что формирование слоя мульчи на поверхности почвы, а также обработка почвы, направленная на формирование широкой сети капиллярных каналов, пронизывающих почвенные горизонты на значительную глубину, не нарушает динамические режимы движения внутрипочвенной влаги и обеспечивает наиболее благоприятные условия развития корневой системы растений.
В качестве основных преимуществ мульчирующей системы обработки почвы перед традиционной можно отметить следующие:
- предотвращение активного испарения влаги из верхнего корнеобитаемого слоя;
- более активное впитывание и накапливание избыточной влаги при таянии снежного покрова и обильных осадках;
- предотвращение водной эрозии почвы, что особенно актуально для склоновых земель в районах с преобладанием пересеченной местности;
- при насыщении почвы растительными остатками почвенные агрегаты становятся более устойчивыми к механическому воздействию, что предотвращает разрушение почвы под воздействием рабочих органов и ходовых систем;
- снижение затрат топлива и энергии на 1 га обработки пашни.
1. Gabdrakhmanov I.Kh. Sistema zemledeliya Respubliki Tatarstan. Innovatsii na baze traditsiy. Obscie aspekty sistemy zemledeliya. [Farming system of the Republic of Tatarstan. Innovation based on tradition. P.1. General aspects of farming systems]. / I.Kh. Gabdrakhmanov, D.I. Fayzrakhmanov, A.R. Valiev, R.I. Safin and others. - Kazan: Tsentr innovatsionnykh tekhnologiy, 2013. - P. 168.
2. Valiev A.R. Technical support of agriculture system of the Republic of Tatarstan: current state and development trends. [Tekhnicheskoe obespechenie sistemy zemledeliya Respubliki Tatarstan: sovremennoe sostoyanie i napravleniya razvitiya] / A.R. Valiev, R.I. Safin, N.I. Semushkin, B.G. Ziganshin // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - The Herald of Kazan State Agrarian University. - 2012. - №4. - P. 65-70.
3. Patent №2457651 RF, MPK 7 A01V 59/04. Sposob obrabotki pochvy. (Patent №2457651 RF, MPK7 A01V 59/04. The soil tillage methods). / N.K. Mazitov, P.A. Chekmarev, N.G. Kovalev and others. - Reported 16.02.2011. Published 10.08.2012. Bulletin №22.
4. Mazitov N.K. Import replacing machines complex for energy-efficient water-keeping tillage. [Importozamenyayuschiy kompleks mashin dlya vlagoakkumuliruyuschey energosberegayuschey tekhnologii obrabotki pochvy] / N.K. Mazitov, R.L. Sakhapov, S.Yu. Dmitriev and others // Mekhanizatsiya i elektrifikatsiya selskogo khozyaystva. - Mechanization and electrification of agriculture. 2013. - №1.- P. 2-4.
5. Pochvoobrabatyvayuschiy i posevnoy kompleks dlya energo-, resursosberegayuschego proizvodstva produktsii rastenievodstva. [Tillage and seeding machine for the energy-and resource-saving crop production (Recommended application)] / Yu.F. Lachuga, N.K. Mazitov, V.V. Blednykh and others. - Moscow: OOO “Stolichnaya tipografiya”, 2008. - P. 120.
6. Patent №2210877 RF, MPK7 A01V 79/02. Shirokozakhvatnuy blochno-modulnuy selskokhozyaystvennuy agregat “Ku Maz”. (Patent №2210877 RF, MPK7 A01V 79/02. Wide block-modular agricultural unit “Ku Maz”) / N.K. Mazitova, V.M. Drincha, S.A. Smetankin and others. - Reported 28.05.2001. Published 27.08.2003.
7. Patent №96452 RF, MPK7 A01V 73/00. Shirokozakhvatnuy blochno-modulnuy selskokhozyaystvennuy agregat. (Patent №96452 RF, MPK7 A01B 73/00. Wide block-modular agricultural unit). / G.V. Khaetskiy, M.V. Borovitskiy, A.M. Boev, N.K. Mazitov, L.Z. Sharafiev. - Reported 23.03.2010. Published 10.08.2010. Bulletin №22.
8. Mazitov N.K. Theoretical bases of standardized modular tillers designing. [Teoreticheskie osnovy proektirovaniya unifitsirovannykh blochno-modulnykh pochvoobrabatyvayuschikh mashin] / N.K. Mazitov, L.Z. Sharafiev, F.M. Sadriev and others // Vestnik Bashkirskogo GAU. - The Herald of the Bashkir State Agrarian University. - 2013. - №2 (26). - P. 93-98.
9. Mazitov N.K. Fodder production economy in drought conditions through the use of domestic appliances complex. [Ekonomika kormoproizvodstva v usloviyakh zasukhi na osnove primeneniya otechestvennogo kompleksa tekhniki] / N.K. Mazitov, N.E. Garipov, L.Z. Sharafiev and others. // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - The Herald of Kazan State Agrarian University. - 2011. - №2 (20). - P. 103-105.
10. Mazitov N.K. Experimental study of different designs for elastic rippers of cultivators for tillage. [Eksperimentalnoe issledovanie razlichnykh konstruktsiy uprugikh rykhliteley kultivatorov dlya predposevnoy obrabotki pochvy]. / N.K. Mazitov, R.S. Bagmanov, L.Z. Sharafiev // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - The Herald of Kazan State Agrarian University. - 2011. - №4. - P. 84-88.
11. Mazitov N.K. Improving the efficiency of seedbed by block-modular cultivators. [Povyshenie effektivnosti predposevnoy obrabotki pochvy blochno-modulnymi kultivatorami] / N.K. Mazitov, L.Z. Sharafiev, R.L. Sakhapov and others. // Tekhnika v selskom khozyaystve. - Technology in agriculture. - 2013. - №1. - P. 2-3.
12. Mazitov N.K. Results of comparative tests of block-modular cultivators. [Rezultaty sravnitelnykh ispytaniy blochno-modulnykh kultivatorov] / N.K. Mazitov, L.Z. Sharafiev, R.L. Sakhapov and others. // Traktory i selkhozmashiny. - Tractors and agricultural machinery. - 2013. - № 3. - P. 54-56.
13. Patent №2487518 RF, MPK 7 A01V 79/02, 13/16, 35/16. Sposob bezotvalnoy obrabotki sklonovykh zemel. (Patent №2487518 RF, MPK 7 A01V 79/02, 13/16, 35/16. Subsurface treatment method of sloping lands). / Yu.I. Matyashin, A.R. Valiev, R.I. Safin and others. - Reported 07.10.2011. Published 07.20.2013. Bulletin №20.
14. Patent №112582 RF, MPK 7 A01V 11/00. Pochvoobrabatyvayuschee orudie dlya bezotvalnoy obrabotki pochvy. (Patent №112582 RF, MPK 7 A01V 11/00. Tiller for subsurface tillage). / Yu.I. Matyashin, A.R. Valiev, A.V. Matyashin and others. - Reported 15.07.2011. Published 20.01.2012. Bulletin №2.
15. Patent №106074 RF, MPK 7 A01V 49/00. Rotatsionno-kolebatelnuy rabochiy organ. (Patent №106074 RF, MPK 7 A01V 49/00. Rotational and vibrational working unit). / Yu.I. Matyashin, A.R. Valiev, A.V. Matyashin and others. - Reported 12.01.2011. Published 10.07.2011. Bulletin №19.
16. Valiev A.R. Kombinirovannoe orudie dlya poverkhnostnoy mulchiruyuschey obrabotki pochvy s rotatsionnymi konicheskimi rabochimi organami // Materialy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii “Innovatsionnoe razvitie agropromyshlennogo kompleksa”. (Combined tool for surface mulch tillage with rotary conical working units / A.R. Valiev, F.F. Yarullin // Proceedings of the All-Russian scientific-practical conference “Innovative development of agriculture”). - Kazan: Izd-vo Kazanskogo GAU, 2010. - Vol 77. - Part 2. - P. 308-312.
17. Patent №2433582 RF, MPK 7 A01V 15/16, 23/06. Rabochiy organ pochvoobrabatyvayuschego orudiya. (Patent №2433582 RF, MPK 7 A01V 15/16, 23/06. Working unit of tillaer). / A.R. Valiev, P.I. Makarov, F.F. Yarullin and others. - Reported 29.03.2010. Published 20.11.2011. Bulletin №32.
18. Patent №104814 RF, MPK A01V, 35/16. Rotatsionnuy rabochiy organ. (Patent №104814 RF, MPK A01V 35/16. Rotary working unit.) / Yu.I. Matyashin, A.R. Valiev, K.V. Fedulkina. - Reported 02.11.2010. Published 27.05.2011. Bulletin №15.
19. Patent №106489 RF, MPK 7 A01V 29/00. Rotatsionnuy rabochiy organ. (Patent №106489 RF, MPK 7 A01V 29/00. Rotary working unit.) / Yu.I. Matyashin, A.R. Valiev, A.P. Martyanov. - Reported 09.11.2010. Published 20.07.2011. Bulletin №20.
20. Valiev A. Improvement of rotary tools for the pre-sowing soil cultivation conditions / A.Valiev, J. Matjashin, B. Ziganshin, L. // Siraziev. Proceedings of XX International scientific and technical conference on transport, road-building, agricultural, hosting & hauling and military technics and technologies “TRANS & MOTAUTO’12”. - Varna, Bulgaria: Scientific-technical union of mechanical engineering, 2012. - P. 94 - 96.
21. Valiev A. Sovershenstvovanie rotatsionnykh orudiy dlya poverkhnostnoy obrabotki pochvy. [Improvement of rotary tools for surface soil treatment] / A. Valiev, L. Hidiatov, B. Ziganshin // Mechanization on zemledelieto. - Sofia: Blgarska assotsiatsiya po mekhanizatii zemledelieto. - Godin LIX, br.3/2013. - P. 19-20.
22. Shaydullin Kh.Kh. Povysim konkurentosposobnost otechestvennoy posevnoy tekhniki. (Improve the competitiveness of domestic seeding equipment) / Kh.Kh. Shaydullin, M.K. Shaykov, R.R. Shaydullin and others [electronic resource]. - Available at: http://www.tc-laishevo.ru/art_suzt4-harasha.html. - (Date of application 10.02.2013.)
23. Patent №2464764 RF MPK A01S 7/12. Universalnuy diskovo-ankernuy soshnik. (Patent №2464764 RF MPK A01S 7/12. Universal rolling hoe coulter) / M.K. Shaykov, A.Yu. Izmaylov, Kh.Kh. Shaydullin and others. - Reported 31.05.2011. Published 27.10.2012. Bulletin №30.
24. Patent №118506 RF MPK A01S 7/12. Universalnuy vysevayuschiy apparat. (Patent №118506 RF MPK A01S 7/12. Universal seeding machine.) / Kh.Kh. Shaydullin, A.Yu. Izmaylov, M.K. Shaykhov and others. - Reported 29.02.2012. Published 27.07.2012. Bulletin №21.
