CC BY
3УДК 634.1-13
Балкаров Р. А., Темиржанов И. О., Заммоев А. У., Казанов Х. К.
Balkarov R. A., Temirzhanov I. O., Zammoev A. U., Kazanov H. K.
НОВАЯ МЕХАНИЗИРОВАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ УХОДА ЗА ПОЧВОЙ В ПРИСТВОЛЬНЫХ ПОЛОСАХ САДА
NEW TECHNOLOGY MECHANIZED CARE OF THE SOIL IN THE BANDS OF TREE TRUNKS OF GARDEN
В статье рассматриваются вопросы актуальной проблемы современного горного и предгорного садоводства - разработки эффективной механизированной технологии ухода за почвой приствольных полос многолетних молодых плодовых насаждений на склонах. Предлагается к практическому применению новая почвозащитная и ресурсосберегающая технология ускоренного создания гумусового слоя в приствольных полосах молодых садов и новое техническое средство - комбинированный коси-лочно-фрезерный агрегат, которые позволяют не только эффективно использовать энергию и сохранять почвенный покров, но способствовать восстановлению и улучшению почвы. Это обеспечивается благодаря применению в молодых садах посева сидеральных трав и использование их зеленой массы для мульчирования почвы. В междурядьях высевают многолетние травы, рыхлят пахотный слой почвы в приствольных полосах фрезой, перемешивая его с прошлогодним мульчматериалом, а затем косилкой покрывают обработанную полосу свежим мульчматериалом. Оба технологических процесса - фрезерование почвы и скашивание растительности на мульчу осуществляются одной машиной - комбинированным косилочно-фрезерным агрегатом. Осуществление такого ухода за почвой в приствольных полосах плодовых молодых насаждений до вступления в плодоношение позволяет ускорить процесс гумификации почвы и восстановить её плодородие.
В результате теоретических исследований и экспериментальных исследований были установлены рациональные параметры и режимы работы рабочих органов, разработан опытный образец косилочно-фрезерного агрегата, апробация которого подтвердила осуществимость предложенного агротехнического приема и достаточно высокий потенциал для дальнейшего его совершенствования.
The article is dealt with the actual problems of modern mountain and foothill horticulture - development of effective technologies of mechanized care of soil around-trunk bands of young perennial fruit plantations on the slopes. It is proposed to the practical application of new soil protection and resource-saving technology of the accelerated creation of humus layer in tree trunks bands of young gardens and a new technical facility - as a combined cutter and milling machine, which is allowed not only efficient use of energy and maintained soil cover, but contribute to the restoration and improvement of soil. This is achieved through the use green of manure crop of herbs in young orchards and their use of green matter for mulching. Between rows it is seeded perennial grasses, loosen the topsoil in tree trunks bands cutter, mixing it with last year mulch and then the mower cover treated band fresh mulch. Both technological process - soil milling and mowing vegetation mulch made one machine - a combined cutter and milling machine. Implementation of such care for soil in the tree trunks of young fruit plantations before coming into fruition accelerate the process of humification of the soil and restore its fertility.
In result of theoretical studies and experimental studies it was set rational parameters and modes of working bodies, developed a prototype of cutter milling machine, which testing has confirmed the feasibility of the proposed agricultural practices and high enough potential for its further improvement.
Ключевые слова: комбинированный коси-лочно-фрезерный агрегат, уход за почвой в приствольной полосе сада, почвозащитная ресурсосберегающая технология, результаты апробации.
Key words: combined soil milling and mulching unit, soil care in the tree trunks bands of garden, soil protection resource-saving technology, testing results.
Балкаров Руслан Асланбиевич -
доктор технических наук, профессор кафедры технологии обслуживания и ремонта машин в АПК, ФГБОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова», г. Нальчик Тел.: (903) 425 00 59 E-mail: rus.balkarov.52@mail.ru
Темиржанов Ильяс Османович -
кандидат технических наук, доцент, зам. директора по МТО - главный инженер ФГБНУ «Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного садоводства», г. Нальчик Тел.: (928) 692 25 73 E-mail: kbrapple@mail.ru
Казанов Хусен Кубатиевич -
научный сотрудник, ФГБНУ «Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного садоводства», г. Нальчик Тел.: (928) 928 706 77 59 E-mail: kazanov_husen@mail.ru
Заммоев Аслан Узеирович -
кандидат технических наук, зав.отделом механизации трудоемких процессов, ведущий научный сотрудник ФГБНУ «Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного садоводства», г. Нальчик Тел.: (928) 915 45 18 E-mail: zammoev@mail.ru
Balkarov Ruslan Aslanbievich -
Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of technology maintenance and repair of machines in agriculture, FSBEI HE «Kabardi-no-Balkarian State Agrarian University named after V.M. Kokov», Nalchik Tel.: (903) 425 00 59 E-mail: rus.balkarov.52@mail.ru
Temirzhanov Ilyas Osmanovich -
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, deputy. director of the Engineering and technical support - Chief Engineer FSBSI «North Caucasus Research Institute of mountain and foothill horticulture», Nalchik Tel.: (928) 692 25 73 E-mail: kbrapple@mail.ru
Zammoev Aslan Uzeirovich -
Candidate of Technical Sciences of the Department of mechanization of labor-intensive processes, leading researcher FSBSI «North Caucasus Research Institute of mountain and foothill horticulture», Nalchik
Tel.: (928) 915 45 18 E-mail: zammoev@mail.ru
Kazanov Husen Kubatievich -
Researcher, FSBSI «North Caucasus Research Institute of mountain and foothill horticulture», Nalchik
Tel.: (928) 928 706 77 59 E-mail: kazanov_husen@mail.ru
Введение. Одной из актуальных проблем современного горного и предгорного садоводства является повышение эффективности технологий ухода за почвой и разработка технических средств для эффективного ухода за почвой приствольных полос многолетних плодовых насаждений. Механизированные технологии равнинного садоводства мало эффективны в специфичных условиях горного земледелия. Существующие средства механи-
зации недостаточно удовлетворяют предъявляемым здесь требованиям по маневренности, проходимости, массогабаритам, производительности, безопасности и т. д. Кроме того, уход за почвой должен обеспечивать сохранение и повышение плодородия почвы, благоприятно влиять на экологию окружающей среды, уменьшение негативного влияния природных факторов [5].
Исследованиями ученых установлено, что в горном и предгорном земледелии Северного Кавказа главным лимитирующим фактором является почвенное плодородие. Поэтому наиболее рациональным в горном и предгорном садоводстве является применение дерново-перегнойной системы содержания почвы, благодаря наличию у нее почвозащитных свойств.
Технологии ухода за почвой должны быть направлены не только к эффективному использованию энергии и сохранению почвенного покрова, но и на ее восстановление и улучшение. В этой связи, наибольшую практическую значимость приобретают механизированные технологии, реализующие агроприем мульчирования почвы, который позволяет создавать покрытие, препятствующее переносу пара от поверхности почвы в атмосферу, снизить непродуктивное испарение влаги и, как следствие, повысить водообеспеченность почвы и устойчивость урожая плодовых культур.
Описание новой технологии. В результате анализа существующих методов борьбы с водной эрозией на террасированных склоновых землях с учетом факторов её возникновения, условий развития и последствий был предложен новый технологический прием -способ ускоренного создания гумусового слоя в приствольных полосах молодых садов (рис. 1) [3, 6] и новое техническое средство, которое его реализует - комбинированный коси-лочно-фрезерный агрегат (КФА).
Рисунок 1 - Способ ускоренного создания гумусового слоя в приствольных полосах молодых садов
Способ включает применение в молодых садах посева трав и использование их зеленой массы для мульчирования почвы. В междурядьях высевают многолетние травы, рыхлят пахотный слой почвы в приствольных полосах, перемешивая его с прошлогодним мульчматериалом. Затем скашивают многолетние травы в междурядьях деревьев, доставляемые за счет инерционного движения режущих органов к приствольным полосам, покрывая обработанную почву. При этом рыхление и скашивание осуществляют комбинированным агрегатом, включающим две боковые фрезы и косилку. Мульчирование осуществляют в течение 2-3 лет для ускоренной гумификации почвы в приствольных полосах плодовых насаждений до периода плодоношения в одном цикле. Изобретение позволяет ускорить создание гумусового слоя в приствольной полосе молодых садов.
Агрегат включает две боковые фрезы (поз. 5) для рыхления пахотного слоя почвы и перемешивания с ней мульчматериала со второго цикла и роторные режущие органы (поз. 4) для двух-трехкратного скашивания многолетних трав в междурядьях (поз. 1) деревьев (поз. 6), доставляемых за счет инерционного движения режущих органов к приствольным полосам (поз. 3), покрывая ею обработанную почву (поз. 2) вслед за фрезами.
Комбинированный агрегат транспортируется трактором класса 1.4 или 2. Здесь вращающее движение рабочих органов передается через вал отбора мощности трактора на редуктор (поз. 7), а от него через ременную передачу к режущим органам для скашивания трав и к фрезам для обработки почвы.
Перемешанный с почвой мульчматериал подвергается гумуфикации ускоренно, поскольку она осуществляется в анаэробных условиях с одновременным возобновлением мульчматериала в приствольных полосах в отличие существенно от данных в приведенном аналоге, то есть в аэробных условиях.
Таким образом, в течение 2-3-х лет и более осуществляется конвейерно-технологический процесс, с одной стороны, мульчирования, с другой - ускоренной гумуфикации приствольных полос молодых деревьев до возрастного периода - роста и плодоношения.
Технический результат предложенного способа состоит в том, что кратность посева трав для ускоренного создания мульчматериа-
ла и ускоренной гумуфикации приствольных полос молодых деревьев сокращается на 50%, а комбинированный агрегат обеспечивает совмещение двух агроприемов в одном цикле.
Представленная инновационная технология была высоко оценена и удостоена золотой медали на Всероссийской агропромышленной выставке «Золотая осень - 2012» (г. Москва).
Результаты теоретических исследований и экспериментов. Теоретические исследования и ряд экспериментов с опытными образцами рабочих органов КФА позволили установить рациональные параметры и режимы работы агрегата [1, 2, 4]:
- энергетическое средство - трактор МТЗ-80;
- скорость передвижения энергетического средства - 1,4 м/с;
ротационные рабочие органы:
- количество роторов - 3;
- привод роторов - ременная передача через мультипликатор от ВОМ;
- диаметр ротора, м - 0,618;
- ориентация ротора - вертикальная;
- тип режущего элемента - плоский, горизонтальный;
- количество режущих элементов на роторе, шт. - 2;
- скорость вращения роторов, об./мин. -2100;
фрезерные рабочие органы:
- количество роторов - 2;
- привод роторов - цепная передача через мультипликатор от ВОМ;
- диаметр ротора, м - 0,22;
- ориентация ротора - вертикальная;
- тип режущего элемента - плоский, вертикальный;
- количество режущих элементов на роторе, шт. - 2;
- скорость вращения роторов, об./мин. - 400.
Условия проведения апробации. С учетом этих требований отделом механизации ФГБНУ СевКавНИИГиПС была выполнена
Литература
1. Атласкиров А.М., Шекихачев Ю.А., Шомахов Л.А., Балкаров Р.А., Сенов Х.М., Твердохлебов С.А. Обоснование конструктивной схемы ротационной садовой косилки // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2012. № 79. С. 260-270.
опытно-конструкторская работа и изготовлен опытный образец косилочно-фрезерного агрегата (рис. 2). Его апробацию проводили в полевых условиях на участках сада на За-тишьенском опытном полигоне ФГБНУ СевКавНИИГиПС с насаждениями яблони сортов Флорина и Ред Чиф на клоновом подвое М26 по интенсивной схеме посадки 5 х2 м.
Рисунок 2 - Косилочно-фрезерный агрегат перед началом процесса работы
Результаты апробации. В результате апробации было установлено, что глубина обработки почвы фрезой составила - 8-12 см. Большую часть измельченной почвы составляли комки и частицы размерами 8-15 мм. Не менее 40% срезанной косилкой растительной массы укладывалось поверх полосы обработанной почвы, сформированной фрезой.
Область применения: уход за почвой в горном и предгорном садоводстве.
Выводы. Полученные результаты показали, что конструкция косилочно-фрезерного агрегата позволяет осуществить новый технологический прием ухода за почвой в приствольных полосах сада, а сама конструкция имеет достаточный потенциал для дальнейшего совершенствования.
References
1. Atlaskirov A.M., Shekikhachev Yu.A., Shomakhov L.A., Balkarov R.A., Senov Kh.M., Tverdokhlebov S.A. Obosnovanie konstruktivnoj skhemy rotatsionnoj sadovoj kosilki // Politema-ticheskij setevoj elektronnyj nauchnyj zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo uni-versiteta. 2012. № 79. S. 260-270.
2. Атласкиров А.М., Шекихачев Ю.А., Шомахов Л.А., Балкаров Р.А., Сенов Х.М., Твердохлебов С.А. Оптимизация параметров и режимов работы ротационной садовой косилки // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2012. № 79. С. 305-314.
3. Бербеков В.Н., Бакуев Ж.Х., Темиржа-нов И.О., Заммоев А.У. Инновационная технология повышения плодородия почвы в горном садоводстве // Вестник сельскохозяйственного консультирования. 2015. №4. С. 5459.
4. Заммоев А.У., Балкаров Р.А., Медов-ник А.Н., Твердохлебов С.А. Основы проектирования блочно-модульных машин для горного и предгорного садоводства и некоторые перспективы разработки // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2014. № 97. С. 294-309.
5. Лигидов Р.П. Технология плющения растительности на корню в междурядьях садов, параметры и режимы работы плющильного агрегата: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. Нальчик, 2004. 20 с.
6. Темиржанов И.О., Бербеков В.Н., Балкаров Х.Ж., Бакуев Ж.Х., Марченко И.А. Способ ускоренного создания гумусового слоя в приствольных полосах молодых садов // Патент РФ на изобретение №2400958 от 20.04.2009.
2. Atlaskirov A.M., Shekikhachev YuA., Shomakhov L.A., Balkarov R.A., Senov Kh.M., Tverdokhlebov S.A. Optimizatsiya parametrov i rezhimov raboty rotatsionnoj sadovoj kosilki // Politematicheskij setevoj elektronnyj nauchnyj zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrar-nogo universiteta. 2012. № 79. S. 305-314.
3. Berbekov V.N., Bakuev Zh.Kh., Temir-zhanov I.O., Zammoev A.U. Innovatsionnaya tekhnologiya povysheniya plodorodiya pochvy v gornom sadovodstve // Vestnik selskohozyaj-stvennogo konsultirovaniya. 2015. №4. S. 54-59.
4. Zammoev A.U., Balkarov R.A., Medov-nikA.N., Tverdokhlebov S.A. Osnovy proekti-rovaniya blochno-modulnykh mashin dlya gornogo i predgornogo sadovodstva i nekotorye perspektivy razrabotki // Politematicheskij setevoj elektronnyj nauchnyj zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2014. № 97. S. 294-309.
5. Ligidov R.P. Tekhnologiya plyushcheniya rastitelnosti na kornyu v mezhduryadyakh sadov, parametry i rezhimy raboty plyuschilnogo agregata: avtoref. diss. ... kand. tekhn. nauk. Nalchik, 2004. 20 s.
6. Temirzhanov I.O., Berbekov V.N., Balkarov Kh.Zh., Bakuev Zh.Kh., Marchenko I.A. Sposob uskorennogo sozdaniya gumusovogo sloya v pristvolnykh polosakh molodykh sadov // Patent RF na izobretenie №2400958 ot 20.04.2009.
