В условиях горного садоводства проблема снижения эрозионных процессов стоит особенно остро [1-4]. Это объясняется тем, что потоки дождевой и талой воды смывают почвенный покров. Кроме этого, смывается также и слой мульчирующей растительности [5-11].
Для решения данной проблемы предлагаются способ и устройство для плющения растительности, при использовании которого растения подвергаются плющению на корню, т.е. без срезания, и оставляются на поверхности почвы в качестве мульчи. Расплющенные растения не смываются потоками воды, так как продолжают удерживаться в почве при помощи корней. Армированная растительными корнями почва также меньше подвергается водной эрозии [12-15].
С целью проверки в производственных условиях результатов теоретических и экспериментальных исследований был изготовлен плющильный агрегат для плющения растительности в междурядьях плодовых насаждений на склоновых и галечниковых землях. Для проверки правильности определения оптимальных значений основных параметров плющилки, надежности и работоспособности опытного образца и совершенствования конструктивных, кинематических и технологических параметров плющилка была испытана в ФГБНУ «Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного садоводства» на Затишинском и Долинском опытных полигонах.
По результатам теоретических и экспериментальных исследований основными параметрами опытного образца плющилки были выбраны следующие параметры: транспортное средство – трактор МТЗ-80; рабочая скорость агрегата (III-IV передачи трактора МТЗ-80) – 1,8 м/с; диаметр вальца – 0,235 м; частота вращения кривошипа – 54,4 с-1.
Таблица – Требования к разработанному агрегату
Показатель |
Значение |
Требования надежности | |
Наработка на отказ, ч, не менее |
50 |
Срок службы, лет, не менее |
6 |
Гарантийный срок службы, лет, не менее |
2 |
Коэффициент готовности, не менее |
0,96 |
Коэффициент технического использования, не менее |
0,93 |
Среднее сменное время технического обслуживания, ч, не более |
0,2 |
Требования к технологичности | |
Машина должна расчленяться на рациональное число составных частей с учетом технологичности сборки | |
Должна быть обеспечена возможности использования в конструкции машины стандартных и унифицированных изделий | |
Должна быть обеспечена общая сборка без промежуточной разборки и повторных сборок составных частей | |
Соединение составных частей не должно требовать сложной и необоснованно точной обработки сопрягаемых поверхностей | |
Конструкция соединений не должна требовать дополнительной обработки в процессе сборки | |
Требования к уровню унификации и стандартизации | |
Коэффициент применяемости, %, не менее |
80 |
Коэффициент применяемости стандартных составных частей, %, не менее |
5 |
Коэффициент повторяемости, %, не менее |
84 |
Требования к условиям эксплуатации | |
Уклон местности, град, не более |
8 |
Влажность почвы в междурядьях в слое до 0,1 м, МПа, не менее |
0,5 |
Ширина междурядий, м, не менее |
4 |
Высота микронеровностей на полотне террас, м, не более |
0,1 |
Ширина свободного прохода в междурядье, м, не менее |
3 |
Требования безопасности | |
Разработанные технические средства должны соответствовать «Единым требованиям к конструкции тракторов и сельскохозяйственных машин по безопасности и гигиене труда» | |
Разработанные технические средства должны соответствовать ГОСТ 12.2.111-85 «Машины сельскохозяйственные навесные и прицепные» | |
Механизмы должны быть легкодоступны для проведения технического обслуживания, регулировки, смазки | |
Требования эстетики и эргономики | |
Обобщенный эстетический показатель, баллов, не менее |
3 |
Эргономические показатели должны соответствовать ГОСТ 12.2.019-86 и ГОСТ 16.035-81 | |
При проведении производственных испытаний проводились опыты по определению производительности и эффективности работы плющильного агрегата с учетом требований, приведенных в таблице. Производственные испытания показали, что производительность плющильного агрегата для плющения растительности на корню в среднем составила 1,5…1,7 га/ч.
Испытания показали, что сохранение равномерно сплющенной растительности на корню и более мощный травяной покров способствует оптимизации температурного режима почвы и тем самым улучшает условия жизнедеятельности плодовых растений.
Сохраненный травяной покров под плодовыми насаждениями служит мощным природным фактором мелиорации галечниковых земель и является одним из важнейших особенностей технологии галечникового садоводства. Ограничение частоты скашивания травостоя и плющения на корню оказывает положительное влияние на водный и питательный режимы почв, обеспечивает усиление ростовых процессов у плодовых деревьев и повышение их урожайности. На варианте с плющением травы на корню урожайность яблони выше на 10-12 %, чем на варианте с частыми укосами.
Помимо явного технологического преимущества разработанного способа перед традиционным скашиванием, его использование обеспечивает снижение в 2-3 раза энергозатрат при проведении работ, поскольку за вегетационный период вместо 5-6 разового скашивания растительности, плющение проводится всего 3-4 раза, при этом у самого агрегата потребная мощность меньше в 2 раза. Таким образом, достигается повышение производительности труда более чем в 2-3 раза. Проведенные испытания показали, что ведущим агроприемом в предупреждении развития эрозии почв является плющение растительности. Мульчирование поверхности почвы расплющенными растениями снижает сток в 4,4...10,7 раза, а смыв в более чем в 10 раз. На второй год после закладки опыта смыв практически прекратился.
Анализ полученных данных показывает, что террасы как противоэрозионные устройства нуждаются еще и в дополнении их агротехническими приемами для предупреждения потери осадков на сток.