RU2510625C1

RU2510625C1 - Method of soil reclamation and device for its implementation

Info

Publication number: RU2510625C1
Application number: RU2012146495/13A
Authority: RU
Inventors: Алексей Семенович Овчинников; Алексей Николаевич Цепляев; Александр Павлович Тибирьков; Валентин Германович Абезин; Валентин Иванович Филин
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2014-04-10

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: method comprises loosening the soil and saturation of arable horizon with the nutrient medium. The nutrient medium is a mixture of NPK fertilisers with powdered polyacrylamide. The device comprises a frame on which the wedge-like racks are mounted with ploughshares in the lower part anda fertiliser hose in the rear part for loosening the soil and placing the nutrient medium. In front of the racks there are vertical circular blades with bearing ribs-limiters of the processing depth. On the frame over the rack there is a fertiliser dispenser, pneumatically connected to the pressure cavity of the fan. The fertiliser dispenser comprises a cylindrical fertiliser hopper, on the bottom of which the removable seeding disc with cells is placed, formed on the periphery of the disc and located relative to each other with overlapping, providing the continuous supply of fertiliser with powdered polyacrylamide. Over the sowing window in the bottom of the fertiliser hopper there is an air duct connected to the pressure cavity of the fan. In the lower part of the air duct on the side of the cell inlet a flexible reflector is mounted with the ability to overlap the inlet cell. On the seeding disc adjoint with the cells the cone agitator-guide of fertiliser is mounted. The ploughshares of subsurface plough are mounted at an angle of crumbling, in the upper part they are made curved with parabolic curvature. The ploughshares have an upper blade sharpening and facing with hard abrasion-resistant alloy of the lower part. In the rear part under the ploughshare there is a fertiliser spreader adjoint with the curved part of the ploughshare and having an outlet nozzle directed tangentially to the curved part of the ploughshare.

EFFECT: this technology and design enable to reduce energy consumption and increase crop yields.

2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для улучшения свойств почвы, обеспечивающих получение высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.The invention relates to agriculture and can be used to improve soil properties, providing high and sustainable crop yields.

Известен способ мелиорации почв, включающий подачу поливной воды через систему оросительных каналов и внесение ее в почву вместе со средствами химизации, установку электродов одной полярности в потоке поливной воды, а электродов другой полярности - в грунте и пропуск между ними постоянного электрического тока, при этом электроды одной полярности устанавливают в оросительном канале со стороны подачи в него поливной воды, а электроды другой полярности - за пределами мелиорируемых площадей в зоне сброса грунтовых вод, а активированную воду одного знака окислительно-восстановительного потенциала забирают из канала и подают дождеванием на почву до приведения рН ее к уровню, оптимальному для сельскохозяйственной культуры (SU авторское свидетельство №1395213 А, ПМК А01G 25/00).A known method of soil reclamation, including the supply of irrigation water through a system of irrigation canals and its introduction into the soil together with chemicals, the installation of electrodes of one polarity in the flow of irrigation water, and electrodes of another polarity in the ground and the passage between them of direct electric current, while the electrodes one polarity is installed in the irrigation canal from the supply side of irrigation water, and electrodes of the other polarity are outside the reclaimed areas in the groundwater discharge zone, and activated water one sign of the redox potential is taken out of the channel and is fed by sprinkling on the soil to bring its pH to a level for optimum crop (SU inventor's certificate №1395213 A PMC A01G 25/00).

К недостаткам способа относятся сложность и энергозатратность его исполнения.The disadvantages of the method include the complexity and energy costs of its implementation.

Известен способ мелиорации маловлагоемких почв, включающий рыхление или вспашку их на глубину 50-70 см с образованием под пахотным горизонтом водоудерживающей прослойки в виде экрана и последующий посев растений, при этом экран создают методом уплотнения подпахотного горизонта, а в поверхностном слое почвы образуют дискретно располагаемые влагонакопительные удобрения с высевом семян вместе с гидрогелем (RU, патент на изобретение №2352092 С2, А01В 79/02).A known method of reclamation of low moisture soils, including loosening or plowing them to a depth of 50-70 cm with the formation of a water-retaining layer in the form of a screen under the arable horizon and subsequent sowing of plants, the screen is created by compaction of the subsurface horizon, and discrete disposable moisture-accumulating in the surface soil layer fertilizers with sowing seeds along with hydrogel (RU, patent for the invention No. 2352092 C2, АВВ 79/02).

К недостаткам способа относятся сложность исполнения - уплотнение подпахотного горизонта, неопределенность в определении влагонакопительных удобрений и гидрогеля.The disadvantages of the method include the complexity of execution - compaction of the subsurface horizon, the uncertainty in the determination of moisture-accumulating fertilizers and hydrogel.

Известен способ мелиорации песчаных и супесчаных почв, включающий укладку на глубине 0,5-0,7 м водоудерживающей прослойки на основе глины, которую вносят в пылевидном виде, и последующий высев растений с целью повышения эффективности мелиорации путем увеличения влагоемкости, корнепроницаемости и плодородия почв за счет комбинированного действия водоудерживающей прослойки и полимерного гидрогеля, глину вносят через вертикальные щели с последующим внесением в них полимерного гидрогеля и высевают злаковые и кормовые культуры, а используют хвалынскую глину, расход хвалынской глины составляет 30-60 т/га, полимерный гидрогель вносят в щели на глубину 25-30 см в норме 10 кг на 1 погонный км щели (SU, патент на изобретение №1787164 A3, МПК С09К 17/00, А01В 79/02).A known method of reclamation of sandy and sandy loamy soils, including laying at a depth of 0.5-0.7 m clay-based water-retaining layer, which is applied in a dusty form, and subsequent planting of plants in order to improve the reclamation efficiency by increasing the moisture capacity, root permeability and soil fertility for due to the combined action of the water-retaining layer and the polymer hydrogel, clay is applied through vertical slots, followed by the introduction of a polymer hydrogel into them and the cereal and fodder crops are sown, and I use tons of Khvalynsk clay, the consumption of Khvalynsk clay is 30-60 t / ha, polymer hydrogel is introduced into slots to a depth of 25-30 cm, normally 10 kg per 1 linear km of slit (SU, patent for invention No. 1787164 A3, IPC С09К 17/00 A01B 79/02).

К недостаткам способа относятся сложность осуществления способа и его недостаточная эффективность, так как гидрогель вносится только в щели шириной 12-15 см.The disadvantages of the method include the complexity of the method and its lack of effectiveness, since the hydrogel is introduced only into the slits 12-15 cm wide.

Данный способ принят нами в качестве ближайшего аналога.This method is accepted by us as the closest analogue.

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - упрощение выполнения способа, снижение его энергоемкости, повышение эффективности использования земельных и водных ресурсов для получения высоких и устойчивых урожаев.The problem to which the invention is directed is to simplify the implementation of the method, reduce its energy intensity, increase the efficiency of land and water resources to obtain high and sustainable yields.

Технический результат - снижение энергоемкости, повышение урожайности.The technical result is a decrease in energy intensity, increased productivity.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе мелиорации почвы и устройстве для его осуществления, включающем рыхление и укладку водоудерживающей прослойки, согласно изобретению рыхление и укладка водоудерживающей прослойки в виде порошкообразного полиакриламида производится плоскорезом-глубокорыхлителем, состоящим из рамы, на которой установлены клинообразные стойки с лемехами в нижней части и тукопроводом в задней, перед стойками установлены вертикальные дисковые ножи с ребордами-ограничителями глубины обработки, на раме над стойкой установлен туковысевающий аппарат, пневматически соединенный с напорной полостью вентилятора, туковысевающий аппарат включает цилиндрический туковый бункер, на днище которого размещен сменный высевающий диск с ячейками, выполненными на периферии диска и расположенными друг относительно друга с перекрытием, обеспечивающим непрерывную подачу туков, над высевающим окном днища в туковом бункере выполнен воздухопровод, соединенный с напорной полостью вентилятора, в нижней части воздухопровода со стороны входа ячеек установлен эластичный отражатель, с возможностью перекрытия входной ячейки, сопряженно с ячейками к высевающему диску закреплен конусный ворошитель-направитель туков, лемехи плоскореза-глубокорыхлителя, установленные под углом крошения в верхней части, выполнены криволинейными с параболической кривизной, имеют верхнюю заточку лезвия и наплавку твердым износостойким сплавом нижней части, в задней части под лемехом расположен тукораспределитель, сопряженный с криволинейной частью лемеха и имеющий выходное сопло, направленное по касательной к криволинейной части лемеха.The specified technical result is achieved by the fact that in the known method of soil reclamation and a device for its implementation, including loosening and laying of a water-retaining layer, according to the invention, loosening and laying of a water-holding layer in the form of a powdered polyacrylamide is carried out by a plow-cutter, a ripper, consisting of a frame on which wedge-shaped racks are installed with plowshares in the lower part and a duct in the rear, vertical circular knives with depth flanges are installed in front of the racks processing, on the frame above the stand there is installed a fertilizer meter, pneumatically connected to the pressure cavity of the fan, the fertilizer meter includes a cylindrical fertilizer hopper, on the bottom of which there is a replaceable metering disk with cells made on the periphery of the disk and located relative to each other with an overlap providing continuous feed tuks, above the sowing window of the bottom in the fertilizer hopper there is an air duct connected to the pressure cavity of the fan in the lower part of the air duct from the sides a flexible reflector is installed at the entrance of the cells, with the possibility of overlapping the input cell, a cone tedder-guide of tuks is fixed in conjunction with the cells to the seed disc, plowshares of the plow-ripper mounted at an angle of crushing in the upper part are made curved with parabolic curvature, have upper blade sharpening and surfacing hard wear-resistant alloy of the lower part, in the rear part under the share there is a fertilizer distributor, paired with a curved part of the share and having an output nozzle, directing tangent to the curved part of the share.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображен плоскорез-глубокорыхлитель, вид сбоку.In Fig.1 shows a plane cutter-ripper, side view.

На фиг.2 - вид сверху на рабочий орган плоскореза-глубокорыхлителя.Figure 2 is a top view of the working body of the ploskorez-ripper.

На фиг.3 - туковысевающий аппарат, вид сбоку без боковой стенки и местным разрезом воздухопровода и днища с высевающим окном.Figure 3 - fertilizer apparatus, side view without a side wall and a local section of the air duct and the bottom with the sowing window.

На фиг.4 - вид сверху на туковысевающий аппарат со снятой крышкой.Figure 4 is a top view of the fertilizer meter with the cover removed.

На фиг.5 - сечение А-А на фиг.2.Figure 5 is a section aa in figure 2.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения заключаются в следующем.Information confirming the possibility of implementing the claimed invention are as follows.

Способ осуществляется с помощью плоскореза-глубокорыхлителя, включающего раму 1, на которой закреплены клинообразные стойки 2. К задней части стойки 2 закреплен тукопровод 3 с помощью кронштейнов 4. К стойке 2 и раме 1 закреплены кронштейны 5, 6. В нижней части стойка 2 имеет закругление 7 по радиусу окружности, кронштейны 5, 6 фиксируют дисковый вертикальный нож 8 с ребордами 9. К нижней части 7 закругленной стойки закреплены лемехи 10. Задняя часть стойки 2 имеет выемку 11 для сопряжения с тукопроводом 3, лемехи 10 для упрочнения имеют распорки 12. На раме 1 над тукопроводом 3 установлен туковысевающий аппарат 13, пневматически соединенный напорным патрубком 14 с напорной полостью вентилятора 15. Туковысевающий аппарат 13 имеет цилиндрический туковый бункер, в котором размещены конусный направитель-ворошитель 16, воздухопровод 17 с эластичным отражателем 18. Под направителем-ворошителем 16 установлен сменный высевающий диск 19 с опорой на днище 20. На периферии высевающего диска 19 выполнены ячейки 21, расположенные друг относительно друга с перекрытием, обеспечивающим непрерывную подачу туков. Сверху туковысевающий аппарат закрыт крышкой с герметичным уплотнителем 22. В днище 20 туковысевающего аппарата 13 соосно с воздухопроводом 17 выполнено высевающее окно 23, сопряженное с тукопроводом 3. Лемехи 10 имеют верхнюю заточку 24 и наплавку 25 твердым износостойким сплавом. Верхняя часть 26 лемеха 10 выполнена криволинейной по параболе. Нижняя верхняя часть лемеха сопряжена с тукораспределителем 27, имеющим выходное сопло 28, направленное по касательной к криволинейной части лемеха.The method is carried out using a ploskorez-ripper, including a frame 1 on which wedge-shaped racks are fixed 2. To the rear of the rack 2 is fixed the piping 3 using brackets 4. Brackets 5, 6 are fixed to the rack 2 and frame 1. In the lower part, the rack 2 has rounding 7 along the radius of the circle, the brackets 5, 6 fix the vertical disk knife 8 with flanges 9. The plowshares are fixed to the lower part 7 of the rounded pillar 10. The back of the pillar 2 has a recess 11 for interfacing with the duct pipe 3, the plowshares 10 for hardening have struts 12. On the frame e 1 above the fertilizer line 3, a fertilizer 13 is installed, pneumatically connected by a discharge pipe 14 with a pressure cavity of the fan 15. The fertilizer 13 has a cylindrical fertilizer hopper, in which a cone-agitator 16 is placed, an air duct 17 with an elastic reflector 18. Under the agitator-guide 16 a removable sowing disk 19 is mounted with support on the bottom 20. On the periphery of the sowing disk 19, cells 21 are arranged, located relative to each other with an overlap providing continuous supply of fertilizers. From above, the fertilizer metering device is closed by a lid with a hermetic seal 22. In the bottom 20 of the fertilizer apparatus 13 coaxially with the air duct 17, a sowing window 23 is made, coupled with the fertilizer duct 3. The plowshares 10 have an upper sharpening 24 and a hard-wear alloy hardfacing 25. The upper part 26 of the share 10 is made curved along a parabola. The lower upper part of the share is mated to a fertilizer 27 having an output nozzle 28 directed tangentially to the curved part of the share.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Плоскорез-глубокорыхлитель с помощью реборды 9 устанавливается на заданную глубину обработки. Туковый бункер 13 заполняется смесью минеральных удобрений NPK с порошкообразным полиакриламидом. При работе плоскорез-глубокорыхлитель подрезает лемехами 10 пласт в горизонтальной плоскости на глубину «а», который благодаря углу «α» крошения начинает разрушаться и при взаимодействии с криволинейной частью 26 крошится и сходит с верхней части лемеха в виде разрушенных комочков. В то же время вращающийся высевающий диск 19 захватывает смесь минеральных удобрений NPK с порошкообразным полиакриламидом и подает ее к высевающему окну 23. По напорному патрубку 14 от вентилятора 15 к высевающему окну 23 подается воздух, который захватывает смесь удобрений NPK с порошкообразным полиакриламидом, находящуюся в ячейках, и транспортирует ее по тукопроводу 3 в тукораспределитель 27. Туковоздушная смесь из тукораспределителя 27 через сопло 28 подается под напором в слой разрушенных комочков почвы.Plane cutter-ripper using the flange 9 is installed at a given depth of processing. The fertilizer hopper 13 is filled with a mixture of NPK mineral fertilizers with powdered polyacrylamide. During operation, the ploskorez-deep-ripper cuts the seam 10 in the horizontal plane to a depth “ a ”, which, due to the angle “α”, begins to crumble and, when interacting with the curved part 26, crumbles and leaves the upper part of the share in the form of destroyed lumps. At the same time, the rotating metering disk 19 captures a mixture of NPK mineral fertilizers with powdered polyacrylamide and delivers it to the metering window 23. Air is supplied through the pressure port 14 from the fan 15 to the metering window 23, which captures the NPK fertilizer mixture with powdered polyacrylamide located in the cells , and transports it through the fertilizer line 3 to the fertilizer 27. The air-fluid mixture from the fertilizer 27 through the nozzle 28 is fed under pressure to the layer of destroyed lumps of soil.

При этом смесь удобрений NPK и порошкообразного полиакриламида заполняет поры между комочками и обволакивает их, насыщая весь пахотный горизонт.In this case, a mixture of NPK fertilizers and powdered polyacrylamide fills the pores between the lumps and envelops them, saturating the entire arable horizon.

При взаимодействии с почвенной влагой, а так же выпадающими осадками в виде дождя или оросительной водой, удобрения растворяются и образуют удобрительный раствор, частицы полиакриламида впитывают удобрительный раствор и образуют емкость питательных веществ. Корни растений проникают в эти емкости, забирают питательные вещества вместе с накопленной водой, при этом обеспечивается ускоренный рост, развитие растений и повышение урожайности.When interacting with soil moisture, as well as precipitation in the form of rain or irrigation water, fertilizers dissolve and form a fertilizer solution, polyacrylamide particles absorb the fertilizer solution and form a nutrient tank. Plant roots penetrate these containers, take nutrients along with accumulated water, while accelerated growth, plant development and increased yield are ensured.

Полиакриламид по своей химической природе и структуре химических связей способен накапливать влагу в соотношении 1:200 (то есть 1 кг полиакриламида способен поглотить 200 л воды).Polyacrylamide in its chemical nature and structure of chemical bonds is able to accumulate moisture in a ratio of 1: 200 (that is, 1 kg of polyacrylamide can absorb 200 liters of water).

Использование для осуществления способа мелиорации почвы плоскореза-глубокорыхлителя с вертикальным дисковым ножом и установкой для напорного внесения смеси удобрений NPK и порошкообразного полиакриламида обеспечивает снижение энергоемкости.Using for implementation of the method of soil amelioration a ploskorez-ripper with a vertical circular knife and an installation for pressurized application of a mixture of NPK fertilizers and powdered polyacrylamide provides a reduction in energy intensity.

Claims

1. A method of soil reclamation, including loosening the soil and saturating the arable horizon with a nutrient medium, characterized in that the nutrient medium is a mixture of NPK fertilizers with powdered polyacrylamide.

2. A soil reclamation device containing a frame on which wedge-shaped racks are installed with plowshares in the lower part and a piping in the back for loosening the soil and laying a nutrient medium,
characterized in that in front of the uprights vertical disk knives are installed with flanges-limiters of the processing depth, and on the frame above the upright there is a fertilizer apparatus pneumatically connected to the pressure cavity of the fan, while the fertilizer apparatus includes a cylindrical fertilizer hopper, on the bottom of which a removable metering disk with cells made on the periphery of the disk and located relative to each other with an overlap, providing a continuous supply of beads with powdered polyacrylic id, an air duct connected to the pressure cavity of the fan is made above the seed window in the fertilizer hopper, an elastic reflector is installed in the lower part of the air duct from the side of the cell inlet with the possibility of blocking the input cell, and a conical agitator guide of the tuks is fixed in conjunction with the cells to the seed disk ploskorez-deep-ripper installed at an angle of crumbling, in the upper part are made curved with parabolic curvature, have an upper blade sharpening and hard wear surfacing resistant alloy of the lower part, while in the rear part under the share there is a fertilizer distributor associated with the curved part of the share and having an output nozzle directed tangentially to the curved part of the share.