Ветровой эрозии:

а — лапы плоскореза и глубокорыхлителя; б — штанги; в — игольчатого диска

В зонах прохода стоек лап плоскорезов элементы пласта более интенсивно разрушаются и перемешиваются, в результате чего некоторая часть стерни заделывается в почву. Кроме того, часть пласта, ударяясь о боковые поверхности стоек, отбрасывается в стороны. С увеличением рабочих скоростей (свыше 7 км/ч) разбрасывание почвы возрастает, в зоне прохода стоек образуется широкая борозда (более 20 см), часть стерни засыпается почвой, вынесенные на поверхность нижележащие влажные слои ее иссушаются, почва теряет влагу. Наилучшего качества обработки достигают при оптимальной влажности почвы 15...22 %. При низкой влажности образуются большие глыбы.

Штанга (рис. 25, б) вращается в почве на глубине 5...10 см. При этом она разрывает или выдергивает и выносит на поверхность корни сорняков и часть заделанной в почву стерни, рыхлит почву и выравнивает поверхность поля, что весьма важно, особенно в местах прохода стоек лап плоскорезов и глубокорыхлителей. Одновременно происходит сепарация почвенных агрегатов: мелкие пылеватые частицы просеиваются внутрь пласта, а крупные, эрозионно устойчивые выносятся на поверхность. При низкой влажности и повышенной твердости почвы штанга может быть заглублена только после обработки почвы лапами плоскорезов или глубокорыхлителей. Штанга может быть приводной или бесприводной. На пути длиной 1 м она делает 0,9...1,2 оборота.

Игольчатые бороны применяют для поверхностного рыхления почвы при весеннем закрытии влаги и осенней обработке почвы по стерне. Обычные зубовые бороны не могут быть применены для этих целей, так как они забиваются пожнивными остатками. При качении диска (рис. 25, в) под некоторым углом атаки иглы поочередно внедряются в почву на устанавливаемую глубину, деформируя почву торцовой и боковой поверхностями. В результате образуется лунка, форма сечения которой на поверхности поля напоминает эллипс. При необходимости разрушения почвенной корки с сохранением стерни диски устанавливают так, чтобы они работали «затылком», т. е. во время погружения в почву были направлены вогнутостью вперед. При этом сохраняется до 75 % стерни и одновременно заделываются в почву семена сорняков.

Конструкции рабочих органов, предназначенных для предотвращения ветровой эрозии почвы, представлены на рисунке 26. Так, лапы культиваторов-плоскорезов используют для обработки почвы на глубину 7...18 см. Их ширина захвата 110...250 см. Лапа плоскореза-глубокорыхлителя устроена аналогично лапе культиватора-плоскореза. Однако в связи с тем, что глубина обработки ими почвы до 30 см, ширина ее захвата во избежание поломок крыльев и стойки не превышает 150 см.

Лапы плоскореза-глубокорыхлителя-удобрителя снабжены тукопроводами и воздуховодами для внутрипочвенного внесения удобрений. Плоскорежущие лапы разрушают 15...25% стерни, причем с увеличением захвата лапы количество сохраненной стерни увеличивается.

Лапы тяжелого культиватора шириной захвата 41 см предназначены для обработки почвы на глубину 5... 16 см. Их устанавливают на упругой стойке с шарнирно-упругими креплениями на раме. При работе в результате колебаний сопротивления почвы лапа вибрирует, что способствует ее самоочищению от растительных остатков и почвы, снижает тяговое сопротивление. Лапы повреждают до 50 % стерни и создают гребнистую поверхность поля.

Лапы со штанговыми приспособлениями используют для предпосевного рыхления почвы на глубину 6...12 см и уничтожения сорной растительности с максимальным сохранением стерни (до 65 %).

Рис. 26. Рабочие органы для обработки почв, подверженных ветровой эрозии:

а — лапа культиватора-плоскореза; б — лапа плоскореза-глубокорыхлителя; в — лапа плоскореза-глубокорыхлителя-удобрителя; г — лапа тяжелого культиватора; д — лапа со штанговым приспособлением; е — секция игольчатой бороны; 1 — долото; 2, 16, 33 — стойки; 3 — регулировочный болт с гайкой; 4, 18 — упоры; 5, 7 — соответственно правый и левый лемеха; 6 — башмак; 8 — тукопровод; 9 — воздухопровод; 10 — смеситель; 11 — заслонка; 12 — отражатель; 13 — скоба; 14 — ось; 15 — держатель; 17 — лапа; 19, 24, 26 — болты; 20 — кронштейн; 21, 28 — пружины; 22 — гайка с шайбой; 23 — штанговое приспособление; 25 — хомут; 27 — регулировочная гайка; 29 — шайба со шплинтом; 30 — штанга; 31 — игольчатый диск; 32 — брус

Игольчатые диски служат рабочими органами борон-мотыг, предназначенных для поверхностного рыхления (на глубину 4...10 см) почвы. Игольчатый диск диаметром 550 мм снабжен 12 иглами круглого сечения, загнутыми по спирали. Диски собирают в секции (батареи), которые устанавливают под углом атаки 0...20° к направлению движения. Различают пассивную и активную установку борон: соответственно вперед «затылком» или острием зуба.

Для предотвращения водной эрозии почвы стремятся задержать воду или снизить скорость ее движения и привести к поглощению почвой (в данном случае происходит и накопление влаги). В зависимости от характера и крутизны склона выполняют это по-разному: делают специальные неровности микрорельефа (борозды, валики, прерывистые борозды, лунки); увеличивают водопоглощающую способность почвы путем вспашки с почвоуглублением, кротованием и т. п.; рассредоточивают сток и снижают скорость движения воды по склону (снегозадержанием, мульчированием полей пожнивными остатками); выравнивают поля (поделкой террас на склонах, сравниванием холмов и т. п.).

Наиболее просто создать борозды и валики при вспашке полей, расположенных на простых односторонних склонах, плугами, оборудованными удлиненным отвалом на одном из корпусов. Вспашку выполняют поперек склона. При этом корпус с удлиненным отвалом укладывает пласт не в расположенную перед ним борозду, а на гребень пласта, отваленного предыдущим корпусом. В результате образуется валик высотой 15...20 см, а перед ним — борозда.

При использовании плугов, имеющих половину корпусов (через один) с удлиненными стойками, получается ступенчато-гребневая вспашка. В результате дно борозды становится ступенчатым, что предотвращает внутрипочвенный сток воды. Чтобы не допустить выворачивания на поверхность малоплодородного нижнего слоя почвы, на корпуса с удлиненными стойками устанавливают укороченные (обрезанные) отвалы.

На сложных склонах приходится делать прерывистое бороздование, которое выполняют при вспашке зяби четырехкорпусным навесным плугом, у которого один отвал укорочен, а по его следу движется приспособление с трехлопастной крыльчаткой (рис. 27, а), прикрепленное к раме плуга с помощью поперечного бруса, скобы и растяжки. В процессе работы крыльчатка то затормаживается, прорывая борозду погруженной в почву лопастью, то вращается, переставая делать борозду и сохраняя перемычку. От вращения крыльчатку удерживает упорный рычаг, связанный с шатуном, который приводится в действие от опорного колеса. За каждый оборот колеса рычаг отводится один раз, при этом крыльчатка поворачивается на угол 120°, прерывая образование борозды. Глубину борозд можно регулировать, изменяя усилие пружин наклонных штанг. В результате образуются борозды длиной 1,0... 1,4 м, глубиной 18...20 см и объемом до 0,1 м³. На каждом гектаре образуется 4...4,2 тыс. замкнутых борозд общим объемом 350...400 м³.

Рис. 27. Приспособления: а — к плугу для выполнения прерывистых борозд; б — то же, к культиватору; в — к плугу для образования лунок; 1— брус; 2 — поводок; 3 — крыльчатка; 4 — упорный рычаг; 5 — нажимная штанга; 6 — шатун; 7 — опорное колесо; 8, 9 — соответственно мерный и сферический диски; 10 — балластный ящик

Для прерывистого бороздования междурядий пропашных культур применяют приспособление с четырехлопастной крыльчаткой, устанавливаемое за бороздооткрывающим окучником (рис. 27, б). В процессе работы мерный диск с помощью соединенного с ним шатуна периодически отводит от крыльчатки упор, крыльчатка поворачивается и в борозде образуется перемычка. В результате на 1 га получается до 4 тыс. замкнутых борозд глубиной до 16 см, размером 100 × 50 см и общим объемом 250...280 м³.

На склонах крутизной до 6° целесообразно образовывать лунки при вспашке зяби. Эту операцию выполняют приспособлением к четырехкорпусному плугу, представляющим собой батарею сферических дисков диаметром 450 мм, размещенных эксцентрично и повернутых относительно друг друга на угол 180° (рис. 27, в).

Диски устанавливают под углом 30° к направлению движения. В процессе работы они поочередно входят в почву и выходят из нее, образуя лунки размером 1,3×0,5×0,2 м. На 1 га можно разместить до 11 тыс. лунок общим объемом до 250 м³. Аналогичные приспособления применяют и для дисковых лущильников.

К орудиям, предназначенным для обработки почв, подверженных эрозии, предъявляют специфические требования. После прохода этих орудий на поверхности почвы должно оставаться определенное (максимальное) количество неповрежденной стерни: после культиваторов-плоскорезов — не менее 85 %, плоскорезов-глубокорыхлителей — 80, чизельных плугов и тяжелых культиваторов — 55 %.

Глубина обработки почвы должна быть равномерной по всему полю. Отклонения не должны превышать для культиваторов-плоскорезов ± 1 см, гагоскорезов-глубокорыхлителей и тяжелых культиваторов ± 2 см. Глубина обработки почвы чизельными плугами должна быть больше глубины залегания нижней границы плужной подошвы — допустимое отклонение + 5 %. Над дном обработанного сдоя почвы допускаются гребни, высота которых не превышает 45 % заданной глубины обработки. При работе чизельных культиваторов отклонение глубины обработки от заданной допускается ± 10%. При контроле глубины обработки с помощью металлического стержня (щупа) полученные значения уменьшают на 20...25 % (на вспушенность почвы).

При оптимальной абсолютной влажности почвы 16...21 % (или 55...65 % относительной) в поверхностном слое почвы (0...5 см) должны преобладать комки размером менее 5 см. Содержание эрозионно опасных частиц (размером менее 1 мм) в этом слое не должно увеличиваться, а количество глыб размером более 10 см не должно превышать 20 %.

Поверхность поля после обработки должна быть относительно ровной. Допускаются борозды за стойками рабочих органов глубиной не более 8 см и валики на стыке проходов лап не более 5 см.