ОБЗОР ЧИЗЕЛЬНЫХ ПЛУГОВ ПРИМЕНЯЕМЫХ В КРАСНОДАРСКОМ КРАЕ

OVERVIEW OF CHISEL PLOWS USED IN THE KRASNODAR TERRITORY

Budylova Viktoriya Dmitrievna

Student, Department of Strength of Materials, Kuban State Agrarian University,

Russia, Krasnodar

Putilina Vera Nikolaevna

Student, Department of Strength of Materials, Kuban State Agrarian University,

Russia, Krasnodar

Nikolenko Alexander Yurievich

Scientific Advisor, Assistant Lecturer, Kuban State Agrarian University,

Russia, Krasnodar

АННОТАЦИЯ

В представленной статье осуществлён комплексный анализ парка чизельных плугов, эксплуатируемых в условиях Краснодарского края, с позиций их конструктивно-технологической адаптации к локальным агроландшафтам. На основе данных машиноиспытательных станций и научных публикаций выполнена систематизация модельного ряда отечественных и импортных агрегатов, применяемых для глубокого безотвального рыхления переуплотнённых чернозёмных почв. Рассмотрены энергетические и агрофизические аспекты замены традиционной отвальной вспашки чизелеванием, включая показатели тягового сопротивления и влияние на водно-воздушный режим почвенного профиля. Установлена корреляция между применением чизельных орудий и снижением интенсивности техногенной деградации почвенного покрова Азово-Кубанской низменности.

ABSTRACT

The presented article provides a comprehensive analysis of the chisel plough fleet operated under the conditions of Krasnodar Krai from the standpoint of their structural and technological adaptation to local agrolandscapes. Based on data from machine testing stations and scientific publications, a systematisation of the model range of domestic and imported implements used for non-mouldboard loosening of overcompacted chernozem soils has been carried out. The energy and agrophysical aspects of replacing traditional mouldboard ploughing with chiselling, including traction resistance indicators and the influence on the water-air regime of the soil profile, are examined. A correlation is established between the use of chisel implements and a reduction in the intensity of technogenic degradation of the soil cover of the Azov-Kuban Lowland.

Ключевые слова: чизельный плуг; безотвальная обработка почвы; Краснодарский край; переуплотнение почв; тяговое сопротивление; ресурсосберегающие технологии; глубокое рыхление.

Keywords: chisel plough; non-mouldboard tillage; Krasnodar krai; soil overcompaction; traction resistance; resource-saving tecnologies; deep loosening.

Агротехнологический ландшафт Краснодарского края, доминируемый мощными и сверхмощными чернозёмами с высокой естественной плотностью сложения, последние десятилетия демонстрирует прогрессирующую техногенную деградацию пахотного горизонта. Многократные проходы тяжёлой уборочной техники сформировали уплотнённый подпахотный слой, который называется плужной подошвой - блокирующую капиллярный перенос влаги и газообмен в корнеобитаемой зоне. Власенко В. П., Шеуджен З. Р. и Костенко В. В. в работе по агрофизическим аспектам деградации почв Азово-Кубанской низменности прямо указывают, что интенсивное сельхозиспользование ведёт к ухудшению структурного состояния и водопроницаемости. Глубокое безотвальное рыхление чизельными плугами становится не альтернативой, а необходимостью для восстановления мелиоративного статуса.

Конструктивная эволюция чизельных плугов прошла путь от одностоечных рыхлителей до модульных агрегатов шириной захвата до 8 метров с рабочими органами, дифференцированными по геометрии долота и углу атаки. Ключевое отличие от лемешно-отвального плуга - деформация пласта без оборачивания: почва разрыхляется смещением вверх, без бокового сдвига. Это снижает тяговое сопротивление и сохраняет растительные остатки на поверхности, предотвращая эрозию. Ольга Анатольевна Благополучная и Наталья Ильинична Девтерова в исследованиях на слитых выщелоченных чернозёмах Адыгеи подтвердили, что чизелевание уменьшает плотность сложения в слое 0-40 см до 1,09 г/см³ против 1,12-1,13 г/см³ при вспашке.

В хозяйствах края наиболее востребованы навесные плуги серий ПЧН и ПЧ производства ООО «БДМ-Агро» (г. Кореновск) с шириной захвата от 2 до 8 метров. Модель ПЧН-4,5 оснащается 8 рабочими органами, имеет массу 1920 кг и производительность 3,6 га/час; её стойки защищены от перегрузок срезными болтами, а двойной зубчатый каток дополнительно крошит почву на глубину до 12 см. Альтернативный ПЧ-2,5 отличается уменьшенной шириной захвата (2,5 м) и массой 1244 кг, агрегатируется с тракторами 150-220 л.с. и используется преимущественно на малых и средних полях. Высокопрочные чизельные стойки, по данным производителей, обеспечивают износостойкость рабочих органов, что критично при работе на абразивных чернозёмных почвах. Параллельно в регионе внедряются модернизированные агрегаты ПЧ(У)Н EURO от SOLAR FIELDS с шириной захвата от 2,5 до 5 метров и мощностью от 150 до 480 л.с. Эти орудия дополнительно комплектуются парой боковых лезвий и двухрядным тандемным кольчато-шпоровым катком, регулируемым в активном, пассивном либо комбинированном режиме; именно такая конфигурация позволяет добиться полного перекрытия колеи трактора и тем самым предотвратить локальное переуплотнение в междурядьях.

Энергетическая эффективность чизельного плуга определяется его тяговым сопротивлением. Согласно результатам полевых экспериментов, удельное сопротивление почвы зависит от её влажности и скорости движения агрегата: чем суше почва, тем выше её твёрдость и, следовательно, сопротивление рыхлению. При увеличении скорости трактора с 4 до 7 км/ч тяговое сопротивление чизельного орудия возрастает на 3-9%. Сравнение экспериментальных замеров с теоретическими расчётами показывает, что погрешность для чизельных плугов составляет 6-12%, что признаётся допустимым для инженерных расчётов.

Агрофизическая эффективность безотвальной обработки подтверждается многолетними исследованиями в Краснодарском крае. На выщелоченном чернозёме с содержанием органического вещества 3,53% в слое 0-40 см при чизелевании на глубину до 32 см накопление гумуса достигало +0,13%, тогда как при традиционной вспашке до 25 см фиксировалось снижение на 0,15%. Доля агрономически ценных агрегатов после разуплотняющей обработки составляла 62,7% против 55,8% при вспашке, а водопрочность почвы возрастала до 63,6% против 56,9%. Урожайность озимой пшеницы на традиционной обработке составляла 6,14 т/га, тогда как на минимальной мульчирующей с разуплотнением она была на 0,25 т/га ниже, однако для кукурузы и сои преимущества вспашки оказались незначительными.

Конструктивное многообразие чизельных плугов (фиксированное или регулируемое межкорпусное расстояние) позволяет агрегатирование с тракторами разных тяговых классов. Дмитрий Сергеевич Нисин предложил комбинированный глубокорыхлитель, который на лёгких и средних почвах после отвальной вспашки за один проход готовит поле к посеву на глубину 20-25 см. В предгорных каменистых районах востребованы модульные конструкции с быстрой заменой рабочих органов. Фомин С. Д., Гапич Д. С. и Субботин С. И. экспериментально доказали: улучшенная геометрия рабочей поверхности снижает тяговое сопротивление на 11% при скорости до 4 км/ч и на 8% - более 4 км/ч.

Список литературы:

1. Благополучная О.А., Девтерова Н.И. Нетрадиционные энергосберегающие способы обработки почв тяжелого механического состава в звене севооборота // Новые технологии. — 2020. — № 1(51). — С. 124–131. —
2. Бородычев В.В., Шевченко В.А., Новиков А.Е., Ламскова М.И., Филимонов М.И. Энергетическая оценка тягово-эксплуатационных показателей чизельных и лемешных орудий на тяжелосуглинистых орошаемых почвах // Плодородие. — 2017. — № 8(107). — С. 31–34. —
3. Власенко В.П., Шеуджен З.Р., Костенко В.В. Агрофизический аспект техногенной деградации почв Азово-Кубанской низменности // Труды Кубанского государственного аграрного университета. — 2022. — № 6(99). — С. 591–613. —
4. Нисин Д.С. Комбинированный глубокорыхлитель для обработки почв, засоренных камнями // Сельский механизатор. — 2012. — № 12. — С. 85–89. —
5. Фомин С.Д., Субботин С.И., Гапич Д.С. Экспериментальная установка для исследования чизельного агрегата, оборудованного рабочими органами с улучшенными геометрическими характеристиками // Научное обозрение. — 2024. — № 2. — С. 355–364.