Теоретические основы совершенствования организации труда на вспашке

Вспашка (пахота) — основной приём механической обработки почвы отвальными плугами. При вспашке происходит одновременно оборачивание, крошение и перемешивание почвы. Оборачиванием достигается заделка дернины, удобрений, семян сорных растений, многих с.-х. вредителей и возбудителей болезней. В нижней части пахотного слоя, перемещённой вспашкой на поверхность, под влиянием аэрации, повторного увлажнения и быстро активизирующейся полезной почвенной микрофлоры увеличивается содержание доступных растениям питательных веществ. Вспашка даёт возможность поддерживать мелкокомковатое сложение пахотного слоя. Степень оборачивания зависит от формы отвалов, соотношения глубины обработки и ширины пласта. Плуги с винтовыми отвалами наиболее полно оборачивают пласт, но слабо крошат почву (используются на тяжёлых глинистых и сильно задернелых землях); с цилиндрическими отвалами хорошо крошат почву, но неудовлетворительно оборачивают пласт; с культурной формой отвалов хорошо оборачивают и крошат пласт на почвах средней связности (с предплужниками и на задернелых почвах). [2, c.496].

Плуг, с.-х. орудие для основной обработки почвы — вспашки. Плуг наиболее древнее почвообрабатывающее орудие, формы которого были известны по вавилонским и древнеегипетским изображениям, наскальным рисункам в Северной Италии и Южной Швеции (относящимся ко 2-му тысячелетию до н. э.), а также по находкам древних людей в торфяниках на территории Польши. Ранее 1-го тыс. до н. э. плуг был известен в Китае. Все эти плуги изготовлялись из дерева и уже имели дышло для запряжки животных, рукоятки или раздвоенную рассоху для управления. Рабочий орган плуга — лемех — закрепляли горизонтально (собственно плуг) или наклонно (соха). В 1-м тыс. до н. э. появились плуги с железным лемехом; римлянами был изобретён передок на колёсах, позволявший регулировать глубину хода плуга; применены нож, размещаемый перед лемехом для разрезания почвы, и доски (отвалы), прикрепляемые под углом к лемеху для рыхления и сдвигания почвы в сторону.

Плуги появился в лесостепной полосе уже в 8—9 вв. накануне образования Киевской Руси. Начало развития современного плуга относится к 17 в. Первые металлические конные плуги появились в конце 18 в. Заводское производство конных плугов в России началось в 1802. Выпускали плуг беспередковый и с русским передком. Плуг механической тяги начали выпускать только после Октябрьской революции 1917. Первые серийные тракторные плуги были выпущены в СССР Одесским заводом им. Октябрьской революции в 1925. Дальнейшее развитие конструкции плуга велось по пути замены прицепных плугов навесными и полунавесными, а также изменения ширины захвата плуга для более эффективного агрегатировання с тракторами. В 1973 в сельском хозяйстве СССР насчитывалась 961 тыс. тракторных плуга общего назначения. Современные плуги разделяют: по типу рабочих органов — на лемешные и дисковые; по роду тяги — на тракторные (навесные, полунавесные и прицепные), конные и канатные; по числу рабочих органов — на одно-, двухи многокорпусные; по назначению — для основной вспашки (общего назначения) и специальные; по способу вспашки — на бороздные, работающие всвал и вразвал (с образованием свальных гребней и разъёмных борозд), и для гладкой пахоты. [3, c. 94].

В СССР применялись преимущественно лемешные тракторные навесные, прицепные и полунавесные плуги. Основные узлы этих плугов — рабочие органы, механизм регулирования глубины пахоты, автоматический гидроцилиндр, опорные колёса, навеска (у навесных плугов) или прицеп (у прицепных плугов). Все узлы плуга смонтированы на плоской или крючковой раме. К рабочим органам лемешного плуга относят: корпус, состоящий из стойки с закрепленными на ней лемехом, отвалом и полевой доской; предплужник, аналогичный по конструкции корпусу, но имеющий меньшие размеры; дисковый или черенковый нож. Для углубления подпахотного слоя на 5—12 см без выноса на поверхность поля на корпусах дополнительно крепят почвоуглубители. При работе плуговые предплужники, размещенные на 30—35 см впереди корпусов, снимают слой почвы на глубину 10 см и сбрасывают его на дно борозды, образованной впереди идущим корпусом. Корпуса отрезают лемехами и отрывают полевой кромкой отвалов почвенные пласты. Отвалы поднимают, крошат и оборачивают пласты, прикрывая ими почву, сброшенную предплужниками на дно борозды. Дисковый нож, расположенный у заднего корпуса, отрезает пласт, оставляя необрушенную стенку и незасорённую борозду. При вспашке целинных и залежных земель дисковые ножи крепят перед каждым корпусом. Полевая доска задним концом опирается на дно, а боковой стороной прижимается к стенке борозды и воспринимает давление, возникающее в результате действия пласта на рабочую поверхность корпуса. Для рыхления почвы на глубину до 40 см без оборота пласта применяют корпуса, которые не имеют отвала. Опорные колёса прицепного и полунавесного плуга, являющиеся опорами при их работе, предназначены, кроме того (как и опорные колёса навесного плуга), для изменения глубины пахоты, для чего их поднимают или опускают винтовыми регулировочными механизмами. Автомат (у прицепного плуга) и гидроцилиндр (у полунавесного плуга) служат для перевода плуга в транспортное положение. Навесной плуг поднимают и опускают гидросистемой трактора.

Дисковые плуги применяют в основном для вспашки новых земель после раскорчёвки леса, тяжёлых, уплотнённых, засорённых растениями и болотных почв. Рабочими органами этих плугов являются сферические диски, вращающиеся на осях, смонтированных на раме плуга.

Плуг общего назначения используют для основной вспашки почвы на глубину 20—30 см. Для свально-развальной пахоты на раме плуг монтируют правооборачивающие корпуса. Гладкую пахоту (без гребней и борозд) получают, применяя оборотные, клавишные и челночные плуги. Оборотный Плуг имеет право-и левооборачивающие корпуса, закрепленные на общей раме. После каждого прохода плуга его раму поворачивают вокруг продольной оси на 90° механизмом поворота. Клавишный плуг оборудован секциями правои левооборачивающих корпусов, включаемыми в работу попеременно. Челночный плуг состоит из двух секций правои левооборачивающих корпусов, одну из которых навешивают на навеску трактора спереди, а другую на его навеску сзади. Этот пахотный агрегат работает поперёк склона (по горизонталям) челночным способом. При этом переднюю или заднюю секцию плуга включают в работу попеременно.

Специальные плуги подразделяют на кустарниково-болотные, плантажные, садовые, виноградниковые, ярусные, лесные, для пахоты каменистых почв и др. Кустарниково-болотный плуг применяют для вспашки болотных и торфяных почв, лесных раскорчёвок, расчисток после кустореза, почв, покрытых кустарником и древесной порослью высотой 2—4 м. Ярусный плуг предназначен для двухъи трёхъярусной вспашки солонцовых и подзолистых почв. При трёхъярусной пахоте передний корпус снимает верхний слой почвы, оборачивает его и укладывает на дно борозды, образованной при предыдущем проходе заднего корпуса: средний корпус поднимает 3-й слой и вместе с лежащим на нём верхним слоем сдвигает их в сторону, не оборачивая; одновременно задний корпус поднимает 2-й слой, оборачивает и сбрасывает на дно борозды, образованной средним корпусом. При двухъярусной вспашке верхний слой либо укладывают на поверхность поля, а средний и нижний слои перемешивают между собой, либо верхний слой заделывают на глубину, а 2 нижних слоя без оборота поднимают на поверхность. Плантажный плуг используют для обработки почвы на глубину до 40 см под виноградники, садовые и лесные насаждения. Садовый плуг применяют для вспашки почвы в междурядьях садов. Он снабжен устройством, обеспечивающим боковое смещение плуга от продольной оси трактора, что позволяет обрабатывать почву под кронами полновозрастных деревьев. Лесной плуг, снабженный одновременно работающим корпусом с правои левооборачивающими отвалами, отрывает борозды для посадки и посева лесных культур на нераскорчёванных вырубках. Имеет приспособление для посева в отрываемые борозды семян хвойных пород. Плуг для обработки каменистых почв снабжен рычажным механизмом для выглубления корпусов при встрече с препятствием и заглубления после преодоления его.

Для улучшения качества обработки почвы в начале 60-х гг. 20 в. советскими и зарубежными научными учреждениями и конструкторскими бюро предложены конструкции плугов с роторными отвалами и ротационные плуги. Корпус плуга с роторным отвалом хорошо оборачивает и рыхлит пласт при работе на повышенных скоростях. Тяговое сопротивление его на 30% меньше, чем у лемешного. Однако роторный рабочий орган недостаточно хорошо заделывает растительные остатки и слабо перемешивает слои почвы. [4, c.103].

Различают следующие виды вспашки: 1) оборот пласта, когда пласт шириной до 40 см при относительно небольшой глубине пахоты винтовым отвалом оборачивается на 180°. Это самый древний вид вспашки дернины; он требует многих дополнительных обработок (боронование, культивация, дискование, прикатывание), приводящих к чрезмерному распылению почвы (под термином «оборот пласта» в практике с.-х. производства понимают также вторую вспашку целины, залежи или поля из-под многолетних трав). 2) Взмёт, когда пласты отвалами полувинтового типа оборачиваются на 135°, плотно прилегают друг к другу, располагаясь под углом в 45° к поверхности почвы. При взмёте целины или залежи дернина не успевает разложиться в течение нескольких месяцев; такая вспашка неприемлема и на старопахотных землях, она дополнительно требует многократного дискования и боронования. 3) Культурная вспашка проводится плугом, каждый корпус которого снабжён предплужником. Предплужник срезает поверхностный слой почвы и сбрасывает его на дно борозды; отвал основного корпуса плуга поднимает жёсткий слой почвы и покрывает им оказавшийся на дне борозды верхний слой. Это самый совершенный вид пахоты. Площадь вспаханного поля получается ровной, что облегчает последующую предпосевную обработку (предплужник снимают лишь при запашке навоза или повторной вспашке парового поля). [6, c.64].

Глубину вспашки устанавливают в зависимости от мощности пахотного горизонта, биологических особенностей возделываемых растений, обработки почвы под предшествующие культуры, степени и характера засорённости поля, наличия вредителей и болезней с.-х. растений. Вспашка на глубину 20 см считается нормальной, на большую глубину — глубокой, на меньшую — мелкой. Вспашка на одну и ту же глубину нередко приводит к образованию на дне борозды уплотнённого слоя (плужная подошва), что нарушает нормальный водный режим почвы и затрудняет развитие корневой системы растений. Поэтому целесообразно в каждом поле севооборота периодически проводить пахоту несколько глубже обычной. Глубокая вспашка — одно из важнейших условий получения высоких и устойчивых урожаев. На почвах с пахотным горизонтом менее 20 см, ограничивающим глубину вспашки, постепенно создают мощный окультуренный пахотный слой. Большое значение при этом, как и при глубокой пахоте, может иметь вспашка с почвоуглубителем, разрыхляющим подпахотный горизонт почвы.