Культиватор

Культиватор — это сельскохозяйственное орудие или навесное устройство (машина) для рыхления почвы, уничтожения сорняков, выравнивания поверхности поля и внесения удобрений. В отличие от плуга, культиватор не оборачивает пласт земли, а обрабатывает её поверхностно, обычно на глубину от 4 до 15 см. Основное назначение культивации — подготовка почвы к посеву, поддержание её в чистом от сорняков состоянии и уход за паром.

Культиваторы подразделяются на ручные (мотыги, тяпки, «звёздочки») и механизированные (конные, тракторные, мотоблочные). Механизированные культиваторы относятся к почвообрабатывающим машинам и широко применяются в агропромышленном комплексе, на приусадебных участках и в коммунальном хозяйстве.

История

Прообразом современного механизированного культиватора считается конный культиватор — орудие, которое тянула лошадь, а рабочие органы (лапы) заглублялись в почву под действием собственного веса и регулировались рычагами. Первые паровые культиваторы появились в Великобритании в середине XIX века, но массовое распространение получили только с внедрением тракторов.

В России внедрение конных культиваторов началось в конце XIX века, когда появились орудия заводов Р. К. Эккерта и Р. В. Полонского. В советский период была разработана серия навесных культиваторов для тракторов: КПС-4, КПН-4Г, КРН-5,6 и другие. После распада СССР производство культиваторов в России сохранилось на заводах «Евротехника» (Санкт-Петербург), «Агромаш» (Чебоксары), «Сальсксельмаш» и ряде других.

Классификация культиваторов

Культиваторы классифицируют по нескольким признакам:

По способу агрегатирования

• Навесные — крепятся к трактору или мотоблоку через трёхточечную навеску. Составляют большинство современных моделей. Обеспечивают высокую маневренность и удобство транспортировки.
• Прицепные — буксируются трактором, имеют собственные колёса для перемещения. Обычно более широкозахватные, чем навесные, применяются на больших площадях.
• Ручные (ручные) — не требуют тяговой силы. Выполняются в виде мотыги, культиватора-рыхлителя с изогнутыми зубьями или дискового ротационного инструмента. Используются на небольших участках (грядки, теплицы, клумбы).
• Мотоблочные — устанавливаются на мотоблок или культиватор (мотокультиватор) в качестве сменного орудия. Современные мотокультиваторы часто имеют собственный двигатель и рабочие органы, встроенные в раму (так называемые «мотыги»).

По типу рабочих органов

• Лаповые (стрельчатые) — оснащены плоскими или изогнутыми лапами (лемехами), которые подрезают корни сорняков и рыхлят почву. Различают универсальные лапы (для сплошной обработки) и подрезающие (для междурядной обработки). Лучше всего подходят для предпосевной культивации.
• Дисковые — диски (сферические или плоские) вращаются и крошат почву. Эффективны для выравнивания поверхности, рыхления после уборки, разделки пластов после вспашки. Используются также в боронах.
• Роторные (фрезерные) — вращающиеся роторы с ножами или лопатками, которые измельчают почву и сорняки. Обеспечивают очень мелкое крошение, но требуют больше энергии. Применяются в мотокультиваторах и коммунальных машинах.
• Пружинные — рабочие органы выполнены из эластичной пружинной стали. Подпружиненные зубья колеблются, вычёсывают корневища сорняков, но менее эффективны для глубокого рыхления. Характерны для паровых культиваторов.

По назначению

• Паровые — предназначены для обработки чистого пара (поля без растений). Обычно широкозахватные (до 15–20 м) с набором пружинных или лаповых лап. Проводят сплошную культивацию на глубину 8–12 см.
• Предпосевные — доводят почву до состояния мелкокомковатого слоя, необходимого для заделки семян. Обычно оснащены лапами, катками и шлейфами (выравнивателями). Глубина обработки 4–8 см.
• Междурядные — обрабатывают почву в междурядьях пропашных культур (картофель, кукуруза, свёкла, подсолнечник). Имеют узкие секции (до 2 м), оснащены защитными щитками и дисками, чтобы не повредить растения. Распространённая модель — КРН-5,6 («Культиватор для растений навесной», 5,6 м).
• Окучники — разновидность междурядных культиваторов, образуют гребни почвы вокруг стеблей (например, для картофеля).
• Садовые — компактные навесные или ручные культиваторы для обработки приствольных кругов деревьев, ягодных кустарников, виноградников.

Устройство и принцип действия

Тракторный культиватор (на примере лапового) состоит из следующих основных частей:

1. Рама — сварная или сборная металлическая конструкция, к которой крепятся все узлы. Может быть жёсткой или складывающейся (для транспортировки).
2. Навесное устройство — трёхточечная сцепка для присоединения к трактору. Регулирует угол атаки и глубину обработки.
3. Рабочие органы — лапы (лемехи), диски, роторы или пружины, закреплённые на стойках. Стойки могут быть жёсткими или подпружиненными (для защиты от камней).
4. Опорные колёса — служат для регулировки глубины обработки и поддержания рамы. Управляются механически или гидравликой.
5. Устройства для выравнивания — прутковые шлейфы, спиральные катки, гладкие катки. Дополнительно разрушают глыбы, прикатывают почву.

Принцип работы: при движении трактора рабочие органы заглубляются в почву на заданную глубину, подрезают корни сорняков, крошат верхний слой, перемешивают его с удобрениями. Дисковые и роторные культиваторы дополнительно измельчают растительные остатки. Междурядные культиваторы с помощью щитков защищают культурные растения от попадания почвы.

Применение

Культиваторы используются в следующих операциях:

• Предпосевная подготовка — создание мелкокомковатого ложа для семян, выравнивание поверхности, уничтожение проростков сорняков.
• Сплошная обработка пара — поддержание полей в чистоте в период между сбором урожая и посевом следующей культуры. В сочетании с гербицидами обеспечивает уничтожение корневищных сорняков (пырей, осот).
• Междурядная обработка — рыхление и прополка посевов пропашных культур. Снижает испарение влаги, улучшает аэрацию корней.
• Внесение удобрений — культиваторы-удобрители (например, КС-2) одновременно вносят минеральные удобрения в почву.
• Борьба с корневой порослью — применяется в лесном хозяйстве и при уходе за виноградниками.
• Коммунальное хозяйство — малогабаритные культиваторы (мотоблочные, ручные) используются для обработки клумб, газонов, приствольных полос.

Производство в России

В Российской Федерации культиваторы выпускаются рядом заводов. Среди крупных производителей:

• ОАО «Петровский завод железобетонных изделий» (Петровск, Саратовская обл.) — серия культиваторов «ПЗ»;
• ООО «Евротехника» (Санкт-Петербург) — культиваторы Euromax, Ecolo, Europa;
• ООО «Агромаш» (Чебоксары) — модели «Агромаш» (в том числе для междурядной обработки);
• ООО «Сальсксельмаш» (Ростовская обл.) — культиваторы СК-2.5, СК-3.5;
• ООО «Белинсксельмаш» (Пензенская обл.) — культиваторы комбинированные КПС-4.

По данным Министерства сельского хозяйства РФ, в 2023 году парк культиваторов в России оценивался примерно в 120 тысяч единиц (включая тракторные и мотоблочные). Наиболее популярные модели — КПС-4 (советского образца, производство в России), «Евротехника-6000» (ширина захвата 6 м), НК-4/6 (навесные) и окучники на базе «Л-301» (для картофеля).

Технические характеристики (пример)

Критика и ограничения

Культивация — эффективный, но не универсальный приём. Критики отмечают следующие недостатки:

• Повышение риска эрозии — особенно на лёгких почвах при частой обработке. Частицы почвы поднимаются ветром или смываются дождём.
• Неполное уничтожение корневищных сорняков — многолетние сорняки (осот, пырей, вьюнок) при подрезании могут давать новые побеги. Для их полного уничтожения требуется комбинация культивации и гербицидов.
• Уплотнение почвы — под колесами трактора и опорными колёсами культиватора почва уплотняется, что ухудшает её структуру.
• Высокое потребление топлива — особенно у фрезерных культиваторов, которые дробят почву на мелкие частицы.

В связи с этим в современном земледелии всё чаще применяют нулевую (No-till) и минимальную (Strip-till, Mini-till) обработку почвы, где культивация заменяется прямым посевом или локальным рыхлением в зоне рядка. Тем не менее, для большинства хозяйств с традиционной системой земледелия культиватор остаётся незаменимым орудием.

Источники

• Сельскохозяйственные машины. Под ред. В. И. Кленина. — М.: Агропромиздат, 1987.
• ГОСТ 27453-87 «Культиваторы тракторные. Технические условия».
• Министерство сельского хозяйства РФ. Статистические данные по парку сельхозтехники на 2023 год.
• Каталоги заводов «Евротехника», «Агромаш», «Сальсксельмаш» (2022–2024 гг.).
• В. А. Синеоков, В. П. Лобач. Культивация почвы. — М.: Колос, 1978.