СПОСОБ ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВ ВЫРАБОТАННЫХ ТОРФЯНИКОВ Российский патент 2004 года по МПК A01B13/16 A01B79/02 

Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству и может быть использовано при рекультивации выработанных торфяников для целей растениеводства и лесоразведения.

Известен способ улучшения вводно-физических свойств торфяно-болотных почв путем смешивания пахотного торфяного слоя с минеральным грунтом - песком (глиной), что повышает несущую способность торфяной почвы, улучшает водный режим корнеобитаемого слоя, снижает вероятность появления радиационных заморозков, ветровой эрозии и, что особенно важно для выработанных торфяников, снижает опасность возникновения пожаров (Мелиорация и водное хозяйство. Осушение: Справочник / Под ред. Б.С.Маслова. - М.: Агропромиздат, 1985, - 447 с., 197 ил.).

Известен смешанный способ, при котором песок завозят на торфяник, разравнивают его по поверхности и затем перемешивают с торфяным слоем. Рекомендуемые дозы внесения для условий Северо-Запада Нечерноземной зоны РСФСР составляют для песка супеси 300-400 м³/га, для глины 200-300 м³/га (Мелиорация и водное хозяйство. Осушение: Справочник / Под ред. Б.С.Маслова. - М.: Агропромиздат, 1985, с.197).

Однако при рекультивации выработанных торфяников этот способ не нашел распространения из-за высокой стоимости работ по пескованию. Применять данный способ рекомендуется при мощности торфяного слоя более 0,5 м (Мелиорация и водное хозяйство. Осушение: Справочник / Под ред. Б.С.Маслова. - М.: Агропромиздат, 1985, с. 378), что в практике освоения выработанных торфяников встречается очень редко. Нормируемая величина остаточного слоя торфа (Нт) для лесоразведения составляет 0,3 м и для сельского хозяйства - 0,5 м (Крупнов Р. А. , Базин Е.Т., Попов М.В. Использование торфа и торфяных месторождений в народном хозяйстве: Учебное пособие для ВУЗов / Под ред. Е.Т. Базина - М. : Недра, 1992, - 233 с., 174). Указанные дозы внесения минерального грунта повышают зольность торфяного слоя на 32-49% при Н_т=0,3 м и на 22-36% при Н_т=0,5 м, что недостаточно для исключения опасности возникновения пожаров. Кроме того, данный способ не учитывает свойства торфяного слоя (зольность, плотность).

Известен насыпной способ, при котором на торфяник насыпают крупнозернистый песок слоем 10-15 см и не перемешивают его с торфом. Количество вносимого песка при этом составляет 1000-1500 м³/га. При возделывании сельскохозяйственных культур обрабатывают только песчаный слой (Мелиорация и водное хозяйство. Осушение: Справочник / Под ред. Б.С.Маслова. - М.: Агропромиздат, 1985, с.197).

Данный способ не нашел применения из-за высоких затрат. К недостаткам следует отнести также отсутствие перемешивания песка с торфом, что не улучшает вводно-физических свойств последнего и не снижает опасность возникновения пожаров.

Прототипом изобретения является способ обработки почв (Мелиорация и водное хозяйство. Осушение: Справочник /Под редакцией Б.С. Маслова. - М.: Агропромиздат, 1985, - с.197) путем глубокой вспашки мелкозалежных торфяников специальными плугами, в результате которой горизонтально расположенные слои торфяной залежи поворачиваются на 110-140^o и устанавливаются в наклонном положении. Почвенный профиль при этом способе приобретает слоистое строение. Объемное соотношение пластов торфа к песку при вспашке торфяников, подстилаемых рыхлыми песками, - 3:2:1, связанными песками - 2:1:1, супесями - 1:1:2. Способ учитывает мощность торфяного слоя и позволяет выдерживать указанные соотношения между торфом и подстилающим песчаным грунтом путем изменения глубины вспашки.

Однако способ не учитывает свойства торфяного и подстилающего грунтов (зольность, плотность) и рекомендуется применить только для песчаных подстилающих пород.

В основу настоящего изобретения положена задача создания способа первичной обработки почв выработанных торфяников, в котором бы учитывались мощность остаточного слоя, его зольность и плотность, а требуемая зольность смеси регулировалась изменением глубины пропахиваемого минерального грунта, а с учетом зольности и плотности последнего.

Поставленная задача достигается тем, в способе первичной обработки почв выработанных торфяников путем глубокой вспашки согласно изобретению перед вспашкой поверхность торфа предварительно разравнивают, вспашку осуществляют методом взмета, при этом оборачиваемые пласты торфа и подстилающего грунта укладывают один на другой под наклоном к горизонту от 40 до 70^o, при этом глубину пропахиваемого минерального грунта определяют по формуле
H_г = [H_т•ρ_т•(Accм

-Acт)]/[ρ_г•(Acг-Accм)],
где Н_г - мощность пропахиваемого минерального грунта, м;
- Н_т - мощность остаточного слоя торфа после разравнивания, м;
- ρ_т - плотность торфа, кг/м³;
- ρ_г - плотность минерального грунта кг/м³;
- А_т ^с - зольность торфа, %;
- А_г ^с - зольность подстилающего грунта, %;
- А_см ^с - зольность смеси торфа и подстилающего грунта, %.

Формула определения глубины пропахиваемого слоя была выведена опытным путем.

Реализация предлагаемого способа осуществлена на участке выработанных площадей торфопредприятия "Васильевский мох" Тверской области. Выработанная площадь осталась на торфяном месторождении после добычи торфа фрезерным способом. Остаточный слой торфа на выработанной площади имеет мощность от 0,12 до 0,46 м, при коэффициенте вариации 46%, зольность торфа 8,2%, плотность - 180 кг/м³. Подстилающим грунтом являются суглинки с зольностью 92% и плотность 1590 кг/м³.

После разравнивания слоя торфа бульдозером средняя мощность его слоя составляла 0,25 м, коэффициент вариации снизился до 8%. Глубину пропахивания минерального грунта рассчитывают по формуле с учетом свойств как торфяного, так и подстилающего минерального грунта.

H_г = [H_т•ρ_т•(Accм

-Acт)]/[ρ_г•(Acг-Accм)],
где Н_т=0,12-0,46;
А_т ^с=8,2%;
ρ_т = 180 кг/м³;
А_г ^с=92%;
ρ_г = 1590 кг/м³;
A_см ^с=80±1%.

Н_г=0,12•180(80-8,2)/1590(92-80)=
1550,88/19080=0,08 м.

После разравнивания проведена вспашка кустарниково-болотным плугом способом взмета, при этом пласты были уложены под углом 45^o. Вспаханная поверхность обработана тяжелой дисковой бороной в три следа. Определение зольности смеси торфа с минеральным грунтом в пахотном слое показано, что она составляла 80±1%.

Способ прост и доступен для применения его на торфопредприятиях для благоустройства выработанных торфяников.

Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству и может быть использовано при рекультивации выработанных торфяников для целей растениеводства и лесоразведения. Перед вспашкой поверхность торфа предварительно разравнивают. Вспашку осуществляют методом взмета. При этом оборачиваемые пласты торфа и подстилающего грунта укладывают один на другой под наклоном к горизонту от 40 до 70^o. Глубину пропахиваемого минерального грунта определяют по формуле H_г = [H_т•ρ_т•(Accм

-Acт)]/[ρ_г•(Acг-Accм)], где Н_г - мощность пропахиваемого минерального грунта, м; Н_т - мощность остаточного слоя торфа после разравнивания, м; ρ_т - плотность торфа, кг/м³; ρ_г - плотность минерального грунта, кг/м³; А_т ^c - зольность торфа, %; А_г ^с - зольность подстилающего грунта, %; А_см ^с - зольность смеси торфа и подстилающего грунта, %. Применение изобретения позволит провести рекультивацию выработанных торфяников. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ первичной обработки почв выработанных торфяников путем глубокой вспашки, отличающийся тем, что перед вспашкой поверхность торфа предварительно разравнивают, вспашку осуществляют методом взмета, при этом оборачиваемые пласты торфа и подстилающего грунта укладывают один на другой, а мощность (глубину) пропахиваемого минерального грунта определяют по формуле

Н_г=[Н_т * ρ_т *(Ассм

-Аст)]/[ρ_г *(Асг-Ассм)],

где Н_г - мощность пропахиваемого минерального грунта, м;

Н_т - мощность остаточного слоя торфа после разравнивания, м;

ρ_т - плотность торфа, кг/м³;

ρ_г - плотность минерального грунта, кг/м³;

Аст

- зольность торфа, %;

Асг

- подстилающего грунта;

Ассм

- зольность смеси торфа и подстилающего грунта, %.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что оборачиваемые пласты торфа и подстилающего грунта укладывают под наклоном к горизонту от 40 до 70°.