СПОСОБ СОЗДАНИЯ ЛЕСНЫХ ПОЛОС АЖУРНОЙ КОНСТРУКЦИИ Российский патент 2008 года по МПК A01G23/00 

Предлагаемое изобретение относится к области лесного хозяйства, в частности к агролесомелиорации, и может быть использовано при создании полезащитных лесных полос постоянной ажурной конструкции.

Известен способ формирования лесных полос ажурной конструкции (Трещевский И.В., Шаталов В.Г. Лесные мелиорации и зональные системы противоэрозионных мероприятий, Воронеж: изд-во Воронежского университета, 1982 г. С.43-44). Способ заключается в формировании ажурной конструкции у лесных полос сплошной рядовой посадки с помощью рубок ухода (прочисток), которые проводят в три периода жизни насаждений.

Недостатком известного решения задачи являются большие затраты труда на формирование и поддержание постоянной ажурной конструкции лесных полос с помощью рубок ухода, которые направлены на прореживание насаждений. К недостаткам относится и недостаточно хороший микроклимат в зоне влияния насаждений, а именно низкая влажность воздуха в вегетационный период, особенно в его засушливое время, и относительно высокие температуры воздуха. Из-за этого снижается урожайность сельскохозяйственных культур в зоне влияния насаждений, созданных этим способом.

Известен способ создания полезащитных лесных полос ажурной конструкции (патент России на изобретение №1519589) - прототип.

Способ заключается в посадке насаждений чередующимися блоками из древесных и кустарниковых пород. Со временем древесные породы вырастают, а на месте блоков из кустарника образуются «окна», которые и придают насаждению ажурную конструкцию.

Недостатком известного технического решения задачи, как и предыдущего аналога, являются относительно большие затраты труда на поддержание постоянной ажурной конструкции насаждения при недостаточно хорошем микроклимате полей в зоне влияния насаждения, а именно низкой влажности и высокой температуры воздуха.

Со временем, когда деревья, растущие в блоках древесных пород, достигают возраста семенного воспроизводства, семена распространяются на территорию блоков из кустарника и прорастают там, образуя подрост. Семенной подрост деревьев закрывает в профиле блочного насаждения «окна», расположенные над блоками кустарника и придающие насаждению ажурную конструкцию. Поэтому, чтобы такое насаждение имело постоянную ажурную конструкцию, необходимо, по мере зарастания семенным подростом территории, занятой блоками из кустарника, проводить регулярные рубки этого подроста, поддерживая, таким образом, ажурную конструкцию насаждения. Эти рубки, поддерживающие ажурную конструкцию насаждения, требуют больших затрат труда.

К тому же микроклимат в зоне влияния насаждений по известному техническому решению задачи недостаточно влажный и имеет относительно высокие положительные температуры воздуха в течение вегетационного периода, что отрицательно сказывается на получении высоких урожаев сельскохозяйственных культур.

Технический результат - сокращение затрат труда на поддержание ажурной конструкции насаждения при улучшении микроклимата полей в зоне влияния лесной полосы путем дополнительного увлажнения воздуха и снижения его температуры в вегетационный период.

Это достигается тем, что в способе создания лесных полос ажурной конструкции, включающем предпосадочную подготовку почвы, посадку древесных растений чередующимися блоками и уход, согласно изобретению поперек полосы, между блоками древесных растений устанавливают полые вентиляционные каналы, а их торцы располагают за пределами насаждения, причем в нижней внутренней части вентиляционных каналов устраивают открытые резервуары и обеспечивают их наполнение водой в течение вегетационного периода.

Полые вентиляционные каналы необходимы для прохода по ним воздушных масс через насаждение, что и обеспечивает его постоянную ажурную конструкцию. Устанавливают эти каналы поперек лесной полосы, потому что необходим проход воздуха (вентиляция) именно поперек через полосу. При установке каналов вдоль насаждения лесная полоса станет непродуваемой, то есть утратит ажурность, ведь ажурность - это способность полосы пропускать часть воздушного потока равномерно через весь профиль (Защитное лесоразведение в СССР. Под редакцией Павловского Е.С. / Абакумов Б.А., Бабенко Д.К., Бартенев И.М. и др. - М.: Агропромиздат, 1986 г. С.24). Без вентиляционных каналов, установленных поперек через насаждение, последнее станет с возрастом непродуваемым, так как растущие в нем деревья сомкнутся кронами (в случае рядовой посадки, аналог I) и возникнет необходимость дополнительных затрат труда на формирование ажурной конструкции. В случае посадки лесной полосы блоками по способу-прототипу, межблочные пространства также со временем зарастают семенным подростом древесных пород, насаждение теряет ажурность и возникает потребность в проведении дополнительных рубок для расчистки межблочных пространств и поддержания ажурной конструкции, что требует относительно больших затрат труда (табл.1).

В заявляемом решении задачи между блоками древесных растений устанавливают полые вентиляционные каналы. Под вентиляционным каналом понимают: «Длинное, полое пространство внутри чего-нибудь в виде трубы» (Ожегов С.И. под общей редакцией акад. Обнорского С.П. Словарь русского языка. Второе издание. М., Государственное издательство иностранных и национальных словарей, 1952 г. - С.231). Попадание семян древесных растений внутрь вентиляционных каналов сверху и с боков практически исключено, потому что этому препятствуют стенки каналов. К тому же в нижней внутренней части каналов устраивают открытые резервуары, заполненные водой. При попадание семян внутрь каналов через торцовые отверстия семена не смогут прорасти, находясь в резервуаре, заполненном водой в течение вегетационного периода, то есть в то время, когда и возможно прорастание семян. Таким образом, подрост не образуется внутри каналов, что позволяет избежать затрат труда, связанных с рубками-прочистками внутри каналов. Поэтому заявляемое решение задачи, по сравнению с известными аналогичными решениями, позволяет сократить затраты труда на формирование и поддержание ажурной конструкции насаждения (табл.1).

Торцы вентиляционных каналов располагают за пределами насаждения для того, чтобы они не перекрывались семенным и порослевым опушечным подростом. В противном случае около торцовых частей вентиляционных каналов со временем придется рубками удалять вырастающие древесные растения, мешающие проходу воздушных масс (вентиляции), что увеличит затраты труда на поддержание ажурной конструкции насаждения. Поэтому признак: «торцы располагают за пределами насаждения» является существенным, так как он необходим для достижения заявляемым решением задачи технического результата.

В нижней, внутренней части вентиляционных каналов устраивают открытые резервуары и обеспечивают их наполнение водой в течение вегетационного периода, проходя через вентиляционные каналы, внутри которых находятся открытые резервуары, наполненные водой, воздушные массы увлажняются. Таким образом, повышается влажность воздуха в зоне влияния лесной полосы. Вода, находящаяся в резервуарах, также понижает и температуру воздуха, проходящего через вентиляционные каналы. Воздух, прошедший через каналы и имеющий пониженную температуру, перемешиваясь с воздухом, находящимся в зоне влияния насаждения, понижает его температуру, тем самым улучшается микроклимат в зоне влияния лесной полосы. Если резервуары будут закрытые, то не будет контакта воды, находящейся в них с проходящими через них воздушными массами, и последние не станут дополнительно увлажняться, что отрицательно скажется на достижении технического результата заявляемым решением задачи.

При отсутствии воды в открытых резервуарах в течение вегетационного периода воздух, проходящий через вентиляционные каналы, не будет увлажняться и снижать свою температуру, вследствие чего микроклимат в зоне влияния лесной полосы не улучшится, что тоже отрицательно повлияет на достижение заявляемым решением задачи технического результата.

Устраивать резервуары с водой во внутренней части вентиляционных каналов необходимо по причине того, что только в этих местах через полосу проходят воздушные массы. И, значит, только в этих местах возможен наиболее максимальный контакт их с водой, вследствие чего и происходит их наибольшее увлажнение и снижение температуры, что положительно влияет на достижение заявляемым решением задачи технического результата.

Таким образом, каждый существенный признак необходим, а их совокупность достаточна для достижения технического результата заявляемым решением задачи.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где изображен профиль лесной полосы постоянной ажурной конструкции по заявляемому техническому решению задачи.

Заявляемое решение задачи выполняют следующим образом: предпосадочную подготовку почвы проводят по системе черного пара. Посадку лесной полосы осуществляют стандартными сеянцами или семенами. Причем сажают древесные породы блоками. Расстояние между блоками древесных пород оставляют достаточным для размещения между ними поперек насаждения вентиляционных каналов. В качестве последних используют металлические или бетонные трубы диаметром 3,5-4 метра, либо пакеты из труб меньшего диаметра. В этом случае во внутренней нижней части каждой трубы, составляющей пакет, устраивают открытые резервуары для воды.

Использовать вентиляционные каналы можно из любого материала, например железа, камня, дерева, бетона и т.д. Форма вентиляционных каналов в поперечном сечении может быть различной, например от круга и эллипса до квадрата и арки. Внутри, в нижней части корпуса вентиляционных каналов 1 устраивают открытые в своей верхней части резервуары для воды 2. Причем, чем больше площадь открытой части резервуара, тем лучше, так как с увеличением площади увеличивается и контакт воды, находящейся в резервуаре с проходящими через вентиляционные каналы воздушными массами. Емкость резервуаров в каждом вентиляционном канале для удобства их использования составляет не менее 2,0-3,0 м³. Такой объем резервуара, наполненного водой в самое засушливое и жаркое время вегетационного периода, является достаточным для того, чтобы запас воды испарялся в течение 15-20 суток. При меньшей емкости вода испаряется гораздо быстрее и интенсивность заправки резервуаров увеличивается, что экономически невыгодно.

В течение вегетационного периода по мере испарения воды из резервуаров вентиляционных каналов ее периодически добавляют, используя при этом РЖТ-8 или РЖТ-16 в агрегате с тракторами T-150 К и К-700.

Вентиляционные каналы устанавливают поперек насаждения с таким расчетом, чтобы их площадь в поперечном сечении в площади профиля взрослого насаждения занимала не менее 15%. То есть у насаждения в молодом возрасте их площадь будет занимать 35-45% от площади профиля. С ростом деревьев в высоту, а значит с увеличением площади профиля насаждения, площадь поперечных сечений вентиляционных каналов по отношению к нему постепенно уменьшится до 15%.

Торцы вентиляционных каналов располагают за пределами насаждения (за пределами опушек), причем длина, вентиляционных каналов на 2-3 метра должна превышать ширину насаждения. При этом торцы находятся на расстоянии не менее 1 м от начала опушек, что позволяет им не зарастать древесными растениями семенного и корнеотпрыскового происхождения.

Семена древесных растений, растущих в насаждении, не попадают внутрь вентиляционных каналов, так как последние имеют наружную оболочку, непроницаемую для семян. Поэтому отсутствует необходимость в периодической прочистке (рубках) каналов от древесных растений, а значит налицо сокращение затрат труда по сравнению с аналогом и прототипом на поддержание ажурных конструкций насаждения, созданного по заявляемому решению задачи (табл.1).

Таблица 1.
Затраты труда на проведение рубок ухода для поддержания постоянной ажурной конструкции насаждения, площадью 1 гаПоказателиАналог (рядовая посадка)Прототип (блочная посадка)Заявляемое решениеЗатраты труда, чел./дн, в возрасте насаждения:   0-20 лет14-164-6020-40 лет16-206-82-340-60 лет20-258-122-4Всего:50-6018-264-7

Воздушные массы, проходя через вентиляционные каналы, увлажняются и охлаждаются при контакте с водой, заполняющей резервуары. Далее, перемешиваясь с воздухом, находящимся в зоне влияния полосы, они охлаждают и увлажняют его, тем самым улучшая микроклимат (табл.2).

Таблица 2.
Сравнительные показатели микроклимата в зоне влияния лесных полос (в июле месяце)Показатели (кратность высот, Н)Аналог (рядовая посадка)Прототип (блочная посадка)Заявляемое решениеВлажность воздуха, в %, на расстоянии от полосы:   2 Н36,035,037,25 Н34,033,535,010 H31,030,639,6Температура воздуха, °С, на расстоянии от полосы:   2 H29,028,027,55 H28,227,527,010 H27,627,026,6

Способ создания лесных полос ажурной конструкции включает предпосадочную подготовку почвы, посадку древесных растений чередующимися блоками и уход. Поперек полосы между блоками древесных растений устанавливают полые вентиляционные каналы, а их торцы располагают за пределами насаждения. В нижней внутренней части вентиляционных каналов устраивают открытые резервуары и обеспечивают их наполнение водой в течение вегетационного периода. Изобретение направлено на сокращение затрат труда на поддержание ажурной конструкции насаждения при улучшении микроклимата полей в зоне влияния лесной полосы. 1 ил., 2 табл.

Способ создания лесных полос ажурной конструкции, включающий предпосадочную подготовку почвы, посадку древесных растений чередующимися блоками и уход, отличающийся тем, что поперек полосы между блоками древесных растений устанавливают полые вентиляционные каналы, а их торцы располагают за пределами насаждения, причем в нижней внутренней части вентиляционных каналов устраивают открытые резервуары и обеспечивают их наполнение водой в течение вегетационного периода.