СПОСОБ УСТАНОВЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ИЗМЕНЕНИЯ МОЩНОСТИ СЛОЯ ТОРФА НА МЕЛИОРИРУЕМЫХ ЗЕМЛЯХ Российский патент 2012 года по МПК G01N33/24 

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства, а конкретней к способам установления величины изменения мощности слоя торфа на мелиорируемых землях. Изменение мощности слоя торфа (сработка торфа) является важным экологическим показателем технологий мелиорации и выращивания сельскохозяйственных культур.

Известен способ установления изменения мощности торфяного слоя, включающий бурение, измерение длины выбуренных кернов и расчет, описанный в книге: Почвенная съемка. - М.: Издательство АН СССР. 1959 г., стр.242.

Известный способ применяют на обводненных не мелиорируемых торфяниках.

Наиболее близким по технической сущности и цели предлагаемого технического решения является способ установления изменения мощности почвенного слоя путем устройства почвенных разрезов и измерения мощности почвенного слоя и расчета, описанный в книге: Почвенная съемка. - М.: Издательство АН СССР. 1959 г., стр.81.

Недостаток известного способа - необходимость проведения измерений в начале и в конце расчетного периода, что повышает трудоемкость работ.

Целью изобретения является снижение трудоемкости работ за счет сокращения числа измерений.

Указанная цель достигается тем, что в конце расчетного периода измеряют мощность уплотненного слоя оболочек диатомовых водорослей и по результатам измерения рассчитывают величину изменения мощности слоя торфа. Расчет выполняют по зависимости H_cpaб=a·h,

где Н_сраб - величина уменьшения мощности слоя торфа, см; a - коэффициент, h - мощность уплотненного слоя оболочек диатомовых водорослей, см.

Предложенное техническое решение характеризуется следующей совокупностью существенных технических признаков.

1. Устройство почвенных разрезов.

2. Измерение мощности почвенного слоя в начале и конце расчетного периода.

И отличительных признаков:

3. Измерение мощности уплотненного слоя оболочек диатомовых водорослей в конце расчетного периода.

4. Расчет изменения мощности слоя торфа по результатам измерения.

Указанная совокупность существенных признаков достаточна, а каждый из них необходим для достижения цели изобретения.

В процессе эксплуатации мелиорируемых торфяников происходит минерализация органики. Продукты минерализации поглощают сельскохозяйственные растения. Мощность слоя торфа в течение многолетнего расчетного периода постоянно уменьшается. Измерение мощности слоя торфа в начале и конце расчетного периода позволяет определить величину изменения мощности слоя торфа. Необходимость проведения измерений в начале и конце расчетного периода обуславливает высокую трудоемкость работ. Трудоемкость работ существенно возрастает при проведении измерений на нескольких участках одного мелиорируемого массива. Если в начале расчетного периода, который совпадает с началом эксплуатации мелиорируемых торфяников, не проводились измерения мощности слоя торфа или проектная документация утрачена, то в последующие годы пропадает возможность установления величины его изменения.

Отличительные признаки устраняют указанные недостатки известного способа. В начальный период эксплуатации мелиорируемых торфяников оболочки диатомовых водорослей равномерно распределены по высоте торфяного слоя. В процессе эксплуатации мелиорируемых торфяников поверхностная часть слоя торфа минерализуется и исчезает, оболочки диатомовых водорослей, которые находились в поверхностной части, перемещаются в нижнюю часть торфяного слоя, где создают уплотненный слой. Мощность уплотненного слоя оболочек диатомовых водорослей пропорционально увеличивается по мере уменьшения слоя торфа. Однократное измерение в конце расчетного периода мощности уплотненного слоя оболочек диатомовых водорослей позволяет рассчитать изменение мощности слоя торфа за расчетный период. За начало расчетного периода принимают начало эксплуатации мелиорируемых торфяников. Продолжительность расчетного периода принимают 15-20 лет, когда возникает необходимость в разработке плана реконструкции мелиоративной системы и оценке экологических характеристик применяемых технологий выращивания сельскохозяйственных культур.

Сущность предложенного технического решения поясняет пример.

Мелиорируемые пойменные торфяники, снабженные систематическим горизонтальным дренажем и лотковыми оросителями для дождевального агрегата ДЦА 100М. Севооборот овощекормовой. Период эксплуатации 15 лет. Проектная документация утеряна. Мощность слоя торфа в начальный период эксплуатации не известна. Устраивают почвенный разрез на всю глубину слоя торфа. Измеряют мощность уплотненного слоя оболочек диатомовых водорослей h=1.1 см и рассчитывают Н_сраб - величину уменьшения мощности слоя торфа. H_cpaб=a·h=20·1.1=22 см.

Значения коэффициента а определяют по следующей формуле а=(H₁-Н₂)/(h₁-h₂), где H₂, H₁ - мощности слоя торфа и h₂, h₁ - мощности уплотненного слоя оболочек диатомовых водорослей соответственно в конце и начале периода наблюдения, см. Этот коэффициент принимают постоянным для всех участков массива осушения с однородными почвенными и мелиоративными условиями. Период наблюдений принимают 2-3 года. При сокращении срока наблюдения снижается точность определения коэффициента а. Устраивают почвенный разрез в начале периода наблюдения и в конце его. Измеряют мощности слоя торфа H₂=90.0 см и H₁=91.0 см и мощности уплотненного слоя оболочек диатомовых водорослей - h₂=0.85 см и h₁=0.9 см соответственно в конце и начале периода наблюдения. Тогда a=(91-90)/(0.9-0.85)=20.

Предложенный способ был испытан в Дмитровском районе Московской области. Мелиорируемые пойменные торфяники, снабженные систематическим горизонтальным дренажем с глубиной заложения 1.1 м и лотковыми оросителями для дождевального агрегата ДДА 100М. Севооборот овощекормовой. Период эксплуатации 22 года. Устраивают почвенный разрез на всю глубину слоя торфа. Измеряют мощность уплотненного слоя оболочек диатомовых водорослей h=1.7 см и рассчитывают Н_сраб - величину уменьшения мощности слоя торфа. Н_сраб=a·h=21·1.7=35.7 см. Величина коэффициента а определена за трехлетний период наблюдений a=(81-66.3)/(1.2-1.13)=21. Мощность слоя торфа на начало эксплуатации мелиорируемых торфяников по предложенному способу составляет 81+35.7=116.7 см. По данным проектной документации мощность слоя торфа на начало эксплуатации мелиорируемых торфяников составляла 118 см. Точность предложенного способа удовлетворительная.

При установлении величины изменения мощности слоя торфа на 5 участках одного мелиорируемого массива необходимо провести 10 измерений по способу-аналогу по два на каждом участке. По предложенному способу необходимо провести 7 измерений: по одному на каждом участке и два для определения коэффициента a.

Таким образом, предложенный способ установления величины изменения мощности слоя торфа на мелиорируемых землях по сравнению с аналогом на 30% снижает трудоемкость работ за счет измерения мощности уплотненного слоя оболочек диатомовых водорослей.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Сущность способа установления величины изменения мощности слоя торфа на мелиорируемых землях включает устройство разрезов, измерения мощности почвенного слоя и расчет. При этом измеряют мощность уплотненного слоя оболочек диатомовых водорослей и по результатам измерения рассчитывают величину изменения мощности слоя торфа. Расчет выполняют по зависимости Н_сраб=a·h, где Н_сраб - величина изменения мощности слоя торфа, см; а - коэффициент; h - мощность уплотненного слоя оболочек диатомовых водорослей, см. Использование заявленного способа позволяет снизить на 30% трудоемкость работ. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

1. Способ установления величины изменения мощности слоя торфа на мелиорируемых землях, включающий устройство разрезов, измерения мощности почвенного слоя и расчет, отличающийся тем, что измеряют мощность уплотненного слоя оболочек диатомовых водорослей и по результатам измерения рассчитывают величину изменения мощности слоя торфа.

2. Способ установления величины изменения мощности слоя торфа по 1, отличающийся тем, что расчет выполняют по зависимости
H_cpaб=a·h,
где Н_сраб - величина изменения мощности слоя торфа, см; а - коэффициент; h - мощность уплотненного слоя оболочек диатомовых водорослей, см.