СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПОЛЕЗАЩИТНЫХ ЛЕСНЫХ ПОЛОС Российский патент 2014 года по МПК A01G23/00 

Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству, в частности к способам создания полезащитных лесных насаждений.

Известен способ создания полезащитных лесных насаждений с различным количеством рядов (Инструктивные указания по проектированию и выращиванию защитных лесных насаждений на землях сельскохозяйственных предприятий РСФСР. - М.:Россельхозиздат - 1979. - С.10-15), где при выращивании лесных полос обработка почвы на глубину 50-60 см ведется по всей ширине лесополосы, включая закрайки.

В этом случае корневые системы высаживаемых деревьев в почве, обработанной по всей ширине лесополосы, сильно разрастаются в радиальном направлении, занимая при этом значительную часть сельскохозяйственных угодий. От разросшихся корней появляется корнеотпрысковая поросль, что уменьшает полезную площадь защищаемых полей и снижает выход сельскохозяйственной продукции.

Известен способ создания полезащитных лесных полос (патент №2341073 A01G 23/00), включающий обработку почвы под посадку деревьев в местах непосредственного расположения рядов высаживаемых в лесополосе деревьев на ширину, величина которой зависит от необходимой площади питания различных пород деревьев.

Недостатком этого способа является то, что обработанная полоса почвы, где высаживаются деревья, за счет разрыхления увеличивается в объеме и оказывается выше окружающей поверхности участка. В результате этого выпадающие осадки стекают с нее, не попадая к корневым системам высаженных в лесополосе деревьев.

Последний рассмотренный способ можно принять за прототип.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа создания полезащитных лесных полос, улучшающего влагообеспечение деревьев в рядах лесонасаждений.

Сущность изобретения заключается в том, что для улучшения влагообеспечения деревьев в рядах лесонасаждений при обработке почвы под посадку рядов деревьев в лесных полосах, а затем и при посадке деревьев образуют специальную форму поперечного профиля поверхности почвы лесополосы, которую поддерживают при проведении агротехнических уходов: в рядах деревьев - вогнутую влагонакопительную, в виде углублений, а в междурядьях - выпуклую стокообразующую, в виде вала.

Технический результат в способе достигается тем, что обработку почвы под посадку деревьев с определенным шагом проводят только в местах непосредственного расположения рядов высаживаемых в лесополосе деревьев на ширину, величина которой зависит от необходимой площади питания различных пород деревьев и определяется по формуле:

B=πD²/4L,

где B - ширина зоны обрабатываемой почвы под посадку рядов деревьев в лесополосе;

D - диаметр площади питания дерева и разрастания его корневой системы при вспашке почвы по всей ширине лесополосы (с включением междурядий и закраек);

L - длина зоны площади питания дерева и разрастания его корневой системы при обработке почвы непосредственно в местах расположения рядов растений, адекватная зоне площади питания при вспашке почвы по всей ширине лесополосы.

В процессе обработки почвы под посадку лесных полос, а также при посадке деревьев образуют форму поперечного профиля поверхности почвы лесополосы, которую поддерживают при проведении агротехнических уходов: в рядах деревьев - вогнутую влагонакопительную, в виде углублений, а в междурядьях - выпуклую стокообразующую, в виде вала, которые определяются по следующим формулам:

- вогнутая

- выпуклая

где h_iу - текущее значение величины углубления в ряду лесополосы;

h_maxу - максимальная величина углубления в ряду лесополосы;

L_у - ширина углубления в ряду;

h_iв - текущее значение высоты вала в междурядье лесополосы;

h_maxв - максимальная высота вала в междурядье;

L_м - ширина междурядья;

L_м-L_у - ширина вала в междурядье лесополосы;

x - текущее значение проекций координат углубления и вала на ось x;

n - номер ветви синусоиды, зависящей от количества рядов в лесополосе (может быть n=1, 2, 3 …).

Предлагаемый способ создания лесных полос с описанным поперечным профилем поверхности почвы обеспечит направленный сбор влаги в лунках рядов растений лесополос: зимой - сухих осадков в виде снега, в теплый период - дополнительный сток с наклонных поверхностей междурядий, что повысит влагообеспечение деревьев, их лучший рост и развитие.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, не обнаружен.

На фиг.1 представлена схема двухрядной лесополосы в поперечно-вертикальной плоскости, на которой изображен необходимый (получаемый) поперечный профиль поверхности почвы в лесополосе, образуемый в процессе обработки почвы, посадки сеянцев и агротехнических уходов в ней, где: h_iу - текущее значение величины углубления в ряду лесополосы; h_maxу - максимальная величина углубления в ряду лесополосы; L_у - ширина углубления в ряду; h_iв - текущее значение высоты вала в междурядье лесополосы; h_maxв - максимальная высота вала в междурядье; L_м - ширина междурядья; L_м-L_у - ширина вала в междурядье лесополосы.

На фиг.2 дана схема технологии образования поперечного профиля поверхности почвы лесной полосы при обработке почвы; на фиг.3 приведена схема образования поперечного профиля поверхности почвы лесной полосы при посадке сеянцев; на фиг.4 показана схема поддержания формы поперечного профиля поверхности почвы лесной полосы при проведении агротехнических уходов (культивации).

Реализуется способ следующим образом. Основываясь на годовом количестве осадков в определенном регионе и влагопотреблении различных пород деревьев, определяемом через поверхность углублений для сбора влаги, зависящем от ширины L_у и глубины h_maxу, а также задаваясь параметрами вала междурядья исходя из его ширины L_м-L_у и высоты h_iу и h_maxв в различных точках поперечного профиля почвы лесополосы, определяемых экспериментально или по данным литературных источников, находим h_iв для определенных значений x и строим линию этого профиля.

Ниже приводится пример реализации способа.

Выбирают необходимые краевые размеры поперечного профиля лесополосы: h_maxу=20 см, L_у=100 см, L_м=300 см, h_maxв=20 см, задают параметры абсциссы (x) и по формулам (1) и (2) находят значения ординат h_iу и h_iв. В данном случае расчет сделан для двухрядной полосы, где первая ветвь синусоиды охватывает углубление первого ряда и вал (n=1) и только углубление во втором ряду (см. таблицу).

,

Значение параметров для построения поперечного профиля поверхности почвы в лесополосе Первая ветвь синусоиды, n=1 х, см 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100   100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200   210 220 230 240 250 260 270 280 290 300   h_iу, см 0 6,2 11,8 16,2 19,0 20,0 19,0 16,2 11,8 6,2 0 h_iв, см 0 3,1 6,2 9,1 11,8 14,1 16,2 17,8 19,0 19,8 20   19,8 19,0 17,8 16,2 14,1 11,8 9,1 6,2 3,1 0   Вторая ветвь синусоиды, n=2 х, см 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 h_iy, см 0 6,2 11,8 16,2 19,0 20,0 19,0 16,2 11,8 6,2 0

Предлагаемый способ создания лесных полос осуществляется на базе использования технических средств, описанных в монографии [Ю.М. Жданов, И.М. Бартенев. Технологии и средства механизации агролесомелиоративных работ. - Волгоград: ВНИАЛМИ, 2011. - 190 с.], следующим образом. В местах непосредственного расположения рядов лесных полос плугом-рыхлителем ПРН-40 или каким-либо другим орудием почву под посадку насаждений обрабатывают на глубину до 70 см (фиг.2). При движении плуга туда и обратно с помощью ротора, входящего в его конструкцию, и лопаток закрепленных на нем, почву в необходимых объемах перемещают в сторону, тем самым образуя углубления под ряды посадок и валы в междурядьях.

Затем по рядам предполагаемых посадок лесопосадочными машинами типа МПП-1, МУЛ-1, МЛУ-1, оборудованными сошниками с отвалами, окончательно формируют углубления и одновременно высаживают сеянцы различных пород (фиг.3).

Агротехнические уходы проводят культиватором КЛП-2,5 с сохранением приблизительных параметров углублений в рядах насаждений и высоту валов в междурядьях за счет установки рабочих органов культиватора, которые могут настраиваться под любой поперечный профиль поверхности почвы (фиг.3).

Влага, стекающая с валов междурядий и накапливаемая в углублениях рядов посадок, способствует хорошему росту и развитию насаждений. Особенно это необходимо в первые два года для хорошей приживаемости сеянцев.

В целом, предложенный способ позволит увеличить влагонакопление в зоне расположения корневых систем деревьев и улучшить условия произрастания полезащитных лесных полос.

Способ включает обработку почвы под посадку деревьев с определенным шагом в местах непосредственного расположения рядов высаживаемых в лесополосе деревьев на ширину, величина которой зависит от необходимой площади питания различных пород деревьев и определяется по формуле:

B=πD²/4L,

где B - ширина зоны обрабатываемой почвы под посадку рядов деревьев в лесополосе;

D - диаметр площади питания дерева и разрастания его корневой системы при вспашке почвы по всей ширине лесополосы с включением междурядий и закраек;

L - длина зоны площади питания дерева и разрастания его корневой системы при обработке почвы непосредственно в местах расположения рядов растений, адекватная зоне площади питания при вспашке почвы по всей ширине лесополосы.

При обработке почвы и посадке лесных полос образуют, а при агротехнических уходах поддерживают форму поперечного профиля поверхности почвы лесополосы: в рядах деревьев - вогнутую влагонакопительную, в виде углублений, а в междурядьях - выпуклую стокообразующую, в виде вала, форму которых определяют по следующим формулам:

- вогнутая $$h_{iy}=h_{\max y}\cdot \sin \left\{\frac{\pi \left[x-L_{м}\left(n-1\right)\right]}{L_y}\right\}$$

- выпуклая $$h_{iв}=h_{\max в}\cdot \sin \left\{\frac{\pi \left[x-L_y-L_{м}\left(n-1\right)\right]}{L_{м}-L_{у}}\right\}$$

где h_iу - текущее значение величины углубления в ряду лесополосы;

h_maxу - максимальная величина углубления в ряду лесополосы;

L_у - ширина углубления в ряду;

h_iв - текущее значение высоты вала в междурядье лесополосы;

h_maxв - максимальная высота вала в междурядье;

L_м - ширина междурядья;

L_м-L_у - ширина вала в междурядье лесополосы;

x - текущее значение проекций координат углубления и вала на ось x;

n - номер ветви синусоиды, зависящий от количества рядов в лесополосе, может быть n=1, 2, 3….

Способ создания лесных полос со специальным поперечным профилем поверхности почвы обеспечит направленный сбор в лунках рядов растений лесополос: зимой - сухих осадков в виде снега, в теплый период - дополнительный сток с наклонных поверхностей междурядий, что улучшит влагообеспечение деревьев, их лучший рост и развитие. 4 ил.

Способ создания полезащитных лесных полос, включающий обработку почвы под посадку деревьев с определенным шагом в местах непосредственного расположения рядов высаживаемых в лесополосе деревьев на ширину, величина которой зависит от необходимой площади питания различных пород деревьев и определяется по формуле:
B=πD²/4L,
где B - ширина зоны обрабатываемой почвы под посадку рядов деревьев в лесополосе;
D - диаметр площади питания дерева и разрастания его корневой системы при вспашке почвы по всей ширине лесополосы с включением междурядий и закраек;
L - длина зоны площади питания дерева и разрастания его корневой системы при обработке почвы непосредственно в местах расположения рядов растений, адекватная зоне площади питания при вспашке почвы по всей ширине лесополосы, отличающийся тем, что при обработке почвы и посадке лесных полос образуют, а при агротехнических уходах поддерживают форму поперечного профиля поверхности почвы лесополосы: в рядах деревьев - вогнутую влагонакопительную, в виде углублений, а в междурядьях - выпуклую стокообразующую, в виде вала, форма которых определяется по следующим формулам:
- вогнутая ,
- выпуклая ,
где h_iу - текущее значение величины углубления в ряду лесополосы;
h_maxу - максимальная величина углубления в ряду лесополосы;
L_у - ширина углубления в ряду;
h_iв - текущее значение высоты вала в междурядье лесополосы;
h_maxв - максимальная высота вала в междурядье;
L_м - ширина междурядья;
L_м-L_у - ширина вала в междурядье лесополосы;
x - текущее значение проекций координат углубления и вала на ось x;
n - номер ветви синусоиды, зависящей от количества рядов в лесополосе, может быть n=1, 2, 3 ….