Способ использования талой воды Российский патент 2017 года по МПК A01G25/00 E03B3/30 

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к овощеводству. Может применяться в специализированных и фермерских хозяйствах, также и на приусадебных и дачных участках при возделывании овощных и бахчевых культур.

Одним из способов [1] использования талой воды, позволяющей повысить урожайность сельскохозяйственных культур, является удержание снежного покрова от сдувания с поверхности почвы путем прикатывания (уплотнения) снега с помощью специальных барабанов цилиндрической формы. Одним из основных недостатков этого способа является то, что если на отдельных участках поверхности почвы снега практически нет, а это часто имеет место, то прикатывать оголенную поверхность нет смысла. Способ также имеет недостаток, заключающийся в том, что поверхность почвы неровная, особенно после поднятия зяби, поэтому после прохода прикатывающего барабана снежный покров уплотняется неравномерно, что в последующем приводит к неравномерному таянию уплотненного снега весной и неравномерному распределению влаги в почве, способствуя пересыханию отдельных участков при избыточном увлажнении других. Это в конечном итоге скажется на развитии растений. Также известно, что под уплотненным снегом почва промерзает глубже, что ведет к вымерзанию посевов озимых культур и многолетних трав. А задача заключается именно в том, чтобы обеспечить почву достаточным количеством влаги при ее равномерном распределении по территории обрабатываемой площади.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ повышения урожайности сельскохозяйственных культур снегозадержанием [1] путем образования на поверхности почвы снежных валков с помощью снегопаха. При толщине снежного покрова менее 10 сантиметров применение данного способа нецелесообразно, так как в случае недостаточной плотности разрыхленный снегопахом снег легко сдувается ветром. При более толстом снежном покрове фактически нет смысла образовать валки, так как осевшая масса снега сама в состоянии обеспечивать почву влагой. Кроме того, образование снежных валков ведет к перераспределению снежной массы по поверхности поля. Способ также энергозатратный, кроме того, при применении данного способа по озимым культурам и посевам многолетних трав, возможно их повреждение, а на оголенных участках даже вымерзание.

Таким образом, основной сущностью существующих способов является накопление как можно большего количества снега для последующего его использования в виде талой воды для насыщения почвы влагой и повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Такая технология накопления снежной массы и использования ее в дальнейшем как талой воды для насыщения почвы талой водой имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что накопленная на поверхности почвы масса снега расходуется крайне неэффективно по следующим причинам: 1) накопленный снег весной быстро бесконтрольно тает и испаряется, только незначительная часть успевает впитываться в почву, насыщая ее влагой, 2) талая вода, накопленная в почве, в этом случае может быть использована только в начале вегетационного периода.

Известно [2], что талая вода обладает целым рядом полезных свойств не только для растений, но и для человека, в частности улучшает работу всего организма, повышает его физические возможности, препятствует уменьшению содержания воды в клетках и замедляет старение.

Задача заключается в использовании талой воды для выращивания как зерновых, так и овощных и бахчевых культур на всем вегетационном периоде с целью передачи максимально возможного количества полезных свойств талой воды в ожидаемый урожай. В этом случае, урожай, полученный с использованием талой воды в течение всего вегетационного периода, несомненно, будет иметь большую ценность, чем урожай, полученный с использованием речной или артезианской воды. Особенно большой эффект, с точки зрения повышения полезных свойств урожая для здоровья человека, получается при выращивании растений в закрытом грунте, так как в этом случае появляется возможность выращивать растения только на талой воде.

Проблема заключается в разработке способа, позволяющего не только накопить определенную снежную массу в зимний период, но и регулировать процесс ее превращения в талую воду с целью достаточного обеспечения ею растений во всем вегетационном периоде их развития, т.е. от посева или от посадки до уборки урожая.

Целью предложенного изобретения является расширение зоны выращивания и повышения урожайности и качества (полезности) сельскохозяйственных, в особенности овощных и бахчевых, культур не только в умеренных широтах, но и в засушливых степных регионах с использованием для орошения талой воды.

На фиг. 1 показана схема реализации способа. Приняты следующие обозначения: 1 - брикеты снежной массы, поученные путем брикетирования или уплотнения другими способами, 2 - пленка из влагонепроницаемого материала, 3 - термоизоляционный слой, 4 - емкость для накопления талой воды, 5 - крышка емкости, 6 - талая вода, 7 - поле для выращивания растений, 8 - граница поля, 9 - резервуар для хранения запасов воды.

Сущность способа заключается в следующем. Зимой снег, как правило, накапливается в оврагах, лесопосадках, придорожных канавах, в населенных пунктах и т.п. На поверхности поля, наоборот, снега накапливается мало, сдувается ветром в те же овраги, придорожные канавы и т.п. Задача заключается в том, чтобы снежную массу с места скопления доставить на место складирования для последующего формирования бурта в таком количестве, чтобы ее хватило на обеспечение влагой (талой водой) определенного участка на весь вегетативный период растений, расположенных на данном участке. С целью снижения расходов на перевозку снежной массы ее сбор можно организовать непосредственно в местах формирования буртов с помощью системы переносных снегозадерживающих щитов.

Способ реализуется следующим образом. Непосредственно на полях, где выращиваются сельскохозяйственные культуры, в определенных местах с помощью системы переносных снегозадерживающих щитков организуется снегозадержание. Накопленный за зиму снег весной оттаивает и впитывается в почву, что позволяет эффективно использовать талую воду в начальный период жизнедеятельности растений. Это начальный цикл использования талой воды. По мере повышения температуры запасы талой воды истощаются из-за использования ее растениями и из-за испарения. Тогда для полива растений начинают использовать накопленную талую воду, полученную применением предложенного способа. По данному способу накопившуюся снежную массу прессуют в брикеты, грузят на транспортное средство и перевозят на край поля, на котором планируется выращивать растения. При этом можно применять различные варианты. Снег можно доставить на край поля и прессовать на месте хранения. Для уменьшения транспортных расходов можно с помощью переносных щитов выполнить снегозадержание на краю поля и собранный снег можно прессовать также на месте хранения брикетов. По мере накопления снежной массы ее брикетируют, например, путем прессования. Затем брикеты 1 (фиг. 1) укладывают в бурт круглой или прямоугольной формы, который располагают на углублении, покрытом пленкой 2 из влагонепроницаемого материала. Оптимальными условиями для формирования брикетов являются зимние оттепели или весенние дни с положительным значением температуры окружающего воздуха, способствующие уплотнению снежной массы и повышению ее влажности. Количество снежной массы, сконцентрированной в бурте в виде брикетов, должна соответствовать количеству влаги, необходимой для полива растений на весь вегетационный период их развития на определенной площади. Затем бурт укрывают термоизоляционным материалом 3. Меняя толщину или площадь покрытия термоизоляционного материала 3, можно регулировать скорость таяния брикетов 1. В качестве термоизоляционного материала можно использовать торф, древесные опилки, соломенную сечку, навоз или также пленку из термоизоляционного материала. Применение в качестве укрывающего материала древесных опилок, торфа, соломенной сечки и навоза предпочтительнее, так как после использования бурта по назначению их в ходе утилизации можно просто внести в почву в качестве органического удобрения. По мере появления талая вода 6 стекает в емкость 4 и там накапливается. Емкость 4 для уменьшения испарения талой воды закрывают крышкой 5. По мере накопления в емкости 4 талая вода перекачивается в резервуар 9 для хранения талой воды и с первых же дней (если погода засушливая) после посева или посадки может быть использована для полива. Резервуар 9 по уровню расположен выше емкости 4. Для полива овощных и бахчевых культур может быть смонтирована трубопроводная система, что значительно облегчит процесс полива растений. Количество талой воды будет зависеть от потребности в поливе, и его регулируют изменением толщины укрывающего термоизоляционного материала 3 или изменением площади его укрытия. Всю систему необходимо расположить рядом с полем 7 на границе 8 поля, в наивысшей по уклону точке. Это позволит талой воде по трубам самотеком дойти до растений.

При использовании снежной массы, вывозимой из городских улиц, в схему использования талой воды необходимо ввести систему фильтров.

Технический эффект заключается в расширении зоны возделывания сельскохозяйственных и особенно овощных и бахчевых культур и повышении их урожайности и качества (полезности), снижении себестоимости выращивания за счет регулируемого орошения их талой водой в течение всего вегетационного периода.

Источники информации

1. Бубнов В.З., Кузьмин М.В. Эксплуатация машинно-тракторного парка. - М.: Колос, 1980. - 231 с., ил. - (Учебники и учеб. пособия для высш. с.-х. учеб. заведений). Стр. 165-166.

2. ukzdor.ru>talaya voda.html

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к овощеводству, и может применяться в специализированных и фермерских хозяйствах, также на приусадебных и дачных участках при возделывании овощных и бахчевых культур как в открытом, так и в закрытом грунте. Изобретение осуществляется следующим образом. Из мокрой и тяжелой массы снега, накопившейся вне территории посевного поля, формируют прессованные брикеты 1. Рядом с посевным полем выполняют углубление и застилают его пленкой 2 из влагонепроницаемого материала. Прессованные брикеты 1 укладывают (штабелируют) на пленке 2, образуя бурт круглой или прямоугольной формы. Затем бурт укрывают термоизоляционным материалом 3, чтобы изолировать от действия окружающего воздуха. Меняя толщину или площадь покрытия термоизоляционного материала 3, регулируют скорость таяния брикетов 1. Рядом с буртом, на стороне посевного поля, располагают емкость 4 для накопления талой воды 6, образующейся при постепенном оттаивании брикетов 1. Емкость 4 по уровню расположена ниже дна углубления в почве, чтобы талая вода, собираемая на пленке 2, самотеком стекала в емкость 4. Рядом с емкостью 4 расположен резервуар 9 для хранения талой воды. Резервуар 9 по высоте расположен выше уровня емкости 4 для накопления талой воды 6. Талая вода 6 по мере ее накопления в емкости 4 перекачивается в резервуар 9. Из резервуара 9 талая вода самотеком по временной системе трубопроводов стекает к растениям для орошения. Все элементы системы - бурт, емкость, резервуар - расположены в высшей по уклону точке на краю 8 поля 7, чтобы эффективно использовать естественный уклон для орошения. Технический эффект заключается в расширении зоны возделывания сельскохозяйственных и особенно овощных и бахчевых культур и повышении их урожайности и качества (полезности), снижении себестоимости выращивания за счет регулируемого орошения их талой водой в течение всего вегетационного периода, а также улучшении здоровья потребителей за счет переноса полезных свойств талой воды при потреблении продукции, выращенной путем орошения талой водой. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ использования талой воды, заключающийся в том, что увеличивают количество задерживающегося снега на поверхности почвы с помощью образования валков осажденного на поверхности почвы снега, которые задерживают от сдувания ветром и накапливают количество осажденного на поверхности почвы снега, отличающийся тем, что из мокрой и тяжелой массы снега, накопившейся вне территории посевного поля, формируют брикеты и складируют в бурт круглой или прямоугольной формы рядом с полем с последующим изолированием от воздействия температуры окружающего воздуха слоем термоизоляционного материала, а рядом с буртом располагают емкость для накопления талой воды и резервуар для ее хранения, причем бурт располагают на пленке из влагонепроницаемого материала, расположенного в углублении в почве, емкость для накопления талой воды расположена по уровню ниже дна углубления в почве, а резервуар для хранения талой воды по высоте расположен выше емкости и из него талая вода самотеком подается на орошаемое поле, количество снежной массы, сконцентрированной в бурте в виде брикетов, должна соответствовать количеству влаги, необходимой для полива растений на весь вегетационный период их развития на определенной площади.

2. Способ использования талой воды по п.1, отличающийся тем, что все элементы системы, позволяющие реализовать предложенный способ, расположены в высшей по уклону точке поля, чтобы эффективно использовать естественный уклон для орошения.

3. Способ использования талой воды по п.1, отличающийся тем, что для более эффективного использования талой воды на этапах посадки и на начальном этапе роста растений на поле осуществляют снегозадержание с помощью переносных щитов.