Устройство и способ пересадки саженцев Российский патент 2022 года по МПК A01C11/04 

Устройство и способ относится к области лесного хозяйства, а именно к технологии искусственного лесовостановления с использованием посадочного материала, а также к ручным инструментам для посадки сеянцев и саженцев лесных культур с закрытой корневой системой выращенных в естественных условиях, на участках по почвенному составу грунта близкому к участку лесовосстановления, кроме того, могут быть использованы и в сельском хозяйстве.

Существуют различные способы лесовосстановления, это посев семян и посадка сеянцев, саженцев с открытой или закрытой корневыми системами, а также ручные и механизированные. В настоящее время уровень механизированной посадки лесных культур составляет около 2-3% от общего ежегодного объема искусственного создания лесов. Для ручной посадки используются - лесопосадочные лопаты (мечи) для посадочного материала с открытой корневой системой и посадочный инструмент «Поттипутки» (Финляндия) для посадки брикетированных сеянцев или сеянцев с закрытой корневой системой. Ручной посадочный инструмент применяется на площадях, где работа лесопосадочных машин невозможна или нецелесообразна из-за большого количества пней и камней, на горных склонах и небольших площадях, а также без предварительной подготовки почвы. В последнее время наибольшее внимание стало уделяться перспективному направлению - созданию лесных культур посадочным материалом с закрытой корневой системой, а наиболее распространенным посадочным материалом являются сеянцы сосны, кедра, ели и других наиболее ценных пород древесины одно- или двух, трехлетнего возраста. При посадке надо следить, чтобы было обеспечено равномерное размещение посадочных мест и оптимальное расстояние между ними в полосах. Вследствие этого ручная посадка наиболее распространена и оправдана.

В настоящее время, с целью более интенсивного лесовосстановления применяют технологию создания лесных культур с использованием посадочного материала с закрытой корневой системой. Технология впервые была предложена финскими лесоводами и успешно применяется за рубежом последние четыре десятилетия. В Канаде, Финляндии, Швеции и Норвегии на 90% и более посадка леса производится с использованием этих технологий. Такая технология так же применяется и в России. Значительная доля работ по посадке лесных культур приходится на ручной труд с использованием разнообразного ручного инструмента

Суть этой технологии заключается в том, что в качестве посадочного материала служат сеянцы, как правило, выращенные в питомниках, т.е. в искусственных условиях, которые значительно отличаются от реальных условий, а это существенно влияет на их приживаемость и развитие. Кроме этого, как правило, значительное отличие биохимического состава грунта, куда высаживаются сеянцы, от исходного (где выращивались), также негативно влияют на приживаемость.

Существуют также разные способы посадки сеянцев, которые отличаются друг от друга способом получения посадочного материала, выбором мест посадки и способом заделки корней. При посадке на постоянное место такие сеянцы высаживаются, как правило, с комом земли в специально подготовленное посадочное место - ямку (лунку), выполненную с помощью разнообразных ручных инструментов. Посадочные места могут иметь форму борозды, ямы, лунки, отверстия и щели, а заделка корней производится засыпкой и защемлением.

Для каждого способа посадки применяются определенные посадочные орудия. Значительная доля работ по посадке лесных культур приходится на ручной труд с использованием ручного инструмента.

Борозды формируют специальными плугами, ямы - обычными лопатами; лунки -сажальными колами, бурами; щели - специальными клиновидными лопатами и мечами.

Заделку корней с засыпкой производят обычными лопатами или специальными небольшими лопатками, а при заделке защемлением корни помещают в щели формируемыми посадочными мечами, клиновидными лопатами и заделывают, плотно прижимая к ним землю теми же орудиями.

Известна посадка сеянцев и саженцев под лопату - в вырытую с помощью обычной лопаты яму опускают корни, придерживая саженец рукой несколько выше шейки корня. Корневую шейку опускают ниже поверхности земли, расправляют корни и засыпают их землей. Одновременно оправляют сеянец и уплотняют почву вокруг него ногами.

В процессе пересадки корневая система почти не повреждается, сеянцы или саженцы значительно легче переносят пересадку на постоянное место, и их приживаемость весьма высока.

Также известна посадка под меч Колесова, который ударом с высоты примерно 40 см внедряют в почву, затем наклоняя рукоятку на себя и от себя, в образованную щель помещают сеянец. Заделывают корень тем же мечом. На расстоянии примерно 5 см от сеянца повторно внедряют меч под углом в почву, затем отклоняя рукоятку на себя, уплотняют нижнюю часть корня, а от себя его верхнюю часть. Образовавшуюся вторую ямку заделывают мечом или ногой.

Применяется также посадка сеянцев под клиновидную лопату, которая производится аналогично и в той же последовательности, что и посадка под меч Колесова. Основными и общими недостатками этих способов является их высокая трудоемкость, требующая затрат физических нагрузок и не обеспечивается качественная заделка корней сеянцев. Возможен также загиб стержневого корня. Кроме этого вокруг корней могут оставаться воздушные полости, т.к. заделка происходит уплотненной почвой в процессе формирования щели, а также деформация и неравномерное распределение корневой системы в лунке. Как следствие продолжительный процесс приживания и замедленный рост.

Известен также способ и устройство для высаживания сеянцев в бумажных стаканчиках. В Финляндии сконструирована трубка «Потипутка» из высокопрочной стали, полая внутри трубка с заостренным основанием снабжена ручками в верхней своей части и меркой для регулирования глубины. (Лесовосстановление в Канаде. Экспресс-информация, выпуск 4. - М.: ЦБНТИлесхоз, 1982. - С. 4-30.).

Недостатком этого способа и инструмента является то, что его можно использовать на сравнительно рыхлой почве и только для посадки. Этот способ по общности большинства признаков принят заявителем, в качестве прототипа заявляемого изобретения.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение затрат на лесовосстановление в целом, повышение уровня приживаемости, качества подготовки сеянцев и их посадки.

Задача решается благодаря тому, что используется устройство, которое существенно снижает трудоемкость выращивания и пересадки саженцев, а предлагаемый способ повышает уровень их приживаемости и интенсивность развития. Это достигается тем, что саженцы 1-3-летнего возраста выбирают на участках по почвенному составу грунта, близкому к участку лесовосстановления, выкапывают саженцы с комом земли укладывают в разовые кассеты и переносят к месту посадки без предварительной подготовки почвы, выкапывают лунки, укладывают в них саженец, после чего уплотняют, используя при этом грунт, извлеченный из лунки.

Дополнительно, решение задачи состоит в следующем: во-первых, саженцы для посадки не предусматривают затрат на их выращивание, а выкапываются в местах непосредственной близости от мест посадки в местах подлежащих прореживанию или вырубке, например вдоль дорог, в оврагах, противопожарных разрывах и т.д. (в большинстве случаев, исходя из практического опыта, их поиск и подготовка к посадке не представляют большой сложности, причем без ущерба к естественному лесовозобновлению); во-вторых, сеянцы, адаптированные к реальным условиям и почвенному составу, легко приживаются и развиваются; в-третьих, применение универсального ручного устройства позволяет осуществить выкапывание саженца с сохранением корневой системы и вместе с ней кома земли, а также их сохранность до момента посадки, включая достаточно длительный срок хранения; в-четвертых, это же устройство используется при посадке для подготовки лунок одинакового размера, что и ком земли, помещенный, например, в торфяной стакан; в-пятых, применение универсального устройства снижает трудозатраты, как при выкопке, так и при посадке сеянцев. Заделка сеянцев помещенных в торфяной контейнер при уплотнении ногой полностью сохраняет корневую систему и не оказывает негативного влияния на приживаемость и развитие саженца, обеспечивая при этом длительный срок хранения. Как выкопку, так и посадку можно производить индивидуально без дополнительной помощи.

Пример

Сеянцы, выращенные в аналогичном по составу посадочного места грунте, повышают приживаемость и стимулируют их развитие. (Это подтверждено результатами наших наблюдений на арендованном нами лесном участке в Прибайкалье в течение последних десяти лет 2011-2021 гг.).

Предлагаемое устройство и способ для пересадки саженцев поясняется графически, где на фиг. 1 изображено устройство в сборе, а на фиг. 2 показана фотография изготовленного устройства.

Устройство для осуществления способа содержит рабочий орган (нож) 1 в виде двух полуцилиндров, соединенных с вертикальными рычагами 4, которые позволяют после погружения ножа в грунт уплотнить и зафиксировать его, путем нажатия на рукоятки 2 вверх. Усилие от нажатия рукояток 2 вверх через рычаги 4, соединенные между собой перемычкой 5 с осью вращения 6 обеспечивает сближение между собой полуцилиндров за счет упругости рычагов, выполняя при этом роль уплотнителя грунта. После выемки ножа и отпускания рукояток вниз, полуцилиндры размыкаются, уплотненный грунт в виде кома земли вместе с саженцем при выкопке, либо без него, при подготовке лунки свободно под собственным весом извлекается из рабочего органа. В зависимости от состава грунта и его плотности (глина, суглинок или рыхлая почва) устройство предусматривает регулировку хода подвижного полуцилиндра благодаря регулируемому упору 7 (регулировочным болтом и контргайкой). Рукоятки 2, кроме этого предназначены для переноски устройства и при необходимости для поворачивания или покачивания, с целью облегчения усилия вдавливания рабочего органа и выемки, с этой же целью нижняя поверхность ножа имеет заточку. Для удобства вдавливания и выемки грунта в верхней части ножа закреплен упор для ноги 3.

Лесовосстановление предлагаемым способом осуществляется в следующей последовательности.

Первоначально определяются границы восстанавливаемой площади без предварительной подготовки, с учетом лесотаксационных данных для установления вида коренных и наиболее ценных пород древесины, подлежащих посадке. Затем осуществляется поиск и установление мест сосредоточения дичков-сеянцев, подлежащих вырубке или прореживанию 1-3-летнего возраста. Наиболее вероятные места поиска, это лесные участки, прилегающие к дороге, овраги, противопожарные разрывы, сохранившиеся после пожара или вырубок семенники и др., исходя из условий близости от мест посадки. Для этого целесообразно привлечение лесоустроительных материалов, представителей лесничеств и лесхозов.

Извлечение сеянца посредством использования заявленного устройства осуществляется следующим образом: рабочий орган устройства 1 устанавливается сверху саженца по центру рабочего органа, придерживая руками за рукоятки 2, которые первоначально находятся в нижнем положении и, нажимая ногой на упор 3, погружают рабочий орган 1 в почву до полного погружения. При необходимости и для облегчения погружения в зависимости от плотности грунта, рукояткам придают колебательное движение рабочему органу, к себе и от себя, затем рукоятки 2 усилием рук нажимают вверх до упора, с целью уплотнения и закрепления грунта в полуцилиндрах. Для облегчения выемки и сохранения грунта в рабочем органе устройство отклоняют на себя и от себя. После этого устройство вынимают из грунта вертикально вверх, вместе с саженцем и комом земли. Затем, придерживая ногой упор 3, рукоятки 2 отпускают вниз до упора, при этом саженец самопроизвольно под собственным весом отпускается вниз в разовый растворимый контейнер, который устанавливается в удобное для переноски устройство к месту посадки. При переходе к следующему саженцу рабочая операция повторяется. Подготовленный посадочный материал доставляется к месту посадки или хранения.

При посадке, после определения посадочного места устройство таким же образом приводится в действие с целью образования лунки соответствующей размеру контейнера. Вынутый из лунки грунт удаляется из рабочего органа таким же образом. После этого контейнер с саженцем устанавливают в лунку и уплотняют нажатием ног, используя при этом грунт, извлеченный из лунки. При переходе к следующему посадочному месту рабочая операция повторяется.

Заявляемое техническое решение прошло апробацию соответствует критерию, «промышленная применимость», может быть изготовлено из обычных материалов и известными способами.

Устройство и способ для пересадки саженцев относится к лесоводству, в том числе к целевому распространению леса и лесоразведению. Способ заключается в том, что для посадок используются дички - сеянцы, выросшие в естественных условиях, на прилегающих участках леса с близким по почвенному составу грунтом, подлежащие прореживанию или вырубке. При этом выкопка и посадка осуществляется универсальным ручным устройством на восстанавливаемую лесную площадь без предварительной подготовки почвенного состава с последующим уплотнением грунта. Устройство включает в себя рычаги, соединенные между собой шарнирно двумя рукоятками в их верхней части, и рабочий орган в виде двух смыкающихся и размыкающихся ножей, выполненных в виде полуцилиндров, жестко соединенных с вертикальными рычагами, которые соединены ниже середины между собой через перемычку из четырех пластин с осью вращения. Полуцилиндры снабжены ножным упором для вдавливания рабочего органа в грунт. При выкапывании саженцев устройство устанавливают сверху их, заглубляют его рабочий орган, слегка сжимают, раскачивают саженцы с комом земли до отделения их от грунта, вертикально вынимают вместе с комом и помещают в кассету. После чего саженцы переносят к месту посадки, выкапывают лунки вышеуказанным устройством, вносят в лунки и уплотняют их, используя грунт, извлеченный из лунки. Изобретение позволяет улучшить приживаемость саженцев. 2 н. и 1 з.п. ф-лы. 2 ил.

1. Устройство для пересадки саженцев, содержащее рабочий орган и рычаги с двумя рукоятками в их верхней части, при этом рабочий орган выполнен в виде двух смыкающихся и размыкающихся ножей, жестко соединенных с вертикальными рычагами, которые соединены ниже середины между собой перемычкой из пластин с осью вращения, отличающееся тем, что ножи выполнены в виде полуцилиндров, снабженных ножным упором для вдавливания их в грунт и регулировочным винтом для регулирования степени размыкания ножей в зависимости от плотности и влажности грунта, а вертикальные рычаги соединены между собой шарнирно двумя рукоятками, при этом перемычка выполнена из четырех пластин.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ножи выполнены из износостойкой стали, а их высота может изменяться в зависимости от возраста саженцев.

3. Способ пересадки саженцев, включающий выбор саженцев 1-3 - летнего возраста на участках по почвенному составу грунта близкому к участку лесовосстановления, выкапывание саженцев рабочим органом, вынимание вверх саженцев вместе с комом земли, упаковывание в разовые растворимые кассеты, переноску к месту посадки, укладывание их в лунки, отличающийся тем, что при выкапывании саженцев устанавливают сверху устройство по п. 1, заглубляют его рабочий орган, слегка сжимают и раскачивают саженцы с комом земли до отделения их от грунта, вертикально вынимают их, а лунки образуют тем же устройством по п.1, без предварительной обработки почвы, после чего их уплотняют, используя грунт, извлеченный из лунок.