Способ лесомелиорации засоленных земель и система для его осуществления Российский патент 2022 года по МПК A01G23/00 A01G25/06 

Предполагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и может найти применение при выращивании древесной растительности на засоленных землях, преимущественно с высоким уровнем залегания соленых грунтовых вод.

Известен способ лесомелиорации засоленных земель, включающий внесение гипса, глубокую вспашку, снегозадержание с накоплением 500-600 мм воды, двухлетнее парование, перепашку участка, высадку рядов саженцев и последующее 3-4 кратное рыхление междурядных полос.(Пат. РФ №2689537, МПК А01В 79/02, опубл. 2019 г, Бюлл. №16).

Недостатком этого способа является непригодность для выращивания деревьев и кустарника на землях с высоким уровнем залегания грунтовых вод, так как при промывке накопленной водой пахотного слоя почвы произойдет смыкание промывных вод с солеными грунтовыми с последующим поступлением соленой воды в пахотный горизонт, его засоление и гибель саженцев.

Известен способ восстановления лесорастительных свойств засоленных грунтов, включающий предпосадочную подготовку грунтов путем проведения промывочного полива пресной водой и коренной химической мелиорации с внесением биофитомелиоранта, высадку древесных насаждений с последующим орошением пресной водой. (Пат. РФ №2388210, МПК А01В 79/00, опубл. 2010 г, Бюлл. №13)

Недостатками этого способа является необходимость подачи пресной воды для промывки грунта и последующего орошения деревьев, а также строительство дренажной системы для отведения промывных вод во избежание повторного засоления промытого грунта.

Известен способ орошения многолетних насаждений минерализованной водой и устройство для его осуществления. Этот способ включает забор соленой воды из водоисточника, испарение ее в солнечном испарителе, насыщение парами воды воздуха, подогретого до +60-70°С, подачу насыщенного паром воздуха в перфорированные оросители, проложенные в зоне расположения корней растений, и получение опресненной оросительной воды путем конденсации пара за счет разности температуры почвы и подаваемого насыщенного парами влаги воздуха. Система для осуществления этого способа включает водоисточник соленой воды, нагреватель воздуха, солнечный испаритель соленой воды, конденсатор пара и перфорированные трубы-оросители, проложенные в зоне расположения корней деревьев, воздуховытяжное устройство (Пат. РФ №2703185, МКИ A01G 25/06, опубл. 2019 г.).

Недостатком этого способа является непригодность для орошения засоленных земель из-за образования в почве при подаче опресненной воды соленого почвенного раствора, вызывающего гибель деревьев, а при близком залегании соленых грунтовых вод велика опасность вторичного засоления.

Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемый способ лесомелиорации засоленных земель, включающий закачку соленой воды из водоисточника в солнечный испаритель, подачу в него предварительно нагретого воздуха, прокачку насыщенного парами влаги воздуха из солнечного испарителя по уложенным в грунт трубам с получением при конденсации пара опресненной воды и орошение ею корневой системы деревьев через перфорированные трубы-оросители, в котором согласно изобретению, на засоленных землях по линии полосы посадки деревьев отрывают траншею, стенки и дно которой покрывают мембранной пленкой, на дно траншеи укладывают перфорированные трубы-оросители, после чего траншею заполняют засоленным грунтом, формируя над ней гребень высотой 0,25-0,30 м перемещением грунта с прилегающих участков, затем на территории, прилегающей к полосе посадки деревьев, укладывают в грунт трубы - конденсаторы пара, один конец которых соединяют с солнечным испарителем соленой воды, а другой - с емкостью-накопителем опресненной воды, которую насосом подают через перфорированные трубы-оросители в грунт в пределах его ограниченного мембранной пленкой объема, подачу воды производят до понижения содержания солей в этом объеме грунта до нормативного уровня, после чего подачу воды прекращают, грунт из гребня с вытесненными в него солями разравнивают на прилегающих участках, а в промытый грунт высаживают деревья и производят их орошение опресненной водой из емкостей-накопителей через перфорированные трубы-оросители.

Система для осуществления предложенного способа лесомелиорации засоленных земель, включающая источник минерализованной воды, водоподводящие и водораспределительные трубопроводы, солнечный испаритель соленой воды, нагреватель воздуха, перфорированные трубы-оросители и воздуховытяжное устройство, в которой, согласно изобретению, конденсаторы пара выполнены в виде блока водонепроницаемых труб диаметром 63-110 мм, уложенных в грунт параллельно полосе посадки деревьев на прилегающей к ней территории в зоне капиллярной каймы грунтовых вод на глубине 2,5-3,0 м. с уклоном не менее 0,003, при этом одни концы этих труб объединены коллектором, подключенным к солнечному испарителю соленой воды, а вторые - к собирателю опресненной воды, снабженному воздуховытяжным устройством и размещенному в емкости-накопителе опресненной воды, где смонтирован насос, нагнетательный трубопровод которого выведен в колодец, установленный в головной части водораспределительного трубопровода, соединенного с перфорированными трубами-оросителями диаметром 20-25,мм, покрытыми фильтром из синтетического материала и уложенными в песчаной засыпке в траншеи глубиной 0,5-0,6 м, шириной 1,5-2,0 м, с уклоном дна не менее 0,003, дно и стенки которых покрыты мембранной пленкой.

Новый технический результат от применения предложенного способа лесомелиорации засоленных земель с помощью описанной выше системы позволяет выращивать древесную и кустарниковую растительности на засоленных грунтах при отсутствии источников пресной воды путем использования для промывки грунта и последующего орошения деревьев опресненной воды, полученной из соленых грунтовых вод с помощью солнечной энергии.

Сущность предложения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид системы в плане; на фиг. 2 - вид системы в разрезе по А-А; на фиг. 3 - вид системы в разрезе по Б-Б; на фиг. 4 - вид системы в разрезе по В-В; на фиг. 5 приведен вид траншеи в поперечном разреза: а) во время промывки - б) после промывки.

Систему для реализации способа лесомелиорации засоленных земель устраивают на участке 1 посадки лесополосы (фиг. 1). Она включает водозаборную скважину соленой воды 2, от которой отходит водоподводящий трубопровод 3, подводящий соленую воду к солнечному испарителю 4, снабженному нагревателем воздуха 5. От испарителя 4 отходит трубопровод 6, подключенный к распределительному трубопроводу 7, выведенному в колодцы 8, где он сопрягается с коллекторами 9, объединяющими головные участки труб-конденсаторов 10 пара. Концевые участки труб 10 выходят в колодцы - накопители 11 опресненной воды, где они соединены с коллектором 12, оборудованным воздуховытяжным устройством 13, снабженным вентилятором 27 с приводом 28. Колодцы-накопители 11 связаны между собой неразряжающимся сифоном 14, оборудованным вакуумным насосом 15. В одном из колодцев 11 установлен погружной насос 16, напорная труба 17 которого выведена в колодец 18. От этого колодца отходит трубопровод 19, подключенный к распределительному трубопроводу 20 опресненной воды. От трубопровода 20 отходят трубы 21 с вентилями 22, смонтированными в колодцах 23. Трубы 21 подключены к перфорированным трубам-оросителям 24, уложенным в траншеи 25. Эти траншеи разделены междурядными полосами 26. Перфорированные трубы - оросители 24 покрыты защитным слоем 29 из синтетического материала. Дно и стенки траншей 25 покрывают мембранной пленкой 30. Перфорированные трубы - оросители 24 укладывают в песчаной обсыпке 31, засыпают соленым грунтом 32, формируют над траншеей 25 гребень 33 перемещением грунта из выемок 34. В колодце 18 установлен датчик 38 уровня воды, связанный проводом 39 с насосом 16 (фиг. 4).

Осуществление способа лесомелиорации засоленных земель с помощью предложенной системы производят в следующей последовательности:

На участке 1 производят отрывку траншей 25 шириной 1,5-2,0 м, с уклоном дна не менее 0,003. Такой уклон обеспечивает скорость течения воды по трубам, препятствующую отложению осадка. Глубина траншеи 0,5-0,6 м. Ширина и глубина траншеи зависят от механического состава грунта - на легких грунтах, имеющих меньшую высоту капиллярного подъема влаги, она меньше, а на тяжелых больше. Дно и стенки траншей покрывают мембранной пленкой 30, обращенной водонепроницаемой гладкой поверхностью в сторону стенки траншеи 25. На дно траншеи на пленку отсыпают слой песка толщиной 0,10-0,12 м, на который через расстояние 0,7-1,0 м укладывают две перфорированные трубы - оросители 24 диаметром 20-25 мм, покрытые защитным слоем 29 из синтетического материала. Диаметр труб-оросителей зависит от их длины - чем больше длина, тем больше диаметр. Расстояние между трубами - оросителями зависит от механического состава грунта - на легких почвах оно меньше, на тяжелых больше. Поверх труб-оросителей 24 отсыпают слой песка 0,10-0,12 м, формируя песчаный фильтр 31, предотвращающий попадание почвенных частиц через слой 29 в перфорацию труб-оросителей 24 (фиг. 5). Головные участки труб-оросителей 24 подключают к распределительному трубопроводу 20 опресненной воды с помощью трубы 21 с вентилем 22, смонтированным в колодце 23. В завершении монтажа оросительной части системы производят засыпку траншей 25 засоленным грунтом 32, вынутым при их откопке. Затем формируют гребни 33 высотой 0,25-0,30 м, перемещая грунт с участков 34, прилегающих к этой траншее (фиг. 5). Высота гребней зависит от механического состава грунта, на легких грунтах она меньше в связи со слабой их устойчивостью к осыпанию, а на тяжелых больше.

Затем производят монтаж опреснительной части системы. Источником соленой воды являются близко залегающие соленые грунтовые воды. Бурят скважину 2, к которой подключают водоподводящий трубопровод 3, соединенный с солнечным испарителем 4, снабженным нагревателем воздуха 5. От испарителя 4 прокладывают трубопровод 6, который подключают к распределительному трубопроводу 7, подведенному к колодцам 8, смонтированным в начале междурядных полос 26. От колодцев 8 по середине междурядной полосы 26 на глубину 2,5-3,0 м. бестраншейным способом укладывают полимерные трубы- конденсаторы 10, с уклоном не менее 0,003 от колодца 8 к колодцу 11 (фиг. 2). Глубина укладки этих труб зависит от расположения капиллярной каймы грунтовых вод, чем она выше к поверхности, тем меньше эта глубина. Предлагается использовать трубы диаметром 63-110 мм. Трубы этих диаметров выпускают в виде бухт длиной от 50 до 200 м. Такие трубы можно укладывать дреноукладчиком бестраншейным или узкотраншейным способом. Диаметр используемых труб зависит протяженности участка. Концевые участки труб-конденсаторов 10 выводят в колодцы-накопители 11 опресненной воды, где их соединяют с коллектором 12, оборудованным вытяжным устройством 13, на верхнем конце которого устанавливают вентилятор 27, снабженный приводом 28. Колодцы 11 соединяют между собой неразряжающимся сифоном 14 с вакуумным насосом 15 (фиг. 1). В одном из колодцев 11 устанавливают погружной насос 16, напорную трубу 17 которого выводят в колодец 18. В этом колодце монтируют, с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, датчик уровня 38, связанный проводом 39 с насосом 16 (фиг. 4). От колодца 18 прокладывают трубопровод 19, который подключают к трубопроводу 20, соединяя опреснительную часть системы с оросительной.

После завершения монтажа системы производят накопление опресненной воды. Соленую воду из скважины 2 по трубопроводу 3 подают в испаритель 4, где ее температура за счет нагревания солнечными лучами повышается. При нагревании соленая вода испаряется, увеличивая влажность воздуха. Одновременно в испаритель 4 из нагревателя 5 подают нагретый воздух, где происходит насыщение его влагой. Под действием разряжения, создаваемого вентилятором 27, насыщенный влагой воздух проходит через трубопроводы 6 и 7 в коллекторы 9, где распределяется между трубами - конденсаторами 10. В процессе движения по трубам 10 температура этого воздуха понижается до температуры их стенок, соответствующей температуре почвы на глубине 2,5-3,0 м. Охлаждаясь, воздух выделяет опресненную влагу, которая стекает из коллектора 12 в колодцы -накопители 11. При накоплении в колодцах 11 опресненной воды выше уровня концевых участков сифона 14 с помощью вакуум-насоса 15 сифон заряжают. При его работе происходит выравнивание уровня заполнения водой сопряженных колодцев 11. После накопления в колодцах 11 достаточного количества опресненной воды начинают помывку засоленной почвы в траншеях 25. Для проведения промывки датчик уровня 38 (фиг. 4) в колодце 18 устанавливают на отметке, соответствующей поверхности участка 1. Вентили 22 в двух первых колодцах 23 перекрывают, а в последнем колодце 23 открывают и включают насос 16. Вода по трубопроводу 17 поступает в колодец 18, откуда по трубопроводу 19 в распределительный трубопровод 20, а из него через трубу 21 и вентиль 22, открытый в колодце 23 последней траншеи 25, в перфорированные трубы -оросители 24, а из них в грунт. Датчик 38 обеспечивает заполнение колодца 18 до уровня, соответствующего поверхности участка. Вода под действием напора, создаваемого в колодце 18, выходит через перфорацию труб-оросителей 24 и заполняет как капиллярные, так и некапиллярные поры в грунте 32 (фиг. 5). В процесс заполнения пор грунта водой происходит растворение содержащихся в нем солей и капиллярное перемещение солевого раствора к поверхности гребней 33. Уровень воды в траншее 25 во время промывки поддерживают с помощью датчика уровня воды 38 на высоте поверхности участка 1. При его превышении датчик подает по проводу 39 команду на отключение насоса 16. При снижении уровня воды в колодце 18 ниже поверхности участка 1 датчик подает команду на включение насоса 16. Объем промываемого грунта ограничен мембранной пленкой 30, проницаемой для воздуха, но препятствующей поступлению соленой воды в траншею. По мере испарения влаги поверхность гребней 33 покрывается белым налетом соли. Периодически производят отбор проб промываемого грунта 32 для анализа на содержание в нем солей. При снижении их содержания до нормативного уровня промывку в первой траншее 25 заканчивают, перекрыв вентиль 22. После чего открывают вентиль 22 в следующем колодце 23. Повторяют процесс заполнения водой следующей траншеи 25 и промывки в ней грунта 32 до нормативного уровня. После завершения процесса промывки грунта в этой траншее ее вентиль 22 закрывают и повторяют процесс заполнения и промывки последней траншеи 25. После ее завершения подачу воды в последнюю траншею прекращают, перекрыв вентиль 22. При достижении грунтом в гребнях 33 состояния физической спелости производят их разравнивание, перемещая грунт с вынесенными в него солями из гребней в выемки 34, из которых он и был взят.После просыхания промытого грунта 32 в траншеях 25 выполняют посадочные ямы и производят высаживание деревьев или кустарника, помещая в них корни 36 дерева 35 и засыпая промытым грунтом. В зоне размещения корней 36 устанавливают датчик влажности грунта 40 (фиг. З).

Оросительные поливы производят по показаниям датчиков 40 влажности грунта. Перед началом полива датчик 38 уровня воды в колодце 18 устанавливают на высоте поверхности песчаной обсыпки 31. Вентили 22 в двух первых колодцах 23 перекрывают, а на последнем открывают. Затем включают насос 16 и производят подачу воды в колодец 18, откуда она по трубам 19 и 20 поступает в перфорированные трубы - оросители 24 последней траншеи 25. При этом уровень воды в траншее 25 поддерживают на высоте верха песчаной обсыпки 31. Поэтому увлажнение грунта в зоне расположения корней происходит только по капиллярным порам, а некапиллярные поры остаются заполненными воздухом, что обеспечивает благоприятный водно-воздушный режим корнеобитаемого слоя. Подачу воды производят, руководствуясь показаниями датчика 40 влажности грунта до достижения им влажности 85-90% НВ. Затем вентиль 22 у последней траншеи 25 закрывают и открывают вентиль 22 на трубе 21 следующей траншеи 25 и производят подачу опресненной воды в ее перфорированные трубы - оросители 24. После достижения в ней заданного уровня влажности грунта подачу воды переключают на первую траншею. При достижении здесь влажности корнеобитаемого слоя грунта 85-90% НВ насос 16 выключают. Следующий полив производят в соответствии с заданным режимом орошения, руководствуясь показаниями датчика 40 влажности, установленного в зоне расположения корней 36 деревьев 35. Подачу воды производят, последовательно переключая с одной траншеи 25 на другую после доведения влажности грунта до заданного уровня. Использование мембранной пленки позволяет исключить поступление соли к корням растений и одновременно обеспечивает газообмен промытого грунта с грунтом, окружающим траншею, что способствует поддержанию благоприятного водно-воздушного режима в зоне расположения корней дерева 35.

В качестве примера осуществления предложенного способа лесомелиорации засоленных земель при высоком уровне соленых грунтовых вод рассмотрим выращивание древесной растительности на участке 1 ажурной лесополосы на землях, примыкающих к рисовой системе в условиях республики Калмыкия.

Климат в республике Калмыкия резко континентальный. Количество солнечных дней в году в среднем составляет 165, в том числе на летний период приходится 120 дней с продолжительностью солнечного сияния 10-12 часов. Грунт на участке засоленный, среднесуглинистый. Грунтовые воды соленые, с общим содержанием солей до 10 г/л, находятся на глубине 2,5-3,0 м. Ажурная лесополоса состоит из трех рядов деревьев, которые высажены на полосах шириною 2 м, разделенных междурядьями 4 метра с расстоянием между деревьями 1,5-2,0 м.

В соответствии с проектом посадки лесополосы на участке 1 выполняют разбивку трассы посадки рядов деревьев. По этой трассе производят отрывку траншей 25, шириной 2,0 м с уклоном дна 0,003. Глубина траншеи 0,6 м. Ширину и глубину траншеи назначают исходя из механических характеристик грунта - суглинистых почв. Дно и стенки траншей покрывают мембранной пленкой 30 (например: «Ондутис D»). Особенностью этой пленки является проницаемость для воздуха и задержание влаги на ее поверхности. На дно траншеи отсыпают слой песка 0,1 м, на который укладывают через расстояние 1,0 м две перфорированных трубы-оросители 24, покрытые защитным слоем 29, выполненным из синтетического материала (например, геотекстиля). Трубы - оросители 24 выполняют из гладких полимерных перфорированных труб диаметром 25 мм. Поверх труб-оросителей 24 отсыпают слой песка 0,1 м, формируя песчаный фильтр 31, предотвращающий попадание частиц грунта через перфорацию в трубы-оросители 24. Головные участки труб-оросителей 24 подключают к распределительному трубопроводу 20 опресненной воды с помощью трубы 21, снабженной вентилем 22. Затем производят засыпку траншей 25 засоленным грунтом, извлеченным при их откопке, и формируют над ними гребень 33 высотой 0,3 м из грунта с прилегающей территории.

После завершения монтажа оросительной части системы производят монтаж ее опреснительной части. К скважине 2 подключают водоподводящий трубопровод 3, который соединяют с солнечным испарителем 4, снабженным нагревателем, воздуха 5. От испарителя 4 прокладывают трубопровод 6, который подключают к распределительному трубопроводу 7 соленой воды, подведенному к колодцам 8, смонтированным в начале междурядных полос 26. Эти колодцы имеют глубину 3,0 м и могут быть выполнены из полимерных труб диаметром 1,5 м. От колодцев 8, по середине междурядной полосы 26, с помощью бестраншейного дреноукладчика прокладывают полимерные трубы-конденсаторы 10 диаметром 63 мм. Этот диаметра принят в связи с небольшой длиной участка - 100 м. Глубина укладки 2,5 м при залегании грунтовых вод на глубине 3,0 м обеспечивает размещение труб-конденсаторов 10 в зоне их капиллярной каймы. Трубы-конденсаторы 10 укладывают с уклоном не менее 0,003 от колодца 8 к колодцу 11. Головные концы этих труб выводят в колодцы 8, где их сопрягают с коллекторами 9, присоединенными к распределительному трубопроводу 7. Концевые участки труб-конденсаторов 10 выводят в колодцы-накопители 11 опресненной воды. Здесь их соединяют с коллекторами 12, оборудованными вытяжным устройством 13 (фиг. 2), на верхнем конце которого устанавливают вентилятор 27 с приводом 28. Колодцы 11 соединяют между собой неразряжающимся сифоном 14, снабженным вакуумным насосом 15 (фиг. 4). В одном из колодцев 11 устанавливают погружной насос 16, напорную трубу 17 которого выводят в колодец 18. В этом колодце устанавливают датчик 38 уровня воды с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, связанный проводом 37 с насосом 16. От колодца 18 прокладывают трубопровод 19 и подключают к трубопроводу 20, который с помощью труб 21 с вентилями 23 соединяют с трубами-оросителями 24, после укладки которых производят засыпку траншей 25 засоленным грунтом 32, вынутым при их откопке. Затем с помощью палоделателей формируют гребни 33 высотой 0,30 м, перемещая грунт с участков 34, прилегающих к этой траншее. Высота гребней 33 на среднесуглинистых грунтах обеспечивает их устойчивость к обрушению в процессе увлажнения.

После завершения монтажа системы производят накопление опресненной воды. Соленую воду из скважины 2 по трубопроводу 3 подают в испаритель 4, где ее температура за счет нагревания солнечными лучами повышается, и происходит испарение поданной воды. В условиях южных районов Калмыкии температура нагревания может составлять +70-80°С и более. Одновременно в испаритель 4 из нагревателя воздуха 5 подают воздух, нагретый до +90-100°С. Такую температуру позволяют получить серийно выпускаемые солнечные нагреватели воздуха (например, Solar Air). Горячий воздух, поступая в испаритель 4, насыщается влагой. При температуре +90°С он может содержать порядка 400 г влаги на 1 кубометр воздуха. Под действием разряжения, создаваемого вентилятором 27, горячий и насыщенный влагой воздух засасывается из испарителя 4 через трубопроводы 6 и 7 в коллекторы 9, где распределяется между трубами -конденсаторами 10. При этом его температура в процесс движения по трубам 10 понизится до температуры, близкой к температуре их стенок, соответствующей температуре почвы на глубине 2,5 м, которая не превышает +15°С. При охлаждении воздух выделяет опресненную влагу. Температура воздуха при выходе из вытяжного устройства 13 составляет порядка +20°С при содержании влаги 17 г/м². Таким образом, при охлаждении пара до температуры стенок труб из каждого кубометра воздуха по длине трубопровода получают 350-380 г опресненной воды, которая стекает из коллектора 12 в колодцы-накопители 11. При этом размещение труб-конденсаторов 10 в зоне капиллярной каймы грунтовых вод обеспечит отведение тепла с поверхности труб за счет испарения воды из окружающего грунта и подтягивания более холодной из грунтовых вод по почвенным капиллярам. При накоплении в колодцах 11 опресненной воды до уровня выше концевых участков сифона 14, с помощью вакуум-насоса 15 сифон заряжают. При его работе происходит выравнивание уровня заполнения колодцев 11 водой. Неразряжающаяся конструкция сифонов обеспечивает сохранение их в рабочем состоянии при кратковременном снижении уровня воды в колодцах 11 ниже положения их концов. После накопления достаточного количества опресненной воды в колодцах- накопителях 11 производят промывку засоленного грунта 32 в траншеях 25. Для проведения промывки датчик 38 уровня воды в колодце 18 устанавливают на отметке, соответствующей поверхности участка 1. Вентили 22 в двух первых колодцах 23 перекрывают, а в последнем колодце 23 открывают и включают насос 16. Опресненная вода по трубопроводу 17 поступает в колодец 18, откуда по трубопроводу 19 в распределительный трубопровод 20, а из него через колодец 23 и вентиль 22 по трубе 21 в оросители 24, а из них в грунт. Датчик 38 при заполнении колодца 18 до уровня, соответствующего поверхности участка 1, подает по проводу 39 команду на отключение насоса 16, а при понижении этого уровня - на включение этого насоса. Вода под действием напора, создаваемого в колодце 18, выходит через перфорацию и заполняет как капиллярные, так и некапиллярные поры в грунте 32, растворяя соли. Уровень воды в траншее 25 во время промывки поддерживают с помощью датчика 38 на высоте поверхности участка. Объем промываемого грунта ограничен мембранной пленкой 30, проницаемой для воздуха, но задерживающей воду. Под действием испарения влаги с поверхности гребней 33 в промываемом слое грунта начинается процесс перемещения солевого раствора к поверхности гребней 33. В процессе испарения влаги на поверхности гребней 33 накапливается соль в виде белого налета. Периодически производят отбор проб грунта 32 для анализа на содержание солей. При снижении их содержания до 0,6 мг⋅экв на 100 г грунта в первой траншее 25 промывку в ней заканчивают, перекрыв вентиль 22. После этого открывают вентиль 22 в следующем колодце 23. Повторяют процесс заполнения водой следующей траншеи 25. После завершения процесса промывки грунта в этой траншее ее вентиль 22 закрывают и повторяют процесс заполнения и промывки грунта последней траншеи 25. После ее завершения подачу воды в эту траншею прекращают, перекрыв вентиль. При достижении грунтом в гребнях 33 состояния физической спелости производят их разравнивание, перемещая грунт из них в выемки 34. После просыхания промытого грунта 32 в траншеях 25 выполняют посадочные ямы, вносят органоминеральные удобрения и помещают в них корни 36 деревьев 35, присыпая промытым грунтом. В зоне размещения корней 36 устанавливают датчики влажности 40.

Оросительные поливы проводят, руководствуясь показаниями датчиков 40 влажности грунта, установленных в зоне расположения корней 36 деревьев 35. Перед началом оросительного полива датчик уровня воды 38 в колодце 18 устанавливают на высоте поверхности песчаной обсыпки 31. Вентили 22 в двух первых колодцах 23 перекрывают, а на последнем открывают. Затем включают насос 16 и производят подачу воды в колодец 18, откуда она по трубам 19 и 20 поступает во внутрипочвенные трубопроводы-оросители 24. При этом уровень воды в траншее 25 устанавливается на высоте верха песчаной обсыпки 31. Благодаря этому увлажнение почвы в зоне расположения корней происходит только по капиллярным порам, а некапиллярные поры заполнены воздухом. Подачу воды производят по показаниям датчика влажности 40 до достижения влажности грунта 85-90% НВ. При достижении этого уровня влажности в последней траншее 25 вентиль 22 в колодце 23 на трубе 21 данной траншеи закрывают. Затем открывают вентиль 22 на трубе 21 следующей траншеи 25 и производят подачу опресненной воды в трубопроводы-оросители 24. Полив продолжают до достижения влажности корнеобитаемого слоя грунта 85-90% НВ. После чего подачу воды переключают на первую траншею. После достижения в ней влажности корнеобитаемого слоя 85-90% НВ насос 16 выключают. Следующий полив производят в соответствии с заданным режимом орошения, руководствуясь показаниями датчика 40 влажности, установленного в зоне расположения корней 36 деревьев 35. Подачу воды производят, последовательно переключая с одной траншеи 25 на другую после доведения влажности грунта до заданного уровня. Использование мембранной пленки 30 в траншеях 25 позволяет исключить поступление соли к корням растений и одновременно поддерживать в зоне их расположения благоприятный водно-воздушный режим.

Таким образом, применение предлагаемого способа лесомелиорации засоленных земель с помощью предложенной системы для его осуществления позволяет выращивать древесную и кустарниковую растительности на засоленных грунтах при отсутствии источников пресной воды путем использования для промывки грунта и последующего орошения деревьев опресненной воды, полученной из соленых грунтовых вод за счет использования солнечной энергии.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства. Способ включает закачку соленой воды из водоисточника в солнечный испаритель, подачу в него предварительно нагретого воздуха, прокачку насыщенного парами влаги воздуха из солнечного испарителя по уложенным в грунт трубам с получением при конденсации пара опресненной воды и орошение ею корневой системы деревьев через перфорированные трубы-оросители. На засоленных землях по линии полосы посадки деревьев отрывают траншею, стенки и дно которой покрывают мембранной пленкой. На дно траншеи укладывают перфорированные трубы-оросители, после чего траншею заполняют засоленным грунтом, формируя над ней гребень высотой 0,25-0,30 м перемещением грунта с прилегающих участков. Затем на территории, прилегающей к полосе посадки деревьев, укладывают в грунт трубы - конденсаторы пара, один конец которых соединяют с солнечным испарителем соленой воды, а другой - с емкостью-накопителем опресненной воды, которую насосом подают через перфорированные трубы-оросители в грунт в пределах его ограниченного мембранной пленкой объема. Подачу воды производят до понижения содержания солей в этом объеме грунта до нормативного уровня, после чего подачу воды прекращают. Грунт из гребня с вытесненными в него солями разравнивают на прилегающих участках, а в промытый грунт высаживают деревья и производят их орошение опресненной водой из емкостей-накопителей через перфорированные трубы-оросители. Система включает источник минерализованной воды, водоподводящие и водораспределительные трубопроводы, солнечный испаритель соленой воды, нагреватель воздуха, перфорированные трубы-оросители и воздуховытяжное устройство. Конденсаторы пара выполнены в виде блока водонепроницаемых труб диаметром 63-110 мм, уложенных в грунт параллельно полосе посадки деревьев на прилегающей к ней территории в зоне капиллярной каймы грунтовых вод на глубине 2,5-3,0 м с уклоном не менее 0,003. При этом одни концы этих труб объединены коллектором, подключенным к солнечному испарителю соленой воды, а вторые - к собирателю опресненной воды, снабженному воздуховытяжным устройством и размещенному в емкости-накопителе опресненной воды, где смонтирован насос, нагнетательный трубопровод которого выведен в колодец, установленный в головной части водораспределительного трубопровода, соединенного с перфорированными трубами-оросителями диаметром 20-25 мм, покрытыми фильтром из синтетического материала и уложенными в песчаной засыпке в траншеи глубиной 0,5-0,6 м, шириной 1,5-2,0 м, с уклоном дна не менее 0,003, дно и стенки которых покрыты мембранной пленкой. Изобретения позволяют выращивать древесную и кустарниковую растительности на засоленных грунтах при отсутствии источников пресной воды путем использования для промывки грунта и последующего орошения деревьев опресненной воды, полученной из соленых грунтовых вод с помощью солнечной энергии. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ лесомелиорации засоленных земель, включающий закачку соленой воды из водоисточника в солнечный испаритель, подачу в него предварительно нагретого воздуха, прокачку насыщенного парами влаги воздуха из солнечного испарителя по уложенным в грунт трубам с получением при конденсации пара опресненной воды и орошение ею корневой системы деревьев через перфорированные трубы-оросители, отличающийся тем, что на засоленных землях по линии полосы посадки деревьев отрывают траншею, стенки и дно которой покрывают мембранной пленкой, на дно траншеи укладывают перфорированные трубы-оросители, после чего траншею заполняют засоленным грунтом, формируя над ней гребень высотой 0,25-0,30 м перемещением грунта с прилегающих участков, затем на территории, прилегающей к полосе посадки деревьев, укладывают в грунт трубы - конденсаторы пара, один конец которых соединяют с солнечным испарителем соленой воды, а другой - с емкостью-накопителем опресненной воды, которую насосом подают через перфорированные трубы-оросители в грунт в пределах его ограниченного мембранной пленкой объема, подачу воды производят до понижения содержания солей в этом объеме грунта до нормативного уровня, после чего подачу воды прекращают, грунт из гребня с вытесненными в него солями разравнивают на прилегающих участках, а в промытый грунт высаживают деревья и производят их орошение опресненной водой из емкостей-накопителей через перфорированные трубы-оросители.

2. Система для осуществления способа по п. 1, включающая источник минерализованной воды, водоподводящие и водораспределительные трубопроводы, солнечный испаритель соленой воды, нагреватель воздуха, перфорированные трубы-оросители и воздуховытяжное устройство, отличающаяся тем, что конденсаторы пара выполнены в виде блока водонепроницаемых труб диаметром 63-110 мм, уложенных в грунт параллельно полосе посадки деревьев на прилегающей к ней территории в зоне капиллярной каймы грунтовых вод на глубине 2,5-3,0 м с уклоном не менее 0,003, при этом одни концы этих труб объединены коллектором, подключенным к солнечному испарителю соленой воды, а вторые - к собирателю опресненной воды, снабженному воздуховытяжным устройством и размещенному в емкости-накопителе опресненной воды, где смонтирован насос, нагнетательный трубопровод которого выведен в колодец, установленный в головной части водораспределительного трубопровода, соединенного с перфорированными трубами-оросителями диаметром 20-25 мм, покрытыми фильтром из синтетического материала и уложенными в песчаной засыпке в траншеи глубиной 0,5-0,6 м, шириной 1,5-2,0 м, с уклоном дна не менее 0,003, дно и стенки которых покрыты мембранной пленкой.