СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ РЕГУЛИРУЕМОЙ ГИДРОМЕЛИОРАЦИИ ПОЧВЫ В АГРОЛАНДШАФТЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРУДОВ-КОПАНЕЙ В УСЛОВИЯХ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ БЕЛАРУСИ Российский патент 2024 года по МПК A01B79/02 A01B13/16 

Изобретение относится к сельскому, в частности, к снежной мелиорации и может быть использовано для оптимизации воднотеплового и питательного режима почвы в гумидном климате.

Систематическое наблюдение за снежным покровом ведутся в Беларуси с 1981 года. Продолжительность залегания снежного покрова на территории Беларуси в среднем составляет от 75 дней на юге-западе и до 125 - на северо-востоке. В течение холодного периода снежный покров может многократно разрушаться под воздействием оттепелей (особенно, в начале и в конце зимнего периода). Более 50% оттепельных дней имеют положительную среднесуточную температуру, что часто приводит к полному разрушению снежного покрова.

В течение холодного периода помимо жидких и твердых осадков в чистом виде, выпадают смешанные осадки, составляющие в среднем 10-15% в год, которые влияют на структуру снегозапасов. Сильные гололедно-изморозевые отложения в Беларуси отнесены к стихийным гидрометеорологическим явлениям.

Важной характеристикой является его плотность. В Беларуси плотность свежевыпавшего снега составляет от 0,08-0,12 г/см³ севере-востоке и до 0,12-0,17 г/см³ на юге-западе. С течением времени происходит уплотнение снега в результате оседания, подтаивания. Средняя многолетняя величина плотности снега в конце января составляет 0,23-0,28 г/см³, в феврале - 0,25-0,30 г/см³, в марте - 0,29-0.36 г/см³.

Запасы воды в снеге колеблются по всей Беларуси в пределах - 107 мм.

По мнению авторов изобретения, географическое положение (высота, широта и долгота) предопределяют значение снежного покров в Беларуси. Статически достоверными являются связи высоты снега, запасов воды в снеге и высоты местности, где определяется метеостанцией.

На большей части территории Беларуси наблюдается тенденция к снижению запасов воды в снеге до 4-8 мм за 10 лет. Анализ карт районирования территории Республики Беларусь по изменению максимальных значений высоты снежного покрова связан с происходящими климатическими изменениями, где важной задачей, является установление причин происходящих изменений, одной из причин - это связано с потеплением климата. Прогнозирование динамики снегозапасов, как основного фактора весеннего половодья, можно осуществлять с помощью картографирования характеристик снежного покрова в реальный год. При этом используются данные метеорологических станций совместно с результатами дистанционного зондирования земли. Следует отметить, географические исследования снежного покрова проводятся с целью получения информации о его пространственном распределении, динамике накопления, продолжительности залегания, условиях снеготаяния, влагозадержания и др. Данные наблюдений за снежным покровом могут применяться при решении различных задач: изучении климатического и гидрологического режимов территории, составлении агрометеорологических и гидрологических прогнозов, оценке изменений природной среды и др.

Предлагаемый системный подход к регуляции не только водного режима (включающего как осушение, так и орошение), но и основных агроэкологических факторов, позволяет сбалансировать потоки вещества и энергии в агроландшафте и повысить эффективность использования природных ресурсов (свет, тепло, вода, питательные вещества). Появляются дополнительные возможности по оптимизации комплекса физических, химических и биологических свойств почвы, а также по внесению органических (виде гранул) и минеральных удобрений. Агротехнология позволяет существенно повысить эффективность сельского хозяйства и озеленения в экологически неблагоприятных условиях: в аэрозионно-опасных ландшафтах и при повышенном уровне грунтовых вод.

Формирование регулируемого агроландшафта при проведении «регулируемой гидромелиорации» (то есть нечто существенно большее, чем просто традиционная гидромелиорация) позволяет не только эффективно использовать ресурсы, но и получать устойчивый урожай высокопродуктивных культур и пастбищ в условиях гумидного климата и, прежде всего в условиях юго-западной части Беларуси.

Большая часть почв при исследовании в Беларусь нуждается в специальных адаптивных или мелиоративных мерах при регулировании водного режима почв в условиях избыточного или недостаточного увлажнения. Повышение эффективности использования зимних осадков - крупный резерв земледелия.

В числе традиционных специальных мероприятий по накоплению влаги является выполнение снегозадержания, которое становится особенно важным в условиях недостаточного увлажнения.

Отметим, что работы по накоплению снега на полях следует осуществлять с учетом особенностей рельефа местности, обычно поперек склона или под углом к господствующим ветрам.

Известен способ улучшения водно-воздушного режима почвы под посевами многолетних кормовых культур, включающий нарезку с вытесняемой почвы в боковые щели, поделку кротовины, укладку в нее дренажной трубы для подачи оросительной воды с меньшим диаметром, чем диаметр кротовины, при этом одновременно с нарезкой щели и кротовины в нее укладывают трубу, кроме того, в осенне-зимний период при выпадении избыточного количества осадков и из переувлажненных слоев почвы минерализованная вода собирается в кротовинах и через микропоры дренажных труб поступает в их внутренние полости (RU №2116723, A01G 25/06, Е02В 11/00, А01В 79/00, 1998).

Недостаток известного способа является большие впитывающие затраты, необходимые для строительства дренажа, а также снижение плодородия почвы, например, для дерново-подзолистых супесчаных почв, где необходимо сохранять верхний плодородный слой почвы для сохранения роста на показателях развития зеленой массы трав, а также получения степени зерна. Таким образом, извлечение на поверхность бесплодной материнской породы при строительстве дренажа снижает плодородие почвы, а также дополнительно требует больших норм внесения удобрений.

Известен также способ возделывания кукурузы, включающий глубокую обработку почвы с одновременным формированием почвенных гребней. Образование почвенных гребней на заданном расстоянии друг от друга. Свободных от поживных остатков, производят затем укладку поживных остатков и далее внесение в гребни удобрений. Проводят междурядную культивацию, а культуру убирают в фазе полной спелости. Таким образом, получали повышенную урожайность путем максимального использования летних осадков в условиях недостаточного увлажнения (Патент RU №1687105, A01G 1/00, А01В 79/02,1991).

Однако при близком залегании грунтовых вод первого года жизни без орошения наблюдаются большие выпады растений и изреженность травостоя, что увеличивает затраты на подсев трав. В условиях юго-западной части Беларусь, эта технология выращивания трав недостаточно надежна, т.е. это относится для дерново-подзолистых супесчаных почв, где необходимо в слое почве получить задержание снега, создать оптимальный снежный покров, защищающий растения от вымерзания. При этом необходимо также задержать влагу в весенний период в слое почвы.

Кроме того, в зиму почва на всех полях уходит в уплотненном состоянии. В результате вода сбегает по уклону поля, потери воды достигают свыше 80% с поверхностным стоком. Сток проходит при очень высоком модуле (интенсивности) при резком потеплении воздуха. Все это без специальных мер благоприпятствует развитию овражной струйчатой эрозии и снижает продуктивность севооборота. Кроме того, значительно замедляется процесс восстановления плодородия смытых земель на дерново-подзолистых почвах.

В отличие от оросительных увлажнительные мелиорации предусматривают сбережение и использование влаги, выпавшей в виде снега зимой на увлажняемой площади, и это может происходить только в районах с достаточным количеством выпавшего снега (осадков) для получения определенного урожая. Один из способов - задержание и накопление снега зимой. Этот способ приема сопровождается бережным отношением к влаге (сокращение потерь на испарение и транспирацию сорной растительностью), особенно тем, где водозабор из поверхностных источников ограничен. Снегозадержание достигается устройством преград, замедляющих скорость ветра в приземном слое и препятствующих его сохранению от сдувания с полей до 30-70% снега, особенно в зоне в условиях юго-западной части Беларусь. Оно эффективно в природной зоне со снежным покровом менее 50 см. для получения высоких урожаев трав, возделываемых в Беларуси, важной характеристикой снежного покрова является его плотность (о чем отмечено выше).

Например, при средней плотности снега 0,3 г/м³ в каждом 10-сантиметровом слое накапливается 30 мм воды или 300 м³/га. Таким образом, накопление снега выполняет две задачи: действует как утепляющее почву под снегом, а весной быстрее оттаивает и поглощает обильно талые воды, повышая эффективность действия вносимых удобрений при посеве. Посевы высокостебельных растений, имеющих достаточно прочные стебли (подсолнечник, кукуруза, галега восточная - козлятник, горчица, сорго и др.), задерживают снег, а также ослабляют холодные и сухие ветры.

Из уровня техники также известны патентные источники информации, раскрывающие способы и средства гидромелиорации с использованием ресурсов снежного покрова.

Повышение эффективности использования зимних осадков - крупный резерв земледелия, о чем уже авторы изобретения выше отметили.

Известен способ регулирования снеготаяния на участках почвы. На поверхность снега наносят вещества, ускоряющие его таяние, в виде прерывистых полос, расположенных по горизонталям местности. Ширина полос составляет 2-6 м, а расстояние между ними 10-30 м. При этом длина обрабатываемых и необрабатываемых участков полосы составляет соответственно 10-200 и 10-80 м (Патент RU №2064227, А01В 13/16 от 07.27.1996).

Недостатками данного способа является использование в зимний период не приспособленной для работы по снежному покрову сельскохозяйственной техники (разбрасыватель или туковая сеялка), заготовка и хранение зачерняющего материала, сложность использования в период отрицательных температур смерзшего реагента, невозможность обеспечить равномерное таяние, что, в результате, приводит к неравномерности гидрологического режима почвы мелиорируемых полей, и, соответственно, к неоднородности урожая культур.

Следует привести известные способы по защите склонов от эрозии (RU №2474648, Е02В 11/00 от 10.02.2013; RU №2385985, Е02В 5/02, Е02В 3/16 от 10.04.2000; RU №2563146, Е02В 11/00, А01В 13/16 от 20.09.2015; RU №2393660, А01В 79/02 от 10.07.2010; RU №2690656, А02В 79/02, А01С 21/00, A01G 25/00 от 04.06.2019).

Однако известные способы не достаточно обеспечивают формирование условий для равномерности таяния снега, что приводит к неоднородности урожайности в дальнейшем.

Известен способ регулирования снеготаяния, предусматривающий создание кулис в осенний период. Весной, перед началом снеготаяния, создают снежные валки на месте кулис. В процессе валкования снег перемешивается с наземной массой кулисных растений. Скорость таяния снега в валках замедляется, поступление влаги в почву становится более плавным.

Однако данный способ не обеспечивает полной равномерности таяния снега, что приводит к неоднородности урожайности в дальнейшем.

Известен способ снежной мелиорации, используемый для управления температурным и водным режимами почвы в регионах с устойчивым снежным покровом. После достижения снежным покровом заданной высоты, осуществляют зимнее полосное обнажение почвы от снега с формированием снежных валков. Его проводят, преимущественно, поперек направления господствующих ветров в зимний период. Снежные валки формируют над обнаженными полосами почвы по всей их длине в виде арочных перекрытий между их боковыми сторонами уплотнением снятого с них снега. Опоры соседних снежных валков располагают рядом друг с другом. Между поверхностью почвы и внутренней поверхностью сводов снежных валков формируют воздушные полости. Изолируют находящийся в них воздух от холодной атмосферы засыпкой входов-выходов на их краях снегом. Перед началом снеготаяния делают регулируемое сплошное зачернение снежного покрова так, что увеличивают скорость его таяния в интервале от естественной до скорости поглощения метровым слоем почвы влаги без образования на ее поверхности талой воды (Патент RU №2724137, А01В 13/16, А01В 79/00 от 22.06.2020).

Недостатком данного способа является сложность формирования снежных валков в виде арочных перекрытий. Второй этап технологического процесса мелиорации, предполагающее зачернение, не учитывает того обстоятельства, что прогон техники нарушит целостность сформированных валков, что приведет к неравномерности снеготаяния и, в результате, гидрологического режима почвенного покрова.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является способ снежной мелиорации. Способ включает следующую последовательность действия: в зимний период производят полосное обнажение почвы от снежного покрова с формированием параллельных снежных валков, весной осуществляют перемещение части снега из валков на зону зимнего обнажения путем проходов агрегата перпендикулярно направлению зимних валков, формируя на поле систему прямоугольных обвалованных снегом участков и обнажение от снега полос (Патент SU №1605940, А01В 13/16 от 15.11.1990). Способ позволяет снять подмерзлотное разрежение, уменьшить потери влаги за счет уменьшения поверхностного и внутреннего стока и повышения равномерности распределения влаги по полю.

Однако при полостном обнажении почвы от снежного покрова зимой происходит неравномерное промерзание, прямоугольные обвалованные снегом участки создают локальную неравномерность снеготаяния.

Таким образом, техническая проблема посредством заявляемого изобретения, заключается в необходимости устранения недостатков аналогов и прототипа за счет создания способа снежной мелиорации, обеспечивающего формирование равномерного и оптимального теплового и гидрологического режима мелиорируемых почв. При этом заявляемый способ может быть осуществлен с использованием распространенной в хозяйстве тракторной техники с низким классом тяговой силы и недорогому навесным оборудованием (отвалы, ножи, экскаватор), без привлечения дорогой специализированной техники и агрегатов.

Кроме того, следует учитывать, что для отдельных зон, в частности для территории Беларуси, относящейся к зоне неустойчивого естественного увлажнения, где еще в марте на полях имеет место избыток почвенных влагозапасов, но уже к середине апреля по ряду районов требуется дополнительное увлажнение. Поэтому здесь снежные мелиорации играют роль весенней влагозарядки.

Для сельского хозяйства снежный покров - это запасы воды, необходимой для растений, защита от вымерзания многолетних культур, корневая система которых является достаточно уязвимой.

Как уже было отмечено выше, различные способы собирают снег в валики, уплотняют его и т.п., по границам полей устанавливают снегозадерживающие щиты.

Все эти приемы дают значительный эффект, выражающийся в дополнительных объемах воды 200-400 м³/га и более в условиях Беларуси. Однако необходимо при этом учитывать, рельеф поля, скорость ветра над снежным покровом и задержание снега.

Применяемое в сельском хозяйстве снегозадержание может дать значительный больший экономический эффект при климатологическом его обосновании и использовании более эффективных приемов его осуществления. Зная особенности почвенного климата, как в холодный, так и в теплый период года, можно более обосновано и планомерно изменять почвенно-климатические условия, необходимые для роста и развития растений, устойчивости их к неблагоприятным явлениям погоды и повышения их урожайности (A.M. Шульгин. Климат почвы и его регулирование.- Л.: Гидрометеиздат, 1967 - 300 с.; A.M. Шульгин. Снежная мелиорация и климат почвы. - Л.: Гидрометеоиздат, 1986, - 70 с.).

Заявленное изобретение также направлено на решение следующей задачи: сохранение возделывания многолетней культуры в виде галеги восточной (козлятник восточный), которая может произрастать на одном месте 20 лет и более. При этом обеспечение запаса питательных веществ в пахотном слое почвы в виде гранул органического удобрения при переработке куриного или индюшиного помета, оказывающих на повышение плодородие почвы и жизни растений и, получения высоких урожаев, при этом, создавая оптимальный снежный покров, когда создаются условия защиты растений от вымерзания, и в весенний период накопления влаги, обеспечивая вначале уже первого года жизни и последующего года жизни трав в заданном слое почвы.

Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого изобретения, заключается в повышении эффективности использования природных и хозяйственных ресурсов, обеспечении равномерного прогревания почвы мелиорируемых полей за счет эффективного сбора влаги в период снеготаяния с перезимовкой и развитием растений и, сохранения ее в вегетационный период для орошения. Способ позволит оптимизировать водно-тепловой и питательный режимы почвы в гумидном климате за счет регулирования объема влаги, поступающей на мелиорируемое поле. Повышение эффективности сбора влаги и равномерное впитывание для разложения гранул из куриного или индюшиного помета в рамках заявленного способа, в отличие от аналогов, преимущественно достигается за счет впитывания в почву и части удаления снега с поля в пруд-копань для орошения с помощью дождевальной техники.

Использование способа существенно снижает энергозатраты за счет обеспечения возможности использования существующей сельскохозяйственной техники в хозяйствах, без необходимости привлечения сложно технологических агрегатов.

Заявленный технически результат достигается тем, что в способе комплексной регулируемой гидромелиорации почвы в агроландшафте с использованием прудов-копаней в условиях юго-западной части Беларуси, характеризующийся тем, что формируют гидромелиоративную систему, окаймляющую мелиорируемое поле, в нижней части которого устраивают сбросной открытый канал, предназначенный одновременно для сброса излишков стекаемых вод с поля посредством водоотводной борозды и, дополнительно, через прибрежную бровку, между краем мелиорируемого поля и прибрежной бровкой проводят на прибрежной водоохраной полосе и ширине разворотной полосы посев с заделкой в почву повышенных доз гранул, при этом перед разворотной полосой в земляной толще почвы создают искусственные обвалованные прямоугольные пруды-копани, обрабатывают почву, осуществляя зяблевую вспашку на глубину 20-22 см, в плодородный слой почвы вносят семена смеси трав на глубину 2,0-2,5 см, посев осуществляют под зиму семенами галеги восточной на глубину 1,5-2,0 см с нормой высева 15-17 кг/га с одновременным формированием почвенных гребней поперек склона с шириной междурядий 45 см, дополнительно в междурядье осуществляют посев трав, естественно растущих на дерново-подзолистых супесчаных почвах ленточными полосами, и не проводят междурядную обработку, в качестве органических удобрений используют гранулы, которыми удобряют мелиорируемое поле, используя гранулы из куриного или индюшиного помета, при этом сушку гранул проводят до воздушно-сухого состояния, затем измельчают и прессуют под высоким давлением, высокостебельную галегу восточную после первого укоса спелости, не достигнув второго укоса, оставляют под зиму, а уборку осуществляют во второй год весной перед началом ее вегетации, с измельчением и вывозом ее массы с поля.

Кроме того, в котором искусственные пруды-копани глубиной 1,0-3,0 м формируют дополнительное накапливание талой воды, а воду наполняют с помощью насосов для дождевальной техники в открытый трубопровод и подают на орошение, при этом полив поля обеспечивают чистой водой до 70-80% от наименьшей влагоемкости.

Кроме того, в котором гранулы куриного или индюшиного помета имеют размер диаметра 6-8 мм, соответственно, прессуют под давлением 60 МПа в гранулы.

Заявленный способ позволяет использовать традиционную с/х технику и навесное оборудование, допускает возможность поэтапного и постепенного внедрения. Естественный снежный покров, задержанный растениями, также покрывает заданное междурядье возделываемой культуры, в частности, галеги восточной на зеленый корм и семена; в зимний период предотвращает промерзание почвы, а в весенний период почва, освобожденная от снежного покрова, оттаивает одновременно с процессом таяния снега. При этом, в результате применения способа почва прогревается и становится готовая раньше обычного срока к вегетационному периоду, что способствует отрастанию растений (травы) и увеличению периода вегетации многолетнего растения галеги уже при первом укосе на зеленый корм и семена и, применение гранул куриного или индюшиного помета по сохранению плодородия почвы, а также снижает потери влаги при смыве по рельефу.

В результате применения способа обеспечивается накопление и сохранение объема талой воды, который может быть использован в засушливый период с возможностью применения поверхностных трубопроводов для работы дождевальной техники на поле. Кроме того, талая вода отстаивается и прогревается для орошения до комфортной температуры, что способствует увеличению урожайности многолетних растений, имеющих, не менее 2-х сроков и более.

Изобретение поясняется следующими схематическими изображениями (фиг. 1, фиг. 2), где представлена совокупность средств, позволяющих реализовать заявленный способ.

Позициями на чертеже обозначены:

1 - открытый сбросной канал;

2 - водоем;

3 - прибрежная полоса задернения;

4 - стокорегулирующая бровка (порог);

5 - водоотводная борозда;

6 - разворотная полоса;

7 - мелиоративное поле;

8 - искусственный пруд-копань;

9 - труба гибкая напорная;

10 - передвижная насосная станция;

11 - сбросной поверхностный трубопровод из пруда-копани в открытый канал (1);

12 - сбросной трубопровод для сброса воды в водоем (2).

Для реализации заявляемого способа формируют гидромелиоративную систему (ГМС), включающую, окаймляющую мелиорируемое поле (МП) (7) и в нижней части его устраивают сбросной открытый канал (1), предназначенный одновременно для сброса излишков стекаемых вод с поля посредством водоотводной борозды (5), и дополнительно, через прибрежную бровку (4), полосу водоохраной задернения (3) - 1 м и ширину разворотной полосы (6), равной половине ширины загона (0,5 В м), что составляет (1+0,5 м).

Между краем мелиорируемого поля (7) и прибрежной бровкой (4), проводят на прибрежной водоохраной полосе (3) и ширины разворотной полосы (6) посев с заделкой в почву повышенных доз гранул (диаметром 6-8 мм), способных аккумулировать определенное количество воды на глубину до 45 см и вносят смесь трав в плодородный слой почвы семена на глубину 2,0…2,5 см с возможностью газообмена дернообразующих трав в конкретных условиях.

Данную операцию посева выполняют известным сошником (RU №2733284, А01С 7/20, А01С 7/06 от 01.10.2020),где повышение качества посева достигается за счет установки почвоуглубителя и семяпровода (см. описание патента) таким образом, что их выходные отверстия расположены друг от друга на расстоянии равной требуемой разнице по глубине заделки органических удобрений в виде гранул куриного или индюшиного помета, водной вертикальной плоскости, но на раной высоте, отмеченной при посеве данных питательных гранул органических удобрений (работа представляющего данного конкретного способа устройства описана ниже).

Окаймляющее мелиорируемое поле (МП) (7) в нижней части его склона, перед разворотной полосы (6), устраивают искусственные пруды-копани (8), строительство их ведут в земляной толще почвы, назначенные одновременно для накопления, распределения и сохранения влаги с возможностью подачи воды гибкой напорной трубой (9) с передвижной насосной станции (10) для дождевальных агрегатов при орошении мелиорируемого поля (7). В зависимости от размеров поля и географического местоположения глубина пруда-копани может быть от 1 до 3 м, а ширина - от 2 до 5 м. Искусственный пруд-копань является земляной насыпью и своеобразной емкостью, используемый как для сброса избытка воды, так и для ее накопления для возможного оседания на дно иловых смытых частиц и для возможного орошения чистой водой в летний период.

Искусственно сформированные пруды-копани (земляные) не требуют специального бетонирования (как вариант исполнения, откосы и дно могут быть выполнены из плит, уложенных подъемным известного краном), и имеют сбросные поверхностные трубопроводы (11) в сторону открытого сбросного канала (1), который соединен в конце с водоемом (2). Кроме того, между прудами-копани (8) и разворотной полосой (6) создается водоотводная борода (5), соединенная сбросным трубопроводом (12) с водоемом (2) сбора воды.

Мелиорируемое поле (7) представляет собой места для сбора снега перед периодом снеготаяния. В засеваемые осенью галеги восточной, она испытывает острый недостаток азота, поскольку в еще не прогретой почве в весенний период микробиологическая деятельность угнетена, а минеральные формы азота, особенно подвижные нитраты, могут быть вымыты талыми водами. Наличие междурядий - 45 см с высевом совместно второго вида растений трав на одном поле с чередующимися полосами высевают раздельно. Если травы высевают одной сеялкой в междурядье-45 см, то галегу восточную - другой известной сеялкой на глубину 1,5-2,0 см с нормой высева 15-17 кг/га с почвенными гребнями поперек склона.

Органическое вещество помета (основная часть сухого вещества этого удобрения) улучшает структуру почвы, ее водный и воздушный режимы, физико-химические и химические свойства (например, увеличивает емкость поглощения и степень насыщенности почвы основаниями). Степень влияния пометных удобрений на агрономические свойства почвы зависит от дозы внесения, культуры под которую они вносятся и длительности применения.

Сырье перерабатывается в безопасные и чистые гранулированные удобрения в технологической линии производства удобрений.

Пример 1. Гранулирование удобрений представляет собой устройством плоскоматричного гранулятора «Соловей-6», обеспечивающего одну общую технологическую линию (не показано) для приготовления зеленых культурных и естественных трав в условиях всех климатических зон.

Устройство можно использовать также для сушки с измельчением древесной зелени (лиственной и хвойной), древесных опилков и других органических продуктов (куриный и индюшиный помет) с учетом его модернизации.

Максимальный размер частиц до 10 мм. Устройство гранулятора «Соловей-6» рекомендуется эксплуатировать с оборудованием влажного мелкого сырья с технологической линией для использования индивидуально в комплексе с оборудованием также для гранулирования органических удобрений из сырья птичьих отходов. Технические данные гранулятора «Соловей-6» не приводятся, так как не являются задачей его описания и принципа работы.

Однако следует отметить, что выдавливаемые из отверстий гранулы наталкиваются на нож и обламываются. Обломанные гранулы падают вниз и через рукав кожуха выводятся из пресса. Гранулы, выходящие из пресса, имею высокую температуру и непрочны, поэтому они транспортируются в охладитель (не показан). Здесь в слой гранул вентилятором подается воздух, который охлаждает гранулы и одновременно отсасывает часть не гранулированной муки в циклон. В процессе охлаждения влажность гранул уменьшается за счет испарения влаги и в гранулах происходит физико-химические изменения.

В результате они приобретают необходимую твердость, влажность и температуру. После этого гранулы поступают на сортировку, где происходит отделение кондиционных гранул и отделения от крошки. Далее гранулы загружают в заполненные мешки и транспортируются на склад производителя. В результате чего гранулы приобретают влажность 13-14% в твердом состоянии при температуре нагрева 70-80°С в процессе времени 60-80 минут.

Таким образом, прессованные гранулы под давлением 60 МПа могут образовать длиной 8-12 мм и диаметром 6-8 мм. Производительность такого устройства гранулированного продукта может достигать за 1 час работы до 1000 кг гранул.

Отсюда можно отметить, получаемое удобрение из куриного или индюшиного помета удобно для упаковки, складирования, транспортировки и, внесения на мелиорируемое поле, способно пополнять запасы гумуса в почве и обеспечивает возделывание трав и галеги восточной с повышенной урожайности.

Галега восточная (козлятник восточный) может произрастать на одном месте 20 лет и более. Высота растений достигает 100-180 см, облиственность - от 45 до 80% в зависимости от года жизни травостоя. Урожайность зеленой массы в среднем за первые три года составляет 32,8 т/га. Заготовка травостоя пригодна для всех видов объемистых кормов. Посева галеги восточной осуществляют под зиму, в качестве органических удобрений вносят в почву гранулы из птичьего помета, до замерзания почвы.

Важным фактором для разных культур являются темпы роста в начальной фазе развития.

Корень у галеги восточной стержневой, проникает на глубину 50-80 см, хорошо развит и имеет большое количество боковых ответвлений, на которых формируется до 1500 клубеньков. В период вегетации на корнях галеги восточной идет наиболее интенсивное образование клубеньков. Основная масса корней сосредоточена в пахотном слое почвы. В результате формируется мощный куст высотой 100-180 см и более с большим количеством стеблей. Количество стеблей на растении зависит от способа посева и возраста травостоя. Как и бобовые культуры, галега восточная требовательна к влаге, теплу, к свету, к почве.

Таким образом, необходимо учитывать основные гидрологические показатели: глубину залегания грунтовых вод на конкретном мелиорируемом поле, продолжительность стояния талых вод, влажность почвы, соответственно 70-80% НВ, и влажность разрыва капилляров. Кроме того, следует принимать во внимание рельеф местности, крутизну и направленность уклона поля.

Главным лимитирующим фактором в данной зоне являются продолжительность безморозного периода и сумма активных температур за этот период. Отсюда возникает недостаток влаги, следовательно, в зимнее время в виде снега, особенно на дерново-подзолистых почвах. В разных зонах доля риска различна.

Зяблевую вспашку осуществляют глубиной 20-22 см, обрабатывают почву, посев осуществляют под зиму семенами галеги восточной на глубину 1,5-2,0 см с нормой высева 15-17 кг/га с одновременным формированием почвенных гребней поперек склона с шириной междурядья 45 см, в которые осуществляют посев трав, естественно растущих на дерново-подзолистых супесчаных почвах, при этом удобрение используют в виде гранул куриного или индшиного помета.

Характерная особенность на таких почвах - высокая устойчивость к неблагоприятным условиям среды, сохранение всходов от вымерзания в зимний период и обеспечении их влагой в начале первого года жизни, исключив выпадение растений в зимний период. Кроме того, в соответствии с предложенным способом исключается проявление водной и ветровой эрозии почвы, при этом в сочетании с выращиванием в гребной части галеги восточной. После первого укоса спелости и, не достигнув второго укоса спелости, оставляют под зиму, а уборку осуществляю во второй год весной перед началом ее вегетации с измельчением и вывозом массы с поля на корм с последующей кормовой добавкой. Подсев трав в междурядье, как вариант, можно также оставить на следующий год для получения суммарного урожая в следующем году, сохраняя севооборот, предусмотренный при посеве галеги восточной (козлятник восточный).

Оставшийся подсев трав в междурядье ранней весной (конец апреля - первая половина мая) микробиологическая деятельность почвы ослаблена, и минерализация оставшейся массы трав будет, происходит медленно, а это предотвратит вымывание осенними и весенними осадками высвобождающихся питательных веществ, в первую очередь азота, за пределы корнеобитаемого слоя. К тому же на мелиорируемом поле создается мощный травостой злаково-бобовых компонентов с высокой почвозащитной эффективностью, создавая гарантированное отсутствие восстановления плодородия от смыва почвы. Эти параметры полос - 45 см между грядами галеги восточной позволяют задерживать снег не только внутри произрастания, но и на полосах, засеянных травами, создавая оптимальный снежный покров, как от ветра, так и от вымерзания.

Цикл работ повторяется согласно планам агротехники не менее через четыре года по срокам посева перед зимним периодом с учетом высокостебельных пропашных культур.

Таким образом, для того чтобы с каждого гектара пашни получить максимальное количество продукции растениеводства, необходимо иметь характеристику каждого контура мелиорируемого поля со следующими показателями: грануметрический состав почвы, глубина залегания грунтовых вод; уклон поля и его ориентация; реакция почвенного раствора (рН_сол), гидрологическая кислотность и сумма поглощенных оснований; содержание в пахотном слое гумуса, легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора, обменного калия, бора, молибдена и других микроэлементов; влажность почвы, соответствующая 70-80% НВ. Из этого фактора можно классифицировать мелиорируемое поле (контуры полей) по близким параметрам перечисленных показателей физических, гидрологических и химических свойств почвы. Затем в соответствии с особенностями почвы севооборота следует разработать технологическую схему возделывания каждой культуры, адаптированную к условиям мелиорируемого поля.

Таким образом, постоянные элементы гидромелиоративной систем (ГМС) в целом формируют практически одновременно и на длительный срок эксплуатации.

Пример 2. При формировании открытого сбросного канала (1) с верхней стороны с откоса формируют сначала прибрежную полосу задернения, реализуемый по выше описанной предложенной новой технологии с устройством искусственных прудов-копаней (8) перед уходом в зимний период. В весенний период (апрель-май) снег на склонах (7) постепенно тает, и часть воды впитывает в почву, а другая часть воды стекает в земляные пруды-копани (8), другие излишки воды могут поступать через поверхностный сбросной трубопровод (11) в открытый канал (1), сами ручейки воды с поля (7) стекают в водоотводную борозду (5), далее отводятся посредством сбросного трубопровода (12) в водоем (2), что не подвергается эрозионному разрушению потоками талых вод, и при этом остается насыщенной запасенной в период осенних дождей капиллярно-взвешенной влагой, равномерно распределенной по почвенному горизонту. Таким образом, происходит регуляция водного режима, одновременно с которой осуществляется и регуляция теплового режима почвы (МП). Удаление снега с поля увеличивает количество поглощенной солнечной энергии, непосредственно идущей на нагрев почвы, где сама почва заранее насыщена в пахотном слое гранулами из куриного или индюшиного помета, которые имеют свойство агрегатора воды, набухают в размерах.

Наличие запаса снеговой воды в прудах-копаней (8) для полива в течение вегетационного периода растений позволяет также с помощью гибкой трубы (9) с передвижной насосной станцией (10) более эффективно осуществлять (подкормку с удобрениями).

Таким образом, заявленный способ позволяет осуществлять в простейшем виде регуляцию потоков вещества и энергии в агроландшафте, а именно оптимизировать водно-тепловой режим на МП в течение вегетационного периода растений и более эффективно использовать природные ресурсы.

Описываемая технология в целом не является консервативной, а предполагает дальнейшее усовершенствование. Регулируемость свойств агроландшафта благодаря ГМС во многом следует из возможности ее адаптации, в частности в условиях юго-западной части Беларуси и к изменяющимся условиям, как природным, так и антропогенным.

Дополнительные элементы могут быть использованы ГМС: пруд-копань, дополнительный открытый канал, водоем в конце канала.

Естественный земляной пруд-копань (8) необходим для создания условий излишек консервации воды и сохранения ее в течение нескольких лет. Формирование резерва воды позволит компенсировать ее дефицит при возникновении сильной засухи. Особенно актуален для условий юго-западной части Беларуси, которые не должны испытывать дефицит осадков в летний период. Кроме того, орошаемый массив поля поливается дождевальной машиной (различные типы машин), забирающей воду из прудов-копаней (8), в которых за световой день температура воды поднимается с10-13 до 18-22 градусов С.Эта вода используется в дальнейшем для полива орошаемых полей, не приводя растения в стрессовое состояние.

Пруды-копань (8) на нижней части поля формируются путем углубления в грунте на 1-3 м и создаются отдельно со сбросом излишек воды в открытый канал (1), излишки сбросной воды накапливаются в водоеме (2) большего объема. Пруд-копань (8) необходимо в сторону по течению открытого канала (1) (с нижней стороны) делать укрепляющий бетонный порог, т.е. до высоты 0,5 м от верхнего уровня воды в нем в сторону прибрежной полосы задернения (3) Это формирует условия для отстаивания и очистки воды в копани (8).

Для улучшения чистоты воды от попадания сверху мусора, приносимого ветром в пруд-копань, можно изолировать путем закрыв сверху ее решеткой с мелкими ячейками (не показано). Количество прудов-копань определяется размерами протяженностью поля в понижении его в сторону открытого канала (1). При этом, в копани (8), накопленная теплая вода может также использоваться для улучшения условий ее состава на полив. Следует отметить, что открытый сбросной канал (1) необходим для сброса излишков воды из ГМС в водоем (2) большего размера, при этом накопленная вода может быть использована для увлажнения поля посредством закачки воды по трубе (не показано) на другие объекты с применяемой дождевальной техникой орошения в летний период.

Таким образом, дополнительно, за счет прудов-копани производится улучшение характеристик снеговой талой воды, создаются комфортные условия для роста и созревания сельскохозяйственных культур и экономия воды при поливе.

В целом способ расширяет разнообразие возможностей, обеспечивающих по сравнению с прототипом весной накопленные запасы снега тают на полосных картах и влага задерживается в отведенные сроки в слое почвы, при этом данное поле увеличивает территориальную площадь для накопления снега и служит местом его таяния и аккумуляции в прудах-копани в весенний период. Эти запасы влаги и наличие воздухопроницаемых пор в полосах и в посевах по гребню для разных культур способствуют активному росту и развитием корневой системы с проникновением ее в кайму грунтовых вод, а это обеспечивает понижение уровня грунтовых вод. Обеспечивается снабжение органическими удобрениями виде гранул из птичьего помета и азотом клубеньковых бактерий, что способствует повышению плодородия поля и создает благоприятные условия, обеспечивающие наибольшую продуктивность посевов растений на дерново-подзолистых супесчаных почвах в условиях юго-западной части Беларуси - это особенно эффективно в суровые морозные зимы.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к мелиорации. В способе формируют гидромелиоративную систему, окаймляющую мелиорируемое поле, в нижней части которого устраивают сбросной открытый канал, предназначенный одновременно для сброса излишков стекаемых вод с поля посредством водоотводной борозды. Дополнительно, через прибрежную бровку, между краем мелиорируемого поля и прибрежной бровкой проводят на прибрежной водоохраной полосе и ширине разворотной полосы посев с заделкой в почву повышенных доз гранул. При этом перед разворотной полосой в земляной толще почвы создают искусственные обвалованные прямоугольные пруды-копани, обрабатывают почву, осуществляя зяблевую вспашку на глубину 20-22 см. В плодородный слой почвы вносят семена смеси трав на глубину 2,0-2,5 см, посев осуществляют под зиму семенами галеги восточной на глубину 1,5-2,0 см с нормой высева 15-17 кг/га с одновременным формированием почвенных гребней поперек склона с шириной междурядий 45 см. Дополнительно в междурядье осуществляют посев трав, естественно растущих на дерново-подзолистых супесчаных почвах ленточными полосами, и не проводят междурядную обработку. В качестве органических удобрений используют гранулы, которыми удобряют мелиорируемое поле, используя гранулы из куриного или индюшиного помета. При этом сушку гранул проводят до воздушно-сухого состояния, затем измельчают и прессуют под высоким давлением. Высокостебельную галегу восточную после первого укоса спелости, не достигнув второго укоса, оставляют под зиму, а уборку осуществляют во второй год весной перед началом ее вегетации, с измельчением и вывозом ее массы с поля. Искусственные пруды-копани глубиной 1,0-3,0 м формируют дополнительное накапливание талой воды, а воду направляют с помощью насосов для дождевальной техники в открытый трубопровод и подают на орошение, при этом полив поля обеспечивают чистой водой до 70-80% от наименьшей влагоемкости. Гранулы куриного или индюшиного помета имеют размер диаметра 6-8 мм, соответственно, который прессуют под давлением 60 МПа в гранулы. Способ обеспечивает повышение эффективности использования природных и хозяйственных ресурсов, равномерное прогревание почвы мелиорируемых полей за счет эффективного сбора влаги в период снеготаяния и сохранения ее в вегетационный период для орошения, позволяет оптимизировать водно-тепловой и питательный режимы почвы в гумидном климате за счет регулирования объема влаги, поступающей на мелиорируемое поле. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр.

1. Способ комплексной регулируемой гидромелиорации почвы в агроландшафте с использованием прудов-копаней в условиях юго-западной части Беларуси, характеризующийся тем, что формируют гидромелиоративную систему, окаймляющую мелиорируемое поле, в нижней части которого устраивают сбросной открытый канал, предназначенный одновременно для сброса излишков стекаемых вод с поля посредством водоотводной борозды, и, дополнительно, через прибрежную бровку между краем мелиорируемого поля и прибрежной бровкой проводят на прибрежной водоохраной полосе и ширине разворотной полосы посев с заделкой в почву повышенных доз гранул, при этом перед разворотной полосой в земляной толще почвы создают искусственные обвалованные прямоугольные пруды-копани, обрабатывают почву, осуществляя зяблевую вспашку на глубину 20-22 см, в плодородный слой почвы вносят семена смеси трав на глубину 2,0-2,5 см, посев осуществляют под зиму семенами галеги восточной на глубину 1,5-2,0 см с нормой высева 15-17 кг/га с одновременным формированием почвенных гребней поперек склона с шириной междурядий 45 см, дополнительно в междурядье осуществляют посев трав, естественно растущих на дерново-подзолистых супесчаных почвах ленточными полосами, и не проводят междурядную обработку, в качестве органических удобрений используют гранулы, которыми удобряют мелиорируемое поле, используя гранулы из куриного или индюшиного помета, при этом сушку гранул проводят до воздушно-сухого состояния, затем измельчают и прессуют под высоким давлением, высокостебельную галегу восточную после первого укоса спелости, не достигнув второго укоса, оставляют под зиму, а уборку осуществляют во второй год весной перед началом ее вегетации с измельчением и вывозом ее массы с поля.

2. Способ по п. 1, в котором искусственные пруды-копани глубиной 1,0-3,0 м формируют дополнительное накапливание талой воды, а воду наполняют с помощью насосов для дождевальной техники в открытый трубопровод и подают на орошение, при этом полив поля обеспечивают чистой водой до 70-80% от наименьшей влагоемкости.

3. Способ по п. 1, в котором гранулы куриного или индюшиного помета имеют размер диаметром 6-8 мм, соответственно, прессуют под давлением 60 МПа в гранулы.