Способ капельного орошения мелкосемянных культур и устройство для его осуществления Российский патент 2024 года по МПК A01G25/02 

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и найдет применение при капельном орошении сельскохозяйственных культур с мелкими семенами на почвах легкого механического состава.

Известен способ комбинированного внутрипочвенного орошения мелкосемянных сельскохозяйственных культур, включающий внутрипочвенное орошение с капиллярным переносом влаги в корнеобитаемый слой и дополнительным послепосевным дождеванием. (Пат. РФ №2743380, МПК A01G 25/06, опубл. 2021 г. Бюл.№5).

Недостатком этого способа является необходимость строительства на одном участке двух оросительных систем: для внутрипочвенного орошения и для дождевания. При этом в зоне неустойчивого увлажнения дождевальная система может пригодиться только для проведения единственного послепосевного полива, так как после получения всходов внутрипочвенная подача воды обеспечит необходимый режим влажности в корнеобитаемом слое, а дождевание может вызвать образование почвенной корки, ухудшающей воздушный режим почвы.

Известен способ капельного орошения, включающий при проведении сева укладку в почву вдоль рядков растений на глубину 5-15 см трубопровода с капельницами и последующее проведение поливов (Пат. №2776206, A01G 25/00, опубл. 2022 г, Бюл.№20).

Недостатком этого способа капельного орошения является недостаточное увлажнение верхнего слоя почвы на глубине сева мелкосемянных культур (1,5-2,0 см) связанное с разрушением почвенных капилляров в процессе укладки труб с капельницами. Поэтому при первых поливах вода из капельниц будет стекать вниз по некапиллярным порам, оставляя верхний слой почвы сухим. При возделывании таких мелкосемянных культур, как морковь и лук-чернушка, при проведении сева в засушливую погоду появление всходов задержится до выпадения осадков.

Известен способ капельного орошения картофеля, включающий высадку картофеля рядами, разделенными сухими и увлажняемыми междурядьями, формирование в середине увлажняемых междурядий уплотненных участков в виде конусообразных лунок глубиной 5-10 см и диаметром 10-15 см, укладку над этими лунками трубопроводов с капельницами и проведение поливов с подачей воды из капельниц.

Для осуществления предложенного способа используют устройство, навешиваемое на пропашной трактор. Оно состоит из двух балок, соединенных между собой поперечной перекладиной, сопряженной с гидроцилиндром гидравлической системы трактора, на противоположных концах этих балок закреплена ось, на которой через расстояние, соответствующее заданной схеме укладки трубопроводов с капельницами, установлено несколько втулок с радиальными спицами, состоящими из патрубка с выдвижным стержнем. На конце каждого стержня закреплен штамп конической формы диаметром 10-15 см и высотой 5-10 см. (Пат. РФ №2789862, МПК А01G 25/00, опубл. 2023 г, Бюлл. №5).

Недостатком этого способа при проведении первого полива является выход воды из лунок в разрыхленную почву ниже глубины сева мелкосемянных культур - (1,5-2,0 см). Если на картофельных полях это является положительным фактором, так как уменьшает испарение с поверхности поля, то при орошении мелкосемянных культур играет отрицательную роль, поскольку в почве, разрыхленной при проведении посевных работ, отсутствуют капиллярные поры, что нарушает увлажнение зоны высева семян до уровня влажности, необходимого для их прорастания.

Устранить указанные недостатки позволяет способ капельного орошения мелкосемянных культур, включающий высев рядков растений, разделённых орошаемыми и сухими междурядьями, с формированием в середине орошаемых междурядий уплотнённых участков, укладку трубопроводов с капельницами и проведение поливов с подачей воды из капельниц, в котором согласно предполагаемому изобретению, уплотнённые участки выполняют в виде ложбин шириной 10-15 см и глубиной 2-3 см на всю длину междурядья с боковыми отводками до рядков мелкосемянной культуры, выполняемыми через расстояние, соответствующее величине капиллярного переноса влаги почвой орошаемого участка до защитной зоны рядков высеваемой культуры, причем трубопроводы с капельницами прокладывают по дну ложбин.

Устройство для осуществления предложенного способа, включающее трактор, к передней части которого присоединены концы двух балок, соединённых между собой поперечной перекладиной, сопряженной с гидроцилиндром гидравлической системы трактора, на противоположных концах этих балок закреплена ось, на которой, согласно предполагаемому изобретению, установлены катки шириной 10-15 см, количество которых зависит от числа орошаемых междурядий, обрабатываемых за один проход трактора, при этом края катков имеют отогнутые внутрь борта со сквозными прорезями, через которые пропущены болты с гайками, обеспечивающие сопряжение катка с кронштейнами боковых уплотняющих элементов, выполненных в виде коробчатых корпусов с выдвижными пластинами шириной 8-10 см, снабжённых фиксаторами.

Новый положительный результат от применения предложенного способа с использованием предложенного устройства состоит в том, что на участке, орошаемом капельным способом, при недостаточной влажности в период сева для получения дружных всходов создаются благоприятные условия для равномерного увлажнения почвы на глубине сева при вызывном поливе путем формирования в орошаемых междурядьях уплотненных ложбин с боковыми отводками до рядков мелкосемянных культур.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен фрагмент участка посева мелкосемянной культуры, включая рядки семян и междурядья, вид в плане; на фиг. 2 - трактор с навесным оборудованием для формирования ложбин, вид сбоку; на фиг. 3 - трактор с навесным оборудованием для формирования ложбин с укладкой трубопровода, вид сверху; на фиг. 4 - каток, вид спереди.

На участке 1 высевают рядки семян 2, образующие полосы высева 3, разделенные междурядьями: орошаемым 4 и сухим 5. В середине орошаемого междурядья 4 после проведения сева выполняют уплотненные ложбины 6 с отводками 7. Одновременно по дну ложбин 6 прокладывают трубопроводы 8 с капельницами 9. Выполнение ложбин 6 и укладку трубопроводов 8 осуществляют с помощью агрегата, состоящего из трактора 10, к передней части которого присоединены концы двух балок 13, соединенных между собой поперечной перекладиной 12, сопряженной с гидроцилиндром 11 гидравлической системы трактора. На противоположных концах этих балок закреплена ось 14, на которой установлено несколько катков 15 шириной 10-15 см. Количество катков зависит от числа орошаемых междурядий, обрабатываемых за один проход трактора. При этом края катков 15 имеют отогнутые внутрь борта 18 со сквозными прорезями 19, через которые пропущены болты 20 с гайками 21, обеспечивающие сопряжение катка с кронштейнами 22 боковых уплотняющих элементов 16, выполненных в виде коробчатых корпусов с выдвижными пластинами 23 шириной 8-10 см, снабженных фиксаторами 24.

Осуществление способа капельного орошения мелкосемянных культур с использованием предложенного устройства осуществляют в следующей последовательности:

На участке 1 после предпосевной обработки почвы производят сев мелкосемянной культуры с помощью зернотравяной сеялки, у которой за каждым высевающим сошником установлен каточек, обеспечивающий уплотнение почвы в защитной зоне рядка семян 2 (10-15 см). Посев проводят полосами 3, состоящими из нескольких рядков семян 2. Полосы разделены между собой орошаемыми междурядьями 4 и сухими междурядьями 5. В процессе сева семена помещают на заданную глубину сева. После проведения сева в орошаемом междурядье 4 с помощью оборудования, смонтированного на тракторе 10, выполняют уплотненные ложбины 6 с отводами 7. Одновременно с выполнением ложбин 6 в них укладывают трубопроводы 8 с капельницами 9. Перед выполнением этих работ производят наладку рабочего оборудования. Она производится с учетом физико-механических свойств почвы. Длина оси 14 соответствует ширине захвата сеялки, а катки 15 размещают на ней соответственно количеству и схеме расположения орошаемых междурядий. Боковые уплотняющие элементы 16 монтируют на катках 15, прикрепляя их кронштейнами 22 к бортам 18 с помощью болтов 20 с гайками 21, пропускаемых через прорези 19. Расстояние между ними соответствует величине капиллярного переноса влаги в почве орошаемого участка. После установки элементов 16 производят регулировку их длины на расстояние до защитной зоны рядков семян 2. Для этого пластины 23 выдвигают на необходимое расстояние и закрепляют фиксаторами 24. В процесс движения колес трактора 10 по сухим междурядьям 5 в орошаемых междурядьях 4 формируют ложбины 6 с отводами 7 и укладывают в ложбины трубопроводы 8, сматывая их с барабанов 17. При выполнении ложбин 6 и отводов 7 производят уплотнение их дна с формированием капиллярных пор, которые образуют единую систему с капиллярными порами уплотненной защитной полосы рядков семян 2. После завершения укладки трубопроводов 8 при влажности почвы ниже 60% НВ производят вызывной полив, подавая воду из капельниц 9 в ложбины 6. Здесь вода впитывается почвой и по капиллярным порам в ложбинах 6 и отводах 7 перемещается в капиллярные поры защитных зон рядков семян 2, увлажняя почву на глубине высева семян до уровня 80-90% НВ.

Осуществление предложенного способа рассмотрим на примере выращивания моркови при капельном орошении на песчаных почвах в условиях недостаточного увлажнения почв в период сева:

Песчаные почвы являются наиболее пригодными для выращивания моркови, так как позволяют получать ровные, прямые корнеплоды с высоким процентом выхода товарной продукции. Оптимальным сроком сева моркови является середина мая. Именно в этот период часто наблюдается «майская» засуха, которая в сочетании с иссушением почвы при ее предпосевной обработке приводит к снижению влажности ниже уровня, необходимого для прорастания семян. В связи с этим для получения дружных всходов при отсутствии дождя необходимо провести вызывной полив для повышения влажности почвы до оптимального уровня - 85-90% НВ. Посев производили зернотравяной сеялкой, укомплектованной уплотняющими каточками с образованием полосы высева, состоящей из двух рядков семян 2. Расстояние между рядками семян 2 составляет 10 см, защитная зона от рядка семян 2 до края полосы высева 5 см. В процессе сева уплотняющие каточки сеялки производили уплотнение защитных зон рядков 2. Общая ширина полосы высева 3 из двух рядков семян 2 составляет 20 см. При проведении сева между двумя полосами высева 3 формировали орошаемое междурядье 4 шириной 30 см. С двух сторон смежных полос высева выполняли сухие междурядья 5 шириной 60 см, предназначенные для колес трактора 10. После завершения сева производили формирование ложбин 6 с отводами 7 и раскладку трубопроводов 8 с капельницами 9. Для выполнения этих операций производили регулировку рабочих органов агрегата. Боковые уплотняющие элементы 16 устанавливали на катках 15 через 10 см, (что соответствует величине капиллярного переноса в песчаных почвах) прикрепляли их кронштейны 22 к бортам 18 через прорези 19 болтами 20 гайками 21. После закрепления элементов 16 производили увеличение их длины до 10 см. Для этого пластины 23 выдвигали на необходимое расстояние и закрепляли в этом положении фиксаторами 24. После выезда трактора 10 к краю поля барабаны 17 размещали в створе средней части орошаемого междурядья 4, катки 15 переводили в рабочее положение. В процессе движения трактора по полю производили формирование уплотненных ложбин 6 и укладывали в них трубопроводы 8, сматывая с барабанов 17. После завершения укладки трубопроводов 8 в ложбины 6 при влажности почвы ниже 60% НВ производили полив, подавая воду из капельниц 9 в ложбины 6. Здесь вода впитывалась почвой и по капиллярам, сформированным при выполнении ложбин 6, перемещалась в отводы 7, а из них в капилляры уплотненного слоя почвы защитной зоны рядков семян 2, увлажняя ее до уровня 75-80% НВ. После достижения заданного уровня влажности полив прекращали. При проведении следующих поливов система капиллярных пор ложбины 6 и отводов 7 обеспечивали надежный перенос влаги от капельниц 9 к рядкам растений моркови. При этом наличие разрыхленных участков между отводами 7 сохраняло благоприятный водно-воздушный режим почвы в зоне корневой системы растений.

Таким образом, применение предложенного способа капельного орошения мелкосемянных культур с использованием предложенного устройства позволяет обеспечить поддержание оптимального уровня влажности почвы как в период получения всходов, так и во время вегетации мелкосемянных культур.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства. Способ состоит в высеве рядков растений, разделенных орошаемыми и сухими междурядьями, с формированием в середине орошаемых междурядий уплотненных участков, в укладке трубопроводов с капельницами и проведении поливов с подачей воды из капельниц. Уплотненные участки выполняют в виде ложбин шириной 10-15 см и глубиной 2-3 см на всю длину междурядья с боковыми отводками до рядков мелкосемянной культуры, выполняемыми через расстояние, соответствующее величине капиллярного переноса влаги почвой орошаемого участка до защитной зоны рядков высеваемой культуры. Трубопроводы с капельницами прокладывают по дну ложбин. Устройство для осуществления вышеизложенного способа содержит трактор, к передней части которого присоединены концы двух балок, соединенных между собой поперечной перекладиной, сопряженной с гидроцилиндром гидравлической системы трактора. На противоположных концах балок закреплена ось. На оси установлены катки шириной 10-15 см, количество которых зависит от числа орошаемых междурядий, обрабатываемых за один проход трактора. Края катков имеют отогнутые внутрь борта со сквозными прорезями, через которые пропущены болты с гайками, обеспечивающие сопряжение катка с кронштейнами боковых уплотняющих элементов, выполненных в виде коробчатых корпусов с выдвижными пластинами шириной 8-10 см, снабженных фиксаторами. Обеспечивается создание благоприятных условий для равномерного увлажнения почвы на глубине сева при вызывном поливе путем формирования в орошаемых междурядьях уплотненных ложбин с боковыми отводками до рядков мелкосемянных культур. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ капельного орошения мелкосемянных культур, включающий высев рядков растений, разделенных орошаемыми и сухими междурядьями, с формированием в середине орошаемых междурядий уплотненных участков, укладку трубопроводов с капельницами и проведение поливов с подачей воды из капельниц, отличающийся тем, что уплотненные участки выполняют в виде ложбин шириной 10-15 см и глубиной 2-3 см на всю длину междурядья с боковыми отводками до рядков мелкосемянной культуры, выполняемыми через расстояние, соответствующее величине капиллярного переноса влаги почвой орошаемого участка до защитной зоны рядков высеваемой культуры, причем трубопроводы с капельницами прокладывают по дну ложбин.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, включающее трактор, к передней части которого присоединены концы двух балок, соединенных между собой поперечной перекладиной, сопряженной с гидроцилиндром гидравлической системы трактора, на противоположных концах этих балок закреплена ось, отличающееся тем, что на оси установлены катки шириной 10-15 см, количество которых зависит от числа орошаемых междурядий, обрабатываемых за один проход трактора, при этом края катков имеют отогнутые внутрь борта со сквозными прорезями, через которые пропущены болты с гайками, обеспечивающие сопряжение катка с кронштейнами боковых уплотняющих элементов, выполненных в виде коробчатых корпусов с выдвижными пластинами шириной 8-10 см, снабженных фиксаторами.