Способ мелиорации переувлажненных земель Российский патент 2024 года по МПК A01B79/00 A01B13/16 

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и найдет применение при введении в оборот неиспользуемых переувлажненных, покрытых травянистой растительностью, земель сельскохозяйственного назначения с кислыми почвами, малой мощностью слоя, тяжелым подстилающим грунтом с низким коэффициентом фильтрации.

Наличие подстилающего слоя, сложенного тяжелыми грунтами с низкой водопроницаемостью, приводит к переувлажнению почвенного слоя в периоды весеннего снеготаяния и дождевых осадков в летний и осенний периоды. Для эффективного сельскохозяйственного использования таких земель требуется регулирование водного режима почв, и в частности отведения избытков воды из почвенного слоя.

Известен способ обработки почвы (Пат. RU №2028032 C1, А01В 79/00, опубл. 1995 г.), включающий рыхление пахотного слоя и одновременное формирование в пахотном слое вертикальных параллельных щелей, отличающийся тем, что с целью создания благоприятных условий для развития корневой системы растений, щели сверху засыпают разрыхленной почвой пахотного слоя, а затем вдоль щелей формируют желоб с углом при вершине не менее 90°.

Недостатком известного способа является ограниченная область применения преимущественно для накопления талых и дождевых вод при возделывании сельскохозяйственных культур. Применение данного способа при освоении переувлажненных почв с тяжелым подстилающим грунтом требует устройства дополнительных элементов для отвода излишков воды.

Известен способ основной обработки почвы ((Пат. RU №2366142 С1, А01В 79/00, опубл. 2009 г., Бюл.№25), состоящий из последовательных операций резания, оборачивания и крошения пласта почвы активными рабочими органами и дополнительной операции рыхления подпахотного слоя, отличающийся тем, что до начала последовательных операций резания, оборачивания и крошения пласта почвы, выполняют операции щелевания пахотного слоя с одновременным рыхлением подпахотного слоя.

Недостатком известного способа является то, что эффективность обработки здесь обеспечивается только при достижении почвенным слоем влажности, соответствующей физической спелости почвы, а влажность подпахатного слоя должна обеспечивать оптимальные углы скола грунта. Прокладка щелей на глубину пахотного слоя не обеспечивает выравнивания влажности, особенно при сложении подпочвенного слоя тяжелыми грунтами. В таких условиях рыхление переувлажненных подстилающих грунтов повышает энергоемкость процесса и снижает качество рыхления.

Наиболее близким предлагаемому является способ восстановления плодородия почв (Ab.cb. SU №1152539 A1, А01В 79/00, опубл. 1985 г. Бюл. №16), принятый в качестве прототипа, включающий внесение удобрений и ядохимикатов в почву, покрытую слоем мульчи, отличающийся тем, что с целью улучшения водно-воздушного режима и условий возделывания сельскохозяйственных культур на почвах тяжелого механического состава с уплотненным подпахотным горизонтом, под мульчей создают глубокие щели и заполняют их дренажным материалом, предварительно насыщенным раствором комплексных удобрений и мелиорантов.

Недостатком известного способа является то, что водоотводящая способность данного способа ограничивается суммарным объемом щелей, что в периоды интенсивных осадков может только повышать влажность почвенного слоя, а кроме того, высокая трудоемкость укладки смесей, особенно в узкие щели.

Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемый способ мелиорации переувлажненных земель, включающий внесение мелиоранта в почву, покрытую слоем мульчи, под которой нарезают щели и засыпают их фильтрующим материалом с мелиорантом, в котором в качестве мульчи используют измельченную в предзимний период травянистую растительность вместе с почвенным слоем, укладывая под слой измельченной массы в качестве мелиоранта известь, после чего по минимальным отметкам поверхности поля прокладывают профильную полосу на глубину не менее 0,8 м, после промерзания почвы до 0,1 м от профильной полосы нарезают щели глубиной 0,55-0,6 м, засыпая их верх фильтрующим материалом с мелиорантом, а весной после схода снега и оттаивания почвы вынимают грунт из профильной полосы в отвалы, создавая открытую выемку - канал для сбора грунтовых вод, после отведения которых нижнюю часть профильной выемки до уровня устьев щелей заполняют фильтрующим материалом, засыпают грунтом из отвалов и осуществляют первичную обработку почвы на глубину 0,4 - 0,5 м с рыхлением подстилающего слоя.

Сущность предлагаемого способа заключается в комплексной подготовке переувлажненных земель для ведения сельскохозяйственного производства, включающей обеспечение наилучших условий для разрыхления почвенного слоя и подстилающего грунта за счет выравнивания их влажности по глубине путем создания для отвода избыточных вод весной и в период интенсивных атмосферных осадков сети, состоящей из канала-выемки профильной полосы и щелей, а кроме того, обеспечивает снижение кислотности почвы.

Предлагаемый способ поясняется чертежами, где на фиг.1 и фиг.2 представлены схемы профильной полосы с нарезанными от нее щелями в плане с вариантами расположения понижений рельефа на краю и в середине участка.

На фиг.3-5 представлена последовательность выполнения предлагаемого способа в осеннее - зимний период. При этом, на фиг.3 представлен разрез А-А поверхности поля после измельчения растительности и укладки слоя извести; на фиг.4 представлен разрез Б-Б разрыхленной профильной полосы; на фиг.5 представлен разрез В-В щели с уложенным фильтрующим материалом в ее верней части. На фиг.6 - 9 представлена последовательность выполнения предлагаемого способа в весенний период. При этом на фиг.6 представлены схемы устройства выемки - канала по профильной полосе, заполнения его дна фильтрующим материалом и обратной засыпки сечения канала; на фиг.7 разрез Г-Г устьевой части профильной полосы с накопительной емкостью; на фиг.8 разрез Д-Д сопряжения впадающей щели с фильтрующей засыпкой канала-выемки профильной полосы; на фиг.9 схема последующей обработки почвы ранее неиспользуемых земель (первичной) с оборотом пласта и перераспределением слоя извести наверх разрыхленного подстилающего слоя; на фиг.10 разрез Е-Е сети с прохождением профильной полосы по краю поля, параметрами обработки почво-грунта и глубинами укладки основных элементов сети; на фиг.11 представлен разрез Ж-Ж с прохождением профильной полосы в середине площади поля.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом: В осенний период перед началом дождей измельчают травянистую растительность 1 вместе с почвенным слоем 2 на глубину до 0,05…0,06 м и одновременно укладывают под слой измельченной массы норму извести 3, рассчитанную по мощности слоя с повышенной кислотностью (фиг.3). Далее по минимальным отметкам площади поля - понижениям рельефа разрыхляют профильную полосу 4 на глубину не менее 0,8 м (фиг.4). Затем после промерзания почвы до 0,10 м от профильной полосы 4 нарезают щели 5 глубиной 0,55-0,6 м. Углы скола промерзшего грунта образуют в верхней части щели воронку, которую засыпают фильтрующим материалом, и который она эффективно удерживает в необходимом и достаточном объеме (фиг.5). В процессе весеннего снеготаяния фильтрующий материал вместе с водой свободно поступает и откладывается в нижней части щели. В весенний период после схода снежного покрова и оттаивания почвы вынимают грунт из профильной полосы 4 и укладывают его в отвал 7 (фиг.6), при этом образуется открытая выемка-канал 8 глубиной не менее 0,8 м, который заполняется грунтовой водой 9, поступающей из щелей 5. Рыхление профильной полосы на глубину 0,8 м, в сочетании с ее прокладкой по минимальным отметкам поля и нарезку от профильной полосы щелей глубиной 0,55-0,6 м. позволяет за счет разности глубин обеспечить быстрый отвод избыточной грунтовой воды с участка, выровнять влажность почво-грунтового слоя по глубине и создать наилучшие условия для проведения первичной обработки почвы. После заполнения канала 8 воду отводят, например в накопительную емкость 10 (фиг.7), в результате чего осушается почвенный слой 11 и подстилающий грунт 12 и выравнивается влажность слоев. При достижении влажности почво-грунта, соответствующей физической спелости для первичной обработки, дно канала 8 заполняют до уровня устьев щелей 5 фильтрующим материалом 13 и засыпают грунтом из отвалов 7 (фиг.6). Затем проводят обработку почвы (первичную) с оборотом, крошением пласта и одновременным рыхлением подстилающего грунтового слоя. После оборота пласта ранее измельченная растительная масса с оставшейся известью 3 укладывается на дно борозды 14 между почвенным слоем и разрыхленным подстилающим грунтом (фиг.9), обеспечивая поэтапное снижение кислотности почвенного слоя.

В процессе эксплуатации возвращенных земель оставшаяся осушительная сеть в виде соединенных между собой профильной полосы, нижних частей щелей и фильтрующей засыпки позволяет отводить часть избыточной воды в весенний период и обеспечить подготовку почвы для посева сельскохозяйственных культур в более ранние сроки.

Таким образом, в результате применения предлагаемого способа обеспечивается регулирование влажности в почво-грунтовом слое при избытке атмосферных осадков, снижается энергоемкость засыпки щелей фильтрующим материалом, повышается производительность и качество первичной обработки почвы и обеспечивается снижение ее кислотности.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает внесение мелиоранта в почву, покрытую слоем мульчи, под которой нарезают щели и засыпают их фильтрующим материалом с мелиорантом. В качестве мульчи используют измельченную в предзимний период травянистую растительность вместе с почвенным слоем, укладывая под слой измельченной массы в качестве мелиоранта известь, после чего по минимальным отметкам поверхности поля прокладывают профильную полосу на глубину не менее 0,8 м. После промерзания почвы до 0,1 м от профильной полосы нарезают щели глубиной 0,55-0,6 м, засыпая их верх фильтрующим материалом с мелиорантом. Весной после схода снега и оттаивания почвы вынимают грунт из профильной полосы в отвалы, создавая открытую выемку - канал для сбора грунтовых вод, после отведения которых нижнюю часть профильной выемки до уровня устьев щелей заполняют фильтрующим материалом, засыпают грунтом из отвалов и осуществляют первичную обработку почвы на глубину 0,4-0,5 м с рыхлением подстилающего слоя. Способ обеспечивает регулирование влажности в почвенно-грунтовом слое при избытке атмосферных осадков, снижение энергоемкости засыпки щелей фильтрующим материалом, повышение производительности и качества первичной обработки почвы и снижение ее кислотности. 11 ил.

Способ мелиорации переувлажненных земель, включающий внесение мелиоранта в почву, покрытую слоем мульчи, под которой нарезают щели и засыпают их фильтрующим материалом с мелиорантом, отличающийся тем, что в качестве мульчи используют измельченную в предзимний период травянистую растительность вместе с почвенным слоем, укладывая под слой измельченной массы в качестве мелиоранта известь, после чего по минимальным отметкам поверхности поля прокладывают профильную полосу на глубину не менее 0,8 м, после промерзания почвы до 0,1 м от профильной полосы нарезают щели глубиной 0,55-0,6 м, засыпая их верх фильтрующим материалом с мелиорантом, а весной после схода снега и оттаивания почвы вынимают грунт из профильной полосы в отвалы, создавая открытую выемку - канал для сбора грунтовых вод, после отведения которых нижнюю часть профильной выемки до уровня устьев щелей заполняют фильтрующим материалом, засыпают грунтом из отвалов и осуществляют первичную обработку почвы на глубину 0,4-0,5 м с рыхлением подстилающего слоя.