Способ подготовки избыточно увлажненных почв под лесные культуры Советский патент 1992 года по МПК A01B79/00 A01G23/00 

Изобретение относится к лесовосста- новлению и лесовыращиванию в системе лесного и сельского хозяйства и может быть использовано при создании лесных культур в условиях с временно переувлажняемыми, длительно и постоянно избыточно увлажненными почвами, а именно вырубки в равнинных условиях тайги и зоны смешанных лесов, а также мозаичные условия этих зон,

Целью изобретения является выращивание высокобонитетных насаждений, благодаря улучшению условий роста культур, обеспечение комплексной механизации последующих лесовосстановительных работ, благодаря возможности беспрепятственного движения техники при проведении посевных или посадочных работ, агротехнических и лесоводственных уходов, борьбы с вредителями и болезнями культур, а также борьбы с лесными пожарами.

Поставленная цель достигается тем, что в способе подготовки избыточно увлажненных почв под лесные культуры, включающем прокладку дренажной сети в виде канав, распределение вынимаемой почвы по межканавному пространству и формирование

посевных либо посадочных мест, распределение почвы между канавами осуществляют путем ее равномерного разбрасывания, а посевные или посадочные места формируют, обрабатывая межканавное пространство рыхлением полос Канавы прокладывают глубиной 0,3-1.5 м с расстоянием между ними 4-50 м, а межканавное пространство используют для прокладки 2-20 взрыхленных полос под лесные культуры. Взрыхленные полосы прокладывают преимущественно сдвоенными параллельными рядами при межцентровом расстоянии больше ширины трактора.

На фиг. 1 изображен вариант подготовки фона и почвы, заключающийся в прокладке канав через 6-12 м и рыхлении почвы в межканавном пространстве сдвоенными параллельными рядами через 3-6 м; на фиг. 2 изображен вариант высадки посадочного материала посредством двухрядной лесопосадочной машины сдвоенными параллельными рядами при междурядьях в 3-6 м и осями канав 6-12 м на фиг. 3 изображен вариант агротехнического ухода за сдвоен(Л

С

vj ел

««k

4 Ю

ными параллельными рядами лесных культур посредством двухрядного культиватора,

На фиг.1 - 3 показаны нулевая поверхность 1 почвы (дневная поверхность вырубки), канава 2, межканавное пространство 3, насыпной почвогрунт4, вынутый из канав и разбросанный по межканавному пространству, полосы 5, взрыхленные при подготовке почвы, почвообрабатывающий агрегат б, создаваемые культуры 7, посевной или посадочный агрегат 8, полоса 9,обработанная одной секцией культиватора, агрегат 10 по агротехническому уходу за лесными культурами.

Предлагаемый способ создания лесных культур на избыточно увлажненных вырубках включает в себя следующие технологические операции:

1.Подготовку фона вырубок к производству лесокулътурных работ, заключающуюся в очистке лесокультурной площади от нереализованной низкотоварной древесины и порубочных остатков при наличии пней на вырубке не более 600 шт/га, полосной или сплошной расчистке вырубок под лесные культуры от пней, валежника, нереализованной низкотоварной древесины и порубочных остатков химическим, механическим, биологическим и иными способами при количестве пней более 600 шт/га.

Пни могут быть уничтожены с помощью химических или биологических средств, взорваны с применением взрывчатых веществ, выкорчеваны корчевальными машинами с механическим, гидравлическим, пневматическим или электрогидравлическим приводом, вбиты или срезаны (скуса- ны, сфрезерованы) заподлицо с почвой, подвергнуты дроблению на глубине залегания основной массы корней, расколоты или же вычесаны из почвы посредством корне- вычесывателей.

Ширину расчищаемых полос предусматривают до 3,5 м, в каждом конкретном случае она зависит от выбранной технологической схемы создания лесных культур.

Расчистку полос производят по возможности прямолинейно и с заданным междурядьем, чтобы в последующем обеспечить высокопроизводительную работы техники при выполнении большинства производственных процессов лесовосстановления и обеспечить механизированную вывозку древесины при рубках ухода без дополнительного прорубания просек для тракторов с хлыстами или сортиментами.

2.Нарезку канав 2 для сбора в них лишних вод или для отвода с лесокультурной площади 1 лишних вод в ближайший водоприемник.

Нарезку канав 2 производят через 4-50 м глубиной 0,3-1,5 м. Глубина канав и рас- стояние.между ними определяются лесора- стительными условиями данной местности

и условиями местообитания культур, а также породным составом создаваемых культур.

Направление канав 2 назначают до полосной расчистки вырубок. Канавы прокладывают по естественным водостокам с

0 таким расчетом, чтобы они собирали воду и отводили ее в естественные или искусственные водоприемники.

На свежих вырубках под водоотводя- щие канавы предварительно расчищают

5 трассы, например корчевальными машинами. С расчищаемых трасс удаляют пни, валежник, нереализованную низкотоварную древесину и порубочные остатки. Ширина расчищаемых трасс определяется в зависи0 мости от размеров запроектированных во- доотводящих канав и средств механизации их устройства.

На участках, где несущая способность почв обеспечивает проходимость корче5 вальных машин на обычных гусеницах, трассы под водоотводящие канавы прокладывают одновременно с полосной расчисткой всей площади вырубок под лес ные культуры или с небольшим разрывом по

0 времени.

На заболоченных почвах с постоянным избыточным увлажнением, по которым про ходимость тракторов с обычными гусеницами исключается, трассы под водоотводящие

5 канавы расчищают корчевальными машинами на уширенных гусеницах. В этих условиях для предварительного осушения участка расчистку трасс и прокладку по ним водоот- водящих канав производят за 1-2 года до

0 полосной расчистки вырубок и подготовки почвы под лесные культуры. При этом глуби на и частота расположения канав зависят от рельефа местности, состояния почв и типа создаваемых культур.

5 На временно переувлажняемых участках к канавам не всегда предъявляют требования непрерывности по длине, а также требования по обеспечению необходимого уклона дна и ввода в водоприемники,

0 Вынутый из канав 2 почвогрунт 4 разбрасывают по сторонам от них, предпочти тельно равномерным слоем и на всю ширину межканавного пространства 3. Для прокладки канав 2 используют экс5 каваторы, плуги-канавокопатели и канавокопатели с пассивно-активными или активными метателями почвогрунта, вынимаемого из канав.

3. Подготовку почвы под лесные культуры, заключающуюся в прокладке на межканавном пространстве 2-20 взрыхленных полос с одновременным либо предварительным удалением, уничтожением или перемешиванием с почвой мохового, задер- нелого и отжившего напочвенного покрова.

Способ подготовки почвы выбирают применительно к типу лесорастительных условий, типу условий местопроизрастания, типу лесных культур и способу создания культур (посевом семян или высадкой поса- дочного материала).

В случае наличия на вырубке пней более 600 шт/га подготовку почвы производят только на ранее расчищенных полосах.

Движение агрегата 6 при подготовке почвы осуществляют по межканавному пространству 3 преимущественно между полосами, расчищенными под лесные культуры.

Подготовку почвы производят в основ- Ном на уровне нулевой поверхности, при- чем машинами и орудиями, имеющими рабочие органы по типу рабочих органов рыхлителей, покровосдмрателей, дисковых плугов, фрез и других рыхлящих орудий, работающих, по принципу непрерывного, а не периодического действия.

Для большинства условий эти орудия должны за один проход обрабатывать одновременно не менее двух параллельных полос, т.е. подготовку почвы производить в основном сдвоенными параллельными полосами. При этом ширину междурядий обрабатываемых полос предусматривают больше ширины трактора на величину, не меньшую удвоенной суммарной величины защитной зоны и полосы, отрабатываемой с каждой стороны рядка культур при агротехническом уходе за лесными культурами.

Подготовка почвы может выполняться и однорядными почвообрабатывающими ору- днями, но при условии соблюдения заданных междурядий, что легко достижимо при использовании маркеров.

В определенных условиях допускается полосная подготовка почвы орудиями, со- здающими незначительные по высоте микроповышения или микропонижения, например плугами ПЛД-1,2, ПКЛ-70 или фрезами ФЛШ-1,2.

Последующие за подготовкой почвы технологические операции заключаются в посеве семян или высадке посадочного материала, агротехническом и лесоводствен- ном уходах за создаваемыми культурами, борьбе с вредителями и болезнями леса,- ремонте канав.

При этом посев семян или высадку посадочного материала 7 (сеянцев, саженцев, черенков) производят в заранее подготовленную почву.

Допускается проведение посевных и посадочных работ одновременно с проведением операций по подготовке почвы,

Движение агрегата 8 при посевных и посадочных работах осуществляют по тем же проходам, по которым осуществлялось движение трактора при подготовке почвы. Высев семян и посадку культур 7. в основном, производят сдвоенными параллельными рядами в средины параллельно расположенных полос 5, обработанных при подготовке почвы

Посев и посадка могут быть произведены известными посевными и посадочными машинами, например сеялкой СЛП-1,3, сажалками СЛА-2М и СЛП-2, а также другими машинами.

Последующий агротехнический у.ход за создаваемыми культурами 7 заключается в скашивании травы и поросли малоценных пород, рыхлении почвы, прикатывании(при- давливании, приминании к почве) или химическом уничтожении сорных растений на полосах 9 около рядков культур 7 и т.д.

Для движения агрегатов 10 используют те же проходы, по которым двигались тракторы при подготовке почвы, посеве и посадке культур.

Эти работы могу,т быть выполнены машинами и орудиями типа роторных косилок, фрезерных и дисковых культиваторов, катков и т.д

Лесоводственные уходы проводят в форме осветлений, прочисток, прореживаний, проходных и санитарных рубок.

Для движения техники используют в основном те же самые проходы, по которым трактор двигался при выполнении предыдущих операций, например при двухрядной подготовке почвы, двухрядном посеве семян и высадке посадочного материала, а также при проведении агротехнического ухода за двухрядными культурами.

Для проведения этих операций можно использовать различные мотоагрегаты, тракторы с гидроманипуляторами или трелевочными приспособлениями и т.д. Например, для спиливания и раскряжевки деревьев могут быть использованы электропилы, бензомоторные пилы Дружба и др. Для спиливания сучьев со стволов деревьев, поваленных на землю, могут быть использованы сучкорезки. Для срезания поросли малоценных лиственных пород могут быть использованы ранцевые агрегаты типа РА- 1, Секор,агрегат Арум и др. Для погрузки и трелевки древесины можно использовать любые тракторы достаточной проходимости с грузозахватными приспособлениями, например агрегат Дятел, тракторы ТДТ-55,

ТДТ-75, Т-5Л с трелевочным и грузозахватным оборудованием;

Борьбу с вредителями и болезнями леса проводят посредством опрыскивания деревьев ядовитой жидкостью или опылива- ния ядовитыми туманами (аэрозолями).

Для механизации этих работ используют специальные машины, например опрыскиватели, опыливатели и аэрозольные генераторы.

Для движения техники используют, в основном, те же самые проходы, по которым трактор двигался при проведении агротехнического ухода за создаваемыми культурами, а также рубок, ухода за ними.

Ремонт канав проводят по мере их обмеления и зарастания. Эти операции осуществляют теми же машинами и орудиями, которыми производилась первоначальная прокладка канав. Можно использовать также специальные машины для этих целей.

Движение агрегатов осуществляют преимущественно по тем же следам, что и при первоначальной прокладке канав, т.е. над канавами. Для выполнения этих операций не требуется дополнительная подготовка трасс (разрубка просек, расчистка полос от пней и валежника).

Предложенный способ характеризуется значительным положительным эффектом.

При использовании предлагаемого способа обеспечивается возможность выращивания высокобонитетных насаждений благодаря тому, что

Прокладка канав 2 в сочетании с равномерным разбрасыванием почвогрунта 4 по межканавному пространству 3 приводит со временем к выпуклой форме нулевой поверхности почвы 1 в межканавном пространстве 3 за счет наибольшего оседания почвы в местах с большей степенью осушения, т.е. рядом с канавами,

Выравненность или выпуклость микрорельефа в межканавном пространстве 3 обеспечивают более быстрый сброс избытка поверхностной влаги (верховодки) в канавы, а также более равномерный прогрев почвы в сравнении с наличием на межканавном пространстве множества пластов, холмиков или гряд, затрудняющих быстрый сток избытка верховой воды и к тому же создающих некоторое затенение для окружающей поверхности.

Условия местопроизрастания создаются в форме широкой межканавной гряды с ровной или слегка выпуклой поверхностью, а не в форме узких изолированных микроповышений, т.е. все межканавное пространство 3 выступает в качестве очень широкого

микроповышения по форме гряды, возвы шающейся над водой в канавах.

За счет выравненности микрорельефа на межканавном пространстве 3 (своего рода широкого микроповышения над водой в канавах) создаются более выравненные условия для развития корневых систем культурных деревьев, в то время как у культур на узких грядах и хол-миках корневая система

0 со временем оголяется из-за водной и ветровой эрозии почвенных холмиков или гряд, усадки почвы по мере ее иссушения, вследствие увеличивающейся транспирирующей способности растущих деревьев и уплотне5 ния ее под воздействием ветрового раскачивания деревьев.

Раздельная подготовка почвы полосами 5 (отдельно от прокладки канав 2) способствует лучшему прогреву почвы в корнеобита0 емом слое, что имеет важное значение в условиях с холодным климатом, беспрепятственному развитию на десятки метров боковых корней (ели, пихты, кедра) в верхнем неперемешанном горизонте почвы, удержа5 нию связанной влаг, в разрыхленной почт полосы 5 в течение более длительного времени вегетационного периода, что позволяет получать высокий прирост кул, ур даже Е засушливые годы.

0 При использовании способа обеспечено создание необходимых условий для развития культур 7 в любой год, засушливый или сырой. В сырой год избыток влаги из корнеобитаемого слоя почвы удаляется в ка5 навы. В засушливый год влаги достаточно за счет большой влагоемкости взрыхленной почвы, а также возможности забора деревьями влаги из приканавного пространства, Обеспечено создание культур 7 на уровне

0 нулевой поверхности почвы 1 с расположением корней в верхнем почвенном горизонте. Из-за более редкой сети канав 2 обеспечено поступление питания со всех сторон на расстояние в несколько десятков метров, к тому

5 же из самых богатых верхних почвенных слоев (зона питания корней- всесторонняя, корни культур распространяются беспрепятственно в любом направлении на удалении до нескольких десятков метров).

0 Обеспечено создание более равномерного теплового, воздушного, водного и питательного режима почвы на всем межканавном пространстве 3, вследствие регулирования водного режима, выравнен5 ности поверхности почвы.

Исключены явления оголения корней растущих деревьев 7, вследствие прекращения водной и ветровой эрозии, а также из-за исключения усадки почвы по мере иссушаю- щего воздействия на почву растущего леса.

Обеспечена возможность равномерного размещения и достаточно большого количества посевных или посадочных мест на лесокультур ной площади.

Обеспечена возможность создания продуваемых ветром лесных культур 7 из-за посева семян или высадки посадочного материала параллельными рядами,

Обеспечены условия для прямоствольного развития культур 7 (кривоствольные насаждения не растут на ровной поверхности межканавных пространств 3, они произрастают только на откосах склонов и оврагов, по крутым берегам водоемов, а также по краям кулис и канав.

Обеспечена возможность резкого повышения производительности труда, а также снижение эксплуатационных и экономических затрат за счет того, что обеспечена возможность комплексной механизации и автоматизации всех технологических процессов вплоть до рубок главного пользования, благодаря, созданию культур 7 сдвоенными параллельными и прямыми рядами для 9беспечения возможности беспрепятственного движения агрегатов между ними с высокими рабочими скоростями; возможности беспрепятственного движения техники 8 и 10 в сдвоенных междурядьях культур; использованию междурядий культур для движения малогабаритной техники без разрубки специальных трасс при выполнении всех технологических процессов, в частности по агротехническому и ле- соводственному уходам, борьбе с вредителями и болезнями леса, а также борьбы слесными пожарами; выращиванию прямоствольных насаждений, легко поддающихся обработке в пилорамах и пригодных для строительства деревянных сооружений.

Регулирование водного режима в кор- необитаемом слое почвы осуществляют наиболее эффективным образом одновременно во всех трех плоскостях системы координат: по ширине участка посредством создания культур 7 в соответствии с рядом влаголюбия, например рядом с канавами 2 - наиболее засухоустойчивых (сосна), на несколько большем удалении от канав 2 - более влаголюбивых (лиственница), на еще большем удалении от канав 2 - еще более влаголюбивых (ель, пихта), в средине между канавами 2 - самых влаголюбивых лиственных пород (осина, береза, ольха и деревья - губки типа канадского тополя), по длине участка и глубине залегания грунтовых вод посредством прерывистых и непрерывных канав 2; в замкнутых понижениях - искусственные или естественные водоемы.

Обеспечена возможность за один про- ход одновременной подготовки почвы под два рядка культур, одновременного создания двух параллельных рядков культур при 5 посеве или посадке и возможность проведения агротехнического ухода за двумя рядками культур одновременно.

Обеспечена возможность высокопроизводительного выполнения рубок ухода и ле0 соохранных мер за счет отсутствия необходимого прорубания специальных просек для движения техники.

Обеспечена возможность использования малогабаритной и малоэнергоемкой

5 техники класса 0,6-3,0 г.с. в междурядьях культур 7 при большинстве технологических процессов Известные же способы предус- . матривают использование для избыточно увлажненных условий только громоздкой

0 болотоходной техники, способной передвигаться над канавами (тракторы класса тяги 4,0-6,0 т.е. и более).

Во многих зонах обеспечена возможность применения более экономичных ко5 лесных тракторов вместо гусеничных из-за движения их не над канавами, а в межканавном пространстве на уровне нулевой поверхности почвы (колесные тракторы менее дорогие, более долговечные, более скоро0 стмые при транспортировке, могут беспрепятственно передвигаться по асфальтированным дорогам и железнодорожным переездам).

Обеспечена возможность применения

5 единого технологического комплекса в большинстве условий лесопроизрастания - на дненированных, а также временно переувлажняемых, длительно и постоянно избыточно увлажненных вырубках (однотипных .

0 машин по подготовке почвы 6, посадке 8, агротехническому уходу 10 и т.д.). Для мозаичных условий таежной зоны это имеет принципиальное значение. Единым технологическим комплексом и минимальным на5 бором машин можно будет создавать культуры в большинстве условий лесопроизрастания. Разница состоит в подготовитель- ных операциях, направленных на относительное выравнивание водного ре0 жима по всей лесокультурной площади, для чего на избыточно увлажненных площадях. .„ прокладывают непрерывные канавы 2, на временно переувлажняемых площадях ограничиваются прокладкой прерывистых ка5 нав, на дренированных участках эти подготовительные операции вообще отсутствуют.

Все последующие операции (по подготовке почвы, высадке посадочного материала и агротехническому уходу) во всех

условиях лесопроизрастания выполняют единым комплексом машин.

Таким образом, в отличие от известных предлагаемый способ оказывается более дорогим в первоначальный момент из-за разделения операций по прокладке канав 2 и подготовке почвы полосами 5, но более эффективным к приспевающему и спелому возрасту.

Известные способы дешевы в первона- чальный период (чем и заманчивы), но влекут за собой удорожание работ в будущем из-за невозможности применения комплексной механизации на остальных видах работ и вынужденного применения большого количества разномарочной техники.

При использовании предлагаемого способа обеспечивается надежная охрана природы, благодаря меньшему уплотнению почвы из-за прямолинейного движения аг- регатов, возможности выполнения лесовос-г становительных работ в межканавных пространствах менее энергоемкой и менее тяжелой техникой, меньше повреждающей почву.

Кроме того, обеспечивается выполнение рубок ухода, а также мероприятий по охране и защите леса без дополнительной

разрубки трасс, предотвращение массовых лесных пожаров на больших площадях, вследствие чередования хвойных и лиственных пород, возможности быстрой ликвидации пожаров из-за наличия проходов для техники между рядами культур, а также возможность эффективной борьбы с вредителями и болезнями леса за счет наличия постоянных проходов для техники между рядками культур.

Формула изобретения

1.Способ подготовки избыточно увлажненных почв под лесные культуры, включающий прокладку дренажной сети в виде канав, распределение вынимаемой почвы по межканавному пространству и формирование посадочных мест, отличающий- с я тем, что, с целью улучшения условий роста культур, распределение почвы между канавами осуществляют путем ее равномерного разбрасывания, а посадочные места формируют, обрабатывая межканавное пространство рыхлением полос.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что канавы прокладывают глубиной 0,3- 1,5 м с расстоянием между ними 4-50 м, а межканавное пространство используют для создания 2-20 полос под культуры.

Сущность изобретения Прокладывают дренажную сеть. Почву вынимают и равномерно разбрасывают между каналами. Расстояние между канавами 4-50 м, глубина 0,3-1,5 м Почву между канавами рыхлят и используют под 2-20 полос культур. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

4 г

/ J -.S-f5jk T

W-30H ,

xrWTw T f:Ј х.

Гт

3,0- 6,0м

Фиг.

:Ј

3,0- 6,0м

ВО- 12,0м

О