Способ рыхления почвы на сельхозугодьях с постоянной дренажной сетью

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в зоне периодического переувлажнения земель. Цель изобретенияувеличение водопроницаемости почвы и уменьшение затрат, а также ускорение поднятия уровня грунтовых вод и их сброса. На участке поверх дренажной сети и поперек направления дрен-осушителей прокладьшают кроторины. Подачу воды в дренажную сеть начинают осенью с наступлением устойчивых морозов и задерживают уровень воды в почве до низа пахотного слоя. Вьщерживают этот уровень до промерзания почвы на глубину рыхления . После прекращения подачи воды сброс излишней воды осуществляется дренажом. 1 з.п. ф-лы, 5 шт., 1 табл. оо СП со ОО ОО О1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 A 01 В 79/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 3498227/30-15 (22) 21.07.82 (46) 23.11.87. Бюл. Ф 43

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по применению полимерных материалов в мелиорации и вод-. ном хозяйстве (72) И.Ю. Гайлитис, Х.А. Смилгa и У.А. Карелис (53) 631.5 1(088,8) (54) СПОСОБ РЫХЛЕНИЯ ПОЧВЫ НА СЕЛЬХОЗУГОДЬЯХ С ПОСТОЯННОЙ ДРЕНАЖНОЙ

СЕТЬЮ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть испольÄÄSUÄÄ 1353335 А1 зовано в зоне периодического переувлажнения земель. Цель изобретения— увеличение водопроницаемости почвы и уменьшение затрат, а также ускорение поднятия уровня грунтовых вод и их сброса. На участке поверх дренажной сети и поперек направления дрен-осушителей прокладывают кротовины. Подачу воды в дренажную сеть начинают осенью с наступлением устойчивых морозов и задерживают уровень воды в почве до низа пахотного слоя. Выдерживают этот уровень до промерзания почвы на глубину рыхления. После прекращения подачи воды сброс излишней воды осуществляется дренажом. 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

1 135

Изобретение относится к земледелию и может быть использовано в зоне периодического переувлажнения земель.

Целью изобретения является увеличение водопроницаемости почвы и уменьшение затрат.

На фиг. 1 изображена схема, поясняющая предлагаемый способ; на фиг. 2-5 — графики, применяющие предлагаемый способ.

На схеме изображены дренажная внут рипочвенная сеть 1, кротовины 2, горизонт 3 промерзания и рыхления почвы.

Для насыщения почвы подача воды в дренажную сеть осуществляется путем шлюзования отводящих каналов или подачей извне. Такие условия лучше всего обеспечиваются на польдерных мелиоративных системах °

Участок должен быть покрыт систематической сетью дренажа, причем диаметр регулирующих дрен должен быть не менее 75 мм. Глубина закладки дрен

1,20-1,30 м. Поверх дренажной сети и поперек их направления проведены кротовины на глубине 50-70 см.

Подачу воды в дренажную сеть начинают осенью с наступлением устойчивых морозов и задерживают уровень воды в почве до низа пахотного слоя, происходит промерзание разрыхленного подпахотного слоя. Контроль прохождения процессов осуществляется при помощи мерзлотомеров и смотровых скважин.

Продолжительность промерзания насыщенного подпахотного слоя зависит от конкретных метеорологических условий (10-20 сут). Послс прекращения подачи воды (шлюзования) сброс излишней воды осуществляется дренажем в течение 5-10 сут.

До периода таяния снега весной температурный режим почвы выравнен и не оказывает никакого влияния на сроки весеннего созревания почвы, так как насыщение почвы проводится только осенью после завершения полевых работ.

Наблюдается обратное явление— несколько ускоренное созревание об работанной почвы, так как подпахотный слой к времени снеготаяния обладает большей проницаемостью по сравнению с необработанной почвой и по3335 2 этому быстрее освобождается от избытка влаги и воды снеготаяния.

Водопропускная способность почвы после воздействия промерзания проI) веряется следующими методами: лабора— торными опытами определения проницаемости почвы в цилиндрах после их искусственного замораживания — оттаивания; по многолетним данным дренажного стока и напора в модельном лотке; по многолетним данным дренажного стока и напора на опытно-производственных дренажных участках, Лабораторные опыты. Влияние промерзания на водопроницаемость грунта проверено на опыте замораживания насыщенного грунта н пластмассовых цилиндрах. На параллельных опытах с искусственным замораживанием грунта и без него наблюдается многократное увеличение водопроницаемости грунта сразу после оттаивания (фиг.1) и достигнутый этим эффект достаточен, 2б например„ для сброса весеннего паводкового стока.

На календарном графике фильтра— ции через образцы минерального грунта в лабораторных опытах отображен расход по месяцам проведения опыта (фиг. 2). Образцы 1 и 2 — до замораживания и после оттаивания; образец 3 — без замораживания.

После оттаивания 2 замороженного образца 1 почвы более, чем десятикратно увеличивается расход воды через его. Причем увеличенный расход наблюдается в течение всего двухмесячного периода проведения опыта, когда при

40 тех же условиях расход контрольного (незамороженного) образца почвы 3 практически постоянен.

Исследования в грунтовом лотке.

4 При натуральном масштабе модельного лотка наблюдается систематическое уменьшение с весны до осени удельного дренажного стока при одинаковом напоре и режиме питания. Даже летние перерывы в опыте не оказывают заметного влияния на ход уменьшения водопроницаемости грунта в лотке (фиг. 2). Водопроницаемость грунта увеличивается только после зим, когда грунт в лотке промерзает. После безморозной зимы весною 1975 года водопроницаемость грунта не улучшилась.

3 135333

На графике (фиг. 3) отражены изменения коэффициента фильтрации почвы в грунтовом лотке по последовательным циклам проведения затопления — осушения.

За время проведения многолетнего опыта в открытом грунтовом лотке систематически наблюдается уменьшение водопроницаемости в течение лета и возобновление водопропускной способности грунта весной после его оттаивания.

1. Способ рыхления почвы на сельхозугодьях с постоянной дренажной

Исключением является весна 1975 го.15 да, когда после безморозной зимы возобновление водопропускной способности грунта не наблюдалось.

Полевые опыты. Осредненный коэффициент фильтрации почвы рассчитан по данным дренажного стока и уровней грунтовых вод при использовании формулы С.Ф. Лверьянова. Осредненные значения коэффициентов фильтрации рассчитаны по внизходящим фазам от- 25 дельных циклов действия дренажа.

Анализ данных по рассчитанным значениям осредненного коэффициента фильтрации показывает, что при одном и том же напоре водопроницаемость почвы весною после зимных морозов обычно больше, чем в предыдущем осеннем цикле действия дренажа.

Это подтверждается и данными 1975 г., когда послс исключительно мягкой безморозной зимы, весною действие

35 дренажа началось при значениях водопроницаемости почвы даже в два и больше раза ниже по сравнению с осенним циклом 1974 г. (фиг. 3 и 4).

На фиг. 4 показана осредненная водопроницаемость дренированной почвы (К) и календарный график уровней грунтовых вод (Н) весеннего периода на опытном дренажном объекте а

1962 r., б — 1975 r.

Сброс дренажом высоких уровней грунтовых вод (Н) во время весеннего периода 1962 года происходит при повышенных значениях водопроницаемос50 ти (К), что не наблюдалось весной

1975 г. после исключительно безморозной зимы.

На фиг. 5 показана осредненная водопроницаемость дренированной

55 почвы (К) при сработке уровней грун— товых вод (Н) на опытном участке во время прохождения паводков.

Циклы:.

5 а в с 11.04. по 23.04.62 г. г с 20.10. по 03.11.62 г. д с 16.10. по 23.10.74 r. е с 10.03. по 01.04.75 г.

Осенний паводковый цикл действия дренажа в 1962 г. проходил при заниженных по сравнению с весенним паводковым циклом значениях водопроницаемости верхнего 80-сантиметрового слоя почвы. После безморозной зимы весной 1975 r. наблюдалось сильное ухудшение водопроницаемости верхне го, 50-сантиметрового слоя почвы по сравнению с предыдущим циклом осенних паводков 1974 г.

Проверка влияния глубокого механического рыхления на дренажный сток проведена по данным наблюдений,на опытно-производственном дренажном объекте. Почва объекта — тяжелая глина, дерново-карбонатная, с содержанием частиц физикальной глины 0,01мм

807, частиц 0,001 мм 39X.. В 1982 r. на объекте проведено глубокое рыхление поперек направлениям регулирующих дрен, группированных по системам с различными глубинами закладки, равными 0,9; 1,2; 1,5; 1,8 м при одинаковом междренном расстоянии

10 м.

Регулярно ежесуточно измерялся дренажный сток из каждой системы.

Данные годовых объемов (за 19821988 rr.) и коэффициентов дренажного стока приведены в таблице.

По данным таблицы выходит, что за два года после проведения глубокого рыхления дренажом отведено в среднем 0,45, а без глубокого рыхления 0,39 от общего объема выпавших за этот период осадков.

Глубокое рыхление способствует увеличению объема дренажного стока в среднем на 14,5Х, т.е. фактически незначительно. Это объясняется неполнотой раэрыхления и малой эффективностью действия применяемых в настоящее время механических рыхлителей.

Кроме полноты разрыхления почвогрунта по предлагаемому способу его положительный эффект по сравнению с известным заключается в меньших затратах на обработку.

Формула изобретения

Без рыхления

Глубокое рыхление

Глубина укладки дрен, м

Сток, мм Коэффициент стока

Сток, мм Коэффициент стока

0 35

0,36

196,1

202,6

217,6

260,4

204,8

236,3

254,9

0,9

0,36

0,42

1,2

0,39

0,46

1,5

0,46

0,55

305

1,8

П р и м е ч а н и е. Среднегодовые осадки составляют 527,6.

5 1353335 6 сетью включающий рыхление пахотного держивания этого уровня до промери подпахотного горизонтов, о т л и- зания почвы на глубину рыхления, посч а ю шийся тем, что, с целью ле чего оставшуюся воду сбрасывают. увеличения водопроницаемости и умень- 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшения затрат, рыхление осуществляют шийся тем, что, с целью ускоре5 после окончания сельхозработ путем ния поднятия уровня грунтовых вод подачи воды через дренажную сеть до и их сброса, перед подачей воды черех поднятия уровня грунтовых вод в меж- дренажную сеть производят прокладку дренье до пахотного горизонта и вы- 1О кротовин поперек дрен-осушителей.

1353335

О,п

f5

1Оа

1353335

H,сМ

40

120 ци ай dub цтц1 Og os д у А, Ф/щук

Редактор О. Бугир

Заказ 5621/1

Тираж 628 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

f00

Составитель С. Куваева

Техред И.Попович . Корректор М. Шароши