Способ осушения переувлажненных тяжелых почв
Владельцы патента RU 2393292:
Государственное научно-исследовательское учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственного использования мелиорированных земель (ГНИУ ВНИИМЗ) (RU)
Изобретение относится к комплексной мелиорации агроландшафта в гумидной зоне и может быть применено как при осушении переувлажненных тяжелых почв закрытым дренажем, так и в процессе сельскохозяйственного использования минеральных дренируемых почв. Способ осушения переувлажненных тяжелых почв включает проведение культуртехнических работ, строительство закрытого коллектора и разреженных параллельных дрен, проведение планировки поверхности почвы и глубокого рыхления почвогрунтов под углом к направлению дрен с одновременным внесением химических мелиорантов и удобрений. Глубокое рыхление почвогрунтов проводят в двух взаимно перпендикулярных направлениях под углом 45° к направлению дрен. Технический результат - повышение эффективности осушения переувлажненных тяжелых почв.
Изобретение относится к комплексной мелиорации агроландшафта в гумидной зоне и может быть применено как при осушении переувлажненных тяжелых почв закрытым дренажом, так и в процессе сельскохозяйственного использования минеральных дренируемых почв.
Для осушения переувлажненных тяжелых почв гумидной зоны применяют, как правило, закрытый разреженный дренаж в сочетании с агромелиоративными мероприятиями (Кривоносов И.М. Особенности дренирования слабоводопроницаемых почв. / Тр. СевНИИГиМ, вып.XII. - Л., 1957. - С.61, 68).
Известен способ мелиорации переувлажненных почв (Справочник мелиоратора. - М.: Россельхозиздат, 1980, с.146-147; А.с. СССР №1537746, кл. Е02В 11/00; 1987), включающий закладку закрытых дрен, глубокое рыхление под углом 60-90° к направлению дрен и внесение органических удобрений.
Известен способ осушения переувлажненных почв, включающий проведение культуртехнических работ, строительство закрытого коллектора и разреженных параллельных дрен, проведение планировки поверхности почвы и глубокого рыхления почвогрунтов на глубину не менее 0,6 м под углом, близким к 90° к направлению дрен, с одновременным внесением химических мелиорантов и удобрений (В.Я.Черненок, Ш.И.Брусиловский. Глубокое рыхление осушаемых тяжелых почв. - М.: Колос, 1983. - С.5, 9, 11…13, 36; прототип).
Известные способы осушения переувлажненных тяжелых почв направлены на создание мощного структурного слоя, который формируется с помощью механического глубокого рыхления, стабилизации глинистых частиц с помощью химических мелиорантов, биологического агрегирования почвогрунтов в результате поступления в нижние слои перегноя от корней растений на фоне общего повышения плодородия почвы путем внесения повышенных доз органических и минеральных удобрений. В результате повышается разрыхленность почвогрунтов и их водопроницаемость, поверхностный сток преобразуется во внутрипочвенный, и закрытый разреженный дренаж гидрологически действует как нормативный.
Общим недостатком известных способов осушения переувлажненных тяжелых почв является недостаточная эффективность и равномерность отведения избыточных поверхностных и гравитационных вод смежными дренами, обусловленная способом проведения глубокого рыхления почвогрунтов, предусматривающим их рыхление под углом к направлению дрен либо от 60 до 90°, либо близким к 90°, в одном направлении и необеспечивающим достаточной степени их разрыхленности.
Задача, решаемая данным изобретением, заключается в повышении эффективности осушения переувлажненных тяжелых почв.
Технический результат, полученный от решения поставленной задачи, заключается в своевременном отводе поверхностных вод и гравитационных вод из пахотного слоя, что позволит использовать для осушения переувлажненных тяжелых почв разреженную сеть дренажа как нормативную, значительно снижающую стоимость ее устройства и эксплуатации, а также повысить плодородие почвы и урожайность сельскохозяйственных культур, выращиваемых на дренируемых почвах.
Поставленная в изобретении задача решена тем, что в способе осушения переувлажненных тяжелых почв, включающем проведение культуртехнических работ, строительство закрытого коллектора и разреженных параллельных дрен, проведение планировки поверхности почвы и глубокого рыхления почвогрунтов под углом к направлению дрен с внесением химических мелиорантов и удобрений, глубокое рыхление почвогрунтов проводят в двух взаимно перпендикулярных направлениях под углом 45° к направлению дрен.
Способ проведения глубокого рыхления тяжелых дренируемых почвогрунтов в двух взаимно перпендикулярных направлениях улучшает их агрегатный состав и, разрушая плотные водоупорные прослойки в толще оглеенных прорыхленных почвогрунтов, значительно повышает коэффициент фильтрации и усиливает приточность воды к дренам. При этом глубокое рыхление способствует улучшению притока воды к дренам и за счет щели, образующейся от прохода ножей рыхлителя, и плужной подошвы рыхлителя.
За счет проведения глубокого рыхления под углом 45° к направлению дрен и хорошей разрыхленности почвогрунтов обеспечивается по кратчайшему расстоянию равномерный приток избыточной гравитационной воды к одной и другой дренам. При глубоком рыхлении под углом, большим или меньшим 45° к направлению дрен, одно из двух взаимно перпендикулярных направлений глубокого рыхления может превратиться в близкое к параллельному дрене, что приведет к снижению влияния щели и плужной подошвы рыхлителя на ускорение отвода почвенно-грунтовых вод, поэтому глубокое рыхление переувлажненных тяжелых почв в двух взаимно перпендикулярных направлениях под углом 45° к направлению дрен обеспечивает эффективное отведение поверхностных вод и гравитационных вод из пахотного слоя, повышая эффективность осушения переувлажненных тяжелых почв.
Заявленный способ осушения переувлажненных почв включает следующие операции:
- проведение культуртехнических работ;
- строительство закрытого коллектора и разреженных параллельных дрен;
- проведение планировки поверхности почвы;
- глубокое рыхление почвогрунтов в двух взаимно перпендикулярных направлениях под углом 45° к направлению дрен с одновременным внесением химических мелиорантов и удобрений.
Пример конкретного выполнения способа осушения переувлажненных тяжелых почв.
Осушение переувлажненных тяжелых почв заявленным способом и способом по прототипу (с применением глубокого рыхления почвогрунта под углом, близким к 90° к направлению дрен) было проведено в 1970 г. на опытно-производственном участке «Поджариха» в Тверской области.
Плотность почвогрунта в слое 35…50 см на 3-й год при перекрестном рыхлении была ниже на 0,12 г/см3, а общая порозность выше на 8,7%, водопроницаемость на глубине 50 см была выше в 2 раза, поверхностный сток снизился в 1,5 раза за счет его преобразования во внутрипочвенный (дренажный), продолжительность затопления слоя 0…30 см снизилась на 6 суток, испарение за вегетационный период уменьшилось на 5%, в результате урожайность зерновых культур повысилась на 18%.
Способ осушения переувлажненных тяжелых почв, включающий проведение культуртехнических работ, строительство закрытого коллектора и разреженных параллельных дрен, проведение планировки поверхности почвы и глубокого рыхления почвогрунтов под углом к направлению дрен с одновременным внесением химических мелиорантов и удобрений, отличающийся тем, что глубокое рыхление почвогрунтов проводят в двух взаимно перпендикулярных направлениях под углом 45° к направлению дрен.
