Способ совместного возделывания топинамбура, пырея ползучего и солодки голой в качестве мезогалофитов на бросовых рисовых чеках
Владельцы патента RU 2415532:
Государственное научное учреждение Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия Российской академии сельскохозяйственных наук (RU)
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает подготовку почвы, посадку при непрерывном движении черенков из корневищ солодки местного экотипа в возрасте трех-пяти лет длиной 0,20-0,25 м с нормой высадки 2-3 шт. на один погонный метр на дно открытых борозд, смещенных относительно друг друга на расстояние 0,7 м, и уплотнение давлением 0,15-0,20 МПа поверхности рисового чека. Одновременно с высадкой черенков из корневищ солодки в борозды ступенчатого или треугольного профиля укладывают клубни топинамбура нормой 6-8 клубней на погонный метр и полосы из дернины пырея ползучего толщиной 6-8 см и шириной 12-15 см одно-двухлетнего возраста. При завершении высадки черенков, клубней и полос из дернины и уплотнения поверхности рисового чека его затопляют слоем воды 6-8 см на сутки. Способ обеспечивает повторный ввод риса в севооборот, в течение 5-6 лет снижение уровня воды, уменьшение минерализации грунтовой воды, повышение содержания гумуса и макроэлементов NPK в корнеобитаемом слое. 3 ил., 2 табл.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологиям восстановления плодородия деградированных земель в рисовых чеках растениями мезогалофитами.
Известен способ возделывания солодки голой в качестве фитомелиоранта (см., например, статью И.П.Кружилин, В.Ф.Мамин, А.С.Морозова. Некоторые данные о взаимосвязи продуктивности природных популяций солодки голой с почвенными условиями их местообитания в Нижнем Поволжье / Орошаемое земледелие в агроландшафтах степей: сб. науч. тр. / Редкол.: И.П.Кружилин (Отв. ред.) и др. - Волгоград, ВНИИОЗ, 1994. - 208 с. / SBN 5-88035-001-0-С.13-23) (копия статьи прилагается).
К недостаткам описанного способа применения солодки голой в качестве фитомелиорирующей культуры с высокой транспирацией грунтовой воды с минерализацией выше 5 г/л относится то, что растения солодки удовлетворительно произрастают на почвах сульфатно-хлоридного засоления с концентрацией хлор-иона 28,70 мг-экв./л, сульфат-иона 22,79 мг-экв./л, а из катионов натрия - 29,56 мг-экв./л. Однако для снижения уровня грунтовой воды до отметок до 1,5…1,8 м требуется 7-11 лет.
Известен также способ создания долговременных плантаций культуры солодки на обесструктуренных почвах орошаемых земель, включающий в себя подготовку почвы и посадку, в котором при непрерывном движении открывают борозды и со смещением друг от друга на расстоянии 0,7 м на дно открытых борозд укладывают черенки корней и корневищ солодки местного экотипа в возрасте трех-пяти лет длиной 0,20-0,25 м с нормой высадки 2-3 шт. на один погонный метр, борозды укрывают слоем обернутого пласта, а после посадки поверхность плантации уплотняют давлением 0,15-0,20 МПа (RU, патент №2154930. С1. МПК7 А01В 79/00, 49/02 // A01C 11/02. Способ создания долговременных плантаций культуры солодки и устройства для его осуществления / А.В.Галда. A.M.Салдаев. - Заявка №99117261/13. Заявлено 09.08.1999. Опубл. 27.08.2000. Бюл. №24 // Изобретения. Полезные модели. 2000. - №24).
К недостаткам описанного способа применительно к решаемой нами проблеме - восстановление плодородия почвы в бросовых рисовых чеках совместным возделыванием растений мезогалофитов ценотически сильных видов с идентичным продуктивным долголетием - относятся длительный срок залужения поверхности рисового чека вегетативными побегами солодки. Открытая поверхность рисового чека заселяется недопустимыми видами сорной растительности, а из-за испарения грунтовой воды - засоление верхнего слоя почвы.
Известен способ создания долговременных плантаций солодки, включающий подготовку почвы, посадку при непрерывном движении черенков из корневищ солодки местного экотипа в возрасте трех-пяти лет длиной 0,20-0,25 м с нормой высадки 2-3 шт. на один погонный метр на дно открытых борозд, смещенных относительно друг друга на расстояние 0,7 м, и уплотнение давлением 0,15-0,20 МПа поверхности плантации, в котором подготовку почвы выполняют поделкой вертикальных щелей, боковые стенки которых в нижней части щели сдвигают в сторону, образуя полость, сужающуюся в направлении поверхности плантации, дно полости рыхлят и после укладки черенков на дно полости сдвигом вертикально вниз локальной зоны почвы создают контакт посадочного материала из корневищ солодки с почвой; ширина сдвигаемой вертикально вниз локальной зоны меньше половины ширины полости в ее донной части; дневную поверхность сдвигаемой вертикально вниз локальной зоны выполняют наклонной с уклоном, обращенным в сторону полости вертикальной щели (RU, патент №2251244. С1. МПК A01C 11/00. Способ создания долговременных плантаций солодки и машина для высадки в грунт черенков из корневищ солодки / A.M.Салдаев, А.Ф.Рочачев, И.А.Нестеренко, М.Ю.Стольнов. - Заявка №2004102996/12. Заявлено 02.02.2004. Опубл. 10.05.2005. Бюл. №13 // Изобретения. Полезные модели. - 2005. - №13).
К недостаткам описанного способа создания долговременных плантаций солодки голой применительно к решаемой нами проблеме - снижение уровня стояния грунтовой воды в бросовом рисовом чеке и степени ее минерализации, восполнение гумуса в верхнем корнеобитаемом горизонте и насыщение элементами питания - относится то, что фитомелиорация одними растениями солодки голой растягивается на чрезмерно длительный срок - на 10-11 лет.
Известен способ создания плантаций культуры солодки на бывших орошаемых землях, включающий обработку почвы, посадку в грунт черенков из корневищ солодки в возрасте трех-пяти лет длиной 0,20-0,25 м с нормой высадки 2-3 шт. на 1 погонный метр на глубину 0,15-0,25 м и послепосадочное уплотнение поверхности плантации давлением 0,15-0,20 МПа, в котором обработку почвы ведут нарезанием вертикальных щелей шириной 0,06-0,08 м с взаимным удалением на 1,4-2,8 м, уплотнением боковых стенок в нижней части щели, после чего укладывают черенки на дно полости и осуществляют вертикальный сдвиг локальной зоны почвы, причем щели нарезают при движении либо линейно перекрестным способом в двух взаимно пересекающихся направлениях с углами между пересекающимися направлениями меньше или равным 90°, либо в сочетании направлений движения эквидистантных линий контура участка и прямолинейных параллельных перемещений вдоль длинной стороны участка (RU, патент №2261572. С1. МПК7 А01В 79/02, 49/06. Способ создания плантаций культуры солодки на бывших орошаемых землях и устройство для его осуществления / A.M.Салдаев, А.Ф.Рочачев, И.А.Нестеренко, М.Ю.Стольнов. - Заявка №2004104523/12. Заявлено 16.02.2004. Опубл. 10.10.2005. Бюл.№28 // Изобретения. Полезные модели. - 2005. - №28).
К недостаткам описанного способа, несмотря на высокий уровень механизации выполнения технологического процесса, относятся большой расход посадочного материала для достижения 30-40% проективного покрытия на второй год жизни растений солодки.
Известны также способ создания солодковых колок в аридной зоне, включающий подготовку посадочного материала в виде черенков из корневищ солодки в возрасте четырех-пяти лет, формирование лунок диаметром 0,2-0,3 м и глубиной 0,3 м, посадку черенков в лунки, засыпку лунок почвой, уплотнение, заравнивание и уходы, в котором лунки выполняют по замкнутому контуру колки в виде правильной или неправильной геометрической фигуры и в одну лунку размещают в центре колки, вокруг каждой лунки формируют водосборную емкость в виде конусного углубления и валика по его периметру, каждую лунку засыпают почвой из верхнего слоя и увлажняют, во влажную почву в лунки вертикально внедряют черенки с удалением от боковой стенки лунки (RU, патент №2300182. С1. МПК А01В 79/02 (2006.01). Способ создания солодковых колок в аридной зоне / В.П.Зволинский, A.M.Салдаев, Л.В.Богосорьянская. - Заявка №2006100753/12. Заявлено 10.01.2006. Опубл. 10.06.2007. Бюл. №16 // Изобретения. Полезные модели. - 2007. - №16).
К недостаткам описанного способа применительно к решаемой нами проблеме относятся большие затраты ручного труда и низкая производительность при рекультивации земель в бросовых рисовых чеках.
Кроме описанных известен способ создания долговременных плантаций культуры солодки Glycyrrhiza glabra L. и Glycyrrhiza uralensis Fisch. на бывших орошаемых землях, включающий обработку почвы, посадку в грунт черенков из корневищ солодки в возрасте трех-пяти лет длиной 0,20-0,25 м с нормой высадки 2-3 шт. на один погонный метр на глубину 0,15-0,25 м и послепосадочное уплотнение поверхности плантации давлением 0,15-0,20 МПа, в котором на бывшем орошаемом массиве формируют участок с капельным орошением с раскладкой гибких распределительных трубопроводов с запорной арматурой и поливных трубопроводов со встроенными в них капельницами, перпендикулярно к оси гибкого распределительного трубопровода с интервалом 4,8-5,6 м, проводят посадку в грунт черенков из корневищ солодки с взаимным удалением рядков 0,6-0,7 м в узких полосах шириной 1,2-1,4 м, а в широких полосах между узкими полосами с высаженными в них черенками солодки в те же агросроки проводят посадку рассады овощных культур, ежегодно раскладывают гибкие поливные трубопроводы со встроенными в них капельницами, поливы в рядках овощных культур и солодки и режим минерального питания выполняют нормой расхода поливной воды для поддержания влажности 70-80-70% НВ в корнеобитаемом горизонте в период май - август месяцы, ежегодно в широких полосах после съема урожая проводят обработку почвы с оборотом пласта или фрезерованием верхнего слоя на глубину 0,12-0,18 м, распределительные и гибкие поливные трубопроводы со встроенными капельницами после съема овощей убирают, на пятый год жизни растений солодки в созданной плантации проводят дополнения посадкой черенков с шириной междурядий 1,4-2,8 м перпендикулярно посадкам, выполненным в узких полосах шириной 1,2-1,4 м, на 6-10 годы жизни растений в плантации растения солодки используют как кормовые и сенокосные угодья, а с 11-14 года осуществляют промышленную добычу корневой массы солодки из слоя 0,4-0,6 м в качестве лакричного сырья (RU, патент №2335873. С1. МПК А01В 79/02 (2006.01). Способ создания долговременных плантаций культуры солодки Glycyrrhiza glabra L. и Glycyrrhiza uralensis Fisch. на бывших орошаемых землях / A.M.Салдаев (RU). - Заявка №2007106662/12. Заявлено 21.02.2007. Опубл. 20.10.2008. Бюл. №29 // Изобретения. Полезные модели. - 2008. - №29).
К недостаткам описанного способа создания долговременных плантаций солодки голой и солодки уральской относится большой период времени повторного возврата в севооборот - до 14 лет.
Этот способ принят в качестве наиближайшего аналога.
Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - восстановление плодородия почвы в бросовых рисовых чеках совместным возделыванием растений мезогалофитов ценотически сильных видов с идентичным продуктивным долголетием.
Технический результат - повторный ввод риса в севооборот при пяти-шестилетнем режиме фитомелиорации растениями топинамбура, пырея ползучего и солодки голой.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе совместного возделывания топинамбура, пырея ползучего и солодки голой в качестве мезогалофитов на бросовых рисовых чеках, согласно изобретению одновременно с высадкой черенков солодки в борозды ступенчатого или треугольного профиля укладывают клубни топинамбура нормой 6-8 клубней на погонный метр и полосы из дернины пырея ползучего толщиной 6-8 см и шириной 12-15 см одно-двухлетнего возраста, при завершении высадки черенков, клубней и полос из дернины и уплотнения поверхности рисового чека его затопляют слоем воды 6-8 см на сутки.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 схематично на виде в плане представлен фрагмент бросового рисового чека с выполненными посадками в один рядок черенков из корневищ солодки голой, клубней топинамбура и полос из дернины с корнями и корневищами пырея ползучего.
На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, поперечно-вертикальный разрез ступенчатой борозды для ярусной высадки черенков из корневищ солодки голой, клубней топинамбура и полос из дернины с корнями и корневищами пырея ползучего одного и второго года жизни.
На фиг.3 - то же, при выполнении борозды треугольного профиля для ярусной укладки черенков, клубней и полос из дернины.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.
Способ совместного возделывания ценотически сильных растений топинамбура, пырея ползучего и солодки голой с идентичными продуктивными долголетиями в качестве мезогалофитов на бросовых рисовых чеках включает подготовку почвы, посадку при непрерывном движении черенков из корневищ солодки местного экотипа в возрасте трех-пяти лет длиной 0,20-0,25 м с нормой высадки 2-3 шт. на один погонный метр на дно открытых борозд 2. Борозды 2 смещены относительно друг друга на расстояние 0,7 м. После посадок мезогалофитов выполняют уплотнение почвы в бороздах 2 катками давлением 0,15-0,20 МПа на всей поверхности рисового чека.
Одновременно с высадкой черенков 1 из корневищ солодки в борозды 2 ступенчатого профиля (фиг.2) или треугольного профиля (фиг.3) укладывают клубни 3 топинамбура нормой 6-8 клубней на погонный метр и полосы 4 из дернины пырея ползучего толщиной 6-8 см и шириной 12-15 см одно-двухлетнего возраста. При завершении высадки черенков 1, клубней 3, полос 4 из дернины и уплотнения поверхности рисового чека его затопляют слоем воды 6-8 см на сутки. Черенки 1, клубни 3 и полосы 4 засыпают или субстратом 5, или почвой, вынутой из борозды 2.
Технология фитомелиорации деградированных, бывших орошаемых земель может быть выполнена с участием солодки голой посевом скарифицированных семян солодки и посадкой черенков из корневищ солодки четырех- и пятилетнего возраста.
Параметры черенков из корней и корневищ солодки при создании долговременных плантаций приведены в таблице 1, откуда видно, что применение разработанных технических средств и технологии заготовки обеспечивает высокое качество посадочного материала солодки.
Эффективность приема заготовки посадочного материала удалением нетоварных частей с корней солодки до извлечения корневищ на дневную поверхность доказывается результатами экспериментальных исследований по созданию плантаций монокультуры солодки на деградированных орошаемых землях.
Самый тяжелый период жизни растений солодки - первый год - укоренение черенков и второй год жизни - сохранение вегетативной массы от потрав. При потраве и уничтожение вегетативных побегов и листьев с.-х. вредителями растения солодки теряют жизненные силы и сильно отстают в росте. По этой причине на создаваемой долговременной плантации фитомелиоративного назначения из мезогалофитов первые года следует воздерживаться от выпаса скота в период вегетации. В позднеосенний период к концу второго года (см. таблицу 2) скашивают побеги солодки, топинамбура и пырея в конце октября и вывозят для утилизации.
После сработки слоя оросительной воды в рисовом чеке первыми вегетацию начинают стебли из почек корней и корневищ пырея ползучего как более холодостойкого и не требующего времени на адаптацию в верхнем слое рисового чека. Через неделю после высадки полос из дернины пырея на поверхности рисового чека четко обозначаются зеленые полосы шириной 15 см и высотой 6…12 см с взаимным удалением между полосами 0,5 м (открытая поверхность). Затем на дневную поверхность из столонов клубней топинамбура появляются стебли и образуются первые 2-3 настоящих листа. Через 5-6 недель на поверхности полос появляются единичные побеги солодки. В первый год жизни в посадках топинамбура, пырея и солодки при высоте стеблей топинамбура не более 0,8 м проводят рыхление междурядий. Пырей и солодка голая постепенно заселяют междурядья. На второй год совместной жизни растений солодки голой, пырея ползучего и топинамбура происходит полное затенение поверхности рисового чека. Таким образом, на второй год жизни указанными растениями сформирован травостой: верхний ярус - топинамбур, средний ярус - солодка, нижний ярус - солодка и пырей ползучий. Вегетативной массой сформированного фитоценоза обеспечивается высокая транспирация грунтовой воды. Корневой массой солодки минерализованная грунтовая вода подтягивается в верхний горизонт.
Токсичные соли накапливаются в вегетативной массе топинамбура и пырея ползучего. При уборке вегетативной массы токсичные соли из горизонта 0-0,4 м вывозятся к местам утилизации.
В таблице 2 представлена эффективность совместного возделывания топинамбура, пырея ползучего и солодки голой в качестве мезогалофитов при мелиорации земель в бросовых рисовых чеках на основе выполненных анализов в период 2001-2008 гг.
Приведенные данные свидетельствует в пользу заявленного способа восстановления плодородия почвы в бросовых рисовых чеках.
| Таблица 1 | |||
| Параметры черенков из корневищ солодки для высадки в борозды при создании плантаций фитомелиоративного назначения | |||
| № п/п | Наименование показателя | Единицы измерения | Числовые значения |
| 1 | Длина черенка | м | 0,15-0,25 |
| 2 | Диаметр черенка | мм | 8-20 |
| 3 | Возраст черенка | лет | 3-5 |
| 4 | Влажность черенка | % | 45-55 |
| 5 | Кривизна черенка на длине 200 мм | мм | Не более 25 |
| 6 | Количество пазушных почек на черенке | шт. | 4-6 |
| 7 | Масса черенка | кг | Не менее 150 |
| Таблица 2 | |||||||||
| Эффективность совместного возделывания топинамбура, пырея ползучего и солодки голой в качестве мезогалофитов при мелиорации деградированных земель в бросовых рисовых чеках | |||||||||
| № п/п | Наименование показателей | Период наблюдений, годы | |||||||
| 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | ||
| 1 | Уровень залегания грунтовой воды, м | 1,2 | 1,26 | 1,36 | 1,41 | 1,57 | 1,67 | 1,81 | 1,83 |
| 2 | Минерализация грунтовой воды, г/л | 7,2 | 6,8 | 7,2 | 6,3 | 5,2 | 4,1 | 3,2 | 2,8 |
| 3 | Плотность сложения в слое 0-1,0 м, т/м3 | 1,32 | 1,26 | 1,21 | 1,20 | 1,19 | 1,18 | 1,17 | 1,14 |
| 4 | Скважность, % | 26,1 | 27,8 | 30,6 | 36,3 | 42,3 | 45,3 | 45,8 | 44,2 |
| 5 | Проективное покрытие, % | - | 12,6 | 30,8 | 40,8 | 60,7 | 80,9 | 93,2 | 90,1 |
| 6 | Содержание гумуса в слое 0-0,4 м, мг/кг почвы | 1,26 | 1,27 | 1,28 | 1,32 | 1,42 | 1,52 | 1,53 | 1,56 |
| 7 | Содержание азота в слое 0-0,4 м, мг/кг почвы | 42,7 | 44,7 | 48,9 | 50,2 | 52,1 | 56,1 | 58,9 | 60,2 |
| 8 | Содержание фосфора в слое 0-0,4 м, мг/кг почвы | 80,2 | 81,7 | 88,4 | 89,7 | 90,2 | 96,3 | 101,7 | 107,4 |
| 9 | Содержание калия в слое 0-0,4 м, мг/кг почвы | 315,6 | 328,4 | 334,3 | 341,3 | 350,2 | 360,7 | 357,4 | 360,2 |
| 10 | Вынос токсичных солей с вегетативной массой, кг/га | - | 6,4 | 40,2 | 41,7 | 52,8 | 92,6 | 113,7 | 126,4 |
| 11 | Урожайность зеленой массы пырея ползучего, т/га | - | 4,6 | 7,4 | 10,2 | 11,5 | 12,6 | 18,6 | 22,6 |
| 12 | Урожайность зеленой массы солодки голой, т/га | - | - | 3,6 | 7,2 | 8,9 | 11,4 | 12,6 | 15,4 |
| 13 | Урожайность корневой массы солодки, т/га | - | - | - | 2,8 | 3,2 | 4,1 | 7,2 | 8,9 |
| 14 | Урожайность зеленой массы топинамбура, т/га | - | 4,2 | 5,3 | 6,8 | 8,9 | 10,2 | 17,8 | 22,6 |
| 15 | Урожайность клубней топинамбура, т/га | - | - | 4,8 | 5,2 | 7,3 | 10,3 | 20,6 | 21,3 |
Способ совместного возделывания топинамбура, пырея ползучего и солодки голой в качестве мезогалофитов на бросовых рисовых чеках, включающий подготовку почвы, посадку при непрерывном движении черенков из корневищ солодки местного экотипа в возрасте трех-пяти лет длиной 0,20-0,25 м с нормой высадки 2-3 штуки на один погонный метр на дно открытых борозд, смещенных относительно друг друга на расстояние 0,7 м, и уплотнение давлением 0,15-0,20 МПа поверхности рисового чека, отличающийся тем, что одновременно с высадкой черенков из корневищ солодки в борозды ступенчатого или треугольного профиля укладывают клубни топинамбура нормой 6-8 клубней на погонный метр и полосы из дернины пырея ползучего толщиной 6-8 см и шириной 12-15 см однодвухлетнего возраста, при завершении высадки черенков, клубней и полос из дернины и уплотнения поверхности рисового чека его затопляют слоем воды 6-8 см на сутки.
