способ обработки сезоннопротаивающих почвогрунтов

Формула изобретения

СПОСОБ ОБРАБОТКИ СЕЗОННОПРОТАИВАЮЩИХ ПОЧВОГРУНТОВ, включающий измельчение растительных остатков многократной обработкой почвенного слоя, отличающийся тем, что обработку почвы проводят послойно по мере ее оттаивания при сохранении нижележащего почвенного слоя с растительными остатками в мерзлом состоянии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к окультуриванию сезоннопротаивающих, преимущественно мерзлотных почв, содержащих растительные, в частности древесно-кустарниковые остатки.

Известен способ обработки почв, включающий удаление (выкорчевывание) древесно-кустарниковых корневых остатков из талого почвенного слоя многократными проходами агромелиоративной техникой и сгребание их агрегатами типа бульдозеров-корчевателей, мелиоративных борон, борон зиг-заг и т.п. транспортировка их за пределы участка.

Известный способ предполагает удаление растительных остатков из почвенного слоя, при этом неизбежно захватывается большое количество дернины и гумусового слоя, что в совокупности существенно снижает содержание органического вещества в почвенном слое, следовательно, и плодородие почв. Кроме того, применение известного способа не обеспечивает качественное удаление крупных древесно-кустарниковых остатков, которые мешают дальнейшей (предпосевной и посевной) обработке почв, уборке урожая.

Известен также способ обработки почв, включающий измельчение древесно-кустарниковых остатков активными фрезерными орудиями, агрегатами типа МТП-42А и запахивания обрабатываемого слоя на глубину, после чего проводят поверхностную обработку почвы типа глубокого дискования.

Использование данного способа в дальнейшем требует больших затрат (по мере продвижения на север) по улучшению агрофизических и агрохимических свойств корнеобитаемого слоя поскольку наиболее плодородный, гумусо- и бактериосодержащий слой почвы по известному способу оказывается в нижней его части.

В зоне умеренного климата по мере разложения запаханной части почвенного слоя с измельченными растительными остатками при одновременном применении средств химизации через несколько лет в почвенном слое будут повышаться содержание гумуса, подвижных форм азота и калия, улучшаться агрофизические показатели, усилится микробиологическая активность почв.

В районах Крайнего Севера микробиологическая активность почвенного слоя низкая и резко убывает с глубиной, что предопределяет условия разложения, обуславливая консервацию отмерших частей растений на неопределенное время. Скорость разложения растительных остатков в год, в районах с холодным климатом часто не превышает 4-7% от первоначальной массы.

Наиболее близким по технической сущности является способ обработки почвы, включающий многократную обработку талой почвы с растительными (древесно-кустарниковыми остатками) активными фрезерными орудиями, дисковыми боронами и т.п.

Данный способ не обеспечивает необходимую степень измельчения растительных остатков (органического вещества) на торфяных и минеральных типах почв, что не дает возможность утилизации элементов питания возделываемыми растениями, не способствует повышению содержания гумуса.

Кроме того, оставшиеся в почвенном слое крупные древесно-кустарниковые остатки препятствуют предпосевной обработке почвы, уборке урожая, быстро изнашивают сельскохозяйственную технику приводят ее к поломке и т.п.

Цель изобретения повышение эффективности измельчения содержащихся в почве древесно-кустарниковых растительных остатков.

Для достижения поставленной цели в известном способе обработки почвы, включающем измельчение растительных остатков многократными проходами почвообрабатывающих орудий, обрабатывают почву послойно, по мере ее оттаивания при условии сохранения нижележащего почвенного слоя с растительными остатками в мерзлом состоянии.

Предлагаемый способ реализуют многократной послойной обработкой почвообрабатывающими орудиями талого (оттаявшего) слоя почвы с измельчением растительных, древесно-кустарниковых остатков при сохранении в мерзлом состоянии нижележащего слоя почвы с растительными древесно-кустарниковыми корневыми остатками. По мере оттаивания почвенного слоя проводят последовательную его обработку на необходимую глубину.

При обработке талого (оттаявшего) почвенного слоя тщательное измельчение растительных древесно-кустарниковых остатков почвообрабатывающими орудиями обеспечивается за счет жесткого закрепления (фиксации) нижней части их в нижележащем мерзлом почвенном слое. Талая часть растительных древесно-кустарниковых остатков под воздействием почвообрабатывающих орудий отламывается от мерзлой с одновременным разрушением, измельчением их. Максимальный размер обломков растительных остатков при этом не превышает толщины вновь оттаявшего и обработанного слоя. Предлагаемый способ обработки сезоннопро- таивающих почв обеспечивает тщательное измельчение растительного органического вещества при сохранении его запасов, оптимизацию вертикальной дифференциации комплекса почвенных микроорганизмов и гидротермического режима.

Исходя из существующего уровня техники способы обработки сезоннопротаивающих почв путем многократной обработки, дискование, фрезерование (фреза типа ФБН) талого, полностью оттаявшего слоя, на глубину обработки почвообрабатывающих орудий не обеспечивают необходимую степень измельчения растительных древесно-кустарниковых остатков и снижают скорость их разложения и являются препятствием для дальнейшей предпосевной, посевной обработки почвы, уборки урожая. Обработка почвы активными фрезерными орудиями типа МТП-42А малопроизводительна и ограничена бескаменистыми почвами. Это говорит о том, что проводить обработку почвы необходимо не после протаивания почвы на оптимальную глубину работы почвообрабатывающими орудиями, а при меньшей толщине талого слоя, по мере оттаивания почвы. Поэтому существенный признак "обработку почвы" проводят послойно по мере ее оттаивания при условии сохранения нижележащего слоя с растительными остатками в мерзлом состоянии позволяет повысить степень измельчения древесно-кустарниковых остатков в почве, что соответствует критерию "изобретательский уровень".

Из известных источников информации не выявлены приемы (способы), аналогичные заявляемому, т.е. описываемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Предлагаемый способ реализуется обычными почвообрабатывающими орудиями (мелиоративные, дисковые бороны и т.п.), используемыми в мелиорации и земледелии, и может широко применяться в зоне многолетней мерзлоты, поэтому он соответствует критерию "промышленная применимость".

Пример конкретного применения. На вновь освоенном участке в долине реки Колымы со старопойменными аллювиальными почвами суглинистого состава, содержащих примесь единичной гальки и растительные древесно-кустарниковые корневые остатки на глубине до 40 см проводилась обработки по предлагаемому и известному способам. Почвенный слой в конце весны (конец мая) протаял на 5-7 см и только к началу второй декады июля протаял на 25-35 см.

На одном участке измельчение растительных (древесно-кустарниковых корневых) остатков проводилось мелиоративной бороной послойно по мере оттаивания почвы на 5-7 см, т.е. проводилась обработка, первая, почвы, при этом эффективно измельчались корневые древесно-кустарниковые остатки путем одновременного обламывания их на границе талого и мерзлого их состояния с измельчением их под ударным действием почвообрабатывающего орудия, зубьев мелиоративной бороны. Через несколько (4-5) дней при оттаивании почвенного слоя еще на 5-7 см проводилась повторная обработка почвы этим же орудием. После чего, по мере оттаивания, опускания границы мерзлоты на 5-7 см проводилась последующая обработка почвы. После 3 операций обработки почвы достигнуто измельчение растительных (древесно-кустарниковых корневых остатков на глубину 17-20 см (толщина разрыхленного пахотного слоя 20-25 см), что вполне достаточно для формирования корнеобитаемого слоя при возделывании местных многолетних трав. В середине июня проводилась предпосевная обработка и посев многолетних трав без каких-либо затруднений. Для данной территории использование активных фрезерных орудий (агрегата типа МТП-42А) для обработки почвы невозможно из-за наличия в почве гальки. Поэтому на втором участке, в начале первой декады июня проводилась обработка почвы при оттаивании ее на 25-35 см корчевательными боронами. При этом корневые древесно-кустарниковые остатки измельчались незначительно, большая их часть выкорчевывалась на поверхность. Лежащие на поверхности древесно-кустарниковые остатки сгребали в кучу и транспортировали за пределы участка. Однако часть растительных остатков все же осталась в приповерхностном слое, что создавало препятствия для предпосевной обработки почвы и механизированной уборке трав.

При этой технологии из почвенного слоя удалено большое количество органики, что снижает ее плодородие.

Таким образом, пример конкретного выполнения заявляемого технического решения показывает: реализуемость способа в конкретных условиях; возможность достижения цели повышения эффективности измельчения древесно-кустарниковых остатков.

Кроме того предлагаемый способ повышает микробиологическую активность, увеличивает содержание органического вещества, а впоследствии при его разложении, гумуса, что в конечном счете обуславливает возрастание продуктивности почвы.