способ фито- и агромелиорации дренируемых почв в гумидной зоне

Формула изобретения

Способ фито- и агромелиорации дренируемых почв в гумидной зоне, включающий посев многолетней кормовой культуры сильфии пронзеннолистной полосой между дренами, отличающийся тем, что перед посевом сильфии пронзеннолистной подвергают глубокому рыхлению на 0,6 0,8 м полосу почвы вдоль закрытого коллектора шириной

C L+h,

где L - расстояние от закрытого коллектора до полосы посева сильфии пронзеннолистной (L=2h), м;

h - глубина проникновения корней сильфии пронзенолистной в почву, м;

ширину полосы посевов сильфии пронзеннолистной принимают равной

B Е-2(1,5h),

где Е - расстояние между дренами, м;

полосу посевов сильфии пронзеннолистной не доводят до дрены на расстояние, равное 1,5h, по истечении срока последействия глубокого рыхления проводят повторное глубокое рыхление полосы почвы вдоль закрытого коллектора шириной, равной L.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано как для улучшения гидрологического действия закрытого разреженного дренажа, так и для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, выращиваемых на дренируемых землях.

Для осушения тяжелых переувлажненных минеральных почв гумидной зоны используют, как правило, разреженный дренаж в сочетании с агромелиоративными мероприятиями (В.А.Розин. Осушение тяжелых минеральных избыточно увлажненных земель с применением агромелиоративных мероприятий / Тр. СевНИИГиМ, вып.XII. - Л., 1957, с.83-84). В качестве агромелиоративных мероприятий на практике применяют в основном узкозагонную вспашку, направленную на ускорение отвода поверхностных вод. Закрытый дренаж при этом разрежается в 2 3 раза против нормативного.

Внедрение узкозагонной вспашки требует применения ручного труда для расчистки мест пересечения разъемных, водоотводных и водоприемных борозд. Это является сдерживающим фактором внедрения и точных агротехнологий, направленных на интенсификацию адаптивно-ландшафтных систем земледелия.

Известен способ агромелиорации почв (Патент РФ № 2081536, Кл. A01B 79/02, 1995, прототип), включающий посев многолетней кормовой культуры сильфии пронзеннолистной на почвах, осушаемых закрытым дренажом, полосой над дреной либо полосой в середине междренья.

Сильфия - многолетняя кормовая культура с длительным периодом (более 10 лет) хозяйственного использования. Она имеет мощную корневую систему, проникающую в почву на глубину h до 2,0 м (Функциональная схема механизма необходимых воздействий на регулируемые свойства осушаемых почв биомелиоративными средствами / ВНИИМЗ. - Тверь: ЧуДо, 2007, - с.20). Это одна из немногих культур, корневая система которой проникает и успешно развивается и в плотных моренных отложениях Нечерноземной зоны, плотность сложения которых достигает 1,70 1,95 т/м³.

Сильфия формирует большую биомассу и хорошо развитую мощную корневую систему, состоящую из корневища и большого количества шнуровидных эластичных придаточных корней. Влияние сильфии на почву определяется главным образом глубиной проникновения ее корневой системы и степенью насыщенности ими почвенной толщи. Корни сильфии, разрыхляя плотные подпахотные горизонты почвогрунтов, существенно повышают инфильтрацию воды в них и ускоряют отвод поверхностных вод.

Дрены на минеральных почвах гумидной зоны с атмосферным водным питанием с 1976 г. закладывались на глубине h_д 1,0 1,3 м, а в истоках дрен - 0,7 0,9 м (Справочник мелиоратора / Сост. Б.С.Маслов. - М.: Россельхозиздат, 1976, - с.27), а закрытые коллекторы - в основном на глубину h_к 1,8 м.

Поскольку h_д<<h, то при размещении полосы сильфии над дреной ее корни, проникая в полость дрены, закупоривают ее корневой пробкой и тогда дренаж прекращает отвод избыточных почвенно-грунтовых вод. При размещении полосы сильфии посередине междренья полоса пересекает трассу закрытого коллектора, а так как h_к<h, то это приводит к образованию и в нем корневой пробки.

Кроме того, многолетние культуры-мелиоранты быстро изреживаются при посеве их на переувлажненных участках, что обусловлено, в основном, водным режимом, складывающимся во вневегетационный период, когда практически отсутствует водопотребление зимующими растениями.

Задача, решаемая данным изобретением, заключается в улучшении гидрологического действия закрытого разреженного дренажа в гумидной зоне с помощью культуры-фитомелиоранта сильфии пронзеннолистной.

Технический результат, полученный от решения поставленной задачи, заключается в повышении эффективности действия разреженного дренажа в гумидной зоне.

Поставленная в изобретении задача решена тем, что в способе фито- и агромелиорации дренируемых почв в гумидной зоне, включающем посев многолетней кормовой культуры сильфии пронзеннолистной полосой между дренами, перед посевом сильфии пронзеннолистной подвергают глубокому рыхлению на 0,6 0,8 м полосу почвы вдоль закрытого коллектора шириной

C L+h,

где

L - расстояние от закрытого коллектора до полосы посева сильфии пронзеннолистной (L=2h), м;

h - глубина проникновения корней сильфии пронзеннолистной в почву, м;

ширину полосы посевов сильфии пронзеннолистной принимают равной

В Е-2(1,5h),

где

Е - расстояние между дренами, м.

Полосу посевов не доводят до дрены на расстояние равное 1,5h, кроме того, по истечении срока последействия глубокого рыхления проводят повторное глубокое рыхление полосы почвы вдоль закрытого коллектора шириной, равной L.

Размещение полосы сильфии пронзеннолистной и определенная ширина ее посевов выбраны с учетом расстояния между дренами и глубины проникновения корней сильфии пронзеннолистной в почву, а также исключения проникновения ее корней в полость дрен и закрытого коллектора, чтобы избежать прекращения отвода избыточных почвенно-грунтовых вод, при этом учтены более высокие требования к безотказной работе закрытого коллектора по сравнению с дренами, что выражено коэффициентами 2,0 и 1,5 в формулах L=2h и В Е-2(1,5h) соответственно.

Учитывая роль закрытого дренажа в осушении почв, занятых под многолетние культуры, и необходимость отведения избыточных вод во вневегетационный период, а также низкую водопроницаемость тяжелых почвогрунтов в естественных условиях и то обстоятельство, что закрытый коллектор, как правило, размещают по понижению рельефа для сброса почвенно-грунтовых вод из-под площади посева сильфии, и в закрытый коллектор до посева сильфии проводят глубокое рыхление на глубину 0,6 0,8 м полосы почвы вдоль закрытого коллектора шириной С L+h.

Чтобы избежать влияния застойных почвенно-грунтовых вод на корневую систему сильфии пронзеннолистной, приводящего к вымоканию ее корней и, как следствие, изреживанию посевов сильфии, данный агромелиоративный прием особенно необходим во вневегетационный период, когда практически отсутствует водопотребление зимующими растениями, и они снижают роль фитомелиоранта.

Учитывая, что срок хозяйственного использования сильфии пронзеннолистной составляет более 10 лет, по истечении срока последействия глубокого рыхления полосы почвы вдоль закрытого коллектора проводят повторное глубокое рыхление на полосе шириной, равной L.

Вышеописанные фито- и агромелиоративные приемы приводят к повышению скорости понижения уровня грунтовых вод и усилению интенсивности водоотведения, что улучшает гидрологическое действие закрытого разряженного дренажа и повышает его эффективность в гумидной зоне.

Изобретение иллюстрируется чертежом.

На чертеже показана схема размещения полосы посевов сильфии пронзеннолистной 1 относительно дрен 2 и закрытого коллектора 3, отводящих избыточные почвенно-грунтовые воды в открытый канал 4. Вдоль закрытого коллектора 3 размещена полоса почвы 5 шириной, равной С, которую подвергают глубокому рыхлению на 0,6 0,8 м перед посевом сильфии. Полосу 6 шириной, равной L, подвергают глубокому рыхлению на протяжении всего хозяйственного периода использования сильфии пронзеннолистной. Стрелками 7 показано направление стока почвенно-грунтовых вод.

Заявленный способ фито- и агромелиорации дренируемых почв включает следующие операции:

- глубокое рыхление на 0,6 0,8 м полосы почвы вдоль закрытого коллектора шириной С;

- посев многолетней кормовой культуры сильфии пронзеннолистной между дренами полосой, ширина которой равна В; при этом полосу посевов сильфии пронзеннолистной не доводят до закрытого коллектора на расстояние L=2h;

- по истечении срока последействия глубокого рыхления проводят повторное глубокое рыхление полосы почвы вдоль закрытого коллектора шириной, равной L.

Пример конкретного выполнения способа.

Заявленный способ фито- и агромелиорации дренируемых почв в гумидной зоне применяется на территории опытного полигона ВНИИМЗ на дренируемой площади в 2,0 га в течение последних 23 лет.

На основании проведенных исследований выявлено, что каждая полоса сильфии пронзеннолистной, размещенная согласно заявленному способу, через 1 2 года после посева работает как дополнительная дрена в разреженной дренажной системе, улучшая гидрологическое действие закрытого разреженного дренажа и повышая его эффективность в гумидной зоне. Скорость понижения уровня почвенно-грунтовых вод после выпадения обильных осадков на глееватых почвах под сильфией достигала 40 см/сутки против 28 см/сутки на ячмене.

Посевы сильфии при этом не изреживаются, что свидетельствует об эффективной работе дренажа и во вневегетационный период, когда полоса глубокого рыхления вдоль закрытого коллектора принимает избыточные почвенно-грунтовые воды, исключая вымокание корней сильфии пронзеннолистной, утрачивающей роль фитомелиоранта во вневегетационный период. Необходимость сочетания фито- и агромелиоративных приемов в осушении дренируемых почв в гумидной зоне подтверждается эффективной работой закрытого разреженного дренажа круглогодично.