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Verfahren und Anlagen zur Rückgewinnung semi-arider und zur
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Bearbeitung arider Böden, deren Bewasserung zur intensiven landwirtschaftlichen
Nutzung, sowie eines Arbeitsgerätezuges zur Durchführung des Verfahrens.
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Die Unterflur-Bewässerung ist bekannt. Verdunstungs- und Versickerungsverluste
werden damit nahezu vermieden.
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Ebenso ist bekannt muldenförmige Sperrschichten in den Boden einzubringen,
um Vers ickerungsverlust e zu hemmen.
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Ferner ist bekannt das Bewässerungswasser im Primär- und Sekundär-System
mittel Schiebern und Stufenanlagen mit Luft anzureichern.
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Bekannt ist ebenfalls, die Zu- und Ableitungen von Bewässerungswasser'
an den Abzweigungen des Sekundär- vom Primär-System mittels Schütze (Schieber) zu
regeln.
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Ein Arbeitsgerät zur Bodenaufbereitung entsprechend dem vorbeschriebenen
Verfahren ist ebenfalls bekannt.
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Aufgaben der Erfindung sind, - unterschiedlichste, für eine landwirtschaftliche
Nutzung geeigneten Bodenarten in ariden Zonen, mit einem den Bodenarten anpssbaren
Gerätezug aufzubereitenyzur Anwendung der Unterflurbewässerungi - optimale Flexibilität
bezogen auf die Gelände formation, aber auch bezogen auf die jeweiligen Bearbeitungs-Methoden
und zwar vom Hackbau bis zur Automation; - die unabhängige Bewässerung von Einzelfeldern
im Areal; - Bewässerung von Busch- und Baumzonen; - Umkehrung der Bewässerung zur
Entwässerung, um zeitweise anfallende hohe Niederschläge aufzufangen, den Wassergewinnungs-
oder Speicheranlagen zwzuleiten und damit dises Wasser in Dürreperioden verfügbar
zu halten; - Ausbildung des Wasserzuleitungs-Systems zur Regelung des Wasserstandes
entsprechend dem Wachstumsstand, aber auch dessen Absenkung zur Bodenbelüftung.
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- eine umfassende Landschaftsgestaltung und damit Schaffung eines
günstigen Kikroklimas, mit dessen Auswirkung eine Rückgewinnung semi-arider Gebiete,
wie z. B. die Sahelzone, zur intensiven landwirtschaftlichen Setzung möglich wird.
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Diese Aufgaben werden erfindungsgemäss wie nachfolgend beschrieben,
gelöst.
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Der Arbeitsgerätezug besteht aus: 1 Dem Antrieb auf Ketten oder Grossbalonreifens
einer hinten angeorneten, quer zur Fahrtrichtung arbeitenden Grabenfräse, diese
ist leicht entgegen der Fahrrichtung geneigt.
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Diese Fräse ist in Fahrrichtung mit spiralförmig angeordeten Zähnen
besetzt.
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2 Dem Verdichtungsgerät.
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3 Einem Transportband'welches den ausgehobenen Boden wieder in die
Mulde leitet. Die dem Boden entsprechende Ausstattung der Mulde wird, während des
Transportes des Bodens, durch die der Bodenart angepassten, anhängenden Aggregate
ausgeführt.
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4 Einer Vorrichtung zum aufreissen des Bodens zwischen den Mulden.
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Die Aggregate 1 bis 4 bilden eine Betriebseinheit ( I ).
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5 Trommel für die Dichtungsbahnen aus verschiedenstem geeigneten Material.
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6Trommel fufi-flètibles Rohr und der Schleif oder Schneidevorrichtung
der unterseitigen Wasseraustrittsöffnungen.
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7 dem Separator 8 Anhänger für Kies oder ähnlichem Material 9 Tankwagen
für zu versprühende Flüssigkeiten.
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Nachfolgend werden einige Beispiele für die jeweils der Bodenart angepasste
Kombination des Arbeitsgerätezuges angeführt.
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A Lose gelagerter Sand Betriebseinheit I + Aggregate 5 und 6 unterhalb
des Förderbandes angeordnet + 8 an einem Ausleger mitgeführt.
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B Dichter gelagerter Boden mit grobem Materialanteil Betriebseineheit
I + 7 (Separator) + 9 (ausspruhen der Mulde) wenn erforderlich + 6 (Rohrtrommel
mit Zubehör) C Bindiger Boden (Lehm, Ton, Roterde usw.) Betriebseinheit I + 6 (Rohrtrommel)
+ 8 (Anhärger für Kies oder Grobsand) + 9 (Wassertank).
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In dieser Weise kann jeder für eine intensive landwirtschaftliche
Nutzung geeignete Boden aufbereitet werden.
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Ausbildung der Sperrschicht bei a lockerem Boden (z. B. Sande): Aushub,
Verdichten der Mulde und nachfolgend Einbringen der Sperrschicht, bestehend aus
zum Beispiel, aus Naturfasern, beiderseits oder einseitig mit Dichtungsmittel besprüht,
oder wie bekannt können auch Kunststoffolien eingebracht werden, b dichtgelagertem
Bodenmaterial: Aushub, Verdichten oder leichtes ausschleifen der Mulde und nachfolgend
Aufsprühen eines Dichtungsmittels; c bindigen Böden (z.B. Roterde, Ton, Lehm usw.):
Aushub Verdichtung der Mulde unter Wasserbeigabe; Wasserführung in den Sperrmulden.
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- in bekannter Weise mittels Kiesbett und darauf verlegtem flexiblen
Rohr, beide sind durch Öffnungen mit den Verteilern verbunden - Um zu gewährleisten,
dass die Wasseraustrittsöffnungen des Bewässerungsrohres sich auf dessen Unterseite
befinden, werden diese kurz vor dem Auflaufen des Rohres auf das Kiesbett eingeschnitten
oder eingeschliffen.
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- Bei einem höheren Anteil von mittlerem bis grobem Material wird
ein Bewässerungsrohr nich eingebracht, der Aushub wird separiert. Dieses, im unteren
Bereich der Mulde einzubringende, ausseparierte Materialsübernimmt die Wasserzu-
bzw. Ableitung dieser Bereich ist ebenfalls durch Öffnungen mit den Verteilern verbunden.
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Um eine Beschädigung der Sperrmulden zu vermeiden, wird das Grobmaterial
über eine Schleppmatte vom Transportband in die Mulde geleitet.
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Wasserzuleitung zu den Feldern: Das Bewässerungswasser wird mittels
oberhalb der Erdgleiche verlegten' Rohren den Feldern zugeleitet.
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Die Rohrführung wird der Geländeform und der geplanten Aufteilung
der Felder nach Höhenlage und Seite angepasst. Wo es erforderlich ist werden die
Rohre (z. Bj Wegen unterführt.
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An der Unterseite der Rohre sind Abzweigungen mit Schiebern angeordnet,
damit wird eine Bewässerung einzelner Felder ermöglicht. Die Abzweigungen leiten
das Wasser in die Verteiler.
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Die Verteiler werden unterhalb der Rohre in den Boden verlegt.
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a/1 0,«-Die Sperrschicht der Mulde wirdVI,ängsseiten der Verteiler
angebunden, ebenso sind dort die Öffnungen für das Kiesbett und das Bewässerungsrohr
angeordnet.
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Am Eintritt der Rohrabzweigungen sind in den Verteilern Schieber angeordnet.
Mit Hilfe dieser Schieber kann der Wasserstand in n den Feldern geregelt werden,
es ist aber auch möglich, ein eiEelnes Feld zu bewässern und die Nachbarfelder trockenofallen
zu lassen.
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Wasserableitung bei zeitweise hohen Niederschlägen: Die Schieber in
den Rohrabzweigungen werden geschlossen oder das Hauptzuleiter-System nicht mit
Wasser beschickt.
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Die Schieber in den Verteilern werden geöffnet das Verteiler-System
in Verbindung mit der Ausstattung der Sperrmulden wirkt als Dränage.
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Oberhalb der Verteiler bis über Erdgleiche wird Kies oder ähnliches
Material in muldenförmige Rinnen eingebracht/ zur Ableitung von Oberflächenwasser.
Gleichartig ausgestattete Rinnen werden zweckentsprechend auch in den Feldern angeordnet.
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Das Oberflächenwasser wird damit aufgefangen, Bodenerosion weitgehend
verhindert, D&s Wasser kann u. a. über Speicheranlagen zur Bewässerung in Dürreperioden
genutzt werden.
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Bewässerung von Busch- und Baumzonen: An den Hauptzuleitern sind Zapfstellen
angeordnet zur Wasserentnahme, für die Bewässerung von Busch- und Baumzonen, z.
B.
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mittels Tröpfohenl- Bewässerung.
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Für den Anbau von Tee, Kaffee, Citrusfrüchten, Kakao und Chinin werden
Pflanzgruben ausgehoben.
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Hanglagen bieten sich hierfür an.
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Die Pflanzgruben sind untereinander durch Rohre miteinander verbunden.
Die Ausbildung der Pflanzgruben besteht aus einer Sperrschicht, einer aus grobem
Material bestehenden Füllung der Grube im unteren Bereich, und einer Bumsschicht
von mindestens 20 cm Höhe.
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Die Plantagen werden iiber einen Hauptzuleiter mit Wasser beschickt,
hiervon zweigen die Versorgungsstränge der Pflanzgrubenreihen ab, mit den vorher
beschriebenen Einrichtungen.
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Der Hauptzuleiter (Rohr) ist oberhalb der Erdgleiche verlegt, wenn
zur Anpassung an das Gefälle erforderlich mit Ausgleichstufen.
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Der Ableiter ist in gleicher Weise ausgestattet wie der Verteiler
für den Feldbau, jedoch ebenfalls mit Stufen entspechend dem Gefälle des Geländes.
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Die Ableiter und die zweckentsprechend angeordneten Mulden zur Wasseraufnahme
in der Regenzeit ermöglichen die Ableitung des Wasserüberschusses zu Speicheranlagen.
Diese Wassermengen stehen in der Dürreperiode zur Bewässerung zur Verfügung.
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In den Pflanzmulden ist das Wasser für den unmittelbaren Bedarf vorhanden.
Da in diesen Regionen in der Regenzeit mehr als der ganzjährige Bedarf anfällt,
wird durch das Verfahren die Wachstumspause in der Dürreperiode vermieden.
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Vorteile des Verfahrens Der Arbeitsgerätezug: Durch die Anornung der
Grabenfräse an der Rückseite (bezogen auf den Vortrieb) wird die Zugmaschine mit
Normalspur ausgestattet, die schwere Einheit I erfordert daher keine besonderen
für ihren Transport auf Strassen und Transportmitteln. Wärend des Vortriebes bewegt
sich die Einheit I auf noch ungestörtem Boden.
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Die auf der Grabenfräse in.Fahrtrichtung spiralförmig angeordneten
Zähne lockern den Boden auf und ermöglichen einen schnelleren Vortrieb. Die Schrägstellung
der Fräse bewirkt eine bessere Bodenaufnahme durch das Becherwerk der Fräse,aber
auch eine wrksame und einfache Anbindung des Transportbandes.
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Das Verdichtungsgerät ist mit der Achse der Fräse verbunden, der Verdichtungsgrad
ist reluelba
Das Fahrwerk des Transportbandes kann von Normal spur
auf die erforderlich Spurweite, entsprechend der oberen >,uldenbreitc, gespreizt
werden.
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Die Trommeln für Dichtungsbahnen und Rohre sind unterhalb des Transportbandes
auswechselbar angeordnet.
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Der Separator wird auf ebenfalls spreizbarem Fahrgestell als Anhänger
mitgeführt.
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Tankwagen und Bunkerwagen werden an Auslegern rnitgeführt.
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Die Gesamtanlage ist leicht bewegbar und tranportabeli ihre Auslegung
praktisch allen, für eine intensive landwirtschaftliche Nutzung geeigneten Böden,
anpassbar.
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Sytem und Anlagen Den Nutzpflanzen wird von der Aussaat bis zur Ernte
nur das für den jeweilen Bedarf, entsprechend dem Wachtumsstand, erforderliche Wasser
zugeführt.
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Der Grundwasserstand ist regelbar.
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Durch Anspannung und Absenkung des Wasserstandes erfolgt eine Durchlüftung
der Wurzel zone.
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Die Felder können durch die Regeleinrichtungen unterschiedlich mit
Wasser beschickt werden.
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Bei erreichter Erntereife können Felder trocken gelegt werden und
damit die Erntearbeiten in Angriff genommen werden.
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Auch Plantagen für Tee-, Kaffee, Chinin usw. können, ihrem Wachstums
stand entsprechend, -bewässrt werden.
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In Regionen mit zeitweise hohen Niederschlägen wirkt das System als
Dränage. Das Wasser wird Speichern oder der Entnahme-Anlage zugeführt und steht
somit in der Dürreperiode als Bewässerungswasser zur Verfügung.
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Bodenerosion wird weitgehend verhindert.
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Die Gesamtanlage sichert die Bildung eines günstigen Kleinklimas.
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Das Zuleitungssystem ist auf den echten Wasserbedarf der Nutzpflanzen
bemessen. Diese Werte entsprechen rd. 25 % des bisher angenommenen Wasserbedarfs,
damit ist das System in der Anlage wirtschaftlich ohne eine Wartung der Wassereinsparungen.
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Aufgrund des Klimas und des gezielten Angebotes von Bewässerungswasser
erfolgt eine Verkürzung der Wachstumsperioden und damit , wie auf Versuchsfeldern
erwiesen, werden bis zu 5 Ernten pro Jahr ermöglicht.
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Einzelheiten der Erfindung gehen aus den folgenden Zeichnungen hervor.
Es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch den Arbeitsgerätezug in schematischer Darstellung.
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Fig. 2 einen Lageplan entsprechend der Anlage.
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Fig. 3 einen Querschnitt entsprechend der Anlage längs der Linie I
- 1.
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Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Anlage längs der Linie II-II.
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Fig. 5 einen Lageplan entsprechend der Anlage für Plantagen Fig. 6
einen Querschnitt entsprechend der Linie III - III.
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In Fig. 1 ist ein Arbeitsgerätezug zur Bodenaufbereitung für Unterflurbewässerung
schematisch dargestellt.
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Dieses Fahrzeug,in Fahrtrichtung nachfolgend, besteht aus der Zugmaschine
auf Raupen oder Grossbalonreifen 1, mit hinten angeordneter Grabenfräse, diese ist
mit spiralförmig angeordne-Zähnen ausgestattet 2, und oder einer Verdichtungs bzw.
Schleifwalze 3, dem Bodenaufreisser EDie Einrichtungen 1, 2, 3, und 4 bilden eine
Betriebseinheit. Dem Transportband 5dieses nimmt den ausgehobenen Boden auf und
füllt diesen wieder in die ausgehobene, muldenförmige Rinne. Das Transportband ist
eine selbständige Einheit mit Vorrichtungen für die Aufnahme der
der
Trommel für Dichtungsbahnen 6 und der Trommel für flexibles Rohr 7, mit Verlegerohr
und Schleif- oder Schneidevorrichtung 8.
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Der Saparator 9 wird als selbständige Einheit unter-halb des Abwurfs
des Transbortbandes angekoppelt.
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ift In Fig. 2 ein Lageplan mit Flächenaufteilung und Anordnung der
Wasserversorgungsanlagen zur Unterflurbewässerung schematisch dargestellt.
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In Fig. 3 ist ein Querschnitt entsprechend der Linie I - 1 dargestellt.
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Vom Hauptzuleiter 1 zweigen nach unten Rohrstutzen mit Schieber 2
in den Verteiler 3 ab. In den Verteilern sind Schütze oder Schieber 4 angeornet
zur Regelung des Wasserstandes, aber auch um bei völliger Öffnung, jedoch Schliessung
der Schieber 2, den Verteiler als Haupt sammler wirksam zu machen, Unterhalb der
Hauptzuleiterlund oberhalb der Verteiler 3 werden, in Regionen mit zeitweises hohen
Niederschlägen, mit Kies oder ähnlichem Material verfüllte mulden 5 zur Aufnahme
und Ableitung von Oberflächenwasser angeordnet. Diese Mulden 5 können je nach Bedarf
auch in den Feldern eingebaut werden.
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An den Hauptzuleitern 1 sind Zapfstellen angeordnet zur bewässerung
von Busch- und Baumzonen z. B. mittels Tröpfchenbewässerung.
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In Fig. 5 ist ein Lageplan (schematisch) für die Anlage von Plantagen
dargestellt. Die Planzgruban werden, entlang den Höhenschichtlinien angeordnet,
mjt einer Sperrschicht bis oberhalb der Wassereuleitungen ausgestattet. Diese Mulde
ist mit Grobmaterial Gefüllt. Oberhalb ist die Pflanzzone angeornet.
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Das Bewässerungswasser wird über den Hauptzuleiter eingespeist.
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Der Ableiter, mittels Schütze Regelbar nimmt überschüssiges Wasser
in der Regenzeit auf unnA itet es zu Speicheranlagen.
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Patentansprüche
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