RU2443093C2 - Method of land erosion control - Google Patents
Method of land erosion control Download PDFInfo
- Publication number
- RU2443093C2 RU2443093C2 RU2010114998/13A RU2010114998A RU2443093C2 RU 2443093 C2 RU2443093 C2 RU 2443093C2 RU 2010114998/13 A RU2010114998/13 A RU 2010114998/13A RU 2010114998 A RU2010114998 A RU 2010114998A RU 2443093 C2 RU2443093 C2 RU 2443093C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- blown
- stubble
- depth
- wings
- Prior art date
Links
Landscapes
- Soil Working Implements (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к защите почв от эрозии.The invention relates to the field of agriculture, in particular to the protection of soils from erosion.
Известен способ обработки почвы [патент Российской Федерации №2100918, кл. А01В 79/00, заявка №96104163 от 01.03.96, опубл. 10.01.98], включающий рыхление верхнего слоя почвы, измельчение и заделку в этот слой стерни и других растительных остатков батареями сферических дисков, последующее сплошное безотвальное рыхление нижнего слоя почвы плоскорежущими лапами и полосное глубокое рыхление плужной подошвы. При этом при рыхлении верхнего слоя почвы сохраняют полосы шириной 25-60 см с незаделанной стерней, выполняющие функцию продуваемых кулис и с интервалами между этими полосами 200-700 см, а плужную подошву с обеих сторон полосы с незаделанной стерней рыхлят полосно на глубину более 30 см, причем ширина дна разрыхленных полос меньше их глубины. Кроме того, верхний слой почвы с незаделанной стерней крошат без перемешивания посредством ротационных, например игольчатых или ножевых, рабочих органов.A known method of tillage [patent of the Russian Federation No. 2100918, class. АВВ 79/00, application No. 96104163 dated 01.03.96, publ. 01/10/98], including loosening of the upper soil layer, grinding and embedding in this layer of stubble and other plant residues with batteries of spherical disks, subsequent continuous subsurface loosening of the lower soil layer with flat-cutting paws and deep strip loosening of the plow sole. At the same time, when loosening the upper soil layer, strips 25-60 cm wide with unfinished stubble, which function as blown wings and with intervals between these strips of 200-700 cm, are kept, and the plow sole on both sides of the stripe with unfinished stubble loosens the strip to a depth of more than 30 cm and the width of the bottom of the loosened strips is less than their depth. In addition, the topsoil with unfinished stubble is crushed without stirring by means of rotary, for example needle or knife, working bodies.
Недостатком этого известного способа является то, что измельченная и заделанная в верхний слой почвы стерня не обеспечивает необходимую водопроницаемость почвы и поэтому не обеспечивает надежную защиту почвы от водной эрозии. Наличие незаделанных полос стерни в виде продуваемых кулис шириной 25-60 см повышает защиту почвы от дефляции и способствует лучшему накоплению снега на полях, однако полосы стерни также не являются надежным средством, снижающим поверхностный сток талой воды и эрозию почвы. Рекомендуемый интервал между продуваемыми кулисами до 700 см является завышенным. По результатам известных исследований установлено, что расстояние между кулисами должно находится в пределах 15-20 высот стерни, то есть не более 400 см. Выполнение глубокого рыхления почвы с обеих сторон полосы с незаделанной стерней, выполняющей функцию продуваемых кулис, приводит к значительному увеличению энергоемкости процесса и лишь частично снижает весной водную эрозию на склонах вследствие того, что образованные при обработке почвы борозды заиливаются почвой и заполняются водой при зимних оттепелях, а при возврате холодов льдом.The disadvantage of this known method is that the stubble ground and embedded in the upper soil layer does not provide the necessary water permeability of the soil and therefore does not provide reliable protection of the soil from water erosion. The presence of unfinished stubble strips in the form of blown backstops with a width of 25-60 cm improves soil protection from deflation and contributes to better snow accumulation in the fields, however stubble strips are also not a reliable means of reducing surface runoff of melt water and soil erosion. The recommended spacing between the backstage blown up to 700 cm is overestimated. According to the results of well-known studies, it was found that the distance between the wings should be within 15-20 stubble heights, that is, no more than 400 cm. Performing deep loosening of soil on both sides of the strip with unfinished stub that performs the function of blown wings, leads to a significant increase in the energy intensity of the process and only partially reduces water erosion on the slopes in spring due to the fact that the furrows formed during cultivation are silted with soil and filled with water during winter thaws, and when ice returns cold.
Из уровня техники в области сельского хозяйства известно техническое решение [патент RU 2318303 С1, А01В 13/16, опубл. в БИ №7, 10.03.2008], в котором выполняется основная обработка почвы противоэрозионным орудием в виде мелкого безотвального рыхления верхнего слоя почвы с образованием борозд для укладки стерни и одновременное формирование параллельных лент в виде непродуваемых кулис из подрезанной стерни, перемешанной с почвой, уложенных в борозды поперек склона и частично возвышающихся над поверхностью почвы, причем основание каждой кулисы уложено в две продольные борозды, глубина которых меньше глубины обработки верхнего слоя почвы. При этом стерня срезается дисковыми рабочими органами полностью и укладывается в непродуваемые кулисы, а между ними остаются полосы пашни, свободные от стерни.The prior art in the field of agriculture, a technical solution is known [patent RU 2318303 C1, AB 13/16, publ. in BI No. 7, 03/10/2008], in which the main soil treatment is carried out with an anti-erosion tool in the form of small subsurface loosening of the upper soil layer with the formation of furrows for stubble laying and the simultaneous formation of parallel ribbons in the form of wind-blown scenes from cropped stubble mixed with soil, laid in the furrows across the slope and partially rising above the soil surface, and the base of each link is laid in two longitudinal furrows, the depth of which is less than the depth of processing of the upper soil layer. In this case, the stubble is cut off completely by the disk working bodies and fits into the windproof wings, and between them there are strips of arable land free from stubble.
Недостатком обработки почвы, выполняемой данным орудием, является отсутствие полос стерни между образованными непродуваемыми кулисами. Это приводит к дефляции почвы и сдуванию снега с полей, а значит, к снижению противоэрозионной устойчивости пашни и влаги в почве.The disadvantage of the soil cultivation performed by this implement is the lack of stubble bands between the formed windproof wings. This leads to soil deflation and snow blowing off from the fields, which means a decrease in the erosion resistance of arable land and moisture in the soil.
Наиболее близким по технической сущности (прототипом) к предлагаемому способу борьбы с эрозией почв является способ борьбы с эрозией почв [авторское свидетельство СССР №513656, кл. А01В 13/16, заявка №1657971 от 14.05.71, опубл. в БИ №18, 15.05.76], который включает одновременно основную обработку почвы и нарезку борозд поперек склона с внесением в них органического заполнителя в виде срезанного верхнего слоя почвы вместе со стерней, сформированного в ленту и уложенного в борозду, с возвышением ленты над поверхностью почвы, причем в процессе основной обработки почвы на дне борозды дополнительно нарезают глубокую щель с кротовиной, при этом всю обработанную площадь покрывают такими лентами, выполняющими функцию непродуваемых кулис, а между ними оставляют полосы пашни, полностью свободные от стерни.The closest in technical essence (prototype) to the proposed method of combating soil erosion is a method of combating soil erosion [USSR copyright certificate No. 513656, class. АВВ 13/16, application No. 1657971 dated 05/14/71, publ. in BI No. 18, 05.15.76], which includes simultaneously the main tillage and cutting of the furrows across the slope with the introduction of organic aggregate in the form of a cut topsoil along with the stubble formed into a tape and laid in a furrow, with the tape rising above the surface soil, and during the main tillage at the bottom of the furrow, a deep slot with a molehill is additionally cut, while the entire treated area is covered with such tapes that perform the function of windproof wings, and arable land leaves between them Completely free of stubble.
Недостатком прототипа является то, что каждая лента, сформированная из стерни, перемешанной с почвой, выполняющая функцию непродуваемой кулисы, укладывается в одну продольную борозду, что не обеспечивает надежную устойчивость пашни от водной эрозии вследствие просачивания воды под основанием кулисы. А нарезка дополнительных глубоких щелей с кротовинами на дне борозд также недостаточно обеспечивает противоэрозионную устойчивость пашни и приводит к значительному увеличению энергозатрат. Кроме того, полное отсутствие на поверхности пашни полос стерни, выполняющих функцию продуваемых кулис между лентами, образованными в виде непродуваемых кулис, приводит к дефляции почвы и неравномерному снегозадержанию в зимний период вследствие сдувания снега с полей в лесополосы и овраги, а следовательно, недостаточному увлажнению почвы и потере плодородия, а как следствие, к снижению урожайности сельскохозяйственных культур.The disadvantage of the prototype is that each tape, formed from stubble mixed with soil, performing the function of a windproof curtain, fits into one longitudinal furrow, which does not provide reliable resistance of the arable land from water erosion due to seepage of water under the base of the wings. And cutting additional deep gaps with molehills at the bottom of the furrows also does not provide enough anti-erosion resistance of arable land and leads to a significant increase in energy consumption. In addition, the complete absence of stubble bands on the arable land surface that perform the function of blown backstage between tapes formed in the form of unblown backstage leads to soil deflation and uneven snow retention in winter due to blowing snow from fields to forest belts and ravines, and, consequently, insufficient soil moisture and loss of fertility, and as a result, to a decrease in crop yields.
Техническим результатом предлагаемого способа борьбы с эрозией почв является повышение противоэрозионной устойчивости пашни, увеличение влаги в почве при снижении энергозатрат.The technical result of the proposed method of combating soil erosion is to increase the erosion resistance of arable land, increase moisture in the soil while reducing energy consumption.
Технический результат достигается в предлагаемом способе борьбы с эрозией почв, включающем основную обработку почвы и одновременное формирование из подрезанной стерни, перемешанной с почвой, лент в виде непродуваемых кулис, уложенных в борозды поперек склона и частично возвышающихся над поверхностью почвы, где при проведении основной обработки почвы одновременно образуют последовательно чередующиеся между собой продуваемые и непродуваемые кулисы, расположенные на равноудаленных расстояниях друг от друга, причем основная обработка почвы осуществляется в виде сплошного, преимущественно мелкого безотвального рыхления верхнего слоя почвы, а непродуваемые кулисы, сформированные из подрезанной и перемешанной с почвой стерни, укладывают более чем в одну борозду, глубина которых соизмерима с глубиной обработки почвы, и размещают с интервалом 200-350 см друг от друга, при этом продуваемые кулисы представляют собой подрезанные на глубину обработки почвы и оставленные на поверхности поля полосы стерни шириной 25-45 см.The technical result is achieved in the proposed method of combating soil erosion, including the main tillage and the simultaneous formation of trimmed stubble mixed with soil, tapes in the form of windproof wings, laid in furrows across the slope and partially rising above the soil surface, where during the primary tillage at the same time form sequentially alternating between themselves blown and non-blown wings, located at equidistant distances from each other, and the main processing the soil is carried out in the form of continuous, mainly small, subsurface loosening of the upper soil layer, and windproof scenes formed from stubble cut and mixed with soil are laid in more than one furrow, the depth of which is commensurate with the depth of tillage, and placed at intervals of 200-350 cm apart from each other, with the blown backstage being cut to the depth of soil cultivation and stubble strips 25-45 cm wide left on the field surface.
Совокупность существенных признаков предлагаемого способа находится в следующей причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом.The set of essential features of the proposed method is in the following causal connection with the achieved technical result.
В предлагаемом способе борьбы с эрозией почв проводится сплошное безотвальное, преимущественно мелкое рыхление верхнего слоя почвы без дополнительного глубокого рыхления лапами или щелерезами, и одновременное формирование последовательно чередующихся между собой продуваемых и непродуваемых кулис, расположенных на равноудаленных расстояниях друг от друга, такая совокупность признаков в сравнении с известным способом (прототипом) приводит к снижению скорости воздушного потока в приземном слое за счет его расчленения стеблями продуваемой кулисы на множество отдельных ослабленных потоков, при этом переносимые при метелях снег или при дефляции почвенные частицы, теряя скорость перемещения, оседают между продуваемыми и непродуваемыми кулисами, при этом продуваемые кулисы лучше задерживают переносимые в приземном слое, а непродуваемые кулисы перекатывающиеся по поверхности частицы почвы или снега, при этом непродуваемые кулисы, чередующиеся с продуваемыми кулисами и возвышающиеся над поверхностью почвы при интенсивном снеготаянии, являются механическими препятствиями для стекающих по склону потоков талой воды. Таким образом, наличие последовательно чередующихся между собой продуваемых и непродуваемых кулис, расположенных на равноудаленных расстояниях друг от друга, способствует приращению эффекта повышения противоэрозионной устойчивости пашни и накопления влаги в почве за счет более эффективного снегозадержания, а также предотвращения ветровой эрозии (дефляции) и поверхностного стока воды, то есть водной эрозии на склонах. Каждый отдельно взятый вид кулис, как продуваемых так и непродуваемых, дает либо снижение только ветровой эрозии (дефляции) и способствует лучшему снегозадержанию либо надежно предотвращает только поверхностный сток и водную эрозию. Вместе с тем, расположение продуваемых и непродуваемых кулис на равноудаленных расстояниях друг от друга обеспечивает более надежное и равномерное отложение снега при метелях и почвенных частиц при дефляции как с наветренной, так и с заветренной сторон, при этом зона аккумуляции снега или почвы находится перед и за продуваемой кулисой и перекрывает все расстояние между продуваемыми и непродуваемыми кулисами, между тем, при расположении продуваемой кулисы непосредственно вплотную с непродуваемой приводит к переносу снега или почвенных частиц через непродуваемую кулису и дальнейшему их перемещению по поверхности поля.In the proposed method of combating soil erosion, a continuous subsurface, mainly shallow loosening of the top soil layer is carried out without additional deep loosening by the paws or cherezes, and the simultaneous formation of sequentially alternating blown and non-blown scenes located at equidistant distances from each other, this combination of features in comparison with a known method (prototype) leads to a decrease in the velocity of the air flow in the surface layer due to its dismemberment by stems blowing sweeping the scenes to many individual weakened flows, while the soil particles transferred during snowstorms or deflation, losing the speed of movement, settle between the blown and non-blown scenes, while the blown scenes better delay the transported in the surface layer, and the blown scenes rolled over the surface of the soil particles or snow, while windproof scenes, alternating with purged wings and rising above the surface of the soil with intense snowmelt, are mechanical obstacles iyami for flowing down the slope flows of melt water. Thus, the presence of sequentially alternating blown and non-blown wings, located at equidistant distances from each other, contributes to the increment of the effect of increasing the erosion resistance of arable land and the accumulation of moisture in the soil due to more effective snow retention, as well as preventing wind erosion (deflation) and surface runoff water, that is, water erosion on the slopes. Each individual type of backstage, both blown and not blown, gives either a decrease in only wind erosion (deflation) and contributes to better snow retention or reliably prevents only surface runoff and water erosion. At the same time, the location of the blown and non-blown wings at equidistant distances from each other provides a more reliable and uniform deposition of snow during snowstorms and soil particles during deflation from both the windward and windward sides, while the zone of accumulation of snow or soil is in front and behind blown backstage and covers the entire distance between blown and non-blown backstage, meanwhile, when the blown backstage is located directly close to the blown backstage, it transfers snow or soil particles through the windproof curtain and their further movement on the field surface.
Кроме того, в сравнении с прототипом основную обработку почвы выполняют в виде сплошного безотвального преимущественно мелкого рыхления верхнего слоя почвы без дополнительного нарезания глубоких щелей с кротовинами, что приводит к снижению энергозатрат в процессе обработки почвы.In addition, in comparison with the prototype, the main tillage is performed in the form of continuous subsurface mainly small loosening of the upper soil layer without additional cutting deep gaps with molehills, which leads to a reduction in energy consumption in the process of soil cultivation.
Так как непродуваемые кулисы, сформированные из подрезанной и перемешанной с почвой стерни, укладывают более чем в одну борозду, глубина которых соизмерима с глубиной обработки почвы, и размещают с интервалом 200-350 см друг от друга, то создаются дополнительные препятствия для стока талой воды и смыва почвы, а следовательно, повышается противоэрозионная устойчивость непродуваемой кулисы за счет предотвращения просачивания воды под основанием непродуваемой кулисы, при этом каждая борозда служит своеобразным отстойником для смываемого водой мелкозема. При интервалах между непродуваемыми кулисами менее 200 см отмечается недостаточная концентрация пожнивных остатков в смеси с почвой, это приводит к снижению водопроницаемости и водопоглощающей способности образованных непродуваемых кулис и переливу через них воды, стекающей со склона, а следовательно, к снижению противоэрозионной надежности пашни.Since windproof scenes formed from stubble cut and mixed with soil are laid in more than one furrow, the depth of which is commensurate with the depth of tillage, and placed at intervals of 200-350 cm from each other, additional obstacles are created for the drain of melt water and soil washout, and therefore, the erosion resistance of the windshield is increased due to the prevention of water leakage under the base of the windshield, each furrow serves as a kind of sump for the washout oh silt. At intervals between windshields of less than 200 cm, an insufficient concentration of crop residues in the mixture with the soil is noted, this leads to a decrease in the permeability and water absorption capacity of the formed windshield wings and overflow of water flowing from the slope through them, and therefore to a decrease in the erosion resistance of arable land.
При увеличении интервала между непродуваемыми кулисами более 350 см увеличивается водосбор между непродуваемыми кулисами, а также их высота и ширина. Это приводит к образованию водяных блюдец перед непродуваемыми кулисами и затрудняет проведение последующих технологических операций, таких как покровное боронование и предпосевная культивация.With an increase in the interval between windproof curtains of more than 350 cm, the catchment between windproof curtains increases, as well as their height and width. This leads to the formation of water saucers in front of the windproof wings and makes it difficult to carry out subsequent technological operations, such as cover harrowing and presowing cultivation.
Вместе с тем, наличие полос стерни в виде продуваемых кулис шириной 25-45 см, оставленных между непродуваемыми кулисами, способствует снижению ветровой эрозии (дефляции) и накоплению снега за счет снижения скорости воздушного потока в приземном слое, а значит, скорости перемещения частиц почвы и снега и их задержания между последовательно чередующимися между собой продуваемыми и непродуваемыми кулисами.At the same time, the presence of stubble bands in the form of purged backstops with a width of 25-45 cm left between the non-blown backstops helps to reduce wind erosion (deflation) and the accumulation of snow by reducing the speed of the air flow in the surface layer, and hence the speed of movement of soil particles and snow and their retention between sequentially alternating between the purged and non-purged backstage.
Учитывая, что количество продуктивных стеблей растений на 1 м2 находится в пределах 350…450 шт., то количество стеблей на 1 погонном метре продуваемой кулисы при ее ширине 25-45 см, в зависимости от ширины междурядий при посеве будет находиться в пределах 78…168 шт.Этого количества стеблей будет достаточно для достижения необходимого противоэрозионного эффекта. Увеличение ширины продуваемых кулис более 45 см приведет к снижению количества пожнивных остатков в непродуваемых кулисах, а значит, к снижению их водопроницаемости, водопоглощающей способности и противоэрозионной надежности.Given that the number of productive stems of plants per 1 m 2 is in the range of 350 ... 450 pcs., The number of stems per 1 meter of blown backstage with its width of 25-45 cm, depending on the row spacing when sowing, will be within 78 ... 168 pcs. This number of stems will be enough to achieve the necessary anti-erosion effect. An increase in the width of the blown scenes of more than 45 cm will lead to a decrease in the amount of crop residues in the blown back scenes, and therefore, to a decrease in their water permeability, water absorption capacity and anti-erosion reliability.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом. На чертеже схематично изображено поперечное сечение пласта почвы, обработанного предлагаемым способом.The invention is illustrated in the drawing. The drawing schematically shows a cross section of a layer of soil treated by the proposed method.
Предлагаемый способ борьбы с эрозией почв осуществляют следующим образом. Выполняют основную обработку почвы преимущественно в виде сплошного мелкого безотвального рыхления верхнего слоя на глубину h-1, равную до 16 см, ее проводят орудием с рыхляще-подрезающими лапами для мелкой обработки почвы. Одновременно с обработкой почвы осуществляют образование продольных борозд 2 для укладки стерни при помощи бороздообразователей (типа окучников), регулируемых по высоте и установленных на стойках крайних рыхляще-подрезающих лап орудия, причем глубина продольных борозд 2 соизмерима с глубиной обработки h-1 верхнего слоя почвы. В процессе выполнения основной обработки почвы подрезают верхний слой почвы со стерней и формируют из подрезанной массы продольные параллельные ленты в виде непродуваемых кулис 3 при помощи дисковых рабочих органов, шарнирно закрепленных на несущих элементах орудия. Непродуваемые кулисы располагают поперек склона с интервалом В-4, равным 200-350 см друг от друга, при этом основание непродуваемых кулис 3 укладывают в две продольные борозды 2, а верхняя часть непродуваемых кулис 3 частично возвышается над поверхностью почвы. Одновременно при подрезании верхнего слоя почвы со стерней за счет регулируемого расстояния между передними правым и левым дисковыми рабочими органами сохраняют продольные подрезанные на глубину обработки почвы полосы стерни 5 в виде продуваемых кулис шириной b-6, равной 25-45 см, которые расположены между непродуваемыми кулисами 3. Таким образом, одновременно образуются последовательно чередующиеся между собой непродуваемые 3 и продуваемые 5 кулисы, расположенные на равноудаленных расстояниях друг от друга.The proposed method of combating soil erosion is as follows. The main tillage is carried out mainly in the form of continuous shallow subsurface loosening of the upper layer to a depth of h-1 equal to 16 cm, it is carried out with a tool with loosening-cutting legs for shallow tillage. Simultaneously with the tillage, longitudinal grooves 2 are formed for stubble laying using furrow-forming machines (such as hills), height-adjustable and mounted on the racks of the extreme loosening-cutting claws of the implement, and the depth of the longitudinal furrows 2 is comparable with the depth of processing h-1 of the upper soil layer. In the process of performing the main tillage, the top layer of soil with stubble is cut and longitudinal parallel ribbons are formed from the cut mass in the form of windproof wings 3 using disk working bodies pivotally mounted on the supporting elements of the implement. The windproof wings are located across the slope with an interval of B-4 equal to 200-350 cm from each other, while the base of the windproof wings 3 is laid in two longitudinal grooves 2, and the upper part of the windproof wings 3 partially rises above the soil surface. At the same time, when cutting the upper soil layer with the stubble, due to the adjustable distance between the front right and left disk working bodies, the longitudinal stubble strips 5 cut to the depth of the soil cultivation are kept in the form of purged backstops with a width of b-6 equal to 25-45 cm, which are located between the non-spurted backstage 3. Thus, at the same time, windproof 3 and 5 blown backstages alternately alternating between themselves are formed, located at equidistant distances from each other.
Пример конкретного осуществления предлагаемого способа борьбы с эрозией почв. Предлагаемый способ борьбы с эрозией почв осуществлялся в условиях Саратовской области, на поле ГНУ НИИСХ Юго-Востока Россельхозакадемии (г. Саратов), после уборки озимой пшеницы. Рельеф поля - выровненный с уклоном 3-5°, почва - чернозем маломощный, влажность почвы в момент осуществления способа в пахотном слое составляла 20,3%, твердость почвы - 1,4 МПа. Средняя высота стерни была равна 21,7 см, масса стерни составляла 210 г/м2. Основную (сплошную мелкую безотвальную) обработку почвы выполняли орудием [патент Российской Федерации №2318303, кл. А01В 13/16, А01В 49/02, заявка №2006127791 от 31.07.2006, опубл. в БИ №7, 10.03.2008] с рыхляще-подрезающими рабочими органами (типа КПШ), средняя глубина обработки составляла 13,8 см. Одновременно с основной обработкой почвы проводили подрезание верхнего слоя почвы вместе со стерней при помощи дисковых рабочих органов диаметром 450 мм, шарнирно закрепленных на несущих элементах орудия и установленных под углом атаки, равным 45°. Подрезанную и перемешанную с почвой стерню транспортировали дисковыми рабочими органами в продольные борозды, образованные одновременно с основной обработкой почвы бороздообразователями (типа окучников), закрепленными на крайних (левой и правой) стойках рыхляще-подрезающих лап орудия. При смежном проходе орудия из стерни, перемешанной с почвой, окончательно формировали ленты в виде непродуваемых кулис, основание которых было уложено в одну, две, три и четыре продольные борозды, средняя глубина которых была соизмерима с глубиной обработки почвы и равнялась 11,8 см. Это обеспечивало снижение энергозатрат. Непродуваемые кулисы формировали поперек склона с интервалом от 150 до 450 см друг от друга. В процессе подрезания верхнего слоя почвы вместе со стерней за счет регулируемого расстояния между передними правым и левым дисковыми рабочими органами оставляли полосу с не заделанной в кулису стерней в виде продуваемых кулис шириной 30 см.An example of a specific implementation of the proposed method of combating soil erosion. The proposed method of combating soil erosion was carried out in the conditions of the Saratov region, on the field of the State Scientific Research Institute of Agriculture of the South-East of the Russian Agricultural Academy (Saratov), after harvesting winter wheat. The field topography is leveled with a slope of 3-5 °, the soil is thin chernozem, the soil moisture at the time of implementation of the method in the arable layer was 20.3%, and the soil hardness was 1.4 MPa. The average stubble height was 21.7 cm, the stubble mass was 210 g / m 2 . The main (continuous small subsurface) tillage was performed with a tool [patent of the Russian Federation No. 2318303, class. A01B 13/16, A01B 49/02, application No. 2006127791 of July 31, 2006, publ. in BI No. 7, 03/10/2008] with loosening-cutting working bodies (KPSh type), the average depth of cultivation was 13.8 cm. Simultaneously with the main tillage, the upper soil layer was cut along with the stubble using 450 mm diameter working tools pivotally mounted on the supporting elements of the gun and installed at an angle of attack equal to 45 °. Stubble cut and mixed with soil was transported by disk working bodies into longitudinal grooves formed simultaneously with the main tillage by furrow-forming machines (such as hillers) fixed on the extreme (left and right) racks of the loosening-cutting arms of the implement. With an adjacent passage of stubble tools mixed with soil, ribbons were finally formed in the form of windproof wings, the base of which was laid in one, two, three and four longitudinal furrows, the average depth of which was comparable with the depth of soil cultivation and amounted to 11.8 cm. This provided a reduction in energy consumption. Blown backstages formed across the slope with an interval of 150 to 450 cm from each other. In the process of trimming the top soil layer together with the stubble, due to the adjustable distance between the front right and left disk working bodies, a strip with stubble not embedded in the backstage in the form of blown backstops with a width of 30 cm was left.
Способ-прототип осуществляли при одинаковых условиях с предлагаемым способом, на одном поле, в одно и то же время. Основную обработку почвы проводили плугом ПЛН-5-35, средняя глубина обработки корпусами плуга составляла 21,7 см, а глубина щелевания с кротованием 34,2 см. Щелевание выполняли щелерезом с кротователем (типа ПЩ-3), установленным за стойкой четвертого корпуса плуга. Одновременно с основной обработкой почвы проводили подрезание верхнего слоя почвы вместе со стерней при помощи дисковых рабочих органов диаметром 450 мм, шарнирно закрепленных на несущих элементах плуга и установленных под углом атаки, равным 45°. Подрезанную и перемешанную с почвой стерню транспортировали дисковыми рабочими органами в продольную борозду, образованную четвертым корпусом плуга. При этом стерню, перемешанную с почвой, частично располагали в борозде, а частично - на поверхности обработанного поля, в виде лент, расположенных поперек склона. Причем всю обработанную площадь покрывали такими лентами в виде непродуваемых кулис, а между ними оставляли полосы пашни, свободные от стерни.The prototype method was carried out under identical conditions with the proposed method, on the same field, at the same time. The main tillage was carried out with a PLN-5-35 plow, the average depth of cultivation with the plow bodies was 21.7 cm, and the depth of slotting with worming was 34.2 cm. The slotting was performed with slotter with a wiper (type ПЩ-3) installed behind the column of the fourth plow body . Simultaneously with the main tillage, the upper soil layer was trimmed together with the stubble with the help of 450 mm diameter working tools pivotally mounted on the supporting elements of the plow and set at an angle of attack of 45 °. Stubble cut and mixed with soil was transported by disc working bodies into a longitudinal groove formed by the fourth plow body. In this case, stubble mixed with soil was partially located in the furrow, and partially on the surface of the treated field, in the form of tapes located across the slope. Moreover, the entire treated area was covered with such tapes in the form of windproof wings, and between them were left strips of arable land free from stubble.
Оптимальное число продольных борозд под основанием кулис определяло противоэрозионную устойчивость пашни, которая характеризовалась стоком талой воды и смывом верхнего слоя почвы (таблица 1).The optimal number of longitudinal furrows under the base of the wings determined the erosion resistance of the arable land, which was characterized by the flow of meltwater and the washing out of the upper soil layer (table 1).
Исследованиями установлено, что весной при снеготаянии вода, двигаясь вниз по склону, попадала в непродуваемые кулисы. Она заполняла поры стерни и частично впитывалась в почву, при этом мелкозем как более тяжелая фракция оседал в бороздах, как в отстойниках, постепенно заполняя их. В варианте с непродуваемой кулисой, под основанием которой была образована одна борозда, при всех исследуемых интервалах между непродуваемыми кулисами от 150 до 450 см наблюдали поверхностный сток воды и смыв верхнего слоя почвы (таблица 1). Одной борозды под основанием непродуваемых кулис было недостаточно, вода просачивалась сквозь непродуваемую кулису и подходила к следующей нижерасположенной по склону непродуваемой кулисе, усиливая поток воды. В этом случае поверхностный сток увеличивался от одной непродуваемой кулисы к другой, и процесс приобретал лавинообразный характер. В вариантах с двумя, тремя и четырьмя бороздами под основанием непродуваемых кулис сток воды и смыв почвы прекращался при увеличении интервала между непродуваемыми кулисами до 200 см. При интервале 150 см и числе борозд под основанием непродуваемых кулис одна, две, три и четыре количества стерни было недостаточно для формирования непродуваемой кулисы с постоянными параметрами по высоте и ширине. Это приводило к тому, что вода просачивалась в местах с недостаточным количеством стерни в непродуваемой кулисе, во всех исследуемых вариантах, и вызывала поверхностный сток и смыв почвы (таблица 1). С увеличением интервала более 350 см увеличивались водосбор между непродуваемыми кулисами и поперечное сечение самих непродуваемых кулис, это приводило к устойчивому образованию водяных блюдец площадью более 1 м2. При этом большой объем непродуваемой кулисы затруднял проведение очередных агротехнических операций, таких как покровное боронование, культивация и посев, а водяные блюдца отодвигали сроки проведения полевых работ из-за неравномерного созревания почвы. Следовательно, при мелкой обработке почвы до 16 см борозд под основанием непродуваемых кулис должно быть не менее двух, а расстояние между непродуваемыми кулисами находится в пределах 200-350 см. Это позволяет повысить противоэрозионную устойчивость и запасы воды в почве при меньших энергозатратах. Увеличение числа борозд под основанием непродуваемых кулис более двух, в интервале между кулисами 150-450 см, не повышает противоэрозионную устойчивость пашни и приводит к увеличению энергозатрат.Studies have established that in the spring during snowmelt, water moving down the slope fell into windproof wings. It filled the pores of stubble and was partially absorbed into the soil, while the fine earth, as a heavier fraction, settled in the furrows, as in sedimentation tanks, gradually filling them. In the variant with a windproof curtain, under the base of which a single furrow was formed, for all the studied intervals between windproof wings from 150 to 450 cm, a surface runoff of water and a washout of the upper soil layer were observed (Table 1). One furrow under the base of the windproof wings was not enough, water seeped through the windproof wings and approached the next windproof wings located down the slope, increasing the flow of water. In this case, the surface runoff increased from one windproof curtain to another, and the process acquired an avalanche-like character. In the variants with two, three and four furrows under the base of the windproof wings, the flow of water and soil erosion stopped when the interval between the windproof wings was increased to 200 cm. With an interval of 150 cm and the number of furrows under the base of the windproof wings, there were one, two, three and four quantities of stubble not enough for the formation of a windproof curtain with constant parameters in height and width. This led to the fact that water seeped in places with insufficient amount of stubble in the windshield, in all the studied variants, and caused surface runoff and soil erosion (table 1). With an increase in the interval of more than 350 cm, the catchment between the windproof wings and the cross section of the windproof wings themselves increased, this led to the steady formation of water saucers with an area of more than 1 m 2 . At the same time, a large volume of windproof wings made it difficult to carry out the next agrotechnical operations, such as cover harrowing, cultivation and sowing, and water saucers postponed the timing of field work due to uneven maturation of the soil. Therefore, with shallow tillage of up to 16 cm of furrows under the base of the windproof wings, there should be at least two, and the distance between the windproof wings is within 200-350 cm.This allows you to increase the erosion resistance and water reserves in the soil with less energy. The increase in the number of furrows under the base of the windproof wings more than two, in the interval between the wings 150-450 cm, does not increase the erosion resistance of arable land and leads to an increase in energy consumption.
Ширина полос стерни, равная 25-45 см, оставленных в виде продуваемых кулис, определяется количеством рядков стерни. Для усиления эффекта продуваемых кулис в части снегозадержания и дефляции их количество должно быть не менее одного. Величина междурядий зерновых сеялок равна 7,5; 15 и 22,5 см, таким образом, ширина полосы стерни 25-45 см, оставленной в виде продуваемой кулисы, является оптимальной для усиления необходимого противоэрозионного эффекта кулис и снегозадержания.The width of the stubble strips, equal to 25-45 cm, left in the form of purged wings, is determined by the number of rows of stubble. To enhance the effect of purged backstage in terms of snow retention and deflation, their number should be at least one. The row spacing of grain seeders is 7.5; 15 and 22.5 cm, thus, the width of the stubble strip 25-45 cm, left in the form of a blown backstage, is optimal for enhancing the necessary anti-erosion effect of the wings and snow retention.
Экспериментально проверено, что скорость ветра около полос стерни, оставленных в виде продуваемых кулис, не превышает критических значений, при которых прекращается перемещение почвенных частиц или снега на расстоянии, равном 10-15 высотам продуваемой кулисы. При средней высоте стерни 20-23 см расстояние между полосами стерни, оставленными в виде продуваемых кулис, должно находиться в пределах 200-350 см.It was experimentally verified that the wind speed near the stubble strips left in the form of blown wings does not exceed critical values at which the movement of soil particles or snow stops at a distance equal to 10-15 heights of the blown wings. With an average stubble height of 20-23 cm, the distance between the stubble strips left in the form of blown wings should be in the range of 200-350 cm.
Сравнение предлагаемого способа борьбы с эрозией почв с прототипом в условиях Саратовской области в склоновых агроландшафтах показало (таблица 2), что высота снежного покрова на участках, обработанных предлагаемым способом, была выше на 9,9 см по сравнению с прототипом, поверхностный сток талой воды и смыв плодородного слоя почвы (эрозия) на участках, обработанных предлагаемым способом, отсутствовали. Это способствовало увеличению влаги в почве. На участках, обработанных по способу-прототипу, сток талой воды и смыв почвы соответственно составляли 3,1 мм (31 м3/га) и 1,8 т/га. В результате накопления дополнительной влаги в почве и сохранения плодородия урожайность яровой пшеницы в варианте с предлагаемым способом борьбы с эрозией почв превышала вариант с прототипом на 1,6 ц/га (7,7%).Comparison of the proposed method of soil erosion control with the prototype in the conditions of the Saratov region in slope agrolandscapes showed (table 2) that the snow cover in the areas treated by the proposed method was 9.9 cm higher than the prototype, the surface runoff of melt water and washout of the fertile soil layer (erosion) in the areas treated by the proposed method were absent. This contributed to an increase in moisture in the soil. In the areas processed by the prototype method, the melt water runoff and soil washout were 3.1 mm (31 m 3 / ha) and 1.8 t / ha, respectively. As a result of the accumulation of additional moisture in the soil and preservation of fertility, the yield of spring wheat in the variant with the proposed method of combating soil erosion exceeded the variant with the prototype by 1.6 c / ha (7.7%).
Применение предлагаемого способа борьбы с эрозией почв позволяет повысить противоэрозионную устойчивость пашни, увеличить запасы воды в почве и снизить энергозатраты процесса обработки почвы, прежде всего в склоновых агро-ландшафтах.The application of the proposed method of combating soil erosion can increase the erosion resistance of arable land, increase water reserves in the soil and reduce the energy consumption of the soil cultivation process, especially in sloping agro-landscapes.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010114998/13A RU2443093C2 (en) | 2010-04-14 | 2010-04-14 | Method of land erosion control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010114998/13A RU2443093C2 (en) | 2010-04-14 | 2010-04-14 | Method of land erosion control |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010114998A RU2010114998A (en) | 2011-10-20 |
| RU2443093C2 true RU2443093C2 (en) | 2012-02-27 |
Family
ID=44998905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010114998/13A RU2443093C2 (en) | 2010-04-14 | 2010-04-14 | Method of land erosion control |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2443093C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2564849C1 (en) * | 2014-03-18 | 2015-10-10 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока" | Method of tillage on fallow field |
| RU2719720C1 (en) * | 2019-07-19 | 2020-04-22 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока" | Method of erosion prevention of soil in a fallow |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU513656A1 (en) * | 1971-05-14 | 1976-05-15 | The way to combat soil erosion | |
| RU2100918C1 (en) * | 1996-03-01 | 1998-01-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства | Soil tillage method |
| RU2318303C1 (en) * | 2006-07-31 | 2008-03-10 | ГНУ Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока Российской академии сельскохозяйственных наук | Erosion-preventive tillage tool |
-
2010
- 2010-04-14 RU RU2010114998/13A patent/RU2443093C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU513656A1 (en) * | 1971-05-14 | 1976-05-15 | The way to combat soil erosion | |
| RU2100918C1 (en) * | 1996-03-01 | 1998-01-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства | Soil tillage method |
| RU2318303C1 (en) * | 2006-07-31 | 2008-03-10 | ГНУ Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока Российской академии сельскохозяйственных наук | Erosion-preventive tillage tool |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ZENTNER R.P. et al. Snow trapping and nitrogen management for zero tilled spring wheat in Southwestern Saskatchewan // Proc. Vol.2. Manhattan (Kans.), 1988, p.147-158, реферат. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2564849C1 (en) * | 2014-03-18 | 2015-10-10 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока" | Method of tillage on fallow field |
| RU2719720C1 (en) * | 2019-07-19 | 2020-04-22 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока" | Method of erosion prevention of soil in a fallow |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010114998A (en) | 2011-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cassel et al. | Tillage effects on corn production and soil physical conditions | |
| US6681868B2 (en) | Rip strip primary tillage system | |
| Jones et al. | Effects of furrow dikes on water conservation and dryland crop yields | |
| Woodruff | How to control wind erosion | |
| Bashir et al. | Soil and water conservation | |
| CN108135123A (en) | Loosen the soil component, ditch dug with a plow device assembly and the seedbed refreshing apparatus for loosen the soil component and ditch dug with a plow device assembly | |
| US2952322A (en) | Dry land plow | |
| US5062488A (en) | Small terrace generating machine with lateral dammers | |
| US3744441A (en) | Earth working and planting apparatus and method | |
| RU2443093C2 (en) | Method of land erosion control | |
| Shelton et al. | Soil erosion from five soybean tillage systems | |
| WO2008107171A1 (en) | Soil tillage in arid conditions | |
| RU2100918C1 (en) | Soil tillage method | |
| RU2612211C1 (en) | Tool for conservation tillage | |
| Janicki et al. | Geomorphic effects of land use changes (a case of the Gutanów loess catchment, Poland) | |
| RU2536890C2 (en) | Method of primary soil treatment and combined tillage tool | |
| RU2482663C2 (en) | Method of soil reclamation of rice irrigation system for planting rice | |
| RU2220522C2 (en) | Method and apparatus for erosion-preventive plowing of slopes | |
| RU2564849C1 (en) | Method of tillage on fallow field | |
| RU2337514C1 (en) | Soil cultivation device | |
| RU2684565C2 (en) | Soil treatment device | |
| RU2719720C1 (en) | Method of erosion prevention of soil in a fallow | |
| RU2342819C2 (en) | Plough for flat ploughing | |
| RU2588541C1 (en) | Combined disc harrow | |
| RU2204226C2 (en) | Cucurbitaceous crop cultivation method and apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200415 |