RU2677307C1

RU2677307C1 - Device for cultivation of fruit trees on land with high level of groundwater

Info

Publication number: RU2677307C1
Application number: RU2018107073A
Authority: RU
Inventors: Владимир Константинович Губин
Priority date: 2018-02-27
Filing date: 2018-02-27
Publication date: 2019-01-16

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to the field of agriculture and will find application in the cultivation of fruit trees on land with a high level of groundwater, mainly in suburban areas. Device includes perforated container (2), the walls and bottom of which are covered with membrane vapor-proof material (3). Inside container (2) there are vertical perforated pipes (5), the upper ends of which are above its edges, and the lower ones extend 30–40 cm beyond the bottom and are equipped with conical plugs (6). Inside pipes (5), perforated pipes (7) with sealed bottom (8) with a diameter corresponding to the internal diameter of pipes (5) are axially displaceable. In height, they are equal to the depth of container (2) and filled with a hygroscopic material.

EFFECT: possibility of controlled use of groundwater for watering trees and normal air exchange is provided.

1 cl, 2 dwg

Description

Предполагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и найдет применение при выращивании плодовых деревьев на землях с высоким уровнем грунтовых вод, преимущественно на дачных участках.The alleged invention relates to the field of agriculture and will find application in the cultivation of fruit trees on lands with a high level of groundwater, mainly in suburban areas.

Согласно существующей технологии выращивания плодовых деревьев грунтовые воды на землях, отводимых под сады, должны находиться на глубине не менее 1,5-2 м. Поэтому перед закладкой сада на землях с уровнем грунтовых вод менее 1,5 м строят дренаж на глубину до двух метров. После устройства дренажа на участке отрывают ямы, в которые высаживают саженцы деревьев (П.И. Лаврик, Н.А. Рыбацкий, И.С. Гаврилов,«Настольная книга садовода», Лениздат,1972 г., с 54-55).According to the existing technology for growing fruit trees, groundwater on lands allocated for orchards should be at a depth of not less than 1.5-2 m. Therefore, before laying a garden on lands with a groundwater level of less than 1.5 m, drainage is built to a depth of two meters . After the drainage device is installed, pits are opened in the area, in which tree seedlings are planted (PI Lavrik, N. A. Rybatsky, I. Gavrilov, “The Gardener's Handbook”, Lenizdat, 1972, pp. 54–55).

К недостаткам такого способа относятся: большая трудоемкость работ по строительству дренажа на глубину 2-х метров, необходимость орошения сада летом из-за отведения грунтовых вод. Кроме того, сложность строительства дренажа в условиях дачного участка, окруженного соседними участками, так как в этом случае водоотводящую систему до водоприемника нужно прокладывать через чужую территорию, уже занятую различными посадками и постройками.The disadvantages of this method include: the high complexity of the construction of drainage to a depth of 2 meters, the need to irrigate the garden in the summer due to groundwater discharge. In addition, the complexity of the construction of drainage in the conditions of a summer cottage surrounded by neighboring plots, since in this case the drainage system to the water intake must be laid through someone else's territory, already occupied by various plantings and buildings.

Известен способ выращивания плодовых деревьев на землях с высоким уровнем грунтовых вод, согласно которому на местах посадки деревьев отсыпают холмики высотой до 1,5 м и уже на них высаживают саженцы деревьев (В.Г. Шафранский, «Посадка деревьев при высоком уровне грунтовых вод», газета «Волшебная грядка», №18, 2010 г).There is a method of growing fruit trees on lands with a high level of groundwater, according to which hillocks up to 1.5 m high are planted at the tree planting sites and tree seedlings are already planted on them (V. G. Shafransky, “Planting trees at a high groundwater level” , the newspaper "Magic Garden", No. 18, 2010).

Недостатком этого способа является большая трудоемкость формирования холмиков и необходимость дополнительной почвы и дополнительного орошения деревьев летом в связи с недостаточной доступностью грунтовых вод их корневой системе.The disadvantage of this method is the great complexity of the formation of mounds and the need for additional soil and additional irrigation of trees in the summer due to the insufficient availability of groundwater in their root system.

Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемое устройство для выращивания плодовых деревьев на землях с высоким уровнем грунтовых вод, включающее перфорированный контейнер, стенки и дно которого покрыты мембранным паронепроницаемым материалом, внутри контейнера размещены вертикальные перфорированные трубы, верхние концы которых выше его краев, а нижние выступают за пределы дна на 30-40 см и снабжены коническими заглушками, при этом внутри труб расположены с возможностью осевого перемещения перфорированные патрубки с герметичным дном диаметром, соответствующим внутреннему диаметру труб, по высоте равные глубине контейнера и заполненные гигроскопичным материалом.To eliminate these shortcomings allows the proposed device for growing fruit trees on lands with a high level of groundwater, including a perforated container, the walls and bottom of which are covered with a vapor-tight membrane material, vertical perforated pipes are placed inside the container, the upper ends of which are above its edges, and the lower ones extend beyond the bottom is 30-40 cm and equipped with conical plugs, while the perforated nozzles with tight bottom diameter corresponding to the inner diameter of the pipes, equal in height to the depth of the container and filled with absorbent material.

Новый технический результат от применения предложенного технического решения состоит в том, что посадка деревьев на участках с высоким уровнем грунтовых вод в такие перфорированные контейнеры с покрытием из мембранного паронепроницаемого материала позволяет оградить корневую систему деревьев от затопления при высоком уровне грунтовых вод и одновременно благодаря перфорированным трубам с подвижными перфорированными патрубками, заполненными гигроскопичным материалом, при необходимости обеспечить капиллярное увлажнение почвы в контейнере грунтовыми водами и нормальный воздухообмен.A new technical result from the application of the proposed technical solution is that planting trees in areas with a high level of groundwater in such perforated containers coated with a vapor-tight membrane material can protect the root system of trees from flooding at a high level of groundwater and at the same time thanks to perforated pipes with movable perforated nozzles filled with hygroscopic material, if necessary, provide capillary moistening of the soil in tainer groundwater and normal ventilation.

Сущность предложения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен общий вид контейнера в разрезе; на фиг. 2 - положение патрубка с гигроскопичным материалом при различных режимах реализации способа: а - прекращение доступа грунтовых вод в контейнер, б - при максимальной величине отбора грунтовых вод, с - режим регулируемой подачи грунтовых вод.The essence of the proposal is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 is a sectional perspective view of a container; in FIG. 2 - the position of the pipe with hygroscopic material under various modes of implementing the method: a - the termination of the access of groundwater to the container, b - at the maximum amount of groundwater withdrawal, c - the regime of regulated groundwater supply.

Предложенное техническое решение реализуется следующим образом:The proposed technical solution is implemented as follows:

На участке перед высадкой плодового дерева выкапывают яму 1, в которой монтируют перфорированный контейнер 2, а на его внутренней поверхности закрепляют мембранный паронепроницаемый материал 3. Внутри контейнера размещают перфорированные трубы 5, которые сквозь дно контейнера через уплотнительные кольца 4 на 30-40 см выступают в грунт. Нижние концы этих трубы снабжены коническими заглушками 6, а верхние выведены на поверхность земли выше края контейнера 2. Внутри труб 5 помещают перфорированные патрубки 7, заполненные гигроскопичным материалом. Герметичное дно патрубков 7 выполнено в виде пробки 8, соответствующей внутреннему диаметру труб 5. Диаметр патрубков 7 также соответствует внутреннему диаметру трубы 5, а их длина - глубине контейнера 2. Верхняя часть каждого патрубка 7 снабжена ручкой 9. В контейнере 2 на глубине 25-30 см устанавливают датчик влажности почвы 11.At the site before planting the fruit tree, a pit 1 is dug, in which a perforated container 2 is mounted, and a vapor-tight membrane material 3 is fixed on its inner surface. Perforated pipes 5 are placed inside the container, which protrude through the sealing rings 4 through 30-40 cm into the container priming. The lower ends of these pipes are equipped with conical plugs 6, and the upper ones are brought to the surface of the earth above the edge of the container 2. Inside the pipes 5 are placed perforated nozzles 7 filled with absorbent material. The sealed bottom of the nozzles 7 is made in the form of a tube 8 corresponding to the inner diameter of the pipes 5. The diameter of the nozzles 7 also corresponds to the inner diameter of the pipe 5, and their length corresponds to the depth of the container 2. The upper part of each nozzle 7 is equipped with a handle 9. In the container 2 at a depth of 25- 30 cm install the soil moisture sensor 11.

Использование предлагаемого устройства для выращивания плодовых деревьев при высоком уровне грунтовых вод рассмотрим на примере посадки яблони.Using the proposed device for growing fruit trees with a high level of groundwater, we consider the example of planting an apple tree.

Перед осенней посадкой яблонь производят откопку ям 1 на глубину 1,5 м. Осенняя посадка является предпочтительной, так как в это время года наблюдается наиболее низкий уровень грунтовых вод. Желательно высаживать сорта, выращиваемые на карликовом подвое, так как этим сортам свойственна компактная корневая система. После откопки в каждой яме 1 монтируют контейнер 2 из перфорированных пластмассовых щитов.Before the autumn planting of apple trees, pits 1 are excavated to a depth of 1.5 m. Autumn planting is preferable, since at this time of the year the lowest level of groundwater is observed. It is advisable to plant varieties grown on a dwarf rootstock, since these varieties are characterized by a compact root system. After digging, in each pit 1, a container 2 of perforated plastic panels is mounted.

Пространство между щитами и стенками ямы заполняют грунтом. Затем к щитам прикрепляют мембранный паронепроницаемый материал 3, например «ИзопанАS». Особенностью этого материала является наличие двух слоев, один слой гладкий, он не пропускает воду, но проницаем для воздуха.The space between the shields and the walls of the pit is filled with soil. Then, membrane vapor barrier material 3, for example, IsopanAS, is attached to the shields. A feature of this material is the presence of two layers, one layer is smooth, it does not pass water, but is permeable to air.

Другой, шероховатый слой, проницаем для воздуха, при этом задерживает на своей поверхности парообразную влагу. Мембранный материал 3 закрепляют гладкой стороной к стенкам контейнера. Затем через уплотнительные кольца 4 в дне контейнера 2 пропускают полимерные перфорированные трубы 5, в нижней части которых установлены конические заглушки 6. Коническая форма заглушки 6 облегчает вдавливание трубы 5 в грунт на глубину 30-40 см, что обеспечивает ее контакт с грунтом глубже размещения контейнера. При этом верхний конец трубы 5 выступает выше верхнего края контейнера 2. В один контейнер, в зависимости от сорта яблони, устанавливают от двух до шести труб 5. Внутри каждой трубы 5 размещают с возможностью осевого перемещения жесткий перфорированный патрубок 7, заполненный гигроскопичным материалом. Патрубок 7 может быть выполнен из перфорированной полимерной трубки диаметром, соответствующим внутреннему диаметру трубы 5. Он снабжен пробкой 8 на нижнем конце и ручкой 9 на верхнем. Патрубок 7 перемещают внутри трубы 5 с помощью ручки 9, совмещая пробку 8 с кольцом 4, что обеспечивает перекрытие дна контейнера 2 и доступ в него влаги из окружающего грунта (позиция а- на фиг. 2). После завершения монтажа труб в контейнер 2 помещают корневую систему саженца яблони 10 и засыпают ее почвой с внесением расчетной нормы удобрений и увлажнением согласно общепринятой технологии посадки деревьев. Одновременно с посадкой в контейнере 2 на глубине 25-30 см, то есть в слое, где расположена основная масса корней дерева, устанавливают датчик влажности почвы 11. Благодаря перфорации самого контейнера и мембранному материалу поддерживается воздухообмен грунта в контейнере и естественного грунта сада.Another rough layer is permeable to air, while retaining vaporous moisture on its surface. Membrane material 3 is fixed with a smooth side to the walls of the container. Then through the o-rings 4 in the bottom of the container 2 pass polymer perforated pipes 5, in the lower part of which conical plugs 6 are installed. The conical shape of the plug 6 facilitates the pushing of the pipe 5 into the ground to a depth of 30-40 cm, which ensures its contact with the soil deeper than the container . In this case, the upper end of the pipe 5 protrudes above the upper edge of the container 2. In one container, depending on the type of apple tree, two to six pipes are installed 5. Inside each pipe 5, a rigid perforated pipe 7 is filled with hygroscopic material and can be axially moved. The pipe 7 can be made of a perforated polymer tube with a diameter corresponding to the inner diameter of the pipe 5. It is equipped with a plug 8 at the lower end and a handle 9 at the upper. The pipe 7 is moved inside the pipe 5 using the handle 9, combining the tube 8 with the ring 4, which ensures the closure of the bottom of the container 2 and access to moisture from the surrounding soil (position a - in Fig. 2). After the installation of the pipes is completed, the root system of the apple tree seedling 10 is placed in the container 2 and it is filled with soil with the introduction of the calculated fertilizer rate and moistening according to the generally accepted technology of tree planting. Simultaneously with planting in the container 2 at a depth of 25-30 cm, that is, in the layer where the main mass of the tree roots is located, a soil moisture sensor 11 is installed. Due to the perforation of the container itself and the membrane material, air exchange of the soil in the container and the natural soil of the garden is supported.

Весной в период таяния снега происходит подъем уровня грунтовых вод. При этом грунтовые воды могут достигать поверхности земли. Однако, почва в контейнере 2, изолированная мембранным материалом от окружающего грунта, увлажняется только за счет регулируемой подачи воды с поверхности участка. При снижении влажности почвы в контейнере 2 ниже заданной величины (обычно 65-70% НВ) для ее увлажнения начинают использовать грунтовые воды. Для этого с помощью ручки 9 патрубок 7 перемещают вниз (позиция с - на фиг. 2). При этом смещение патрубка 7 с пробкой 8 вниз открывает доступ влаги в контейнер 2. Грунтовая вода, поступая через перфорацию нижней части трубы 5 и корпус патрубка 7 впитывается гигроскопичным материалом и поднимается по нему как по фитилю. Из этого фитиля влага просачивается через перфорацию в патрубках 7 и трубах 5 в почву, окружающую трубы 5 внутри контейнера 2, и перемещается по ее капиллярным порам к корням дерева 10. После достижения влажности почвы в зоне расположения датчика 11 заданного уровня патрубки 7 возвращают в исходное положение, перекрывая доступ грунтовой воде в контейнер 2. При опускании уровня грунтовых вод на 25-30 см ниже поверхности почвы увлажнение почвы в контейнере 2 переводят в режим постоянной регулируемой подпитки грунтовыми водами (позиция с - на фиг. 2). Для этого патрубок 7 опускают на глубину, обеспечивающую поддержание влажности почвы в зоне размещения датчика 11 на благоприятном для дерева уровне. По мере снижения уровня грунтовых вод патрубок 7 опускают ниже, обеспечивая контакт гигроскопичного фитиля с грунтовыми водами. По мере понижения уровня грунтовых вод в почве устанавливается газообмен воздуха из почвы в контейнере 2 с окружающим грунтом. При этом пары влаги из воздуха в контейнере 2 при прохождении через мембранный паронепроницаемый материал 3 оседают на его внутреннем слое и впитываются почвой внутри контейнера. Последовательное опускание патрубка 7 производят до наиболее низкого уровня грунтовых вод (позиция в - на фиг.. 2). При понижении уровня грунтовых вод ниже концевого участка трубы 5 и уменьшении влажности почвы в корнеобитаемом слое в контейнере 2 ниже допустимого уровня, например во время засухи, патрубок 7 устанавливают в верхнее положение (а), перекрывая пробкой 8 выход из дна контейнера 2. После этого увлажнение почвы в контейнере 2 производят, подавая воду в трубки 5 с поверхности, используя их в качестве внутрипочвенных увлажнителей.In spring, during the period of snowmelt, a rise in the level of groundwater occurs. In this case, groundwater can reach the surface of the earth. However, the soil in the container 2, isolated by membrane material from the surrounding soil, is moistened only due to the regulated water supply from the surface of the site. With a decrease in soil moisture in container 2 below a predetermined value (usually 65-70% HB), groundwater begins to be used to moisten it. To do this, using the handle 9, the pipe 7 is moved down (position c - in Fig. 2). In this case, the displacement of the pipe 7 with the stopper 8 downward allows moisture to enter the container 2. Ground water entering through the perforation of the lower part of the pipe 5 and the pipe body 7 is absorbed by hygroscopic material and rises along it like a wick. From this wick, moisture seeps through the perforation in the nozzles 7 and the pipes 5 into the soil surrounding the pipes 5 inside the container 2, and moves along its capillary pores to the roots of the tree 10. After reaching the soil moisture in the zone of the sensor 11, the nozzles 7 are returned to the original position, blocking the access of groundwater to container 2. When lowering the groundwater level 25-30 cm below the surface of the soil, soil moisture in the container 2 is transferred to the mode of constant regulated groundwater recharge (position c - in Fig. 2). To do this, the pipe 7 is lowered to a depth, ensuring the maintenance of soil moisture in the zone of placement of the sensor 11 at a level favorable for the tree. As the groundwater level decreases, the nozzle 7 is lowered lower, providing the contact of the hygroscopic wick with groundwater. As the groundwater level in the soil decreases, gas exchange of air from the soil is established in the container 2 with the surrounding soil. In this case, moisture vapor from the air in the container 2, when passing through the vapor-tight membrane material 3, settles on its inner layer and is absorbed by the soil inside the container. Sequential lowering of the nozzle 7 is carried out to the lowest groundwater level (position in - in Fig. 2). When lowering the groundwater level below the end of the pipe 5 and decreasing the soil moisture in the root layer in the container 2 below the acceptable level, for example during drought, the pipe 7 is installed in the upper position (a), blocking the stopper 8 from the bottom of the container 2. After that the soil in the container 2 is moistened by supplying water to the tubes 5 from the surface, using them as subsoil moisturizers.

Таким образом, использование предлагаемого устройства при выращивании плодовых деревьев на землях с высоким уровнем грунтовых вод исключает необходимость строительства дренажа и обеспечивает возможность регулируемого использования грунтовых вод для полива деревьев и нормальный воздухообмен.Thus, the use of the proposed device for growing fruit trees on lands with a high level of groundwater eliminates the need for building drainage and provides the possibility of controlled use of groundwater for watering trees and normal air exchange.

Claims

A device for growing fruit trees on lands with a high level of groundwater, including a perforated container, the walls and bottom of which are covered with a vapor-tight membrane material, vertical perforated pipes are placed inside the container, the upper ends of which are 30-40 higher than the edges and the bottom cm and equipped with conical plugs, with perforated nozzles with a sealed bottom with a diameter corresponding to the inner diameter located inside the pipes with axial movement tube height equal to the depth of the filled container and hygroscopic material.