RU2819443C1 - Method of reclamation of waterlogged lands - Google Patents
Method of reclamation of waterlogged lands Download PDFInfo
- Publication number
- RU2819443C1 RU2819443C1 RU2023126047A RU2023126047A RU2819443C1 RU 2819443 C1 RU2819443 C1 RU 2819443C1 RU 2023126047 A RU2023126047 A RU 2023126047A RU 2023126047 A RU2023126047 A RU 2023126047A RU 2819443 C1 RU2819443 C1 RU 2819443C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- layer
- ameliorant
- depth
- filter material
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 68
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002362 mulch Substances 0.000 claims abstract description 8
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011221 initial treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract description 2
- 239000005442 atmospheric precipitation Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 abstract 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000005413 snowmelt Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 238000003971 tillage Methods 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и найдет применение при введении в оборот неиспользуемых переувлажненных, покрытых травянистой растительностью, земель сельскохозяйственного назначения с кислыми почвами, малой мощностью слоя, тяжелым подстилающим грунтом с низким коэффициентом фильтрации.The proposed invention relates to the field of agriculture and will find application in the introduction into circulation of unused waterlogged, grass-covered agricultural lands with acidic soils, low layer thickness, heavy underlying soil with a low filtration coefficient.
Наличие подстилающего слоя, сложенного тяжелыми грунтами с низкой водопроницаемостью, приводит к переувлажнению почвенного слоя в периоды весеннего снеготаяния и дождевых осадков в летний и осенний периоды. Для эффективного сельскохозяйственного использования таких земель требуется регулирование водного режима почв, и в частности отведения избытков воды из почвенного слоя.The presence of an underlying layer composed of heavy soils with low water permeability leads to waterlogging of the soil layer during periods of spring snowmelt and rainfall in summer and autumn. Effective agricultural use of such lands requires regulation of the soil water regime, and in particular, the removal of excess water from the soil layer.
Известен способ обработки почвы (Пат. RU №2028032 C1, А01В 79/00, опубл. 1995 г.), включающий рыхление пахотного слоя и одновременное формирование в пахотном слое вертикальных параллельных щелей, отличающийся тем, что с целью создания благоприятных условий для развития корневой системы растений, щели сверху засыпают разрыхленной почвой пахотного слоя, а затем вдоль щелей формируют желоб с углом при вершине не менее 90°.There is a known method of soil cultivation (Pat. RU No. 2028032 C1, A01B 79/00, publ. 1995), including loosening the arable layer and the simultaneous formation of vertical parallel slots in the arable layer, characterized in that in order to create favorable conditions for the development of root plant systems, the cracks are filled from above with loosened soil of the arable layer, and then a trench is formed along the cracks with an apex angle of at least 90°.
Недостатком известного способа является ограниченная область применения преимущественно для накопления талых и дождевых вод при возделывании сельскохозяйственных культур. Применение данного способа при освоении переувлажненных почв с тяжелым подстилающим грунтом требует устройства дополнительных элементов для отвода излишков воды.The disadvantage of this known method is its limited scope of application, mainly for the accumulation of melt and rainwater during the cultivation of agricultural crops. The use of this method when developing waterlogged soils with heavy underlying soil requires the installation of additional elements to drain excess water.
Известен способ основной обработки почвы ((Пат. RU №2366142 С1, А01В 79/00, опубл. 2009 г., Бюл.№25), состоящий из последовательных операций резания, оборачивания и крошения пласта почвы активными рабочими органами и дополнительной операции рыхления подпахотного слоя, отличающийся тем, что до начала последовательных операций резания, оборачивания и крошения пласта почвы, выполняют операции щелевания пахотного слоя с одновременным рыхлением подпахотного слоя.There is a known method of basic soil cultivation ((Pat. RU No. 2366142 C1, A01B 79/00, publ. 2009, Bulletin No. 25), consisting of successive operations of cutting, wrapping and crumbling the soil layer with active working bodies and an additional operation of loosening the subsoil layer, characterized in that before the start of successive operations of cutting, wrapping and crumbling the soil layer, the operations of slitting the topsoil layer are performed with simultaneous loosening of the subsoil layer.
Недостатком известного способа является то, что эффективность обработки здесь обеспечивается только при достижении почвенным слоем влажности, соответствующей физической спелости почвы, а влажность подпахатного слоя должна обеспечивать оптимальные углы скола грунта. Прокладка щелей на глубину пахотного слоя не обеспечивает выравнивания влажности, особенно при сложении подпочвенного слоя тяжелыми грунтами. В таких условиях рыхление переувлажненных подстилающих грунтов повышает энергоемкость процесса и снижает качество рыхления.The disadvantage of this known method is that the effectiveness of treatment here is ensured only when the soil layer reaches moisture content corresponding to the physical ripeness of the soil, and the moisture content of the subsoil layer should provide optimal soil chipping angles. Laying cracks to the depth of the arable layer does not ensure equalization of moisture, especially when the subsoil layer is composed of heavy soils. Under such conditions, loosening waterlogged underlying soils increases the energy intensity of the process and reduces the quality of loosening.
Наиболее близким предлагаемому является способ восстановления плодородия почв (Ab.cb. SU №1152539 A1, А01В 79/00, опубл. 1985 г. Бюл. №16), принятый в качестве прототипа, включающий внесение удобрений и ядохимикатов в почву, покрытую слоем мульчи, отличающийся тем, что с целью улучшения водно-воздушного режима и условий возделывания сельскохозяйственных культур на почвах тяжелого механического состава с уплотненным подпахотным горизонтом, под мульчей создают глубокие щели и заполняют их дренажным материалом, предварительно насыщенным раствором комплексных удобрений и мелиорантов.The closest to the proposed method is the method of restoring soil fertility (Ab.cb. SU No. 1152539 A1, A01B 79/00, publ. 1985 Bull. No. 16), adopted as a prototype, including the application of fertilizers and pesticides to the soil covered with a layer of mulch , characterized in that in order to improve the water-air regime and the conditions for cultivating agricultural crops on soils of heavy mechanical composition with a compacted subsurface horizon, deep cracks are created under the mulch and filled with drainage material, previously saturated with a solution of complex fertilizers and ameliorants.
Недостатком известного способа является то, что водоотводящая способность данного способа ограничивается суммарным объемом щелей, что в периоды интенсивных осадков может только повышать влажность почвенного слоя, а кроме того, высокая трудоемкость укладки смесей, особенно в узкие щели.The disadvantage of this known method is that the drainage capacity of this method is limited by the total volume of the cracks, which during periods of intense precipitation can only increase the moisture content of the soil layer, and in addition, the high labor intensity of laying mixtures, especially in narrow cracks.
Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемый способ мелиорации переувлажненных земель, включающий внесение мелиоранта в почву, покрытую слоем мульчи, под которой нарезают щели и засыпают их фильтрующим материалом с мелиорантом, в котором в качестве мульчи используют измельченную в предзимний период травянистую растительность вместе с почвенным слоем, укладывая под слой измельченной массы в качестве мелиоранта известь, после чего по минимальным отметкам поверхности поля прокладывают профильную полосу на глубину не менее 0,8 м, после промерзания почвы до 0,1 м от профильной полосы нарезают щели глубиной 0,55-0,6 м, засыпая их верх фильтрующим материалом с мелиорантом, а весной после схода снега и оттаивания почвы вынимают грунт из профильной полосы в отвалы, создавая открытую выемку - канал для сбора грунтовых вод, после отведения которых нижнюю часть профильной выемки до уровня устьев щелей заполняют фильтрующим материалом, засыпают грунтом из отвалов и осуществляют первичную обработку почвы на глубину 0,4 - 0,5 м с рыхлением подстилающего слоя.The proposed method of reclamation of waterlogged lands can eliminate these shortcomings, which includes adding ameliorant to the soil covered with a layer of mulch, under which cracks are cut and filled with filter material with ameliorant, in which herbaceous vegetation crushed in the pre-winter period is used as mulch along with the soil layer, laying under the layer of crushed mass, lime is used as an ameliorant, after which a profile strip is laid along the minimum marks of the field surface to a depth of at least 0.8 m, after the soil freezes to 0.1 m from the profile strip, slots with a depth of 0.55-0.6 m are cut , filling their tops with filtering material with ameliorant, and in the spring, after the snow has melted and the soil has thawed, the soil is removed from the profile strip into dumps, creating an open recess - a channel for collecting groundwater, after which the lower part of the profile recess is drained to the level of the mouths of the cracks is filled with filter material, they are covered with soil from the dumps and carry out primary soil cultivation to a depth of 0.4 - 0.5 m with loosening of the underlying layer.
Сущность предлагаемого способа заключается в комплексной подготовке переувлажненных земель для ведения сельскохозяйственного производства, включающей обеспечение наилучших условий для разрыхления почвенного слоя и подстилающего грунта за счет выравнивания их влажности по глубине путем создания для отвода избыточных вод весной и в период интенсивных атмосферных осадков сети, состоящей из канала-выемки профильной полосы и щелей, а кроме того, обеспечивает снижение кислотности почвы.The essence of the proposed method lies in the comprehensive preparation of waterlogged lands for agricultural production, including providing the best conditions for loosening the soil layer and underlying soil by leveling their moisture content in depth by creating a network consisting of a channel to drain excess water in the spring and during periods of intense precipitation - excavation of the profile strip and cracks, and in addition, ensures a decrease in soil acidity.
Предлагаемый способ поясняется чертежами, где на фиг.1 и фиг.2 представлены схемы профильной полосы с нарезанными от нее щелями в плане с вариантами расположения понижений рельефа на краю и в середине участка.The proposed method is illustrated by drawings, where Fig. 1 and Fig. 2 show diagrams of a profile strip with slots cut from it in plan with options for the location of relief depressions at the edge and in the middle of the section.
На фиг.3-5 представлена последовательность выполнения предлагаемого способа в осеннее - зимний период. При этом, на фиг.3 представлен разрез А-А поверхности поля после измельчения растительности и укладки слоя извести; на фиг.4 представлен разрез Б-Б разрыхленной профильной полосы; на фиг.5 представлен разрез В-В щели с уложенным фильтрующим материалом в ее верней части. На фиг.6 - 9 представлена последовательность выполнения предлагаемого способа в весенний период. При этом на фиг.6 представлены схемы устройства выемки - канала по профильной полосе, заполнения его дна фильтрующим материалом и обратной засыпки сечения канала; на фиг.7 разрез Г-Г устьевой части профильной полосы с накопительной емкостью; на фиг.8 разрез Д-Д сопряжения впадающей щели с фильтрующей засыпкой канала-выемки профильной полосы; на фиг.9 схема последующей обработки почвы ранее неиспользуемых земель (первичной) с оборотом пласта и перераспределением слоя извести наверх разрыхленного подстилающего слоя; на фиг.10 разрез Е-Е сети с прохождением профильной полосы по краю поля, параметрами обработки почво-грунта и глубинами укладки основных элементов сети; на фиг.11 представлен разрез Ж-Ж с прохождением профильной полосы в середине площади поля.Figures 3-5 show the sequence of implementation of the proposed method in the autumn - winter period. At the same time, figure 3 shows a section A-A of the field surface after chopping the vegetation and laying a layer of lime; Figure 4 shows a section B-B of a loosened profile strip; Figure 5 shows a section of the B-B slot with the filter material installed in its upper part. Figures 6 - 9 show the sequence of implementation of the proposed method in the spring. In this case, Fig. 6 shows diagrams of the design of a recess - a channel along a profile strip, filling its bottom with filter material and backfilling the channel cross-section; Fig. 7 is a section G-G of the wellhead part of the profile strip with a storage tank; Fig. 8 is a section D-D of the junction of the inflowing slot with the filter backfill of the channel-recess of the profile strip; Fig. 9 is a diagram of subsequent soil cultivation of previously unused land (primary) with the turnover of the layer and the redistribution of the lime layer on top of the loosened underlying layer; Fig. 10 is a section of the E-E network with the passage of a profile strip along the edge of the field, soil processing parameters and laying depths of the main network elements; Fig. 11 shows a section of Zh-Zh with the passage of a profile strip in the middle of the field area.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом: В осенний период перед началом дождей измельчают травянистую растительность 1 вместе с почвенным слоем 2 на глубину до 0,05…0,06 м и одновременно укладывают под слой измельченной массы норму извести 3, рассчитанную по мощности слоя с повышенной кислотностью (фиг.3). Далее по минимальным отметкам площади поля - понижениям рельефа разрыхляют профильную полосу 4 на глубину не менее 0,8 м (фиг.4). Затем после промерзания почвы до 0,10 м от профильной полосы 4 нарезают щели 5 глубиной 0,55-0,6 м. Углы скола промерзшего грунта образуют в верхней части щели воронку, которую засыпают фильтрующим материалом, и который она эффективно удерживает в необходимом и достаточном объеме (фиг.5). В процессе весеннего снеготаяния фильтрующий материал вместе с водой свободно поступает и откладывается в нижней части щели. В весенний период после схода снежного покрова и оттаивания почвы вынимают грунт из профильной полосы 4 и укладывают его в отвал 7 (фиг.6), при этом образуется открытая выемка-канал 8 глубиной не менее 0,8 м, который заполняется грунтовой водой 9, поступающей из щелей 5. Рыхление профильной полосы на глубину 0,8 м, в сочетании с ее прокладкой по минимальным отметкам поля и нарезку от профильной полосы щелей глубиной 0,55-0,6 м. позволяет за счет разности глубин обеспечить быстрый отвод избыточной грунтовой воды с участка, выровнять влажность почво-грунтового слоя по глубине и создать наилучшие условия для проведения первичной обработки почвы. После заполнения канала 8 воду отводят, например в накопительную емкость 10 (фиг.7), в результате чего осушается почвенный слой 11 и подстилающий грунт 12 и выравнивается влажность слоев. При достижении влажности почво-грунта, соответствующей физической спелости для первичной обработки, дно канала 8 заполняют до уровня устьев щелей 5 фильтрующим материалом 13 и засыпают грунтом из отвалов 7 (фиг.6). Затем проводят обработку почвы (первичную) с оборотом, крошением пласта и одновременным рыхлением подстилающего грунтового слоя. После оборота пласта ранее измельченная растительная масса с оставшейся известью 3 укладывается на дно борозды 14 между почвенным слоем и разрыхленным подстилающим грунтом (фиг.9), обеспечивая поэтапное снижение кислотности почвенного слоя.The proposed method is carried out as follows: In the autumn, before the onset of rains, the herbaceous vegetation 1 is crushed together with the soil layer 2 to a depth of 0.05...0.06 m and at the same time a norm of lime 3 is placed under the layer of crushed mass, calculated according to the thickness of the layer with high acidity (Fig.3). Next, along the minimum marks of the field area - depressions in the relief, the profile strip 4 is loosened to a depth of at least 0.8 m (Fig. 4). Then, after the soil freezes to 0.10 m from the profile strip 4, slits 5 with a depth of 0.55-0.6 m are cut. The corners of the frozen soil chips form a funnel in the upper part of the crack, which is filled with filter material, and which it effectively holds in the required and sufficient volume (Fig.5). During the process of spring snowmelt, the filter material, along with water, freely flows and is deposited in the lower part of the gap. In the spring, after the snow cover melts and the soil thaws, the soil is removed from the profile strip 4 and placed in a dump 7 (Fig. 6), this creates an open excavation-channel 8 with a depth of at least 0.8 m, which is filled with groundwater 9, coming from the cracks 5. Loosening the profile strip to a depth of 0.8 m, in combination with its laying along the minimum field marks and cutting slots with a depth of 0.55-0.6 m from the profile strip, allows, due to the difference in depth, to ensure rapid removal of excess soil water from the site, equalize the moisture content of the soil layer in depth and create the best conditions for primary tillage. After filling the channel 8, the water is diverted, for example, into a storage tank 10 (Fig. 7), as a result of which the soil layer 11 and the underlying soil 12 are dried and the moisture content of the layers is equalized. When soil moisture reaches the level corresponding to the physical ripeness for primary treatment, the bottom of the channel 8 is filled to the level of the mouths of the slots 5 with filter material 13 and covered with soil from the dumps 7 (Fig. 6). Then the soil is tilled (primary) with rotation, crumbling of the layer and simultaneous loosening of the underlying soil layer. After the formation is turned over, the previously crushed plant mass with the remaining lime 3 is placed at the bottom of the furrow 14 between the soil layer and the loosened underlying soil (Fig. 9), ensuring a gradual reduction in the acidity of the soil layer.
В процессе эксплуатации возвращенных земель оставшаяся осушительная сеть в виде соединенных между собой профильной полосы, нижних частей щелей и фильтрующей засыпки позволяет отводить часть избыточной воды в весенний период и обеспечить подготовку почвы для посева сельскохозяйственных культур в более ранние сроки.During the exploitation of the returned lands, the remaining drainage network in the form of interconnected profile strips, lower parts of the cracks and filter backfill allows for the removal of part of the excess water in the spring and ensures the preparation of the soil for sowing crops at an earlier date.
Таким образом, в результате применения предлагаемого способа обеспечивается регулирование влажности в почво-грунтовом слое при избытке атмосферных осадков, снижается энергоемкость засыпки щелей фильтрующим материалом, повышается производительность и качество первичной обработки почвы и обеспечивается снижение ее кислотности.Thus, as a result of the application of the proposed method, the regulation of humidity in the soil-ground layer in case of excess precipitation is ensured, the energy intensity of filling cracks with filter material is reduced, the productivity and quality of primary soil treatment is increased and its acidity is reduced.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2819443C1 true RU2819443C1 (en) | 2024-05-21 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1152539A1 (en) * | 1982-10-22 | 1985-04-30 | Kurgansk Selskokhoz I | Method of recovering soil fertility |
ZA883607B (en) * | 1987-05-20 | 1988-11-28 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Agricultural implement |
RU2689537C1 (en) * | 2018-05-18 | 2019-05-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калмыцкий государственный университет имени Б.Б. Городовикова" | Method for forest reclamation of saline lands |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1152539A1 (en) * | 1982-10-22 | 1985-04-30 | Kurgansk Selskokhoz I | Method of recovering soil fertility |
ZA883607B (en) * | 1987-05-20 | 1988-11-28 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Agricultural implement |
RU2689537C1 (en) * | 2018-05-18 | 2019-05-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калмыцкий государственный университет имени Б.Б. Городовикова" | Method for forest reclamation of saline lands |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СМЕТАНИН В.И. и др. Многофункциональная двухъярусная осушительно-увлажнительная система // Природообустройство N5, 2022, Мелиорация, водное хозяйство и агрофизика, с.22-27. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108605460B (en) | Vegetation recovery method and ecological recovery method for open pit coal mine waste dump in grassland area | |
Shah et al. | The effects of forest management on water quality | |
CN102138491B (en) | Soil and ecological control method for coastal beaches | |
CN104492798B (en) | Composite bed, mine dregs stockyard acidity method for blocking and controlling and revegetation method | |
CN103141176A (en) | Method for improving saline soil in excavated grooves of border trees in coastal region | |
CN108184356A (en) | A kind of modification method of alkaline land soil | |
CN108738456B (en) | Arid region farmland salt spot improvement method utilizing one-way permeable membrane | |
CN110800415A (en) | Ecological treatment method in Qinba mountain land remediation engineering | |
CN110915348A (en) | Ecological restoration method for stony desertification mountains | |
CN104294830A (en) | Side slope ecological protection and recovery method and arrangement structure | |
CN109429605A (en) | A kind of salt-soda soil and desertification administering method | |
CN210840602U (en) | Coastal area heavy saline-alkali soil improvement system | |
RU2819443C1 (en) | Method of reclamation of waterlogged lands | |
CN110603924A (en) | Saline-alkali soil planting system and construction process thereof | |
RU2380480C2 (en) | Method of land drainage in permafrost zone | |
SU882442A1 (en) | Method of reclamation of industrial quarries | |
RU2404563C1 (en) | Method of complex melioration of heavy weakly water-permeable soils | |
RU2253225C1 (en) | Amelioration method (versions) | |
Okuda et al. | Problems and Measures for the Adoption of Cut-drain and Its Applicability to Soil Conditions in Uzbekistan | |
Zaidel’man | Deep reclamation loosening of soils: State of the problem, results of research, prospects of application, and degradation changes | |
Ho et al. | Direct revegetation of salt-affected gold ore refining residue: technology evaluation | |
CN115104396B (en) | Soil improvement and soil preparation forestation method for arid abrupt slope sandy soil | |
Bettenay | Deep drainage as a method for treating saltland | |
Bevan et al. | Effectiveness of vetiver grass in erosion and sediment control at a bentonite mine in Queensland, Australia | |
Radder et al. | Water harvesting procedures for dryland areas |