СПОСОБ БИОМЕЛИОРАЦИИ ЗАСОЛЕННЫХ СУХОСТЕПНЫХ, ПОЛУПУСТЫННЫХ ЗЕМЕЛЬ В ЗОНЕ ВЕТРОВОЙ ЭРОЗИИ И КОМБИНИРОВАННЫЙ АГРЕГАТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR BIOMELIORATION OF SALINE DRY-STEPPE, SEMI-DESERT LANDS IN THE ZONE OF WIND EROSION AND A COMBINED UNIT FOR ITS IMPLEMENTATION

Предлагаемое изобретение относится к мелиорации малопродуктивных засоленных земель и к области сельскохозяйственного машиностроения, а конкретнее, для рассоления в зонах ветровой эрозии почвогрунтов выбывших из сельскохозяйственного производства и требующих восстановления плодородия с их обработкой комбинированными самоходными агрегатами для биомелиорации, рассоления земель с созданием оросительно-промывного канала вдоль отсыпаемого противоэрозионного вала при укладке органно-минеральной удобрительной прослойки, полосового сева семян высокостебельных галофитов, засухоустойчивых кустарников и деревьев, включающей одновременное выполнение: механической двухъярусной обработки - измельчения слоя засоленного почвогрунта, перемещения его в валики, экскавации грунта по трассе канала с односторонней укладкой на поверхности перед валиком, над ним с образованием крутого откоса за валиком, внесение органических удобрений и сева; химической обработки - адресного распределения мелиорантов; биологической обработки - внесения раствора с азотофиксирующими микроорганизмами в удобрительную прослойку, подсева инокулированных ускорителями роста чередующихся смесей семян. Кроме того, предполагаемое изобретение относится к способу удаления продуктов химических реакций без выноса в реки и водоемы при полосовом севе семян галофитов и бобовых культур.
Сущность проблемы состоит в том, что в настоящее время большие площади сенокосов и пастбищ подверглись деградации. Ежегодно площадь деградированных сельскохозяйственных угодий увеличивается на 1,5 млн. га. Из общей площади деградированных сельскохозяйственных угодий 58,4% приходится на собственно засоленные почвогрунты и для повышения их продуктивности необходимы комплексная обработка почвогрунтов для удаления солей и ускоренное обновление состава травянистых растений способствующих рассолению.
3
Известен способ рассоления почвы (Маслов, Б.С. «Борьба с засолением орошаемых земель. Промывка почвы» / Б.С. Маслов, И.В. Минаев, К.В. Губер // Справочник по мелиорации. - М.: Росагропромиздат, 1989. - 384 с. ), включающий капитальные промывки с двумя режимами подачи пресной воды. При грунтах с хорошей водопроницаемостью непрерывная подача воды с постоянным слоем затопления производится до полного удаления водорастворимых солей, а при прерывистом затоплении поддерживается слой воды в течении 5-8 дней с получением раствора и сбросом в отводящую сеть и так циклы продолжаются до рассоления метрового слоя с затратами воды от 5 до 20 тыс.м/га.
Недостатком способа является большой расход промывной воды и засоление прилегающих территорий, необходимость строительства дренажной и коллекторной осушительной системы.
Известен плужно-роторный каналокопатель МК-23 (Хворостков, Ю.А. «Каталог специальной мелиоративной техники»/ Ю.А. Хворостков, И.С. Остапов, В.Н. Басс, Б.М. Кизяев [и др.] // Госконцерн Водстрой, М.: ВНИИГиМ, 1991, - 217 с. ), включающий базовый трактор с тяговым усилием 30 кН, ротор диаметром 1,55 м, отрывающий канал с заложением откосов 1:1, глубиной 0,5 м, шириной по дну 0,4 м и обеспечивающий формирование односторонней укладки грунта в отвал, что позволяет на промывном чеке быстрый и полный сброс с поверхности воды с растворенными солями.
Недостатком устройства является высокая энергоемкость экскавации грунта препятствующая увеличению глубины канала, отсутствие предохранения уложенного отвала от ветровой эрозии.
Известен способ рассоления почвы (RU, пат. изобретения №2273693, МПК Е02В 13/00, БПМИ. №10, 10.04.2006), включающий подвод к рассоляемому участку воды, нарезку на нем щелей, орошение межщелевых полос, удаление солей с поверхности стенок щелей и их засыпку, отличающийся тем, что щели выполняют через расстояние, не превышающее двойную величину капиллярного переноса влаги почвой рассоляемого участка, а глубину их нарезки устанавливают большей величины капиллярного подъема влаги почвой рассоляемого участка, на поверхности межщелевых полос формируют двухскатные гребни, на которых размещают трубопроводы с капельницами, подключенные к водоподводящей сети, а поверхность межщелевых полос покрывают водонепроницаемыми экранами из гидрофобного материала, края которых закрепляют в верхней части щелей, затем производят подачу воды из капельниц до окончания процесса рассоления, после чего подачу воды прекращают, слой грунта с солью со стенок щелей перемещают на их дно и формируют над ним водонепроницаемый слой из гидрофобного материала, а щели заравнивают.
Недостатком изобретения является невозможность удалять водонерастворимые соли, высокий риск повторного засоления при капилярном перемещении солей со дна траншеи на поверхность после атмосферных осадков.
Известен способ освоения засоленных среднесуглинистых земель (RU, пат. изобретения №2034900 МПК С09К 17/00, А01В 79/02, 10.05.1995), включающий удаление солей путем высевания галофитов с последующей их уборкой, при этом в начале освоения земель галофиты высевают в чистом виде, а в последующие годы осуществляют смешанный посев галофитов и кормовых культур, изменяя их соотношение в течение нескольких лет, а затем осуществляют полную замену галофитов кормовыми культурами, а на сильнозасоленных почвах галофиты высевают в первые три года освоения, смешанный посев осуществляют в последующие три года, а посев кормовых культур в чистом виде осуществляют на седьмой год освоения участка.
Недостатком изобретения является необходимость многократных посевов и удаления растительности, что в зоне ветровой эрозии препятствует закреплению покровного слоя, не устраняются блюдца, такыры, пятна солоди и линзы солонца с водонерастворимыми солями.
Известно орудие для обработки солонцовых почв (SU, пат. изобретения №1635919 МПК А01В 79/00, БПМИ. №11, 23.03.1991), содержащее раму с устройством для навески на базовое шасси, клиновидное двухотвальное устройство для срезки поверхностного гумусового слоя в валики, емкости с химмелиорантом, тукопроводы для внесения химмелиоранта над солонцом, фрезы для обработки солонцового слоя, механического привода фрезы от вала отбора мощности базового шасси, рыхлителей для нарезки щелей в подсолонцовом слое, аккумулирующих в течении года продукты распада химической реакции.
Недостатком изобретения является невозможность изменять глубину фрезерования солонца и щелей от рыхлителей, отсутствие устройств для внесения удобрений, сева семян при разравнивании через год валиков клиновидным двухотвальным устройством орудия, кроме того водонерастворимые соли не удаляет с блюдец, линз и поверхностных пятен солончаков, а водорастворимые соли сохраняются в слое грунта и при транспирации выносятся на поверхность.
Известно устройство посевного комбайна (RU, пат. изобретения №2430498, МПК А01В 49/06, БПМИ. №28, 10.10.2011), содержащее базовое двухрамное колесное шасси с фронтально навешиваемой емкостью для жидких удобрений, центральной задней прицепной секцией почвообрабатывающего и посевного оборудования, двух боковых аналогичных секций, у которых на рабочих органах установлены двусторонние стрельчатые лапы-сошники, пружинные бороны и прикатывающие колеса. Достоинством посевного комбайна является внесение жидких удобрений под слой почвы, равномерное распределение массы комбайна на колеса базового шасси, возможность быстрого перевода секций в транспортное положение, а так же осуществление стерневого подсева семян. Недостатком устройства посевного комбайна является отсутствие емкости с химмелиорантом и продуктопроводов для их внесения в засоленный слой, не приспособленность к работе в зоне ветровой эрозии, к высеву мелких семян засухоустойчивых высокостебельных растений, галофитов, кустарников и тополей, низкая проходимость.
Известен способ биомелиорации малопродуктивных лугов и деградированной пашни оросительных систем (RU, пат. изобретения №2691572 МПК А01В 79/02, A01G 25/00, БПМИ. №17, 14.06.2019), включающий предпроектные изыскания содержащие использование географической информационной системы, получаемых границ и видов деградации на пятнах почвы при применении лазерной сканирующей системы - лидар с географической привязкой и использовании сонара при геофизическом безраскопном определении глубины переходов горизонтов почвогрунта, разработку и передачу на управляющий процессор программ включения и выключения подачи технологического материала к рабочим органам комбинированного агрегата. Выполняет адресную обработку земель с посевом на кулисах и между ними смеси семян с их заделкой, укладку в почву прослойки органоминеральной удобрительной смеси или в подпочвенный горизонт грунта прерывистого трехсекционного ярусного органоминерального водорегулирующего экрана. Осуществляют срезание растительных кочек, стеблей растений, кустарниковой поросли, их прижатия к поверхности почвы с одновременным резанием на отрезки длинной менее 0,15 м. В покровном слое прорезают щели на глубину до 0,08 м при нулевой обработке почвы с внесением дисперсного мелиоранта в щель и на межщелевую поверхность почвы. Выполняют адресное внесение минеральных NPK удобрений или гербицидов, либо фосфогипса в почвоуглубляемый граничный горизонт почвы с подстилающим фунтом и осуществляют одновременное последующее лущение, мульчирование почвы и образование над зоной нулевой обработки почвы водяного экрана толщиной 0,15…2,5 мм. После нулевой обработки почвы с щелеванием осуществляют объемное одновременное ярусное рыхление с укладкой на его дно активного прерывистого трехсекционного ярусного органоминерального юдорегулирующего экрана, при предварительном измельчении его компонентов с размером до 4-8 мм органической составляющей, до 1,5-3,0 мм минеральных компонентов и при окультуривании почвы на кулисах с нулевой обработкой высевают на зеленый корм покровные культуры с чередованием пар рядков. В междурядье на кулисе высевают бобовые культуры, между кулисами и смежными проходами выполняют посев галофитов. Недостатком способа является риск выветривания почвы и семян с обработанных кулис и необходимость влагозарядковых и вегетационных поливов, что не приемлемо на засоленных сухостепных, полупустынных, пустынных землях в зоне ветровой эрозии.
Кроме того, все приведенные способы и устройства нуждаются для осуществления в применении технологических процессов снижающих ветровую эрозию и предварительного строительства магистрального оросительного канала, создания временной либо капитальной осушительной системы, повышения проходимости базовых шасси мелиоративных машин.
Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемый способ биомелиорации засоленных сухостепных, полупустынных, пустынных земель в зоне ветровой эрозии, включающий изыскания, содержащие почвенные агромелиоративные обследования участка, при комплексной диагностике аэрофотоснимками, лазерной сканирующей системой и геофизическим маршрутным наземным эхолокационным зондированием показателей состояния деградированных земель с вводом полученных данных на магнитный носитель в базу ПК, картирование участка географической информационной системой с разработкой проектных трасс оросительно-промывных каналов и противоэрозийных валов с наветренной стороны перед каналами, подготовку программы включения и выключения рабочих органов с пульта управления, связку координат через кодовый GPS либо ГЛОНАС приемник комбинированного самоходного агрегата с привязкой к географическим координатам, и передачу результатов на управляющий процессор комбинированного самоходного агрегата, выполняющего последовательно одновременную двухъярусную обработку полосы засоленного грунта, прокладку оросительно-промывочного канала при экскавации грунта с односторонней отсыпкой в противоэрозионный вал, сев семян высокостебельных культур освоителей и галофитов, устраняющих засоленность, промывку прилегающих полос к посевам с галофитами водой из построенного канала, а также адресное внесение мелиоранта, полосовую отсыпку органно-минеральной удобрительной прослойки, при этом способ включает разрыхление, подрезание сильнозасоленного слоя почвогрунта для его буртования, одновременно горизонтально перемещают покровный слой в дальний с одной стороны от продольной оси движения валик, а подпокровный слабозасоленный перемещают клиновидно на две стороны в ближние валики, на стороне с одним ближним валиком от продольной оси движения после образования валка отвалом на краю обработанного им слабозасоленного грунта образуют борозду с дроблением пласта на мелкие комки, вносят органическую массу, обработанную водным раствором ускорителя роста растений «лентехнин», «Азолен-Ж», после их перемешивания укладывают на кулисе слоем 0,02…0,07 м от борозды до валика, который перемещают с покрытием этого слоя и засыпкой борозды, а на обработанной полосе кулисы производят гидропосев смеси семян злаковых трав, прошедших инокуляцию ризоторфином - штамм 340А и галофитов - штамм 425А, кроме того, ближние валики располагают с внешней стороны опорно-тяговой колесно-гусеничной ходовой системы комбинированного самоходного агрегата, а оросительно-промывной канал глубиной от 0,9 до 1,5 м при длине 0,7-1,8 км, либо 5,0-16,0 км, прокладывают с внутренней стороны с отступом от пар колес с отсыпкой грунта на дальний валик сильнозасоленного грунта при расположении 1/3 массы перед валиком и 2/3 над валиком и за ним, покрывают образовавшийся противоэрозионный вал грунтом ближнего валика смешенного с измельченной твердой органической массой обработанной - «мизорином» либо «мелафеном», а так же пневмоструйно подают песок с семенами высокостебельных растений, канареечника тростниковидного, высотой стеблей 2,0-2,5 м, амаранта, высотой стеблей 0,6-3,0 м, либо солодки голой, высотой стеблей 0,5-1,5 м, вейника ланцетного, высотой 0,6-1,3 м, галофитов – пырея, высотой 1,0-1,8 м, житняка широкополосного или сведы дуголистной, и мелиорант, на примыкающей к посевам на валу полосе шириной от 1,0 м до 25 м, после эхолокационного зондирования показателей выполняют высев с беспилотного летательного аппарата с системой «Лидар», при чередовании от края обработанного грунта видов семян - волоснеца ситникового высотой стеблей 1,0-1,2 м, ковыля перистого либо кохии веничной, высотой 0,4-0,75 м и типца. К строящемуся оросительно-промывному каналу выполняют подвод слабоминерализованной, опресненной либо пресной воды из магистральной ирригационной сети, а при обследовании участка с эхолокационной диагностикой показателей слоев почвогрунта, устанавливают электродинамический возбудитель колебаний сонара от сейсмоприемника колебаний, на расстоянии 0,25-1,75 м. Из оросительно-промывного канала подают воду к дальноструйным дождевальным агрегатам с поливом посевов, выполняют полосовое возделывание растений, при этом с внешней стороны противоэрозионного вала на полосе шириной от 25 м до 100 м выполняют аэросев семян однолетних покровных культур, ячменя короткоостистого, высотой стеблей 0,5-0,6 м, сведы дуголистной либо суданской травы, кроме того, многолетних засухоустойчивых кустарников – солянки, высотой 0,3-1,0 м, астрагала, высотой 0,35-1,45 м, засухоустойчивых деревесно-кустарников – саксаула, высотой 1,5-7,0 м, древесных видов тополя - туранги и петты, высотой стволов 12-14 м, через 3-5 лет на полосах шириной до обработанной кулисы у смежного оросительно-промывного канала с противоэрозийным валом между рядами кустарника и деревьев возделывают многолетние бобовые культуры или овощи, после чего осуществляют посадку фруктовых деревьев и строительство системы капельного орошения.
Комбинированный агрегат для биомелиорации засоленных сухостепных, полупустынных, пустынных земель в зоне ветровой эрозии включает самоходное базовое шасси с трехсекционной рамой, с установленными на каждой секции рамы по две опорно-тяговые колесные пары с армированными резино-металлическими гусеницами с треугольной обводкой колес, содержащий на первой секции рамы кабину комбинированного агрегата с компьютером, управляющим процессором с кодовым GPS либо ГЛОНАС приемником координат и пультом управления автоматического включения и выключения привода рабочих органов, на первой секции до кабины расположен фронтальный манипулятор с перекидной стрелой и почвообрабатывающими машинами ярусного разрыхления полосы обработки перед агрегатом, под первой секцией на поворотных механизмах содержатся отвалы, установленные под углом к направлению движения, причем отвалы первого ряда с перекрытием захватов срезают и перемещают покровный сильнозасоленный слой почвогрунта в одну сторону с образованием дальнего по направлению движения агрегата валика, а отвалы второго ряда срезают подпокровный слабо засоленный слой с клиновидным перемещением в два ближних валика, сбоку первой секции рамы на стороне с одним близким валиком содержится бороздорез со шнековым механизмом дробления пласта на мелкие комки и смешивания с измельченной органической массой при подачи смеси метателем на полосу от борозды до валика слоем 0,02-0,07 м, сбоку на раме первой секции содержится поворотный отвал, перемещающий ближний валик с покрытием созданного органно-минерального удобрительного слоя-прослойки и засыпкой борозды, за кабиной размещены двухсекционные емкости мелиоранта с дозаторами, запорным устройством, насосом, соединенным с патрубками адресного выпуска мелиорантов за отвалом, перемещающим ближний валик, сбоку перед кабиной содержатся двухсекционные контейнеры измельченной органической массы, на второй секции рамы содержатся: один двигатель базового шасси, либо три двигателя, для раздельной подачи мощности к гидроприводу опорно-тяговой ходовой системы, манипуляторам, рабочим органам, дозаторам, метателям, насосам, соединенным патрубком с эжектором продуктопровода, связанного с двухсекционным контейнером для органических компонентов удобрительной прослойки, на фронтальном манипуляторе, расположенном на второй секции рамы, содержится роторный каналокопатель с механизмом односторенней пневмоструйной подачи срезанного грунта на дальний валик, со стороны выгрузки грунта на боку второй секции рамы содержится механизм подбора ближнего валика с дроблением комков, внесением органической массы, обработанной водным раствором ускорителя роста растений, спереди, на третьей секции рамы агрегата, содержится центральная емкость с двумя секциями технологического материала - песка, через эжектор в газовой оболочке песок с дозированным объемом смеси семян по продуктопроводу подают к стволу монитора с пневмопескоструйным веерным внесением на поверхность противоэрозионного вала под водным экраном спринклерных насадок, на третьей секции рамы размещены две боковые секции емкостей воды, контейнер с отделениями смеси семян, компрессор, продуктопровод, дозаторы для семян, емкость для раствора азотофиксирующих микроорганизмов, устройство с монитором для гидропосева на покрытие созданного органно-минерального удобрительного слоя-прослойки. На первой секции установочно-подвижно размещены фронтально и по бокам рамы пять аналогичных почвообрабатывающих машин - дискаторов, каждая из которых включает стойки крепления дисковых ножей, рыхлители с односторонним отвалом, батарею волнистых дисков рыхления покровного слоя почвы, батарею бесприводных рубительно-пильных дисков для измельчения комков сильнозасоленного слоя почвогрунта с мульчированием поверхности почвы, батарею рыхлителей слабо засоленного подпокровного слоя почвогрунта, для измельчения покровного слоя на торцевых поверхностях рубительно-пильных дисков содержатся обоюдоострые рубительные ножи с ярусной установкой и режущими кромками, перпендикулярными к торцу диска, а на периметре этих дисков жестко крепятся гарпунообразные рубительные ножи.
Анализ патентной и технической документации не выявил аналогичного выполнения способа биомелиорации засоленных сухостепных, полупустынных, пустынных земель в зоне ветровой эрозии и комбинированного агрегата для его осуществления, показал, что изобретение является новым, не следует явным образом из уровня техники.
Целью предполагаемого изобретения - способа является ускорение восстановления эффективного функционирования деградированных засоленных не используемых пастбищ, лугов и пашни, получение на мелиорированных сельскохозяйственных угодьях рассоленной почвы с растительностью, снижающей риск ветровой эрозии, обеспечивающей повышение урожайности.
Технический результат предлагаемого изобретения - сокращение сроков мелиорации деградированных земель, создание оросительно-промывочной сети, строительство противоэрозионных валов, препятствующих выносу пылевидных частиц и токсических солей в верхние слои атмосферы с переносом на территории удаленных населенных пунктов и пашни, возделывание растений при вегетации их изменяющих соотношения твердой, жидкой, газообразной фаз почвы с насыщением азотфиксирующими микроорганизмами, улучшающих развитие посеянной смеси трав, покровных зерновых и галофитов, что через 3-5 лет обеспечит между рядами кустарника и деревьев возделывание многолетних бобовых культур или овощей, посадку фруктовых деревьев и строительство системы капельного орошения.
Новый технический результат от применения предполагаемого способа достигается тем, что проводятся предпроектные изыскания с использованием географической информационной системы, результатов почвенных агромелиоративных обследований участка, получаемых при комплексном применении лазерной сканирующей системы - лидар и геофизического способа маршрутного наземного эхолокационного определения исходных показателей состояния деградированных земель - сонар с одновременным введением полученных данных на магнитный носитель с географической привязкой, ускоряющих проведение изысканий, по результатам которых осуществляется подготовка и передача в цифровом виде программ на управляющий процессор комбинированного агрегата, что позволяет выполнять адресное внесение мелиоранта в пределах контура пятна водонерастворимых солей, блюдец солоди, бессточных такыров, подпокровных линз солонца и автоматического регулирования глубины хода ножей ротора каналокопателя с механизмом односторенней пневмо струйной подачей срезанного грунта, совмещения видов сева и обработок почвогрунта.
Использование в способе предполагаемого изобретения подачи обработанной водным раствором ускорителя роста растений «лентехнин», «Азолен-Ж» органоминеральной удобрительной смеси слоя-прослойки в газонапорной оболочке, позволяет производить выполнение ее укладки через эжектор связанный патрубком с колонной и стволом монитора на кулису между ближним валиком и бороздой слоем 0,02…0,07 м, а вторым эжектором связанным с монитором удобрительная смесь обработанная - «мизорином» либо «мелафеном» укладывается на поверхность противоэрозионного вала, повышая газонапорной струей твердость его поверхности, плотность слоя-прослойки, что обеспечивает снижение выветривания, увеличение и сохранение запасов влаги, питательных веществ, повышение продуктивности галофитов ускоряющих рассоление сельскохозяйственных угодий.
Размещение на фронтальном манипуляторе агрегата на второй секции рамы в роторном каналокопателе на стойках закрепленных замковым устройством на стреле манипулятора лотка с механизмом односторенней пневмонапорной струйной подачи срезанного грунта на дальний валик, позволяет осуществлять отсыпку грунта из оросительно-промывного канала на валик сильнозасоленного грунта при расположении 1/3 массы перед валиком с образованием пологого откоса и 2/3 над валиком и за ним с гребнем и крутым откосом, располагаемым со стороны господствующих ветров, а канал и противоэрозионный вал поперек его направления, что препятствует выносу пылевидных частиц и токсических солей в верхние слои атмосферы с переносом на территории удаленных населенных пунктов и пашни, обеспечивает влагозарядку из оросительно-промывного канала с тупиковой схемой без сброса засоленной воды, продуктов химических реакций в водоприемники либо в дренажную сеть, кроме того, возможность дальнеструйного дождевания в ходе вегетации растений.
Размещение на самоходном базовом шасси агрегата с трехсекционной рамой на каждой секции рамы по две опорно-тяговые колесные пары с армированными резино-металлическими гусеницами с треугольной обводкой колес, что обеспечивает большую проходимость на засоленных землях.
Сущность предполагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана блок-схема операций изысканий для биомелиорации земель с картированием участка, вид сверху; на фиг. 2 - представлена схема строительства оросительно-промывного канала, кулис и противоэрозионного вала комбинированным агрегатом, вид сверху; на фиг. 3 - схема комбинированного агрегата при размещении оборудования в рабочем положении, вид сбоку; на фиг. 4 - схема первой секции комбинированного агрегата, вид сбоку; на фиг. 5 схема второй секции и схема третьей секции комбинированного агрегата, вид сбоку.
4
9
7
9
7
5
На чертежах показано предлагаемое выполнение способа биомелиорации засоленных сухостепных, полупустынных, пустынных земель в зоне ветровой эрозии и устройство комбинированного самоходного агрегата для его осуществления, способ включающий изыскания 7, 9 (Фиг. 1.), содержащие почвенные агромелиоративные обследования 10, 11 (Фиг. 1.) участка, при комплексной диагностике аэрофотоснимками лазерной сканирующей системой 7 (Фиг. 1.) и геофизическим маршрутным наземным эхолокационным зондированием 9 (Фиг. 1.) показателей состояния деградированных земель и с одновременным вводом полученных данных на магнитный носитель в базу ПК 55 (Фиг. 4.), картирование участка географической информационной системой с разработкой проектных трасс оросительно-промывных каналов 4 (Фиг. 1.) и противоэрозийных валов 3 (Фиг. 1.) с наветренной стороны 5 (Фиг. 1.) перед каналом, подготовку программы 54 (Фиг. 4.) включения и выключения ею рабочих органов 52 (Фиг. 4.) с пульта управления 56 (Фиг. 4.) и связкой координат через кодовый GPS либо ГЛОНАС приемник 53 (Фиг. 4.) комбинированного самоходного агрегата с привязкой 12 (Фиг. 1) к географическим координатам и передачи результатов на управляющий процессор 56 комбинированного самоходного агрегата 13 (Фиг. 1.), выполняющего последовательно одновременную двухъярусную обработку полосы L (Фиг. 2.) засоленного фунта, прокладку оросительно-промывочного канала 4 (Фиг. 1.) шириной L (Фиг. 2.) при экскавации грунта ротором 36 (Фиг. 2.) с односторонней отсыпкой 33 и 38 (Фиг. 2.) в противоэрозионный вал L, пескоструйный сев семян монитором 45 (Фиг. 2.) высокостебельных культур освоителей и галофитов устраняющих засоленность, промывку прилегающих полос к посевам с галофитами водой из построенного канала L (Фиг. 1.), а также адресное внесение мелиоранта насадками 30 (Фиг. 2.) закрепленных за отвалом 26 (Фиг. 2.), полосовую отсыпку органно-минернальной удобрительной прослойки бороздорезом со шнековым механизмом 25 и подборщиком со шнеком-метателем 35 (Фиг. 2.), при этом способ включает разрыхление дискаторами 14 (Фиг. 2.), подрезание рыхлителем 60 (Фиг. 4.) сильнозасоленного слоя почвогрунта для его буртования, одновременное горизонтальное перемещением отвалами первого ряда 22 (Фиг. 2.) покровного слоя в дальний с одной стороны от продольной оси движения валик, а подпокровный слабозасоленный перемещают отвалами второго ряда 23 (Фиг. 2.) клиновидно на две стороны в ближние валики, на стороне с одним ближним валиком от продольной оси движения после образования валка коротким отвалом 23 на краю обработанного им слабозасоленного грунта образуют бороздорезом со шнековым механизмом 25 борозду с дроблением пласта на мелкие комки с внесением органической массы из контейнера 19 (Фиг. 2.), обработанной водным раствором ускорителя роста растений «лентехнин», «Азолен-Ж» из емкости 29 (Фиг. 2.), после их перемешивания укладывают на кулисе слоем 0,02…0,07 м от борозды до валика, который перемещается отвалом 26 (Фиг. 2.) с покрытием этого слоя и засыпкой борозды, а на обработанной полосе кулисы 2 (Фиг. 1.) монитором 42 (Фиг. 2.) производят гидропосев смеси семян злаковых трав прошедших инокуляцию ризоторфином - штамм 340А и галофитов - штамм 425А, кроме того, ближние валики располагают с внешней стороны опорно-тяговой колесно-гусеничной ходовой системы 17 (Фиг. 2.) комбинированного самоходного агрегата 13 (Фиг. 1.), а оросительно-промывной канал глубиной от 0,9 до 1,5 м при длине 0,7-1,8 км либо 5,0-16,0 км прокладывают с внутренней стороны с отступом от пар колес 17 с отсыпкой грунта шириной L (Фиг. 2.) на дальний валик сильнозасоленного грунта при расположении 1/3 массы перед валиком и 2/3 над валиком и за ним, с покрытием образовавшегося противоэрозионного вала грунтом ближнего валика смешенного с измельченной твердой органической массой обработанной - «мизорином» либо «мелафеном» из емкости 29 (Фиг. 2.), а также пневмоструйной подачи 45 (Фиг. 2.) песка с семенами высокостебельных растений, например, канареечник тростниковидный высотой стеблей 2,0-2,5 м, амарант высотой стеблей 0,6-3,0 м либо солодка голая высотой стеблей 0,5-1,5 м, вейник ланцетный высотой 0,6-1,3 м, галофитов - пырей 1,0-1,8 м, житняка широкополосного или сведы дуголистной, мелиоранта, на примыкающей с посевами на валу полосе L (Фиг. 1.) шириной от 1,0 м до 25 м после эхолокационной диагностики выполняют высев с беспилотного летательного аппарата 7 (Фиг. 1.) с системой «Лидар» при чередовании от края обработанного грунта видов семян - волоснеца ситникового высотой стеблей 1,0-1,2 м, - ковыля перистого либо кохии веничной высотой 0,4-0,75 м и типца.
4
8
8
Комбинированный агрегат 13 включает самоходное базовое шасси с трехсекционной рамой 27, 37, 43 (Фиг. 1, 2, 4, 5.) с установленными торсионными механизмами 61 (Фиг. 4. 5) установочно-подвижно соединенными кронштейнами 62 (Фиг. 4. 5) на каждой секции рамы с двумя опорно-тяговыми колесными парами с армированными резино-металлическими гусеницами с треугольной обводкой колес 17, содержащего на первой секции рамы 27 кабину 24 (Фиг. 2.) комбинированного агрегата 13 с компьютером 55, управляющим процессором 56 с кодовым GPS либо ГЛОНАС приемником 53 координат и пультом 54 управления автоматического включения и выключения привода рабочих органов, на первой секции рамы 27 до кабины 24 расположен фронтальный манипулятор 21 (Фиг. 4.) с перекидной стрелой 16 (Фиг. 4.) оборудованной рукоятью-рамой 15 (Фиг. 4.) при установочно-подвижном креплении пяти рам 14 (Фиг. 2.) с трехрядными дискаторами, включающими батареи дисковых ножей 57 (Фиг. 4.), волнистых дисков 58 (Фиг. 4.), рубительно-пильных дисков 59 (Фиг. 4.), соединенных с рамой стойками 51 (Фиг. 4.), рыхлителями 60 (Фиг. 4.) со стойками 50 (Фиг. 4.) для ярусного разрыхления полосы обработки перед агрегатом 13, под первой секцией 27 на поворотных механизмах 18 (Фиг. 4.) содержатся отвалы 22, 23, 26 (Фиг. 4.) под углом к направлению движения, причем отвалы 22 первого ряда с перекрытием захватов на полосе L срезают и перемещают покровный сильнозасоленный слой почвогрунта в одну сторону с образованием дальнего валика к направлению движения агрегата, а отвалы 23 второго ряда срезают подпокровный слабо засоленный слой с клиновидным перемещением в два ближних валика, сбоку первой секции рамы 27 на стороне с одним близким валиком содержится бороздорез 25 (Фиг. 4.) со шнековым механизмом дробления пласта на мелкие комки и смешивания с измельченной органической массой при подаче смеси метателем на полосу от борозды до валика слоем 0,02-0,07 м, сбоку на раме первой секции содержится поворотный отвал 26 перемещающий ближний валик с покрытием кулисы шириной L из созданного органно-минерального удобрительного слоя-прослойки и засыпаной борозды, за кабиной 24 размещены контейнер 28 (Фиг. 2.), емкости 29, 31 (Фиг. 2.) мелиоранта с дозаторами, запорным устройством, насосом (на чертеже не показаны) соединенным патрубками адресного выпуска 30 (Фиг. 4.) мелиорантов за отвалом 26 перемещающим ближний валик, сбоку перед кабиной 24 содержатся двухсекционные контейнеры 19 (Фиг. 2.) измельченной органической массы с эжекторами пневмоподачи по патрубкам к смесителям 25 с грунтами подбираемых валиков, кроме того, содержит на второй секции рамы: один двигатель 32 (Фиг. 5.) базового шасси либо три для раздельной подачи мощности к гидроприводу опорно-тяговой ходовой системы 17, манипуляторам 16, 34, рабочим органам 36, 38 (Фиг. 5.), дозаторам, метателям, насосам, соединенным патрубком с эжектором продуктопровода связанного с двухсекционным контейнером 19 для органических компонентов удобрительной прослойки, причем на фронтальном манипуляторе 34 (Фиг. 5.), расположенным на второй секции рамы 37 (Фиг. 5.) содержится роторный каналокопатель 36 с механизмом 33, 38, 39, 40 (Фиг. 5.) односторенней пневмоструйной подачи срезанного грунта на дальний валик через эжектор к стойке и стволу монитора 40, со стороны выгрузки грунта на боку второй секции рамы 37 содержится механизм подбора 35 (Фиг. 5.) ближнего валика с дроблением комков, внесением органической массы удобрительного слоя-прослойки, обработанной водным раствором ускорителя роста растений, подачей 35 смеси на поверхность грунта покрывшего дальний валик, спереди на третьей секции рамы 43 (Фиг. 5.) агрегата 13, содержится центральная емкость 63 (Фиг. 5.) с двумя секциями технологического материала - песка, компрессор 46 (Фиг. 5.) с механизмом подачи в песок дозированного объема смеси семян и через эжектор в газовой оболочке по продуктопроводу к стволу монитора 45 (Фиг. 5.) с пневмопескоструйным веерным внесением на поверхность противоэрозионного вала под водным экраном спринклерных насадок 44 (Фиг. 5.), а так же две боковые секции емкостей 48, 64 (Фиг. 5.) воды, контейнеры 47, 65 (Фиг. 5.) с отделениями смеси семян, причем на третей секции рамы размещены: компрессор 49 (Фиг. 5.), продуктопровод, дозаторы для семян, емкость для раствора азотофиксирующих микроорганизмов, устройство с монитором 42 (Фиг. 5.) для гидропосева на покрытие 2 (Фиг. 1.) кулисы шириной L Агрегат включает установочно-подвижно размещенные фронтально и по бокам рукояти-рамы 15 перекидной стрелы манипулятора 16 пять аналогичных почвообрабатывающих машин - дискаторов 14, каждый из которых включает стойки крепления дисковых ножей 51, рыхлителей 50 с односторонним отвалом, содержится батарея волнистых дисков 58 рыхления покровного слоя почвы, батарея бесприводных рубительно-пильных дисков 59 для измельчения комков засоленного почвогрунта с мульчированием поверхности почвы, батарея рыхлителей 60 слабо засоленного подпокровного слоя почвогрунта и для измельчения покровного слоя содержатся на торцевых поверхностях рубительно-пильных дисков 59 обоюдоострые рубительные ножи 66 (Фиг. 4.) с ярусной установкой и режущими кромками перпендикулярными к торцу диска, а на периметре этих дисков жестко крепятся гарпунообразные рубительные ножи (на чертеже не показаны).
В качестве примера рассмотрим улучшение деградированного сельскохозяйственного угодья с засоленной почвой и пестротой слоев подпочвенного грунта (меняющих порядок расположения слоев и их мощность): суглинок, легкая каолиновая глина, супесь, тяжелая монтмориллонитовая глина, крупнозернистый песок, бентонитовая глина с прослойками гипса.
1
2
1
3
2
4
9
6
6
На мелиорируемом участке с засоленной почвой, с пятнами изреженности из сыпучего песка в покровном слое, выполняют предварительньгй подвод 1 (Фиг. 1.) слабоминерализованной, опресненной либо пресной воды из магистральной ирригационной сети к строящемуся оросительно-промывному каналу, удаляют изреженность на полосах 2, 3, 4 (Фил 1.), а проведение маршрутного обследования участка 9 (Фил 1.) с дистанционной эхолокационной диагностикой слоев почвогрунта осуществляют при чередовании шага установки и работы электродинамического возбудителя колебаний сонара L (Фиг. 1.) на полосе 2 (Фиг. 1.), L (Фиг. 1.) на полосах 3, 4 (Фиг. 1.) и установки сейсмоприемника от возбудителя колебаний при R, R, r, r (Фиг. 1.) на расстоянии 0,25-1,75 м, при этом обеспечивается из оросительно-промывного канала шириной L (Фиг. 2.) подача воды к дальноструйным дождевальным агрегатам с поливом посевов (на чертеже не приводится), кроме того, выполняют полосовое возделывание растений, при этом с внешней стороны противоэрозионного вала на полосе L (Фиг. 1.) шириной от 25 м до 100 м до обработанной 3 (Фиг. 1.) кулисы у смежного оросительно-промывного канала с противоэрозийным валом выполняют аэросев семян однолетних покровных культур, ячмень короткоостистый высотой стеблей 0,5-0,6 м, сведы дуголистной либо суданской травы, кроме того, многолетних засухоустойчивых кустарников- солянка высотой 0,3-1,0 м, астрагала высотой 0,35-1,45 м, гебенчука 0,5-2,0 м, засухоустойчивых деревесно-кустарников - саксаула высотой 1,5-7,0 м, древесных видов тополя - туранги и петты высотой стволов 12-14 м, на полосах шириной L до обработанной 3 (Фиг. 1.) кулисы у смежного оросительно-промывного канала с противоэрозийным валом через 3-5 лет между рядами кустарника и деревьев возделывают многолетние бобовые культуры или овощную продукцию, высаживают фруктовые деревья и строят системы капельного орошения.
4
9
8
7
5
6
Для изыскания 7, 12 (Фиг. 1.) завозят 6 (Фиг. 1.) беспилотный летательный аппарат 7, после выполнения изысканий, содержащих агромелиоративного обследования, полученные данные сканирования, вводят в базу географической информационной системы и на магнитный носитель компьютера 55 (Фиг. 4.) с географической привязкой и составляют проект комплексной биомелиорации деградированных земель, проводят подготовку программы 52 (Фиг. 4.) автоматического включения и выключения ею рабочих органов с пульта управления 54 (Фиг. 4.) при связке координат через кодовый GPS приемник 53 (Фиг. 4.), передают программу на электронный блок управления 56 (Фиг. 4.) и завозят комбинированный агрегат 13 на участок. Соединяют секции рамы 27, 37, 43 и устанавливают колесные 17 пары, почвообрабатывающие дискаторы 14, со стойками 50 и 51, батареями дисков 57, 58, 59 (Фиг. 4.), рыхлители 60 (Фиг. 4.), на поворотные механизмы 18 (Фиг. 4.) отвалы 22, 23, 26 (Фиг. 4.), мониторы 42, 45 (Фиг. 5.) для сева семян и загружают контейнеры и емкости 19, 29, 31 (Фиг. 4.), 47, 63, 64, 65 (Фиг. 5.) технологическим материалом. Заводят двигатель 32 (Фиг. 5.), открывают запорные устройства (На чертеже не показаны), заглубляют рабочие органы: 22, 23, 25, 26, 35, 38, начинают движение с подачей технологических материалов и выполняют адресную обработку почвогрунтов при связке координат через кодовый GPS приемник 53 с орбитальной GPS передающей сетью и ЭБУ 56, ПК 55 и пультом автоматического управления 54. Батареями дисков 57, 58, 59 (Фиг. 4.), рыхлителями 60 (Фиг. 4.) обрабатывают полосу шириной L (Фиг. 2.), отвалами 22, 23, 26 (Фиг. 4.) под углом к направлению движения срезают и буртуют засоленный грунт, роторный каналокопатель 36 с механизмом 33, 38, 39, 40 (Фиг. 5.) с односторенней пневмоструйной подачей срезанного грунта прокладывает оросительно-промывной канал шириной L (Фиг. 2.). На обработанной полосе кулисы 2 (Фиг. 1.) шириной L монитором 42 (Фиг. 2.) производят гидропосев смеси семян злаковых трав прошедших инокуляцию ризоторфином. На третьей секции рамы агрегата из центральной емкости 63 (Фиг. 5.) с двумя секциями технологического материала - песка, пневмоструйно подают через эжектор в газовой оболочке песок с дозированным объемом смеси семян 65 (Фиг. 5.) по продуктопроводу подают к стволу монитора 45 (Фиг. 2., Фиг. 5.) песок под водным экраном спринклерных насадок 44 (Фиг. 5.) и вносят пневмопескоструйно с веерным распределением на поверхности противоэрозионного вала 3 (Фиг. 1.) шириной L, на полосе L(Фиг. 1.) шириной от 1,0 м до 25 м (после эхолокационной диагностики) выполняют высев с беспилотного летательного аппарата 7 (Фиг. 1.) с системой «Лидар» при чередовании от края обработанного грунта видов семян - волоснеца ситникового высотой стеблей 1,0-1,2 м, - ковыля перистого либо кохии веничной высотой 0,4-0,75 м и типца. На полосе L (Фиг. 1.) шириной от 25 м до 100 м до обработанной кулисы 2 у смежного оросительно-промывного канала 4 с противоэрозийным валом 3 выполняют аппаратом 7 (Фиг. 1.) аэросев семян однолетних покровных культур, ячмень короткоостистый высотой стеблей 0,5-0,6 м, многолетних засухоустойчивых кустарников - солянки высотой 0,3-1,0 м, астрагала высотой 0,35-1,45 м, гебенчука 0,5-2,0 м, засухоустойчивых деревесно-кустарников - саксаула высотой 1,5-7,0 м, древесных видов тополя.
После завершения адресной обработки почвы выглубляют рабочие органы 22, 23, 25, 26, 35, 38 и выполняют промывку емкостей 29, 31, 41, 48, 64, контейнеров 19, 63 от технологического материала, переводят стрелами 16, 34 рамы 14, 15 и рабочие органы 25, 35, 38, 39 в транспортное положение, перемещают комбинированный агрегат 13 к месту хранения или технического обслуживания.
Таким образом, предлагаемый способ биомелиорации земель засоленных сухостепных, полупустынных, пустынных земель в зоне ветровой эрозии и комбинированный агрегат для биомелиорации засоленных сухостепных, полупустынных, пустынных земель в зоне ветровой эрозии позволяют снижать трудозатраты и выполнять адресную обработку почвогрунтов с экономией вносимых мелиорантов и получение на мелиорированных сельскохозяйственных угодьях рассоленной почвы с растительностью снижающей риск ветровой эрозии, обеспечивающей повышение урожайности возделываемых растений, сокращение сроков работ по восстановлению эффективного функционирования деградированных лугов, пашни и пастбищ.