СПОСОБ ОСВОЕНИЯ ЗАЛЕЖНЫХ ЗЕМЕЛЬ ПОД СЕНОКОСЫ И ПАСТБИЩА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
METHOD OF RECLAMATION OF FALLOW LANDS FOR HAYFIELDS AND PASTURES AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и может использоваться при освоении залежных земель для создания на них сенокосов и пастбищ, в том числе и лесопарковых.
Известен способ создания высокопродуктивных сеяных культурных пастбищ и сенокосов путем подготовки почвы, внесения в нее мелиорантов и удобрений, посев семян трав и формирования травостоя (Парахин Н.В., Кобозев И.В., Горбачев И.В., Лазарев Н.Н., Михалев С.С. Кормопроизводство. М.: КолосС, 202, с.150-250).
При всех преимуществах (хорошая продуктивность, высокое качество корма) реализация данного способа требует больших средств, в т.ч. на механизацию работ, создание травостоя, внесение удобрений. В настоящее время он для освоения 47 млн га бывших пахотных земель пока не применим.
Известен способ создания лесопарков кормовых угодий и создания культурных сенокосов и пастбищ, в т.ч. на склонах и поймах с чередованием травостоев и лесокустарниковых лесополос с естественной травянистой растительностью (Кобозев И.В. Влияние антропогенных факторов на состояние сельскохозяйственных угодий пойм малых рек Нечерноземной зоны. Известия ТСХА, вып.4, 1983).
Данный способ имеет те же недостатки, что и способ, предложенный выше. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению относится известный способ создания пастбищ на старовозрастных, естественных травостоях, а также на залежных землях путем периодического подкашивания непоедаемых, вредных и ядовитых растений, выборочной обработки их куртин (Кобозев И.В. «Оптимизация продукционного процесса в агроэкосистемах - Докторская диссертация с.-х. наук, М.: МСХА, 1997, с.235).
Этот способ имеет следующие недостатки:
- требует длительного времени для окультуривания травостоя;
- требует кропотливости исполнения операции по выборочной обработке травостоя гербицидом и ручного труда при ее исполнении;
- не создается организованная лесокустарниковая лесополоса;
- при обработке травостоев гербицидом, в т.ч. куртин с непоедаемой растительностью, повреждаются и полезные кормовые растения.
Близким к заявленному устройству является прицепной опрыскиватель штанговый ОП-2000-02, включающий емкость для гербицида, а также насос для подачи гербицида в штангу, которая оснащена устройством для его нанесения на растения, которое выполнено в виде распыляющих форсунок (Халанский В.М., Горбачев И.В., Сельскохозяйственные машины. М.: КолосС, 2000, с.228-229).
Недостатком устройства являются:
- большой расход гербицида;
- попадание гербицида на почву и на полезные растения;
- сложность конструкции форсунок, ненадежность их работы.
Наиболее близким к заявленному устройству является контактно-смачивающий опрыскиватель Rotowipek от Enginering interrational LTD для посевов засоренных высокостебльными сорняками, включающий емкость для гербицида, насос для его подачи в штанги, на которых закреплены вращающиеся полотнища, контактирующие с вращающимися кисточками (рекламный проспект Rotowipek от Enginering international LTD. Интернет _bottom/222/zapehasti_zapasnje_chasti_k_opriskivatelyam_navesnjm.html // (ООО «Компания «Ньютехагро» 394038, г.Воронеж, ул. Конструкторов, 31А).
Недостатками этого устройства являются:
- сложность устройства для нанесения гербицида на сорняки;
- плохая эффективность при работе на залежных землях и лугах и ненадежность в этих условиях.
Заявляемое изобретение направлено на упрощение технологии создания кормовых угодий на залежных землях с одновременным формированием древесно-кустарниковых полос.
Сформированная задача решается за счет того, что в способе освоения залежных земель под сенокосы и пастбища, включающем стравливание травостоя животными, уничтожение непоедаемых, вредных и ядовитых растений, разравнивание экскрементов животных и уборку несъеденных остатков боронами и граблями, внесение удобрений, а также создания древесно-кустарниковых защитных полос, на отводимой под сенокосы и пастбища площади после стравливания травостоя животными первоначально вносят удобрения, а затем уничтожают несъеденные растения, наклоняя их и нанося гербицид методом намазывания его на их биомассу, включая стебли и нижнюю поверхность листьев, а обработку травостоя боронами и граблями осуществляют после начала отрастания поедаемых животными растений и высыхания несъеденных.
Перед стравливанием травостоя животными будущие древесно-кустарниковые лесополосы опахивают с двух сторон, уничтожая в последующем бурьянистую растительность на вспаханных полосах, причем уничтожение ее осуществляют методом смазывания гербицидом травянистых растений, предварительно пригибая их над всходами и молодой порослью древесно-кустарниковых растений, при этом в дальнейшем формируют древесно-кустарниковую полосу из растений, полученных за счет самосева.
В устройстве для осуществления освоения залежных земель под сенокосы и пастбища, включающее резервуар для гербицида, а также насос для его подачи в трубчатые перфорированные штанги с устройствами для нанесения гербицида на растения, перфорированные штанги установлены друг за другом параллельно с возможностью горизонтального и вертикального перемещения, а устройство для нанесения гербицида на растения выполнено в виде капиллярного полотнища, закрепленного на перфорированных частях указанных штанг, которые соединены и обрамлены полотнищем и размещены в трубчатых кожухах с продольными прорезями, через которые пропущено полотнище, расположенное между прижимными пластинами, зафиксированными на кромках прорезей, причем перфорированные трубчатые штанги сообщены друг с другом шлангом, при этом входной конец передней трубчатой штанги соединен с насосом, а выходной конец задней штанги через сливной шланг с краном с резервуаром для гербицида, образуя проточную регулируемую систему, кроме того, перфорированные трубчатые штанги и их кожухи закреплены на раме, установленной на движетелях, со свободой вертикального и горизонтального перемещения.
Сверху капиллярное полотнище покрыто влагонепроницаемой пленкой, а кожухи с расположенными внутри них перфорированными трубчатыми штангами размещены в передней и задней цилиндрических емкостях, при этом в задней емкости снизу перпендикулярно ее оси выполнены прорези с окантовкой, в которых размещены капиллярные вертикальные ленты, расположенные узкой стороной по ходу движения устройства.
Рама оснащена поперечным передним брусом, закрепленным с возможностью вертикального перемещения и изменения высоты его расположения.
Рама выполнена с возможностью уменьшения длины из телескопических брусьев и снабжена дополнительными прицепными кронштейнами, установленными на ее боковой стороне, а трубчатые штанги размещены в плоскости, наклоненной назад от поперечной передней штанги.
Благодаря тому что перед обработкой травостоя осуществляют пастбищное использование, высота наиболее ценных в кормовом отношении растений составляет всего 5-10 см. Непоедаемые виды, в т.ч. и широко распространенный вейник наземный, ядовитый зверобой обыкновенный, лютики и др., а также вредные, типа пижмы обыкновенной и прочие, имеют в это время высоту 40 и более см. При этом ценные травы находятся как бы под покровом последних, что способствует уменьшению попадания гербицидов на первые. Этот эффект усиливается благодаря тому, что гербицид наносят на переросшие малоценные растения, методом смазывания их биомассы, предварительно наклоняя их. При этом обеспечивается их полная обработка, в т.ч. стеблей и нижней наиболее нежной поверхности листьев. Так как гербицид наносится не в виде капель, а с помощью смоченного им полотнища, то на расположенные в нижнем ярусе ценные растения, находящиеся под покровом малоценных, гербицид практически не попадает. Однако при такой обработке малоценные растения уничтожаются на всей площади, а не только выборочно на куртинах.
Благодаря тому что удобрение, особенно азотное, вносят не после уничтожения несъеденных остатков, как это принято, а до применения гербицида, то ценные растения быстрее отрастают, при этом уменьшается повреждаемость их гербицидом, они быстро занимают место уничтоженных растений. Отмечено, что внесение удобрений повышает физиологический статус всходов растений, снижая их повреждаемость гербицидами. При отмирании почва становится более рыхлой. Кроме того, поскольку высохшие растения, в т.ч. полукустарники и молодая поросль древесно-кустарниковых растений, убираются с помощью рельсовой бороны и поперечных тракторных граблей, то одновременно происходит разравнивание и измельчение экскрементов животных.
При такой обработке улучшается формирование в кормовом отношении высокопродуктивного травостоя. При указанном способе, прежде чем производить стравливание травостоя животными и обработку его гербицидом, поле размечают на своеобразные загоны, отбивая вешками будущие древесно-кустарниковые полосы, уменьшая их ширину с учетом их опахивания. Необработанные полосы залежи, где присутствует древесно-кустарниковая растительность, опахивают с двух сторон. Почву рыхлят и выравнивают. Благодаря этому, видны границы участков, где следует проводить пастьбу скота, а где внести удобрения, не затрагивая будущие защитные полосы, которые располагают по горизонтали склона. В будущем полосы станут действенным средством борьбы с эрозией почвы и перевода поверхностного стока во внутрипочвенный. Это способствует повышению продуктивности окружающего агроландшафта, улучшению гидрорежима.
При этом в первый год после опахивания полос на вспаханной и разрыхленной почве появляется бурьянистая растительность и поросль (всходы) древесно-кустарниковых растений. Последние угнетаются травянистой растительностью. Предлагаемый же способ уничтожения последней способствует сохранению всходов и молодых древесно-кустарниковых растений. Так как на последние гербицид не попадает, поскольку он наносятся не разбрызгивателем, а путем смачивания капиллярной тканью высоких наклоненных трав-сорняков, под покровом которых расположена древесно-кустарниковая растительность, на которую гербицид не попадает.
В дальнейшем древесно-кустарниковая растительность становится конкурентоспособной, ее поросль прореживают и формируют лесополосы, способствующие переводу осадков в почву, улучшению микроклимата, предотвращению эрозии почвы и сохранению полезной фауны, в т.ч. естественных опылителей кормовых растений. При этом, разбивая поле на своеобразные загоны, облегчается соблюдение рационального сенокосо-пастбищеоборота и системы правильного использования кормового угодья.
Следует отметить, что такая обработка залежей позволяет применять быстроразлагающиеся гербициды сплошного действия, например: торнадо, раундап, утал и др. При этом повреждаются и уничтожаются все ненужные растения, а полезные, находящиеся в нижнем ярусе под их покровом остаются практически не поврежденными.
Реализация предлагаемого способа резко упрощается благодаря простому изготовлению и применению предлагаемого устройства, навешиваемого на трактор.
Это достигается благодаря тому, что приспособление для нанесения гербицида на растения выполнено в виде провисающего капиллярного полотнища, которое постоянно смачивается гербицидом, так как передний и задний концы указанного полотнища обрамляют перфорированные трубчатые штанги, в которые подается гербицид. Причем избыток гербицида не попадает на землю, так как указанные штанги размещены в кожухе и трубчатой емкости. При этом важно то, что трубчатые штанги соединены друг с другом в одну систему, представляющую проточный трубопровод с отсутствием тупиков.
Наличие на сливном шланге крана позволяет регулировать подпор раствора к капиллярной ткани. При этом конструкция устройства позволяет регулировать высоту расположения ткани, а наличие в нем поперечного бруса обеспечивает наклонение высоких ненужных растений перед их смазыванием этой тканью гербицидом. Кроме того, благодаря тому что на задней емкости, в которой расположен кожух с перфорированной штангой и тканью, выполнены прорези, в которые вставлены капиллярные ленты, смазывающие растения верхнего яруса гербицидами не только сверху, но с двух боковых сторон. Обработка растений раствором гербицида улучшается, поскольку капиллярная ткань сверху покрыта влагонепроницаемой пленкой. Эффект несколько увеличивается, если на ткани и в отверстиях нижнего заднего кожуха закрепить капиллярные шнуры с грузами на нижнем конце. Однако такие матерчатые (льняные или хлопчатобумажные) шнуры, образующие бахрому или кисть быстро изнашиваются. Опыт показал довольно высокую эффективность капиллярных вертикальных лент.
Способ и устройство обоснованы экспериментально (пример 1 и 2).
Пример 1. Растительность расположена на 8-ми летней залежи, представлена преимущественно вейником наземным и бурьянистой растительностью. В травостое присутствуют разные виды клевера, злаковых трав и разнотравья, в т.ч. ценных (40-45% по проективному покрытию). Травостой использовали как пастбище для коз и бычков. На следующий год урожайность сеяных видов трав составила 60-65% т/га зеленой массы. После пастбищного использования провели полевой опыт по примеру 1, в котором осуществляют операции, описанные ниже.
45
30
30
На залеже проводят пастьбу скота, после которой остаются хорошо и удовлетворительно поедаемые виды растений высотой 5-10 см. В результате над ярусом трав высокого кормового достоинства образуется верхний ярус вредных, сорных и ядовитых растений. Затем проводят обычную гербицидную обработку. Через месяц после образования травостоя раствором раундапом проводят его обработку рельсовой бороной, разрушая кротовые, муравьиные и даже растительные кочки, разравнивая сухие экскременты животных. Затем проводят уборку сухих остатков вносят удобрения NPK, а травостой используют как пастбище или сенокос.
Эксперимент показал, что уже на 2-ой год травостой из бурьянистой залежи стал сенокосно-пастбищным с содержанием ценных видов растений 60-70%, их урожайность составила 100-110 т/га зеленой массы. Следует отметить, что при такой обработке уничтожаются и молодые древесно-кустарниковые растения. Повреждаются и ценные виды трав.
Пример 2. Производят разметку загонов, намечая будущие защитные полосы с естественной травянистой и древесно-кустарниковой растительностью. Ширина полос 6-10 м, их опахивают плугом шириной 4-6 м с двух сторон. Затем производят обработку травостоя залежи по примеру 1. Проводят стравливание травостоя животными, но после пастьбы вносят удобрения, затем несъеденные остатки верхнего яруса приминают катком или рельсовой бороной.
40
60
30-60
Опыт показал, что после пастьбы, если поедаемый травостой преимущественно состоит из бобовых трав, то вносят фосфорно-калийные удобрения, например РК, если же травостой преимущественно состоит из злаков (мятликовых), то применяют N.
По наклоненному травостою перемещают капиллярную ткань, смоченную раствором гербицида. В опытах использовали льняной домотканый холст, сложенный вдвое и прошитый нитками.
Экспериментально выявлено, что по сравнению с обычным влиянием гербицида (раундап) с помощью опрыскивателя следует его концентрацию увеличить в 2-3 раза. Если обычно применяют на 1 га 4-6 кг/га гербицида, растворенного в 300 л воды (концентрация 1,3-2,5%), то при нанесении раундапа указанным способом концентрация рабочего раствора составляет 3-5%, однако расход его составляет около 50 кг/га, т.е. затраты гербицида составляет только 1,5-2,5 кг/га вместо 4-6 кг/га, в 2,5-3,2 раза меньше. Увеличение концентрации гербицида необходимо, поскольку бурьянистая растительность находится в более поздних стадиях развития, при которых появившуюся древесно-кустарниковую растительность сохраняют, исключая на этих полосах пастьбу. При появлении бурьянистой растительности проводят указанную выше обработку гербицидом, исключая боронование.
При обработке по примеру 2 содержание в нем ценных видов трав составило 75-85% (по проективному покрытия), а их урожайность составила 14,0-14,5 т/га.
Таким образом, совокупность признаков способа позволяет получить максимальный эффект с наименьшими затратами труда и со временем преобразовать заброшенные залежные земли в высокопродуктивные сенокосно-пастбищные участки, обрамленные древесно-кустарниковыми защитными лесополосами.
Наиболее просто, эффективно и дешево реализуется указанный способ предлагаемым устройством (фиг.1-3).
На фиг.1 представлена общая схема устройства (частичный вертикальный разрез).
На фиг.2 показана схема соединения основных рабочих органов устройства (вид сверху).
На фиг.3 пояснена схема размещения задней перфорированной трубчатой штанги в кожухе и емкости, а также крепления капиллярной ткани и вертикальных лент.
Устройство выполнено в виде резервуара 1 для раствора гербицида и насоса 2 для его подачи к рабочим органам, которые смонтированы на раме 3, снабженной крепежным узлом для навешивания на гидравлическую навесную систему трактора.
Рама 3 снабжена передним поперечным брусом 5, закрепленным с возможностью вертикального перемещения и изменения высоты ее расположения над землей. Этот брус 5 необходим для наклонения несъеденных растений 6, для повышения эффективности последующей обработки гербицидом и создания лучшего покрова над съедобными ценными видами трав 7.
На раме 3 закреплено приспособление для нанесения гербицида на растения 6, не имеющие кормовой ценности. Это приспособление выполнено в виде капиллярного полотнища 8, концы которого размещены в цилиндрических узлах 9 и 10. Передний 9 из них закреплен на раме 3 неподвижно, а задний 10 со свободой вертикального и горизонтального перемещения. Это необходимо для изменения высоты расположения капиллярного полотнища 8 и его конфигурации, обеспечивающей наиболее эффективное нанесение гербицида на растения 6. Узлы 9 и 10 необходимы для подачи раствора в капиллярную ткань и сбора его избытка.
Передний узел 9 одним концом сообщен с помощью шланга 11 с насосом 3, а другим шлангом 12 с задним узлом 10. При этом последний оснащен капиллярными лентами 13 и его выходной конец сообщен с помощью шланга 14 с краном 15 с емкостью 1.
Рама 3 выполнена складкой из телескопических брусьев (не обозначено) и установлена на опорные колеса 16, закрепленные с возможностью изменения высоты расположения заднего конца рамы 3.
Рама 3 выполнена складкой для удобства ее транспортировки, так как ширина капиллярного полотнища и всего устройства может достигать 5 м и более. В связи с этим на раме 3 на продольном ее брусе зафиксированы прицепные кронштейны 17 для буксировки устройства после изменения его длины до 2,5-3,0 метров и обеспечения перемещения устройства по направлению размещения цилиндрических узлов 9 и 10. С этой же целью устройство снабжено съемными колесами 18, которые могут быть установлены на раме 3 или на крепежном узле 4 (фиг.1).
Основные рабочие органы предлагаемого устройства выполнены следующим образом (фиг.1 и 2). Узлы 9 и 10 представляют собой емкости 19 и 20, в которых размещены трубчатые перфорированные штанги 21 и 22, которые обрамлены концами капиллярного полотнища 8, которые заключены в кожух 23, которым полотнище 8 прижато перфорированными штангами 21 и 22. В кожухе выполнена продольная прорезь, на кромках которой выполнены прижимные пластины 24. Полотнище 8 пропущено через указанную прорезь, сжато прижимными пластинами 24 на ее кромках (см. фиг.3).
В емкостях 19 и 20 выполнены продольные прорези на наружных, кромки которых изготовлены прижимные пластины 25, между которыми размещено капиллярное полотнище 8. Расположенные на правой стороне устройства концы перфорированных штанг 21 и 22 соединены между собой шлангом 12. При этом входной (левый) конец передней штанги 21 соединен с помощью шланга 13 с насосом 2, всасывающее устройство которого сообщено с резервуаром 1.
Левый (сбросной) конец задней штанги 22 соединен с помощью шланга 14 с регулировочным краном 15 с резервуаром 1. Благодаря такому соединению шлангами 12 и 14 штанг 21 и 22 с насосом 2 и резервуаром 1 обеспечена надежная регулируемая проточная система подачи раствора гербицида в капиллярное полотнище 8 (фиг.1 и 2). Задний узел 9 для подачи раствора гербицида в капиллярное полотнище 8 (фиг.3) закреплен со свободой вертикального и горизонтального перемещения (фиг.1 и 2). Для надежности его цилиндрическая емкость 20 укреплена кронштейнами 26, кроме того, она снабжена смотровым застекленным окном 27. Емкости 19 и 20, кожухи 23 выполнены разъемными.
В емкости 19 перпендикулярно ее оси выполнены поперечные прорези 28 с наружными окантовками в виде сплюснутых обечаек 29, в которых сжата капиллярная вертикальная лента 13 узкой частью, установленная по ходу устройства.
Для улучшения функционирования капиллярное полотнище 8 сверху покрыто влагонепроницаемой пленкой 30.
Работает устройство следующим образом. Поперечный брус 5 опускается до высоты стравленных при пастьбе ценных растений 7. При движении устройства брус 5 наклоняет вперед несъеденные растения 6.
Капиллярное полотнище 8 и задний узел 10 для подачи в нее гербицида устанавливаются так, чтобы капиллярные ленты 13 и указанное полотнище 8 контактировали бы с наклоненными несъеденными растениями 6. Затем насосом 2 из резервуара с помощью шланга 11 подается раствор гербицида в переднюю перфорированную трубчатую штангу 21, смачивая обрамляемую ее капиллярное полотнище 8.
Для ускорения смачивания полотнища 8 и лент 13 кран 13 на шланге 14 прикрывается. Избыток раствора из трубчатой штанги 22 через шланг 14 и кран 13 сбрасывается в емкость 1.
Капиллярный приток жидкости в полотнище 8 усиливается благодаря наличию кожуха 23, прижимающих к перфорированным штангам 21 и 22 обрамляющих их концов полотнища. Этот эффект усиливается благодаря их расположению между пластинами 24 и 25.
Часть раствора гербицида попадает в емкость 20, из которой она поступает в капиллярные ленты 13, сжатые в сплюснутых обечайках 29.
Капиллярное полотнище 8 намокает и частично провисает, смазывая раствором гербицида несъеденные растения. Для большего контакта с ними полотнище 8 пригружается, например, размещением на ней длинных полимерных мешков или труб, наполненных песком.
Гербицид наносится на растения 6, расположенные не только под капиллярным полотнищем 8, но и между лентами 13, т.е. осуществляется более полная обработка гербицидом уничтожаемых несъеденных растений.
Под влагопроницаемой пленкой 30 капиллярное полотнище 8 хорошо увлажняется, при ее перемещении влага распределяется по наклоненным несъеденным растениям 6 без образования капель, т.е. опасность повреждения ценных растений 6 сводится к минимуму. При появлении на полотнище 8 избытка раствора гербицида или уменьшается его подача насосом 2 в шланг 13, или путем открытия крана 15 на шланге 14 увеличивается сброс гербицида в емкость 1, т.е. повышается транзитное его прохождение через трубчатую штангу 21 и 22 и шланги 12, 13 и 14.
По окончании работы благодаря выполнению продольных брусьев рамы 3 телескопические узлы 9 и 10 сближаются и закрепляются. Устанавливаются съемные колеса 18, устройство снимается с гидравлической навески трактора и с помощью кронштейнов транспортируется, не мешая дорожному движению.
Таким образом, совокупность признаков способа и устройства позволяет обеспечить наиболее полное достижение поставленной цели: быстро и дешево освоить залежные земли под сенокосы и пастбища, создать вокруг их участков древесно-кустарниковые защитные полосы. При этом при необходимости сенокосы и пастбища можно перевести в пашню, поля которой обеспечены противоэрозионной защитой при одновременном улучшении гидрорежима, микроклимата и сохранении полезной фауны, в т.ч. опылителей.