Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для выращивания плодовых деревьев на землях с высоким уровнем грунтовых вод

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.

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).

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.

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).

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.

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.

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.

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.

Предложенное техническое решение реализуется следующим образом:

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.

Использование предлагаемого устройства для выращивания плодовых деревьев при высоком уровне грунтовых вод рассмотрим на примере посадки яблони.

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.

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.

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.

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.

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.