Технология подкорневого полива саженцев лесных культур полезащитных полос

УДК

630*232.427

DOI:

10.17238/issn0536-1036.2018.3.92

Аннотация

Существующие технологии посадки и полива саженцев лесных культур во влагодефицитных районах Российской Федерации не обеспечивают их удовлетворительной приживаемости. Полив лесных культур в лесополосах производится, как правило, под корень посредством шланга от емкости с водой или автомобиля-водовоза. Расход воды составляет 20...30 л на одно растение, при этом до 90 % воды бесполезно рассеивается в почве или испаряется. Цель исследования – обоснование низкоэнергоемкой технологии подкорневого полива саженцев лесных культур при создании полезащитных лесных полос на опустыненных территориях в условиях трудности доставки поливочной воды с применением возобновляемых экологически безопасных источников энергии для ее подачи к корневым системам и разработка соответствующего оборудования. Метод исследования – расчеты производительности машин и оборудования для доставки воды и подкорневого полива, гидравлические расчеты системы полива и оборудования для его выполнения. Результаты исследований – конкретные данные по технологии полива, сменной и сезонной производительности машин, их количеству, параметрам прицепа-водовоза и его оборудования для подачи воды в гидравлические коммуникации, сечениям гидравлических коммуникаций, затратам мощности на подачу воды к корневым системам саженцев и энергетической эффективности гелиобатарей для питания компрессора. На основании полученных результатов возможно обосновать технологию подкорневого полива саженцев лесных культур в первые пять-шесть лет их роста при посадке полезащитных полос на опустыненных территориях в условиях дефицита воды и компоновку прицепа-водовоза с подачей воды за счет использования гелиоэнергии, определить конструктивные и геометрические параметры поливочной системы, рассчитать затраты мощности на выполнение технологического процесса, что позволит увеличить производительность труда, снизить нарушение почвенного покрова и сократить затраты на посадку полос.

Сведения об авторах

С.Н. Орловский, канд. техн. наук, доц.
Красноярский государственный аграрный университет, просп. Мира, д. 90, г. Красноярск, Россия, 660049; e-mail: orlovskiysergey@mail.ru

Ключевые слова

подкорневой полив, саженцы, полезащитная полоса, технология полива, гелиобатарея, компрессор, производительность оборудования

Для цитирования

Орловский С.Н. Технология подкорневого полива саженцев лесных культур полезащитных полос // Лесн. журн. 2018. № 3. С. 92–102. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.3.92

Литература

1. Бодров В.А. Лесная мелиорация. М.; Л.: Гослесбумиздат. 1952. 270 с.
2. Герасимов М.И., Кухар И.В. Машины и оборудование природообустройства и защиты окружающей среды: метод. указания по курсовому проектированию. Красноярск: СГТУ, 1999. 48 с.
3. Долгачев Ф.М., Лейко В.С. Основы гидравлики и гидропривод. М.: Стройиздат, 1981. 183 с.
4. Каргов В.А. Лесные полосы и увлажнение полей. М.: Лесн. пром-сть, 1971. 120 с.
5. Колесниченко М.В. Лесомелиорация с основами лесоводства. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1981. 335 с.
6. Костяков А.Н. Основы мелиораций. 6-е изд. М.: Сельхозгиз, 1960. 341 с.
7. Маштаков Д.А., Карпушкин А.В., Сысоев С.И. Взаимовлияние лесных полос и орошения в условиях темно-каштановых почв Заволжья и обыкновенных черноземов низкой Донской равнины // Оптимизация ландшафтов зональных и нарушенных земель. Воронеж, 2005. С. 30–34.
8. Мелехов И.С. Лесоводство. М.: Агропромиздат, 1989. 302 с.
9. Орловский С.Н. Оборудование для подкорневого полива саженцев лесных культур полезащитных полос // Технологии и оборудование садово-паркового и ландшафтного строительства: сб. ст. Всерос. науч.-практ. конф., 27–28 нояб. 2013 г. Красноярск: СибГТУ, 2013. С. 206–209.
10. Орловский С.Н. Проектирование машин и оборудования для садово-паркового и ландшафтного строительства. Красноярск: СибГТУ, 2004. 108 с.
11. Савостьянов В.К. Агролесомелиоративные мероприятия для сохранения плодородия почв юга Сибири и их рационального использования // Достижения науки и техники АПК. 2011. № 4. C. 7–9.
12. Тимерьянов А.Ш., Хайретдинов А.Ф., Гафиятов Р.Х. Воспроизводство защитных лесных насаждений // Лесн. хоз-во. 2011. № 3. С. 28–29.
13. Усаковский В.М. Возобновляющиеся источники энергии. М: Россельхоз-издат, 1986. 126 с.
14. Evans R.G. Irrigation Technologies Comparisons. Factors Affecting the Choice of an Irrigation System. Sidney, 2016. Pp. 34–50.
15. Hosseini S.M., Dohenbusch A., Skoupy A., Armoon R., Macku J. The Study of Deficit Irrigation for Forest Plantation in Semiarid Areas // Environment and Ecology Research. 2016. Vol. 4, no. 3. Pp. 119–127. DOI: 10.13189/eer.2016.040303
16. Shock C.C., Shock B.M., Welch T. Strategies for Efficient Irrigation Water Use // Sustainable Agriculture Techniques. 2013. EM 8783: 1–6.

Поступила 23.12.17

Ссылка на английскую версию:

Technology of Deep Root Irrigation of Forest Seedlings in Shelterbelts

UDC 630*232.427
DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.3.92

Technology of Deep Root Irrigation of Forest Seedlings in Shelterbelts

S.N. Orlovskiy, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor
Krasnoyarsk State Agrarian University, pr. Mira, 90, Krasnoyarsk, 660049, Russian Federation; e-mail: orlovskiysergey@mail.ru

The existing technologies of planting and irrigation of forest seedlings in water deficiency zones of the Russian Federation do not ensure their sufficient establishment. As a rule, deep root irrigation of forest plantations is usually carried out by means of a hose connected with a tank with water or a water tank truck. The water consumption is 20…30 liters per plant; while up to 90 % of water ineffectively dissipates in the soil or evaporates. The goal of research is to substantiate an energysaving technology of deep root irrigation of forest plant seedlings when creating shelterbelts in desertificated areas in close conditions of irrigation water delivering with the use of renewable environmentally safe energy sources to feed it to root systems and developing equipment. The research method is the calculation of machine capacity for water delivery and deep root irrigation, hydraulic calculations of the irrigation system and equipment for its implementation. The research results are specific data on irrigation technology, shift and seasonal productivity of machines, their number, parameters of a water tank truck and its equipment for supplying water to hydraulic utilities and their sections, power costs for supplying water to root systems of seedlings and energy efficiency of irrigation system solar batteries supplying compressor with energy. On the basis of the results obtained, we can justify the technology of deep root irrigation of forest seedlings during the first five to six years of their growth when planting shelterbelts on desertificated territories in water deficiency zones and arrangement of a water tank truck with water supply using solar energy. We can determine design and geometrical parameters of the irrigation system; calculate the power loss for the technological process, which will increase the labor productivity, reduce soil disturbance and costs for shelterbelt planting.

Keywords: deep root irrigation, seedling, shelterbelt, irrigation technology, solar battery, compressor, machine capacity.

REFERENCES

1. Bodrov V.A. Lesnaya melioratsiya [Forest Reclamation]. Moscow; Leningrad, Goslesbumizdat Publ., 1952. 270 p. (In Russ.)
2. Gerasimov M.I., Kukhar I.V. Mashiny i oborudovanie prirodoobustroystva i zashchity okruzhayushchey sredy: metod. ukazaniya po kursovomu proektirovaniyu [Machinery and Equipment for Environmental Management and Protection]. Krasnoyarsk, SibSEU Publ., 1999. 48 p. (In Russ.)
3. Dolgachev F.M., Leyko V.S. Osnovy gidravliki i gidroprivod [Fundamentals of Hydraulics and Hydraulic Drive]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1981. 183 p. (In Russ.)
4. Kargov V.A. Lesnye polosy i uvlazhnenie poley [Forest Strips and Fields Moistening]. Moscow, Lesnaya promyshlennost' Publ., 1971. 120 p. (In Russ.)
5. Kolesnichenko M.V. Lesomelioratsiya s osnovami lesovodstva [Forest Improvement with the Basics of Forestry]. Moscow, Kolos Publ., 1981. 335 p. (In Russ.)
6. Kostyakov A.N. Osnovy melioratsiy [Fundamentals of Land Reclamation]. Moscow, Sel'khozgiz Publ., 1960. 341 p. (In Russ.)
7. Mashtakov D.A., Karpushkin A.V., Sysoev S.I. Vzaimovliyanie lesnykh polos i orosheniya v usloviyakh temno-kashtanovykh pochv Zavolzh'ya i obyknovennykh chernozemov nizkoy Donskoy ravniny [Interaction of Forest Belts and Irrigation in Conditions of Dark Chestnut Soils of the Trans-Volga Region and Ordinary Chernozems of the Low Don Plain]. Optimizatsiya landshaftov zonal'nykh i narushennykh zemel': materialy Vseros. nauch.-prakt. konf. [Proc. All-Russ. Sci. Practical Conf. “Optimization of Landscapes of Zonal and Disturbed Lands”]. Voronezh, 2005, pp. 30–34. (In Russ.)
8. Melekhov I.S. Lesovodstvo [Forestry]. Moscow, Agropromizdat Publ., 1989. 302 p. (In Russ.)
9. Orlovskiy S.N. Oborudovanie dlya podkornevogo poliva sazhentsev lesnykh kul'tur polezashchitnykh polos [Equipment for Deep Root Irrigation of Seedlings of Forest Cultures in Shelterbelts]. Tekhnologii i oborudovanie sadovo-parkovogo i landshaftnogo stroitel'stva: sb. st. Vseros. nauch.-prakt. konf., 27‒28 noyab. 2013 g. [Technologies and Equipment for Landscape Gardening and Landscape Construction: Proc. All-Russ. Sci. Practical Conf., 27‒28 November 2013]. Krasnoyarsk, SibSEU Publ., 2013, pp. 206–209. (In Russ.)
10. Orlovskiy S.N. Proektirovanie mashin i oborudovaniya dlya sadovo-parkovogo i landshaftnogo stroitel'stva [Designing of Machines and Equipment for Landscape Gardening and Landscape Construction]. Krasnoyarsk, SibSEU Publ., 2004. 108 p. (In Russ.)
11. Savost'yanov V.K. Agrolesomeliorativnye meropriyatiya dlya sokhraneniya plodorodiya pochv yuga Sibiri i ikh ratsional'nogo ispol'zovaniya [Agroforestal Actions for Preservation of Fertility Soil the South of Average Siberia and Their Rational Use]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK [Achievements of Science and Technology of AIC], 2011, no. 4, pp. 7–8.
12. Timer'yanov A.Sh., Khayretdinov A.F., Gafiyatov R.Kh. Vosproizvodstvo zashchitnykh lesnykh nasazhdeniy [Reproduction of Protective Forest Stands]. Lesnoe khozyaystvo, 2011, no. 3, pp. 28–29.
13. Usakovskiy V.M. Vozobnovlyayushchiesya istochniki energii [Renewable Energy Sources]. Moscow, Rossel'khozizdat Publ., 1986. 126 p. (In Russ.)
14. Evans R.G. Irrigation Technologies Comparisons. Factors Affecting the Choice of an Irrigation System. Sidney, 2016, pp. 34–50.
15. Hosseini S.M., Dohenbusch A., Skoupy A., Armoon R., Macku J. The Study of Deficit Irrigation for Forest Plantation in Semiarid Areas. Environment and Ecology Research, 2016, vol. 4, no. 3, pp. 119–127. doi: 10.13189/eer.2016.040303
16. Shock C.C., Shock B.M., Welch T. Strategies for Efficient Irrigation Water Use. Sustainable Agriculture Techniques, 2013, EM 8783: 1-6.

Received on December 23, 2017

---

For citation: Orlovskiy S.N. Technology of Deep Root Irrigation of Forest Seedlings in Shelterbelts. Lesnoy zhurnal [Forestry journal], 2018, no. 3, pp. 92–102. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.3.92