Технология и механизация лесомелиорации Российского Прикаспия

• Автор: Жданов, Юрий Михайлович
• Шифр специальности: 06.03.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 54 с. : ил.; 20х14 см

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Российский Прикаспий (Астраханская и Волгоградская области, Дагестан, Чечня, Ингушетия, Калмыкия, юго-восточные районы Ростовской области и Ставропольский край) и прилегающие районы представляют собой различные природно-климатические зоны в составе аридных территорий: степные (5,44 млн га), сухостепные [13,67 ], полупустынные [ 6, 39 ] и пустынные (5,66 млн га), характеризующиеся: большим разнообразием почв (от легких дефлируемых песчаных до тяжелых суглинистых и глинистых), подверженных эрозионным процессам.
Часть этих территорий используется для выращивания зерновых, плодовых, бахчевых, кормовых культур и как пастбищные угодья. Однако в результате недостаточного атмосферного увлажнения, бессистемного выпаса скота, сплошной распашки легких почв и нерациональной ирригации на Черноземельских и Кизлярских пастбищах, равнинах Заволжья и Ногайской степи 1 млн га продуцирующих угодий превратились в барханные и солончаковые пустыни и поражены оврагами.
Исследования ВНИАЛМЙ [29, 42, 48] и других научных учреждений показали, что наиболее действенным, а порой и единственным способом подавления процессов опустынивания и создания условий для хозяйственного и экологического преобразования ландшафтов в Прикаспийском регионе является лесомелиорация. Но лесомелиоративное обустройство его затруднено сложными лесорастительными условиями и возможно лишь при неординарных технологических и технических подходах к решению этой проблемы, важнейшими вопросами которой являются разработка технологических приемов накопления и сбережения; влаги в почве, высококачественная посадка лесных насаждений различного назначения и агротехнические уходы за ними, а также оптимизация технологических процессов лесомелиорации Прикаспия
В настоящей работе обобщены результаты научно-исследовательских технологических и технических разработок автора, обеспечивающих прогресс в агролесомелиорации аридных территорий в европейской части Российской Федерации.
Работу выполняли в соответствии с заданиями тематических планов ВНИАЛМИ с 1963 по 1998 год. №№ Госрегистрации 68020327, 68026924 (1963-1970 гг.); 71066205, проблема 0.51.079 (1971-1975 гг.); 7607763, /проблема 0.53.01 (1976-1980 гг.); 81085816, отраслевая программа Мин-сельхоза СССР и ВАСХНИЛ 0.СХ.30 (1981-1985 гг.); 0186.0 070224, государственная научно-техническая программа 0.51.01 (1986-1989 гг.) и 0187.0 079908 .(1990-199L гг.), 01.9.40 006322 РАСХН (19992-1995. гг.), 01.960.009780 (1996-2000 гг.); по координации НИР с ВНИИЛМ по про-

блеме IV.I "Разработать систему машин для комплексной механизации лесного хозяйства и защитного лесоразведения на период 1970-} 980 гг.,| 1981-1985 гг., 1986-1995 гг. и до 2000 года", а также в рамках планов ЦОКБлесхозмаша, Госкомлеса СССР и Рослесхозмаша по разработке и изготовлению новой техники.
Цель работы * научное обоснование повышения эффективности агролесомелиоративных работ в Российском Прикаспии на базе разработки и внедрения прогрессивных технологий и средств механизации, адаптированных к различным типам лесорастительных условий и ландшафтов региона.
Объекты исследований. Природные и антропогенные ландшафты в Прикаспии и прилегающих регионах с существующими и проектируемыми лесными насаждениями на равнинных и склоновых землях. Технологиче-ские.(лесомелиоративные и лесокультурные) процессы, машины и их рабочие органы.
Методы исследований. В основу теоретических и экспериментальных исследований положены методы математического моделирования, оптимизации и планирования эксперимента [6, 43, 47 ]. Исследования технологических операций, выполняемых рабочими органами лесопосадочных машин, культиваторов и других средств механизации, и обоснование их параметров проводили в лабораторных и полевых условиях. При этом использовали почвенный канал, тензометрическую, киносъемочную аппаратуру, специально разработанные стенды и научные приборы. Обработку результатов исследований осуществляли с применением стандартных и созданных с участием автора программ на базе компьютерной техники.
Научная новизна работы заключается в комплексном изучении технологических и технических проблем создания в Российском Прикаспии лесонасаждений различного назначения, разработке новых способов и технических средств для влагосберегающей подготовки почвы, посадки (посева) деревьев и кустарников и агротехнических уходов за ними, а также адаптации и оптимизации ряда технологических процессов лесомелиорации Прикаспия.
В результате этого впервые разработаны технологии и технические средства для физической мелиорации маловлагоемких почвогрунтов в лесоаграрных ландшафтах, создания влагонакопительных борозд со стокорегулирующим склоном, формирования водосборов для выращивания биогрупп древесных растений.
Впервые предложено несколько технологических вариантов работы и конструктивного исполнения щелеобразующих и почвозаделывающих рабочих органов лесопосадочных машин для работы на различных скоростях, равнинных и склоновых участках, для посадки растений с различными размерами корневых систем.

дений, результаты изложены в ряде печатных работ [13, 33, 35, 38, 39, | 58].
5.3, Обоснование и оптимизация технологического процесса ухода за почвой в культурах, посаженных по бороздам, и разработка технических средств для его выполнения
Одним из наиболее перспективных способов выращивания лесомелиоративных насаждений на песках является посадка сеянцев древесных пород по бороздам [29, 48]. Для обеспечения сеянцев влагой в достаточном количестве обработку почвы и уничтожение сорной растительности необходимо проводить по всему профилю борозды в течение 1 ...2 лет до достижения растениями высоты 0,7..1,0 м, а в последующие годы - лишь в междурядьях [36].
Анализ существующих конструкций рабочих органов показал, что для проведения уходов на откосах и гребнях борозды наиболее подходящими являются дисковые рабочие органы, т.к. они хорошо деформируют почву, уничтожая при этом сорняки, и в сравнении с другими в меньшей степени подвержены забиванию срезанной растительностью [44].
При уходе в бороздах, когда требуется обработка симметрично расположенных откосов и гребней, дисковые рабочие органы (диаметром 450 мм и радиусом кривизны 600 мм) следует компоновать в отдельные батареи с расстоянием между дисками 170 мм и попарно размещать на каждой стороне борозды.
Для ухода в рядах и в защитной зоне, как показали испытания культиватора КРЛ-1А на культурах сосны первых лет посадки, наилучшие результаты дают зубовые ротационные рабочие органы, состоящие из двух рядов зубьев, укрепленных на лучах-гребенках несущего кольца и расположенных по концентрическим окружностям под углом 15° к оси вращения рабочего органа [21]. Угол наклона оси вращения рабочего органа в поперечной плоскости постоянен и равен 9°. Однако с такими параметрами установки рабочих органов культиватор можно использовать только в условиях ровного участка. Для вписывания в профиль борозды, угол откоса которой после прохода лесопосадочной машины равен 35...40°, необходимы рабочие органы с другими характеристиками. Для нахождения их была рассмотрена схема технологического процесса деформации почвы новыми рабочими органами (рис. 5,3) и определены его основные параметры [44].
Величина обрабатываемой защитной зоны (В), расположенной в радиальной плоскости, равна:
В — 11 + 12 3 > (18)