Импринтер земли
земли Импринтер [ 1 ] представляет собой устройство для нулевой обработки почвы для создания травяного покрова в засушливых регионах и пустынях . Импринтер состоит из металлического валика, к поверхности которого приварены стальные уголки различной конфигурации. [ 2 ] Наклонные зубья импринтера прорезают сорняки и кусты, образуя мульчу , а зубы вдавливают в почву семена трав и других растений. Отпечатки остаются стабильными в течение примерно двух лет. [ 3 ] За это время он направляет воду к рассаде, защищает ее от ветра и концентрирует питательные вещества для роста растений.
Опустынивание
[ редактировать ]
Большая часть мира зависит от пастбищ, используемых для выпаса домашнего скота. [ 4 ] Из-за чрезмерного выпаса пастбищ , эрозии и других факторов окружающей среды половина пастбищ мира в настоящее время деградирована от легкой до умеренной степени, а 5% - сильно деградированы. [ 5 ] Опустынивание расширяется и угрожает одной трети засушливых земель мира. [ 6 ] Растения и их корневые системы увеличивают количество и размер макропор в почве , позволяя дождевой воде проникать в нее. [ 7 ] Когда пастбища и пастбища подвергаются чрезмерному выпасу, почва лишается покровных растений. Обнаженная почва имеет уменьшенную макропористость, что снижает инфильтрацию воды и приводит к стоку . [ 8 ]
Проникновение
[ редактировать ]Естественное состояние лугов грубое и открытое. Растения создают на поверхности почвы небольшие гребни и впадины, делая ее шероховатой. Корневая система создает макропорты на дне впадин, в которые может проникать вода. В то же время небольшие гребни позволяют воздуху выходить. [ 9 ]
Опустынивание приводит к тому, что поверхность почвы становится гладкой и закрытой. [ 7 ] Снижение макропористости почвы препятствует инфильтрации. Осадки не могут проникнуть через макропорты, и воздух оказывается в ловушке. [ 9 ] Герметичная поверхность почвы предотвращает проникновение дождевой воды, отчасти потому, что воздух, содержащийся в макропорах почвы, не может выйти наружу, а вода не может вытеснить воздух. [ 10 ]
Импринтинг
[ редактировать ]
Импринтинг обращает вспять процесс опустынивания путем вдавливания V-образных отпечатков в почву стальными уголками на тяжелом катке. [ 11 ] Затем дождевая вода стекает во впадины отпечатков, где вода проникает в углубления, а воздух выходит из гребней. [ 7 ] Рассада защищена от ветра, а органический материал концентрируется у основания лотков, чтобы обеспечить рассаду питательными веществами. [ 7 ] Защита от ветра уменьшает испарение у основания саженца, максимизируя доступность воды для растения в сезон дождей. Грядка с семенами может оставаться сухой в течение некоторого времени, прежде чем вода проникнет в них и произойдет прорастание. В то же время устойчивый отпечаток защищает семена от ветровой эрозии и высыхания под воздействием солнца. [ 12 ]
Разбрасывающие сеялки можно прикрепить к раме или зерновым ящикам, установленным перед запечатывающим катком, так что семена выпадают перед катком, который прижимает семена к почве. [ 2 ] Вес импринтера можно отрегулировать в соответствии с различными почвами и условиями посадки, наполнив каток и балластные цистерны водой. [ 2 ]
Использование и ограничения
[ редактировать ]Первоначально импринтер земли был разработан для восстановления растительного покрова на опустыненных землях на юго-западе США и использовался для засеивания 20 000 гектаров земли травами и другими видами растений в Аризоне . [ 11 ] Импринтинг наиболее эффективен на суглинистых почвах, которые имеют некоторую влажность, но не являются мокрыми, что может привести к уплотнению почвы в зубьях импринтера. [ 3 ] Импринтинг проводился на склонах крутизной до 45%. В этих случаях можно использовать кабели для буксировки впечатывающего устройства вверх по склону. [ 3 ] Импринтер земли плохо приспособлен для мелкой или очень каменистой почвы и не очень подходит для мульчирования больших зарослей кустарника. [ 3 ] Большие кусты перед отпечатком необходимо срубить или удалить. [ 8 ]
Импринтер земли обычно используется непосредственно на неподготовленных почвах, без предварительной обработки почвы . Тяжелый каток и расположенные под углом зубья измельчают сорняки и сметают мульчу, которая остается питательной основой для новых саженцев. Соответственно, его можно использовать на землях, сожженных намеренно или в результате лесных пожаров , где следует сохранить остатки растительности. [ 2 ]
Импринтинг лучше всего подходит для посева на рыхлых почвах, а также там, где перед посадкой либо нет существующего растительного покрова , либо имеется легкий или умеренный кустарниковый покров. [ 2 ] Хаферкамп и его коллеги сравнили посев сеялкой с отпечатком на рыхлых и твердых семенных грядках в Вайоминге, где растут большие полыни и иглы . Посев дает больше всходов на твердых грядках, а импринтинг - в два раза больше всходов на рыхлых почвах, чем при посеве. [ 13 ] В этом исследовании Хаферкамп и его коллеги использовали щетку и дискование для обработки разрыхленной почвы. [ 13 ] Рыхление или чизельная вспашка могут использоваться в качестве альтернативы дискованию при глубоком уплотнении почвы, поскольку они менее разрушительны для компонентов почвы, чем дискование. [ 8 ]
Импринтер земли создает микровпадины в почве, которые эффективно уменьшают эрозию и сток. [ 14 ] Было обнаружено, что импринтинг превосходит бурение на исследовательских площадках в штате Юта . [ 15 ] и превосходит цепочку после воздушной трансляции на сожженных грядках в Орегоне . [ 16 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Патент США 4 195 695. [ мертвая ссылка ] (1980).
- ^ Перейти обратно: а б с д и Стивенс Р. и Монсен С.Б. (2004). Механическое управление растениями в книге «Восстановление западных хребтов и диких земель», том. 1. Генерал Тех. Отчет РМРС-ГТР-136-том-1, 65-88. Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба: Форт-Коллинз, Колорадо.
- ^ Перейти обратно: а б с д Доер, Б.Д. (1986). Технический отчет EL-86-43: Наземные импринтеры, Раздел 8.2.7., Руководство по управлению ресурсами дикой природы Инженерного корпуса армии США, июль 1986 г., Итоговый отчет, Департамент армии, Инженерный корпус армии США : Вашингтон, округ Колумбия.
- ^ Вробель, М.Л. и Редфорд, К.Х. (2010). «Введение: обзор проблем сохранения пастбищ в неопределенном будущем», в книге « Дикие пастбища: сохранение дикой природы при сохранении домашнего скота в полузасушливых экосистемах» (под редакцией Ж. Т. дю Туа, Р. Кок и Дж. К. Дойч), John Wiley & Sons, Ltd: Чичестер, Великобритания.
- ^ Браун, ЛР (2008). План Б 3.0: Мобилизация для спасения цивилизации . WW Norton & Company, Inc.: Нью-Йорк.
- ^ Монтгомери, ДР (2007). Грязь: эрозия цивилизаций , Издательство Калифорнийского университета: Беркли и Лос-Анджелес.
- ^ Перейти обратно: а б с д Диксон, РМ (1995). «Контроль инфильтрации воды на поверхности почвы: теория и практика». Журнал охраны почвы и воды 50 (5), 450–453.
- ^ Перейти обратно: а б с Диксон, РМ (1990). Запечатление земель для восстановления растительного покрова и восстановления засушливых земель в книге «Восстановление окружающей среды: наука и стратегии восстановления Земли » (под ред. Дж. Дж. Бергера), Island Press: Вашингтон, округ Колумбия.
- ^ Перейти обратно: а б Диксон Р.М. и Петерсон А.Е. (1971). «Контроль за проникновением воды: концепция системы каналов». Труды Американского общества почвоведения 35, 968-973.
- ^ Диксон, RM (1989). Модель взаимодействия воздух-земля для восстановления прибрежной среды обитания , Материалы Калифорнийской конференции по прибрежным системам , 22–24 сентября 1988 г., Дэвис, Калифорния.
- ^ Перейти обратно: а б Диксон Р.М. и Карр А.Б. (2004). «Стандарты запечатления земель для ускорения сукцессии после стадии экзотических сорняков». Материалы 16-й Международной конференции Общества экологической реставрации , 24–26 августа 2004 г., Виктория, Канада.
- ^ Раунди, Б.А., Винкельб, В.К., Халифаб, Х., и Матиас, А.Д. (1992). «Наличие почвенной воды и динамика температуры после однократного вытаптывания тяжелым скотом и запечатления земли», Исследования и управление засушливыми землями 6 (1), 53-69.
- ^ Перейти обратно: а б Хаферкамп М.Р., Ганскопп Д., Миллер Р.Ф. и Снева Ф.А. (1987). Сверление или импринтинг для создания пырея гребневидного в полынно-кустарниковой степи Journal of Range Management 40 (6), 524-530.
- ^ Андерсон, Р. (1981). «История в двух частях: развитие бесплодной земли, технология обращения вспять опустынивания», Rangelands 3, 47–50.
- ^ Клэри, WC и Джонсон, TJ (1983). «Результаты работы с импринтером земли в Юте», в 37-м годовом отчете, Семинар по вегетативной реабилитации и оборудованию, Альбукерке, Нью-Мексико , стр. 23–24, Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, Центр разработки оборудования: Миссула, Монтана.
- ^ Ганскопп, округ Колумбия (1985). «Успех разбросного посева на необработанных, импринтированных и сцепленных пастбищах», в Специальном отчете - Университет штата Орегон, Сельскохозяйственная экспериментальная станция 743, стр. 4-6. Университет штата Орегон : Корваллис, Орегон.