Способ рекультивации земель

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для восстановления растительного и почвенного покрова на голых грунтах в условиях Арктики и Субарктики. Способ рекультивации земель включает боронование грунта и формирование почвенного и растительного покрова внесением в грунт культивирующих добавок, В качестве культивирующих добавок используют отходы семяпроизводства - полову. Количество половы определяют с учетом норм высева каждого из составляющих ее компонентов. Оптимальны следующие условия: используют полову с содержанием семян 43-37%, количество половы определяют по нормам высева и коэффициентам чистоты каждого из составляющих ее компонентов, норму высева компонента половы расчитывают по формуле G=100·M/N, где G - норма высева компонента, М - количество компонента на 1 га при 100% всхожести и чистоте, N - натурная всхожесть семян, коэфициент чистоты рассчитывается по формуле T = 100 σ/a, где T - коэффициент чистоты, σ - количество компонента в несортированной массе, Q - общее количество несортированной массы. Используют полову, содержащую неотвеянные семена растений: рожь посевную, капусту-рапс, фацелию пижмолистную, полынь Сиверса, ромашку Хукера, овсянницу красную, пырей ползучий, мятлик болотный, лисохвост тростниковый, бекманию обыкновенную, полевицу гигантскую, арктофилу рыжую, луговик дернистый, вейник Хольма, вейник наземный. Изобретение позволяет повысить качество рекультивации земель при одновременном сокращении затрат на процесс в целом. 5 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для восстановления растительного и почвенного покрова на голых грунтах в условиях Арктики и Субарктики.

Известен способ рекультивации земель путем внесения в почву удобрительно-посевного материала, полученного микробиологической трансформацией смеси лигнин-опилки-птичий помет, обогащенного минеральными удобрениями, в который перед гранулированием добавляют семена многолетних трав местных видов, адаптированных к суровым климатическим условиям Крайнего Севера (RU, 2093974, A 01 B 79/02, 1997).

Недостатком известного способа является его трудоемкость и сложность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ рекультивации земель, включающий боронование грунта и формирование почвенного и растительного покрова внесением в грунт культивирующих добавок в виде сложной травосмеси видов растений олиготрофной природы с широким экологическим диапазоном, при этом используют травосмесь трех групп основных видов растений или часть из них заменяют, при этом в первой группе используют капусту полевую, капусту рапс, крестовик арктический, лебеду раскидистую, марь белую, пиретрум перистый, полынь Сиверса, полынь Телезия, пустырник пятилокастый, ромашку Хуккера, сумочник пастуший, фацелию пижмолистую или марь сизую, марь многосемянную, рыжик посевной, горчицу посевную, якутку полевую, сурепку обыкновенную, свербигу восточную, ромашку непахучую, молокан сибирский, полынь обыкновенную, крестовик обыкновенный, гулявник Лозеля, во второй группе используют бекманию обыкновенную, волоснец сибирский, мятлик болотный, лисохвост тростниковидный, овсяницу красную, плевел опьяняющий, полевицу гигантскую, пырей ползучий или овсяницу гигантскую, лисохвост луговой, бекманию восточную, кострец безостый, полевицу ползучую, мятлик луговой, тимофеевку луговую, двуксточник тростниковидный, в третьей группе используют арктофилу рыжую, вейник лапландский, вейник наземный, луговик обский, мятлик арктический, овсяницу песчаную, полевицу северную, полевицу собачью, манник складчатый, пушицу влагалищную или лисохвост альпийский, вейник Хольма, вейник Лангдорфа, луговик дернистый, луговик альпийский, пушицу среднюю, пушицу русскую, пушицу шейхдериеву, луговик северный, мятлик альпийский с определенной минимальной массой семян в группах при их замещении (RU, 2101901, A 01 B 79/02, 1998).

Недостатком известного способа является его экономическая и экологическая малопригодность в условиях Арктики и Субарктики, кроме того, он предполагает посев универсальной смеси семян в чистом виде.

Сортировка-очистка семян является одной из самых сложных и дорогих операций семяпроизводства. Особенно это касается многолетних мелкосемянных трав, сортировка семян которых сопровождается потерями от 50 до 70% собранного после обмолотки урожая.

Техническим результатом изобретения является повышение качества рекультивации земель при одновременном сокращении затрат на процесс в целом.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе рекультивации земель, включающем боронование грунта и формирование почвенного и растительного покрова внесением в грунт культивирующих добавок, согласно изобретению в качестве культивирующих добавок используют отходы семяпроизводства - полову, при этом количество половы определяют с учетом норм высева каждого из составляющих ее компонентов.

Указанный технический результат достигается в оптимальной степени при соблюдении следующих условий: - используют полову с содержанием семян 43-37%; - количество половы определяют по нормам высева и коэффициентам чистоты каждого из составляющих ее компонентов; - норму высева компонента половы рассчитывают по формуле G = 100·M/N, где G - норма высева компонента, кг; M - количество компонента на 1 га при 100% всхожести и чистоте, кг; N - натурная всхожесть семян, %; - коэффициент чистоты рассчитывают по формуле: T = 100·S/Q, где T - коэффициент чистоты, %; S - количество компонента в несортированной массе, кг;
Q - общее количество несортированной массы, кг;
- используют полову, содержащую неотвеянные семена растений: рожь посевная, капуста-рапс, фацелия пижмолистная, полынь Сиверса, ромашка Хукера, овсяница красная, пырей ползучий, мятлик болотный, лисохвост тростниковидный, бекмания обыкновенная, полевица гигантская, арктофила рыжая, луговик дернистый, вейник Хольма, вейник наземный.

Заявленное техническое решение соответствует условиям патентоспособности "Новизна", "Изобретательский уровень" и "Промышленная применимость", т.к. предлагаемая совокупность признаков: боронование грунта и формирование почвенного и растительного покрова внесением в грунт культивирующих добавок с использованием в качестве культивирующих добавок отходов семяпроизводства - половы, при этом количество половы определяют с учетом норм высева каждого из составляющих ее компонентов, приводит к достижению неочевидного результата: повышению качества рекультивации земель при одновременном сокращении затрат на процесс в целом.

В известных способах рекультивации земель полову как отход семяпроизводства выбрасывали во внешнюю среду. Вместе с тем для создания благоприятных условий прорастания семян и развития проростков необходима мульча, которую традиционно готовят отдельно от семяпроизводства. Следовательно, на приготовление мульчи требуются дополнительные материальные затраты.

В настоящем изобретении решена задача разработки экономически наиболее выгодного способа биологической рекультивации разрушенных земель в условиях Арктики и Субарктики путем высева сложной смеси несортированных семян растений, включающих в свою массу отход семяпроизводства - полову, выполняющую роль мульчи.

Сущность изобретения заключается в следующем.

После обмолота сортировку семян не проводят. Масса урожая после обмолота распадается на две части: солома (сено) и полова с семенами. Соотношение семян в полове различное, зависит от техники обмолота и вида растений. В предлагаемом способе используют полову с содержанием семян 43-37%.

Составление травосмеси для биологической рекультивации проводят по количественному соотношению семян и их всхожести. Количество половы определяют по нормам высева и коэффициентам чистоты каждого из составляющих ее компонентов.

Норму высева компонента половы рассчитывают по формуле G= 100·M/N, где:
G - норма высева компонента, кг;
M - количество компонента на 1 га при 100% всхожести и чистоте, кг;
N - натурная всхожесть семян, %.

Коэффициент чистоты рассчитывают по формуле T = 100·S/Q, где:
T - коэффициент чистоты, %;
S - количество компонента в несортированной массе, кг;
Q - общее количество несортированной массы, кг.

Пример осуществления способа.

Сначала по имеющемуся в хозяйстве семенному фонду составляют расчетную травосмесь при 100% всхожести и чистоты (таблица, колонка 3). Затем лабораторно определяют всхожесть семян для каждого вида (данные в колонке 4). По проценту всхожести семян определяют норму высева при 100% чистоте (данные в колонке 5).

Из несортированной массы каждого вида травосмеси берут навеску (100 граммов в четырех повторностях) для определения чистоты (процента соотношения семян в полове) посевного материала (данные в колонке 6).

По нормам высева семян и коэффициентам чистоты определяют несортированную высеваемую массу (данные в колонке 7).

В хозяйстве имеют неотвеянные семена 15-ти видов растений (данные в колонке 2). Из них составляют теоретическую травосмесь (данные в колонке 3). В том числе в травосмесь вошла овсяница красная в количестве 12 кг на 1 га при 100% всхожести и чистоте. Натурная всхожесть семян составила 82% (данные в колонке 4). Определяют норму высева овсяницы красной при 82% всхожести и 100% чистоте. Она равна 14,63 кг на 1 га (12 кг·100/82) - это необходимое количество семян овсяницы красной (данные в колонке 5).

По коэффициенту чистоты (данные в колонке 6) и по нормам высева (данные в колонке 5) определяют количество неотсортированной высеваемой массы овсяницы красной (данные в колонке 7), оно составляет 54,2 кг (14,63·100/27).

Таким образом ведут расчет по каждому виду травосмеси. Несортированные семена 15-ти видов объединяют и образуется сложная травосмесь в массе 392,09 кг, состоящей из семян (146,57 кг) и половы (245,52 кг).

Использование предлагаемого изобретения по сравнению с ближайшим аналогом позволяет сохранить урожай семян трав, теряемый при сортировке от 50 до 70%.

Сортировка семян многолетних трав - процесс очень энергоемкий и требует большого количества трудовых затрат. Стоимость сортировки семян многолетних трав в 2-3 раза дороже обмолота. Отсюда экономия средств, равная стоимости сортировки.

Изобретение позволяет рационально использовать отходы семяпроизводства трав. Высеваемая полова выполняет роль мульчи и тем самым повышает качество рекультивации разрушенных земель. Материальные затраты на производство мульчи равны и даже превосходят затраты, связанные с уборкой урожая трав вместе с обмолотом.

Комплексный подход в решении задачи рекультивации разрушенных земель, позволяющий сохранить семенной фонд, использовать отходы семяпроизводства, снизить материальные и трудовые затраты позволяет добиться повышения качества при одновременном резком сокращении затрат на процесс в целом и обеспечить рациональное использование природных ресурсов.

Формула изобретения

1. Способ рекультивации земель, включающий боронование грунта и формирование почвенного и растительного покрова внесением в грунт культивирующих добавок, отличающийся тем, что в качестве культивирующих добавок используют отходы семяпроизводства - полову, при этом количество половы определяют с учетом норм высева каждого из составляющих ее компонентов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют полову с содержанием семян 43 - 37%.

3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что количество половы определяют по нормам высева и коэффициентам чистоты каждого из составляющих ее компонентов.

4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что норму высева компонента половы рассчитывают по формуле
G = 100 · M/N,
где G - норма высева компонента, кг;
М - количество компонента на 1 га при 100% всхожести и чистоте, кг;
N - натурная всхожесть семян, %.

5. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что коэффициент чистоты рассчитывают по формуле
Т = 100 · S/Q,
где Т - коэффициент чистоты, %;
S - количество компонента в несортированной массе, кг;
Q - общее количество несортированной массы, кг.

6. Способ по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что используют полову, содержащую неотвеянные семена растений: рожь посевная, капуста-рапс, фацелия пижмолистная, полынь Сиверса, ромашка Хукера, овсяница красная, пырей ползучий, мятлик болотный, лисохвост тростниковый, бекмания обыкновенная, полевица гигантская, арктофила рыжая, луговик дернистый, вейник Хольма, вейник наземный.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2