Применение шлака в качестве мульчирующего материала (варианты)
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к материалам, используемым для улучшения и стабилизации почвы, а именно к мульче. Никелевый шлак содержит оксиды железа (II), железа (III), кремния, алюминия, кальция и магния, а водорастворимые хлориды применяют в качестве мульчирующего материала. Изобретение обеспечивает повышение экологичности и безвредности мульчирующего материала для человека и растений, улучшение его технологичности и снижение затрат на производство. 2 н.п. ф-лы.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к материалам, используемым для улучшения и стабилизации почвы, а именно к мульче.
Мульчирование - один из наиболее эффективных способов поддержания здоровья растений. Использование мульчирования способствует сохранению рыхлости почвы, предотвращению ее эрозии и образованию корки на ней, значительному сокращению роста сорняков и испарения влаги из почвы и, как следствие, снижению частоты поливов. В летнее время мульчирование не дает перегреваться верхнему слою почвы и сохраняет оптимальную для роста и развития температуру. Осеннее мульчирование применяют для защиты почвы от выветривания, вымывания и промерзания, что является залогом хорошего развития растений на будущий год.
В качестве мульчирующего материала широко применяют солому и навоз (см. Н.Г. Никитичева. Воздействие мульчирования почвы черного пара и видов мульчи на некоторые типы сегетальной растительности. / Модели и технологии оптимизации земледелия: сборник докладов международной научно-практической конференции, 9-11 сентября 2003 г. Курск, 2003. - С.372).
Недостатком такого вида мульчирующего материала является вероятность возникновения на соломе патогенной микрофлоры, в частности грибов, которые в почве являются антагонистами полезной для растений аэробной микрофлоры. Кроме того, велика вероятность распространения вредителей и болезней, передающихся через остатки сгнивших растений, таким образом, не исключена опасность передачи заражения болезнями человеку во время работы по перевозке и внесению навоза, а впоследствии и через урожай. Помимо этого, навозный перегной быстро меняет форму (структуру), вследствие чего его невозможно использовать повторно.
Также в качестве мульчирующего материала применяют полимерную пленку, полупрозрачную или черного цвета, с рассредоточенными по всей ее площади отверстиями диаметром 0,25-4 мм, укладываемую на поверхность почвы (см. Мишин А. Для сада и огорода. Поделки и советы. Издание 2-е. - М.: Московская правда, 1989, с.18, совет 88, Черные грядки).
Недостатки применения полимерных пленок связаны с их небольшим весом и гладкой поверхностью, которые затрудняют закрепление полимерной мульчи на поверхности почвы, причем при слабом закреплении пленка легко повреждаются от воздействия сильного ветра и неосторожного обращения орудиями труда. Необходимость заделки и извлечения краев пленочных лент из почвы значительно усложняет выполнение мульчи.
К основным сферам применения шлаков цветной металлургии, в частности никелевого и медного, относится производство абразивного порошка (см., например, http://www.uralgrit.com/glossary/nikelshlak) и производство цемента (http://www.newchemistry.ru/printletter.php?n_id=3592), а также использование в качестве заполнителей бетона (Гуревич Б.И., Тюкавкина В.В., «Гранулированные медно-никелевые шлаки для изготовления стеновых блоков». Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН, http://www.kolasc.net.ru/russian/innovation_ksc/3.28.pdf)
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является повышение экологичности и безвредности мульчирующего материала для человека и растений, улучшение его технологичности и снижение затрат на производство.
По первому варианту изобретения указанный технический результат достигается тем, что никелевый шлак, содержащий оксиды железа (II), железа (III), кремния, алюминия, кальция и магния, а также водорастворимые хлориды при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| оксид железа (III) | 20-30 |
| оксид кремния | 10-30 |
| оксид алюминия | 10-15 |
| оксид железа (II) | 30-49 |
| оксид кальция | 6-10 |
| оксид магния | не более 8 |
| водорастворимые хлориды | не более 0,001, |
применяют в качестве мульчирующего материала.
По второму варианту изобретения указанный технический результат достигается тем, что медный шлак, содержащий оксиды железа (II), железа (III), кремния, алюминия, кальция и магния, а также водорастворимые хлориды при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| оксид железа (III) | 2-10 |
| оксид кремния | 20-40 |
| оксид алюминия | 2-10 |
| оксид железа (II) | 30-49 |
| оксид кальция | 6-10 |
| оксид магния | не более 8 |
| водорастворимые хлориды | не более 0,001, |
применяют в качестве мульчирующего материала.
Никелевый шлак (гранулированный шлак никелевого производства) и медный шлак (гранулированный шлак медеплавильного производства) представляют собой зернистый порошок черного цвета со стеклянным блеском.
Применение никелевого и медного шлака в качестве мульчирующего материала не влияет на состав почвы и содержание в ней элементов питания, является экологически безопасным.
Никелевые и медные шлаки имеют высокий показатель динамической прочности, вследствие чего они не крошатся, что способствует повышению удобства их использования.
Перед тем как использовать никелевые и медные шлаки в качестве мульчирующего материала, их предварительно обеспыливают и очищают.
Осуществление изобретения подтверждается примерами конкретного выполнения.
Никелевые и медные шлаки в качестве мульчирующего материала применяют следующим образом.
Перед нанесением слоя мульчи почву поверхностно разрыхляют и пропалывают. Мульчу рекомендуется класть под растения прямо во время посадки. Как правило, достаточно выкладывать пятисантиметровый слой мульчи - он защищает поверхность почвы и препятствует прорастанию сорняков. Более толстый слой - толщиной 10-15 см - позволяет предотвратить рост многолетних сорняков.
Пермской государственной сельскохозяйственной академией были применены никелевые и медные шлаки предлагаемых составов в качестве мульчирующего материала. В качестве растительного материала брали проростки яровой пшеницы сорта Горноуральская. Полив растений проводили ежедневно.
При уборке урожая яровой пшеницы на 28 день отмечено увеличение продуктивности проростков яровой пшеницы, в том числе их облиственности и длины побегов.
1. Никелевый шлак, содержащий оксиды железа (II), железа (III), кремния, алюминия, кальция и магния, а также водорастворимые хлориды при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| оксид железа (III) | 20-30 |
| оксид кремния | 10-30 |
| оксид алюминия | 10-15 |
| оксид железа (II) | 30-49 |
| оксид кальция | 6-10 |
| оксид магния | не более 8 |
| водорастворимые хлориды | не более 0,001, |
применяют в качестве мульчирующего материала.
2. Медный шлак, содержащий оксиды железа (II), железа (III), кремния, алюминия, кальция и магния, а также водорастворимые хлориды при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| оксид железа (III) | 2-10 |
| оксид кремния | 20-40 |
| оксид алюминия | 2-10 |
| оксид железа (II) | 30-49 |
| оксид кальция | 6-10 |
| оксид магния | не более 8 |
| водорастворимые хлориды | не более 0,001, |
применяют в качестве мульчирующего материала.
