Способ повышения плодородия почвы

Авторы патента:

Цховребов Валерий Сергеевич (RU)

Никифорова Анастасия Михайловна (RU)

Лысенко Вера Ярославна (RU)

Фаизова Вера Ивановна (RU)

Калугин Дмитрий Васильевич (RU)

Новиков Андрей Анатольевич (RU)

Марьин Александр Николаевич (RU)

A01C21/00 - Способы удобрения (удобрения C05; составы, улучшающие состояние почвы или стабилизирующие почву C09K 17/00)

Владельцы патента RU 2630478:

Цховребов Валерий Сергеевич (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ повышения плодородия почвы заключается во внесении в нее фосфогипса, при этом в почву дополнительно вносят концентрат цинковой руды, причем внесение мелиорантов производят дробно, половину дозы фосфогипса и концентрата цинковой руды вносят на стерню, боронуют на глубину 10-12 см с последующей отвальной пахотой на глубину 20-25 см, затем вносят вторую половину дозы мелиоранта и проводят повторное боронование на глубину 10-12 см. Все компоненты взяты при определенном соотношении. Изобретение позволяет повысить плодородие почвы и урожайность сельскохозяйственных культур. 4 ил., 4 пр.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способу повышения плодородия почвы, и может быть использовано для повышения плодородия чернозема выщелоченного путем совместного внесения фосфогипса и концентрата цинковой руды.

Уровень техники

Известен способ повышения плодородия почвы путем внесения в нее удобрений, содержащих микро- и макропитательные вещества, при этом в качестве удобрений используют отходы фосфоритно-апатитной добывающей промышленности, которые вносят на поверхность почвы с последующей обработкой их кислотой, преимущественно серной, выдержкой в течение 15-20 дней и заделкой в почву (см. а.с. SU №1064892, МПК А01С 21/00, С05В 11/00, опубл. 07.01.1984 г.).

Недостатком данного способа является его невысокая эффективность.

Известен состав для химической мелиорации солонцовых почв, содержащий фосфогипс, при этом он дополнительно содержит полифосфат аммония и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

фосфогипс	50,0-60,0
полифосфат аммония
(в пересчете на P₂O₅)	1,02-1,85
вода	остальное

(см. а.с. SU №1504242, МПК C09K 17/00, опубл. 30.08.1989 г.).

Недостатком данного состава является невысокая мелиоративная эффективность, невысокая урожайность.

Известен способ повышения плодородии почвы путем внесения в нее фосфорсодержащего сырья совместно с подкисляющей добавкой, при этом в качестве фосфорсодержащего сырья используют фосфоритную муку, а подкисляющей добавки - фосфогипс при соотношении компонентов в физическом весе 1:1 (см. пат. RU №2178964, МПК А01С 21/00, опубл. 10.02.2002 г.).

Недостатком данного способа является низкое содержание макро- и микроэлементов, а, следовательно, невысокая урожайность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый авторами за прототип является способ повышения плодородия почвы путем внесения фосфогипса, в чернозем обыкновенный карбонатный южно-европейской фации северной зоны Краснодарского края при дозе 20 т/га, что позволило увеличить урожайность подсолнечника до 5,73 т/га, а кукурузы на зерно до 12,44 т/га, что значительно выше, чем в контрольном варианте (соответственно 4,65, 10,72 т/га, НСР₀₅, соответственно 0,47, 0,98 т/га) (см. Мищенко Н.А. Эколого-рекреационный рециклинг фосфогипса в черноземе на примере Краснодарского края / Н.А. Мищенко. Е.В. Громыко, В.П. Калиниченко, В.В. Черненко, С.В. Ларин // Плодородие. - 2009 - №6 (51). - с. 25-26.

Недостатком данного способа является недостаточное содержание в почве цинка, кобальта, молибдена, меди и марганца, что снижает урожайность сельскохозяйственных культур.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа повышения плодородия почвы, обладающего достаточным содержанием подвижного фосфора, калия, серы, исключающего дефицит микроэлементов, таких как марганец, молибден, кобальт, цинк и медь, повышающего плодородие почвы и урожайность сельскохозяйственных культур.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур.

Технический результат достигается с помощью способа повышения плодородия почвы, заключающегося во внесении в нее фосфогипса, при этом в почву дополнительно вносят концентрат цинковой руды, причем внесение мелиорантов производят дробно, половину дозы фосфогипса и концентрата цинковой руды вносят на стерню, боронуют на глубину 10-12 см с последующей отвальной пахотой на глубину 20-25 см, затем вносят вторую половину дозы мелиоранта и проводят повторное боронование на глубину 10-12 см, при следующем соотношении компонентов в т/га:

Фосфогипс	11,5-12,5
Концентрат цинковой руды	0,08-0,15

Таким образом, так как основными недостатками черноземов выщелоченных является низкое содержание фосфора, калия, кальция, серы и микроэлементов, таких как марганец, молибден, кобальт, цинк и медь, причем недостаток фосфора обусловлен низким содержанием минералов класса фосфатов, недостаток серы и калия обусловлен разрушением первичных минералов и их выносом при почвообразовании в низлежащие горизонты, как правило, скопление гипса находятся на глубине около 2-х метров и более. Недостаток подвижных форм микроэлементов связан и их низким валовым содержанием в породе и интенсивным выносом из почвы, поэтому в почву вносят фосфогипс для устранения дефицита серы и кальция, а концентрат цинковой руды вносят для устранения дефицита цинка, при этом фосфогипс - это продукт химической переработки апатитового концентрата. Его получают путем орошения апатита серной кислотой, полученная фосфорная кислота идет на приготовление фосфорных удобрений, а фосфогипс идет в отвал, при этом он содержит 20-22% Ca; 1,4% Mg; 3,4% P₂O₅; 20,2% S; 0,17-0,20% F; 0,1% В; 1% Mn; 0,01% Cu; 0,05% Zn; 0,03% Co; 0,05% Mo, а концентрат цинковой руды содержит около 50% цинка и примеси кобальта, молибдена, меди и марганца.

Сущность способа повышения плодородия почвы заключается в следующем.

В почву вносят фосфогипс и концентрат цинковой руды, причем внесение мелиорантов производят дробно, половину дозы фосфогипса и концентрата цинковой руды вносят на стерню, боронуют на глубину 10-12 см с последующей отвальной пахотой на глубину 20-25 см, затем вносят вторую половину дозы мелиоранта и проводят повторное боронование на глубину 10-12 см, при следующем соотношении компонентов в т/га:

Фосфогипс	11,5-12,5
Концентрат цинковой руды	0,08-0,15

Краткое описание чертежей и иных материалов

На фиг. 1 дан способ повышения плодородия почвы, схема размещения делянок в опыте.

На фиг. 2 - то же, внесение первой половины мелиорантов.

На фиг. 3 - то же, внесение второй половины мелиорантов.

На фиг. 4 - то же, варианты опыта, урожайность, прибавка к урожайности.

Осуществление изобретения

Примеры конкретного выполнения способа повышения плодородия почвы.

Пример 1. Место проведения исследований - опытная станция Ставропольского государственного аграрного университета (СтГАУ). Объектом исследований являлся чернозем выщелоченный мощный малогумусный тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке. В Ставропольском крае он занимает территорию, приуроченную к Ставропольской возвышенности и левому берегу реки Кубань, и имеет сходные параметры состава и свойств с аналогичными почвами Краснодарского края. Черноземы выщелоченные находятся на определенной ступени минеральной деградации. Многие щелочные и щелочно-земельные элементы вымыты и удалены из почвенного профиля. Реакция среды уже кислая или слабо-кислая на почвах, образованных на щелочных лессовидных суглинках. Минеральный состав материнской породы и почвы отличаются по многим параметрам (см. Куприченков М.Т. Земельные ресурсы ставропольского края и их плодородие. / М.Т. Куприченков, Т.Н. Антонова и др. - Ставрополь, 2002. - 320 с./. Основными недостатками черноземов выщелоченных являются низкое или близкое к низкому содержание подвижного фосфора 15-17 мг/кг, калия 180-210 мг/кг, серы 3,0-4,0 мг/кг и дефицит микроэлементов, таких как марганец, молибден, кобальт, цинк и медь. Кроме того, в отсутствие свободного кальция почвы обладают высокой степенью слитости (плотность в летний период составляет более 1,5 г/см³), бесструктурны, в сухой период покрываются глубокими и широкими вертикальными трещинами.

Выполнение способа повышения плодородия почвы проводилось на опытных делянках: размер делянки - 3,6×15 м, площадь опытной делянки - 54 м², учетная площадь делянки - 37,5 м², площадь опыта - 1944 м².

Осуществлялось отдельное и совместное единовременное внесение пород.

1 - контроль

2 - фосфогипс - 11,5-12,5 т/га

3 - фосфогипс - 11,5-12,5 т/га + концентрат цинковой руды 0,08-0,15 т/га.

Вариантов в опыте 3, повторность 3-х кратная (см. фиг. 1, 4).

В почву вносят фосфогипс и концентрат цинковой руды, причем внесение мелиорантов производят дробно, половину дозы фосфогипса и концентрата цинковой руды вносят на стерню, боронуют, например, БДТ-7 на глубину 5 см с последующей отвальной пахотой на глубину 15 см, затем вносят вторую половину дозы мелиоранта и проводят повторное боронование БДТ-7 на глубину 5 см, при следующем соотношении компонентов в т/га:

Фосфогипс	10,0
Концентрат цинковой руды	0,05

Результат: урожайность и прибавка урожайности - невысокая.

Пример 2. Проводят аналогично примера 1, но боронование и соотношение компонентов берут следующее: в почву вносят фосфогипс и концентрат цинковой руды, причем внесение мелиорантов производят дробно, половину дозы фосфогипса и концентрата цинковой руды вносят на стерню, боронуют на глубину 10 см с последующей отвальной пахотой на глубину 20 см, затем вносят вторую половину дозы мелиоранта и проводят повторное боронование на глубину 10 см, при следующем соотношении компонентов в т/га:

Фосфогипс	11,5
Концентрат цинковой руды	0,08

Результат: урожайность и прибавка урожайности - высокая (см. табл., фиг. 4).

Пример 3. Проводят аналогично примера 1, но боронование и соотношение компонентов берут следующее: в почву вносят фосфогипс и концентрат цинковой руды, причем внесение мелиорантов производят также дробно, половину дозы фосфогипса и концентрата цинковой руды вносят на стерню, боронуют на глубину 12 см с последующей отвальной пахотой на глубину 25 см, затем вносят вторую половину дозы мелиоранта и проводят повторное боронование на глубину 12 см, при следующем соотношении компонентов в т/га:

Фосфогипс	12,5
Концентрат цинковой руды	0,15

Результат: урожайность и прибавка урожайности - высокая (см. табл., фиг. 4).

Пример 4. Проводят аналогично примера 1, но боронование и соотношение компонентов берут следующее: в почву вносят фосфогипс и концентрат цинковой руды, причем внесение мелиорантов производят также дробно, половину дозы фосфогипса и концентрата цинковой руды вносят на стерню, боронуют на глубину 12 см с последующей отвальной пахотой на глубину 25 см, затем вносят вторую половину дозы мелиоранта и проводят повторное боронование на глубину 12 см, при следующем соотношении компонентов в т/га:

Фосфогипс	13,0
Концентрат цинковой руды	0,2

Результат: урожайность и прибавка урожайности - высокая, но значительно повысилась себестоимость.

Таким образом, наиболее оптимальными являются примеры 2 и 3. Вносимые горные породы богаты по химическому составу и могут служить основой для реминерализации исследуемых почв.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- повышению плодородия почвы;

- повышение урожайности сельскохозяйственных культур;

- экологическая чистота использования удобрения, являющегося горной породой.

Способ повышения плодородия почвы, заключающийся во внесении в нее фосфогипса, отличающийся тем, что в почву дополнительно вносят концентрат цинковой руды, причем внесение мелиорантов производят дробно, половину дозы фосфогипса и концентрата цинковой руды вносят на стерню, боронуют на глубину 10-12 см с последующей отвальной пахотой на глубину 20-25 см, затем вносят вторую половину дозы мелиоранта и проводят повторное боронование на глубину 10-12 см, при следующем соотношении компонентов в т/га:

Фосфогипс	11,5-12,5
Концентрат цинковой руды	0,08-0,15

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к способу обработки почвы с одновременным внесением удобрений перед посадкой картофеля и устройству для его осуществления.

Способ повышения симбиотической активности зернобобовых культур // 2628520

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к технологии возделывания зернобобовых культур. Способ включает обработку посевов и внесение цеолитсодержащей глины аланит, растворенной в воде.

Способ снижения эрозионных процессов на склоновых землях // 2622664

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к земледелию, и может найти применение при снижении эрозионных процессов на склоновых землях. Способ снижения эрозийных процессов заключается в том, что формируют буферные полосы естественной растительности шириной 2,5-3 м, а между ними располагают культивируемые участки шириной 10-12 м, на которых высевают озимую злаково-бобовую травосмесь и в фазе максимального развития осуществляют укос зеленой массы на высоте 6-8 см.

Способ повышения плодородия почв в засушливых районах крыма // 2618330

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способам повышения плодородия почвы. Способ предусматривает применение севооборотов и восстановление структуры пахотного слоя почвы за счет повышения содержания в нем гумуса.

Способ содержания почвы виноградников на склоновых землях // 2618317

Изобретение относится к области виноградарства. Способ включает внесение питательных компостов, выращивание растений на зеленое удобрение и использование виноградной лозы для повышения плодородия почвы.

Способ пропорционально-дифференцированного внесения удобрений // 2613468

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способу внесения в почву удобрений. Способ включает отбор образцов на анализ, определение содержания элементов питания растений в почвенных образцах.

Способ определения оптимальной дозы первой азотной подкормки озимых колосовых культур // 2609909

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к технологии возделывания озимых колосовых культур. Способ включает определение времени начала весенней вегетации (ВНВВ) озимых колосовых культур, отбор почвенных образцов из слоя 0-20 см и растительных образцов с учетных площадок поля в период начала весенней вегетации растений, подсчет в них всех живых стеблей длиной >10 мм, определение густоты агрофитоценоза (АФЦ), принятие решения о величине планируемой урожайности.

Ротационный мелиоративный рыхлитель // 2608067

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к ротационным почвообрабатывающим орудиям для рыхления почвы с одновременным внесением в почву мелиорантов и удобрений.

Способ биоконверсии пожнивных остатков сельскохозяйственных культур // 2607378

Изобретение относится к биотехнологии и может найти применение при улучшении плодородия почв в биологическом земледелии. Смешивают остатки содержимого рубца убойного скота жвачных животных, содержащего микроорганизмы и патоку в соотношении 1:10.

Способ и система орошаемого земледелия в гумидной зоне // 2605759

Система биоинтенсивного орошаемого земледелия включает стационарные грядки, траншеи посередине грядок, заполненные растительными остатками, поливные борозды, систему с переносными трубопроводами для полива по бороздам, туманообразующие установки с генератором омагниченной и электризованной воды, участки полива которых ограничены ветрозащитными экранами.

Способ и устройство определения содержания питательных веществ в почве // 2631088

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства, в частности к автоматизированным оптико-электронным системам определения содержания питательных веществ в почве. В способе содержание и концентрации основных питательных элементов в почве (азота, фосфора и калия) определяют пропорционально цветовым оттенкам спектра, фиксируемым цветной видеокамерой при сгорании в пламени образцов почвы, отобранных в процессе движения трактора с устройством по полю, с последующей обработкой сигнала видеокамеры на бортовом компьютере. Устройство содержит установленные в передней части трактора подвижную и неподвижную рамы, соединенные осью. На подвижной раме жестко закреплены почворез, отражающие экраны-уплотнители, и ось, на которой крепится устройство для забора почвы с рабочим и направляющим цилиндрами. Передвижение подвижной рамы относительно неподвижной рамы осуществляется гидроцилиндром. В верхней части рабочей камеры, где расположено устройство для забора почвы, между рабочим и направляющим цилиндрами устанавливают газовую горелку, напротив которой в боковой стене барабана устройства для забора почвы расположено отверстие, защищенное жаропрочным стеклом, за которым снаружи закреплена закрытая защитным кожухом цветная видеокамера. Изобретения обеспечивают автоматизацию процесса определения содержания питательных веществ в почве. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Способ повышения сахаристости сахарной свеклы в цчр // 2634053

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам внесения удобрений, и может быть использовано для получения корнеплодов сахарной свеклы с высоким содержанием сахара в Центрально-Черноземном регионе. Способ включает проведение двух внекорневых подкормок сахарной свеклы хелатом калия в дозе по 0,5 л/га K2O. Первую подкормку проводят в третьей декаде июля, вторую - в третьей декаде августа. Способ позволяет повысить урожайность сахарной свеклы и сахаристость корнеплодов. 1 табл.

Способ повышения плодородия почвы // 2635697

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к земледелию, и может быть использовано при обработке почвы. Способ повышения плодородия почвы включает внесение в почву гранулированной смеси птичьего помета и золошлакового материала от сжигания каменного угля в соотношении 1:1 в количестве 5-10 т на 1 га. Изобретение обеспечивает повышение содержания основных элементов питания растений, улучшает структурное состояние почвы, повышает урожайность сельскохозяйственных культур. 3 табл.

Способ стимуляции роста и развития огурцов в закрытом грунте // 2638324

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к овощеводству. Способ включает обработку растений биопрепаратом. При этом перед посевом огурцов в почву вносят сухой помет из расчета 100 кг/га азота и на его фоне в течение вегетации посевы периодически стимулируют водным 0,2% раствором измельченных шишек хвойных пород, которые предварительно настаивают в соотношении 1:100 в течение 10-12 часов. Способ позволяет упростить способ, повысить продуктивность растений и снизить их заболеваемость. 2 табл., 1 пр.

Бионический способ активации субстратов, используемых для выращивания растений // 2638325

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Осуществляют активацию субстратов посредством воспроизведения в субстрате, предназначенном для выращивания растений, ассоциативного симбиоза композиции микробиологических инокулянтов и живой биомассы зеленых микроводорослей, либо сине-зеленых микроводорослей, либо комбинации зеленых и сине-зеленых микроводорослей, обеспечивающего воспроизведение в субстрате процесса кислородно-углеродного цикла аналогично происходящему в условиях естественного почвенного биоценоза. Производят внесение в субстрат композиции микробиологических инокулянтов, питание которых осуществляют за счет внесения в субстрат живой биомассы зеленых микроводорослей, либо сине-зеленых микроводорослей, либо комбинации зеленых и сине-зеленых микроводорослей. Обеспечивается образование, накопление и разложение органических веществ до легкоусваиваемых корневой системой форм. 6 з.п. ф-лы.

Бионический способ выращивания растений // 2638326

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Осуществляют обеспечение питания корневой системы растения посредством воспроизведения в субстрате, предназначенном для выращивания растений, ассоциативного симбиоза композиции микробиологических инокулянтов и живой биомассы зеленых микроводорослей, либо сине-зеленых микроводорослей, либо комбинации зеленых и сине-зеленых микроводорослей, обеспечивающего воспроизведение в субстрате процесса кислородно-углеродного цикла аналогично происходящему в условиях естественного почвенного биоценоза. Производят внесение в субстрат композиции микробиологических инокулянтов, питание которых осуществляют за счет внесения в субстрат живой биомассы зеленых микроводорослей, либо сине-зеленых микроводорослей, либо комбинации зеленых и сине-зеленых микроводорослей. Обеспечивается образование, накопление и разложение органических веществ до легкоусваиваемых корневой системой форм. 6 з.п. ф-лы.

Способ посева сидеральных культур в биологическом земледелии // 2638654

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к земледелию, и может найти применение при возделывании полевых культур, используемых на зеленое удобрение без химических средств. Способ заключается в том, что сидеральные культуры высевают чередующимися рядами, поливают их минеральной водой, скашивают и запахивают. При этом после уборки гречихи высевают пожнивно клевер александрийский широкорядно. Весной между рядами подсевают амарант. В фазу бутонизации бобового компонента однолетнего клевера надземную биомассу обеих культур скашивают и орошают минеральной водой Нальчик в дозе 200-250 л/га. После подсушивания запахивают в почву. Изобретение позволяет без применения химических средств получить экологически безопасную продукцию сельскохозяйственных культур и повысить их урожайность. 1 табл., 2 пр.

Способ определения доз минеральных удобрений под планируемую урожайность сельскохозяйственных культур // 2641523

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ определения доз минеральных удобрений под планируемую урожайность сельскохозяйственных культур включает агрохимический анализ, определение поправочных коэффициентов и расчет доз удобрений с учетом величины планируемой урожайности, агрохимических показателей почвы, агротехнических факторов и биологических особенностей сельскохозяйственных культур, при этом расчет доз удобрений ведут с учетом дополнительного влияния предшественника в севообороте и нормативов выноса элементов минерального питания, зависящих от уровня урожайности, причем расчет доз фосфорных и калийных удобрений осуществляют по формуле: НУ=(Ву-Ву×Кn):КИУ×100, где НУ - норма P2O5, K2O, кг/га; Ву - вынос P2O5, K2O с планируемым урожаем, кг/га; Кn - коэффициент использования P2O5, K2O из почвы от выноса с урожаем; КИУ - коэффициент использования питательных веществ из удобрений, %, а расчет нормы азотных удобрений рассчитывают по преобразованной формуле: НУ=(Ву-(Ву×Кn (фосфора)×К)):КИУ×100, где К - вынос азота с планируемым урожаем, вынос P2O5 с планируемым урожаем. Изобретение позволяет снизить затраты минеральных удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур. 2 табл., 1 пр.

Способ повышения продуктивности культурных сенокосов и пастбищ // 2642858

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ повышения продуктивности культурных сенокосов и пастбищ включает внекорневую подкормку отрастающего травостоя минеральными веществами и биопрепаратами, причем внекорневую подкормку отрастающего весной травостоя осуществляют водным раствором смеси содержащихся в фитоценозе бобовых трав путем запаривания их листьев в количестве 5-10%, а после остывания раствора и его процеживания дополнительно вводят биопрепарат Никфан в количестве 0,1% от общего объема жидкости. Изобретение позволяет повысить эффективность эксплуатации культурных сенокосов и пастбищ, увеличить урожай кормовой массы. 1 табл., 2 пр.

Бесполивный способ повышения плодородия почвы // 2644168

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает нарезку траншей или ям во вневегетационный период и внесение в них органических удобрений. При этом на дно траншеи вносят древесный уголь и присыпают землей, на которую вместо жидких органических удобрений вносят твердые органические удобрения – солому, стебли растений, опавшие листья, там же размещают аккумуляторы тепла в виде пластиковых бутылок с водой или камней. Способ обеспечивает повышение плодородия почвы путем сохранения влаги. 1 ил.