Способ сидерации токсических почв

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает посев в системе севооборота сидеральных культур и запашку их с поливом минеральной водой. После уборки кукурузы высевают смесь рыжика озимого и клевера инкарнатного в соотношении 1:1. На следующий год в фазу бутонизации бобового компонента зеленую массу обеих культур скашивают с одновременным измельчением смеси, покрывая ее слоем измельченной глины аланит в количестве 2-3 т/га, которую насыщают сероводородной водой в количестве 200-250 л/га, и при внесении удобрительной смеси добавляют 10-15% органических веществ - кукурузных кочерыжек с последующей запашкой всей биомассы в почву. Способ позволяет упростить сидерацию токсических почв. 1 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может найти применение при снижении токсических почв, загрязненных тяжелыми металлами, в частности мышьяком.

Известен способ, при котором высевают сидеральные культуры в разные сроки. В фазу мол очно-восковой спелости семян амаранта осуществляют запашку биомассы, а на следующий год после отрастания запахивают вязель пестрый (патент №2190315, опубликован 10.10.2002, Бюл: №28, МПК AO1С 7/00, AO1В 79/02).

Известный способ недостаточно эффективный, поскольку запахивают каждую культуру отдельно в первый и второй годы.

Известен также способ, в котором в качестве сидеральных культур высевают семена никандры физалисовидной и кормовых бобов чередующими рядами и в фазе бутонизации осуществляют полив минеральной водой, а в фазе окончания цветения надземную массу измельчают и запахивают в почву (патент №2201054, опубликован 27.03.2003, Бюл. №9, МПК AO1В 79/02).

Указанный способ также усложнен тем, что каждую культуру высевают отдельно чередующими рядами.

Известным техническим решением является способ сидерации токсических почв, при котором высевают сидеральные культуры в разные сроки, причем высевают посев однолетнего клевера шабдар, а спустя 30-40 дней в междурядья рыжик озимый. На следующий год обе культуры скашивают, покрывая, слоем глины и птичьего помета (патент №2619982 опубликован 22.05.2017 Бюл. №15).

Способ имеет недостатки:

- раздельный способ посева обеих культур, что повышает затраты технического решения;

- после оздоровления почвы высевают кукурузу, требующей значительного использования пестицидов, загрязняющих почву и ее микрофлору. При этом сидерацию почв необходимо проводить дополнительно, что снижает эффективность способа.

Наиболее близким техническим решением является способ, при котором в качестве сидеральных культур используют растения, аккумулирующие тяжелые металлы; клевер александрийский, высеваемый широкорядно, а на следующий год в междурядья подсевают амарант с последующим поливом минеральной водой и запашкой скошенной зеленой биомассы (патент №2638654 опубликован 15.12.2017, Бюллетень №35).

Недостаток способа - прототипа является раздельный способ посева сидеральных культур, что усложняет техническое решение.

Технический результат - упрощение способа.

Техническое решение заявленного объекта, в отличие от прототипа, включающего посев в системе севооборота сидеральных культур и запашку их с поливом минеральной водой, состоит в том, что после уборки кукурузы высевают смесь рыжика озимого и клевера инкарнатного в соотношении 1:1, а на следующий год в фазу бутонизации бобового компонента зеленую массу обеих культур скашивают с одновременным измельчением смеси, покрывая ее слоем измельченной глины аланит в количестве 2-3 т/га, которую насыщают сероводородной водой в количестве 200-250 л/га и при внесении смеси добавляют 10-15% органических веществ- кукурузных кочерыжек с последующей запашкой всей биомассы в почву.

Способ осуществляется следующим образом.

В севооборотах при возделывании кукурузы применяют комплекс химических веществ, содержащих мышьяк, которые вызывают токсичность почв и с повышением его дозы задерживается прорастание семян, увядание листьев, задерживание образования придаточных корней, нарушается обмен веществ.

Антропогенными источниками мышьяка являются: 1) пестициды, десиканты, нефть, различные медикаменты и пищевые добавки. Сумма всех антропогенных поставок за последние годы составляет 110 тыс. тонн в год. Процессы выветривания и эрозия почв дают в год около 45 тыс. тонн мышьяка, из них 73% в растворенной форме.

Вносимые минеральные удобрения суперфосфат (содержит 300 мг/кг мышьяка), аммиачная селитра (содержит 60 мг/кг мышьяка). С нитратами, сульфатами и пестицидами под кукурузу в почву попадает более 10 г/га, при допустимых пределах 2 мг/га.

Особенно большое количество мышьяка накапливается в кислой почве, что способствует ассимиляции этого токсиканта в растения, а также перемещением этого вещества в нижние слои почвы.

На мобильность мышьяка влияет удобрение серы, которая ограничивает доступность токсиканта путем связывания его в слаборастворимые формы.

Большое влияние на мобильность мышьяка оказывает органические вещества, которые способствуют его детоксикации.

В предлагаемом объекте такими органическими веществами служат запахиваемые сидеральные культуры рыжика и клевера инкарнатного, обладающие высокими сорбционными свойствами, а также кукурузные кочерыжки. В частности высеянные семена рыжика озимого содержат фосфорную кислоту, которая входит в реакцию с мышьяком и недоступна для растений.

Цеолитсодержащая глина Аланит (Северо-Осетинского происхождения) содержит (в %): кремний 52,7; кальций 32,6; железо 6,17; марганец, серу, фосфор, калий, медь, цинк (в пределах 0,1-0,9%) и другие микроэлементы. За счет высокого содержания кальция, реакция среды глины щелочная (ph - 9,3), позволяющая снизить кислотность почвы.

Кукурузные кочерыжки - отход сельскохозяйственного производства обычно используется в промышленности для производства фурфурола и активированного угля. Химический состав стержня (отсутствие смол, воска, тяжелых металлов) (нейтральное ph) обеспечивает дополнение как идеальный органический носитель, в состав которого входят: лигнин-8%, целлюлоза-42% и другие безопасные для окружающей среды вещества. Кроме того, кукурузные кочерыжки обладают высокой сорбционной способностью поглощать вредные для жизнедеятельности вещества (мышьяк, ртуть и др.).

Растворимость кремния, содержащегося в аланите (52,7%), повышается в водных растворах. При этом резко возрастает усвоение необходимого для растений кремния и других необходимых веществ. Подщелачивание кислой почвы способствует активности азотфиксирующей способности клубеньковых бактерий, расположенных на корневой системе клевера инкарнатного.

За счет низкой водоотдачи аланита (около 3%) и высокой теплоемкости (коэффициент 0,34), аланит способствует развитию растений с одновременной детоксикацией почвы в связи с высокой сорбционной способностью цеолитсодержащей глины. Мышьяк легко сорбируется аланитом. Кроме того, высеваемые сидеральные культуры обладают аккумулирующими способностями.

Вносят аланит в количестве 2-3 т/га за счет высокой влагоудерживающей способности и полученной сероводородной воды Серноводская (Северо-Кавказского происхождение), содержащей (в мг/л): калий-6,6%; натрий-85,5; магний-34,2; кальций-152,4; фторид-1,0; хлорид-115,8; сульфат серы-242,0; гидрокарбонат НСО3-366,1; йод-0,8 (природный).

Содержащая в минеральной воде сера входит в соединение с мышьяком и не доступна для растений и других органических веществ. Внесением такого состава веществ пополняют почву биологическим азотом клевера инкарнатного и органическими веществами обеих скошенных культур.

Клевер инкарнатный способен накопить в почве до 150 кг биологического азота, достигая высоты растений в период скашивания более 60 см и биомассой обеих культур более 20 т/га.

Рыжик озимый, кроме своей аккумулирующей способности, содержит в семенах ряд, эфирных масел, ингибирующих прорастание многих однолетних сорных растений, которые исчезают без внесения гербицидов.

Пример 1: После уборки зерна кукурузы в начале сентября обрабатывали почву для посева мелких семян рыжика озимого и клевера инкарнатного в количестве по 15 кг каждой культуры. На следующий год, в фазу бутонизации (при достижении полного развития культуры) клевера инкарнатного оба вида растений скашивают с одновременным измельчением сенокосилкой-измельчителем КИР-1,5. На скошенную массу размещали смесь удобрений измельченной глины аланит 2 т/га смешанной с минеральной водой 200 л и 220 кг кочерыжек кукурузы. Всю массу вносили агрегатом МЖУ-16, предназначенного для самозагрузки, транспортирования, перемешивания и сплошного поверхностного распределения. Через 2-3 часа всю скошенную и удобренную массу запахивали в почву.

Пример 2: Способ осуществляли как первом примере, но в отличие от него, вносили смесь удобрений в количестве 3 т/га аланита и 250 сероводородную воду, к которым добавляли 15% кочерыжек, то есть к общему объему 487,5 кг/га.

Проведенный анализ перед уборкой показал, что мышьяк достигает 2,6+мг/кг сухой почвы.

Результаты опыта сведены в таблицу.

Полученные результаты свидетельствуют, что предлагаемый вариант на 85,4% снижает содержание мышьяка в почве. За счет использования местного сырья и отходов растениеводства снижаются затраты на осуществление способа. Очистка кукурузного поля от соединений мышьяка обеспечивает получение качественной продукции. За счет применения совместного посева обеих культур повышается эффективность способа.

Способ сидерации токсических почв, включающий посев в системе севооборота сидеральных культур, запашку их с поливом минеральной водой, отличающийся тем, что после уборки кукурузы высевают смесь рыжика озимого и клевера инкарнатного в соотношении 1:1, а на следующий год в фазу бутонизации бобового компонента зеленую массу обеих культур скашивают с одновременным измельчением смеси, покрывая ее слоем измельченной глины аланит в количестве 2-3 т/га, которую насыщают сероводородной водой в количестве 200-250 л/га, и при внесении удобрительной смеси добавляют 10-15% органических веществ - кукурузных кочерыжек с последующей запашкой всей биомассы в почву.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к экологии. Осуществляют обеззараживание токсиканта при смешивании с веществом серы.

Изобретение относится к гигиене окружающей среды, нефтяной промышленности, сельского хозяйства, и может быть использовано для ремедиации нефтезагрязненной почвы сельскохозяйственного назначения.
Изобретение относится к области обезвреживания отходов бурения и может быть использовано при утилизации шламовых буровых отходов. Способ утилизации бурового шлама скважин включает отделение бурового шлама от бурового раствора и выгрузку бурового шлама в шламовый амбар.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Предложен способ биохимического контроля эффективности рекультивации нарушенных и/или загрязненных тундровых почв, включающий отбор проб и анализ активности фермента дегидрогеназы спектрофотометрическим методом.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к прикладной экологии, занимающейся проблемой очистки почв, грунтов и территорий, загрязненных свинцом и цинком, и может найти применение при рекультивации отвалов предприятий, добывающих и перерабатывающих металлургическое сырье и энергоносители, другие полезные ископаемые, а также локально загрязненных территорий, подвергающихся воздействию антропогенных выбросов, содержащих свинец и цинк.

Изобретение относится к области разделения материалов, а именно к способам комплексной очистки грунтов и шламов, загрязненных ртутью, и может быть использовано для выделения металлической ртути, а также амальгамы и других соединений ртути.

Группа изобретений может быть использована в области переработки осадков сточных вод для снижения класса опасности механически обезвоженных осадков при их последующей утилизации.

Изобретение относится к области экологии и природопользования и может быть использовано для очистки почв на территориях урбанизированных и промышленных агломераций, а также почв сельскохозяйственного назначения, с целью снижения содержания в них токсичных концентраций тяжелых металлов, поступивших в результате хозяйственной деятельности человека.

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для рекультивации земель, подвергнутых загрязнению нефтью и нефтепродуктами. Осуществляют применение отходов шерсти как сорбента нефтепродуктов.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для очистки загрязненных свинцом почв территорий промышленных предприятий, а также для повышения экологической устойчивости почвогрунтовых конструкций в городской среде и садово-огородных товариществах городских агломераций.

Способ рекультивации породных отвалов включает укладку отходов в отвал, покрытие их слоем почвенного грунта и посев трав. Почвенный слой формируют путем внесения в голый грунт субстрата, приготовленного из смеси ила с городских очистных сооружений, ила со дна пруда-охладителя вод теплоэлектроцентрали глиноземного производства и вскрышной породы добычи песка в соотношении по массе 0,5:0,5:1, толщиной слоя субстрата 15-20 см, а в качестве травосмеси используют смесь трав в следующем соотношении: мятлик луговой - 40%, тимофеевка луговая - 40%, клевер белый - 20%.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ возделывания овощных культур в закрытых почвах включает нанесение на почву субстрата и высев семян или рассады, при этом в качестве субстрата используют перепревшие опилки, карбонизат шелухи подсолнечника и активный уголь в соотношении (78-81):(18-21):(0,8-1,2) соответственно, в который добавляют рабочий раствор, содержащий биопрепарат - споры гриба Trichoderma harzianum, штамм ВКМ F-4099D в соотношении субстрат : рабочий раствор (97-99):(1-3).
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к животноводству. Способ включает посев житняка сибирского и пустынного, волоснеца ситникового, прутняка и их травосмесей на ровных участках и понижениях с удовлетворительным водным режимом.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Способ включает посев кукурузы в последней декаде апреля на глубину 6-7 см.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ заключается в том, что для выращивания урожая используют земельный участок, находящийся в овощном севообороте бобовых культур.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. В способе после предшественника – озимой пшеницы высевают смесь промежуточных культур клевера александрийского в смеси с поддерживающей культурой рыжиком озимым широкорядно в соотношении 2:1.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к кормопроизводству. Способ включает посев кукурузы в последней декаде апреля на глубину 6-7 см, через 5-6 суток посев озимого тритикале поперек рядков кукурузы на глубину 2-3 см с нормой высева 2,5-3,0 млн всхожих семян на гектар.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает обработку почвы, обработку семян, выращивание рассады с закрытой корневой системой и посадку ее в открытый грунт по заданной схеме.

Изобретение относится к области, рекультивации нарушенных земель, защите окружающей среды, в частности, от пыления золоотвалов тепловых электростанций. Способ биологической рекультивации техногенного ландшафта тепловой электроцентрали включает предварительное изучение естественной растительности техногенного ландшафта, исследование агрохимического состава субстрата.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. В способе обработки пахотного слоя почвы формируют почвенные ленты в результате нарезки в пахотном слое щелей на высоту верхнего яруса, затем производят вырывное рыхление рабочими органами, выполненными в виде сверла, на глубину от 15 см до 25 см сформированных почвенных лент с последующим их дроблением в результате их переброски в противоположном направлении по ходу движения обработки пахотного слоя.
Изобретение относится к области сельскохозяйственного производства. Способ включает закладку донника в качестве сидерата и щелевание почвы перед уходом в зиму. Посев сидерата осуществляют ранней весной по стерневому фону без предпосевной обработки почвы. Донник скашивают дважды: первый раз через 5-6 недель после появления всходов. Скошенную массу оставляют на поверхности поля, а второе скашивание с одновременным измельчением и разбрасыванием по поверхности поля выполняют в конце вегетационного периода, через 7-8 недель после 1-го укоса. Затем по стерневому фону со скошенным донником на поле нарезают щели с расстоянием 22-25 см на глубину 15-20 см с одновременным внесением в них кальция, после чего растительную массу запахивают в почву и оставляют на зиму. Способ обеспечивает повышение эффективности применения сидерального пара в процессе производства сельскохозяйственных культур.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает посев в системе севооборота сидеральных культур и запашку их с поливом минеральной водой. После уборки кукурузы высевают смесь рыжика озимого и клевера инкарнатного в соотношении 1:1. На следующий год в фазу бутонизации бобового компонента зеленую массу обеих культур скашивают с одновременным измельчением смеси, покрывая ее слоем измельченной глины аланит в количестве 2-3 тга, которую насыщают сероводородной водой в количестве 200-250 лга, и при внесении удобрительной смеси добавляют 10-15 органических веществ - кукурузных кочерыжек с последующей запашкой всей биомассы в почву. Способ позволяет упростить сидерацию токсических почв. 1 табл., 2 пр.

Наверх