СПОСОБ РЕКУЛЬТИВАЦИИ НАРУШЕННЫХ ПРИ ДОБЫЧЕ УГЛЯ ЗЕМЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК A01B79/02 

Изобретение относится к способам обработки почвы, в частности к биологической рекультивации земель, нарушенных предприятиями угольной промышленности.

Известен способ рекультивации отвальных пород путем их разравнивания, планировки, внесения удобрения, инокулирования микроорганизмами Bacillus mycoides, Azotobacter cgroococcum. Nitrosomas europoca, Nitrobacter Winogrodskii в течение вегетационного периода растений первого года посева в при приема (а.с. СССР N 1001881).

Использование известного решения для отвальных пород, содержащих в основном угольные отходы, полученные после добычи бурого угля, нецелесообразно, т. к. процесс почвообразования будет идти замедленно. Это связано с тем, что известное решение предназначено для токсичных пород, имеющих рН 2,45-3,56. Кроме того, способ трудоемкий в связи с необходимостью приготовления инокулятов, прослеживания внесения их на рекультивируемую поверхность в три приема.

Известен способ рекультивации нарушенных при добыче угля земель, включающий планировку их поверхности, внесение угольных отходов перед вспашкой, препарата гуминовых кислот после посева семян с поливом, а также в фазе кущения растений, посев семян и инокуляцию микроорганизмами Azotobacter chroococcum и Bacillus megaterium с поливом (а.с. СССР N 1243168).

Известный способ позволяет улучшить агрохимические свойства почвы после 1-го года рекультивации. Однако он требует использование как препарата гуминовых кислот, так и инокуляциию микроорганизмами, что в свою очередь требует определенных затрат как физических, так и материальных.

Задачей изобретения является снижение трудозатрат на рекультивацию нарушенных земель при одновременном улучшении агрохимических свойств почвы.

Поставленная задача решается следующим образом.

В способе рекультивации нарушенных при добыче угля земель, включающем планировку их поверхности, внесение угольных отходов перед вспашкой, посев семян и инокуляцию микроорганизмами, согласно изобретению инокуляцию микроорганизмами, согласно изобретению, инокуляцию проводят штаммом Axotobacter chroococcum Mut-1 N ВНИИСХМ В-35D одновременно с посевом семян, при этом культуру берут в количестве 100-200 г/га по сухому весу.

Целесообразно кислые почвогрунты дополнительно инокулировать штаммом Bacillus megaterium КС-1 N ВНИИСХМ И-135 в период посева семян одновременно со штаммом Azotobacter chroococcum Mut-1 N ВНИИСХМ В-35D. Культуры Azotobacter chroococcum Mut-1 и Bacikkus megaterium КС-1 берут в соотношении 1:1.

При внесении штамма Azotobacter chroococcum Mut-1 идет ускоренный процесс образования гумуса, что способствует увеличению количества сапрофитной микрофлоры, хорошему росту и развитию растений. Агрохимические свойства почвы улучшаются в 1,5-2 раза по сравнению с известным решением,
Штамм Bacillus megaterium КС-1 не только повышает рН кислых почвогрунтов, но и улучшает агрохимические показатели почвы за счет усиления гнилостных процессов остатков корневых систем растений.

Инокуляцию данными штаммами проводят только один раз (одновременно с посевом семян). Это позволяет свести до минимума затраты на восстановление нарушенных земель.

Штамм Azotobacter chroococcum Mut-1 депонирован в группе азотфиксирующих микроорганизмов. Используется как сверхпродуцент полисахаридов в составе полисахаридной капсулы и для ускоренной рекультивации деструктированных почв. Культура является также источником физиологических активных веществ: гуминовых, карбоновых и аминокислот, витаминов группы В. Штамм находится в коллекции микроорганизмов ВНИИсельхозмикробиологии, под регистрационным номером "ВНИИСХМ В-35 Д".

Штамм Bacillus megaterium RC-1 депонирован в группе гнилостных микроорганизмов. Используется как потенциальный продуцент для разработки препаратов, применяемых при рекультивации породных отвалов, содержащих серу, предотвращения закисления нейтрализованных почв. Штамм находится в коллекции микроорганизмов ВНИИсельхозмикробиологии, под регистрационным номером "ВНИИСХМ В-135".

Предлагаемый способ осуществляли следующим образом. Проводили деляночные опыты на территории ПО "Челябинск-уголь", нарушенной в результате ведения горных пород при добыче бурого угля. Нарушенные земли планировали, разравнивали, например автогрейдером. Перемещенные в процессе планирования работ грунтосмеси состоят из 40% алевролита, 12% песчаника, 25% суглинков, 8% углистых веществ, 15% монтоморилловых глин, содержащих в CaO 11,5; MgO - 9,5; K₂O 0,06; P₂O₅ 0,8; С 0,3 с величиной рН 7,2-8,5 и 4,2. На подготовленную поверхность вносили 24 т/га угольных отходов в виде бурых углей с содержанием углерода 40-65% азота 8,5% гумуса 20% и затем вспахивали на глубину 20-25 см. После вспашки сеяли семена растений. Семена для посадки брали в 3-кратной норме. Одновременно с внесением семян осуществляли инокуляцию штаммом Axotobacter chroococcum Mut-1, например, обработав семена данной культурой, путем опудpивания. Количество культуры на 1 га обрабатываемой поверхности брали 50, 100, 200, 250 г/га по сухому весу.

На участке с кислыми почвогрунтами к штамму Azotobacter chroococcum Mut-1 добавляли штамм Bacillus megaterium RC-1, которые брали в соотношении 1: 1, и вносили их вместе с семенами растений.

После посева семян растений со штаммами культур осуществляли полив.

Результаты испытаний представлены в таблице.

В таблице приведены результаты по агрохимическим показателям почвы до рекультивации, использование известного решения применение предлагаемого решения с использованием штамма Azotobacter chrooooococcum Mut-1 и использование штаммов Azotobacter chroococcum Mut-1 и Bacillus megaterium КС-1.

Как видно из данных таблицы, при использовании штамма Azotobacter chroococcum Mut-1 в количестве 100-200 г/га происходит увеличение гумуса по сравнению с прототипом на 30-50% Увеличивается количество сапрофитов, высота растений.

На участке с кислыми почвогрунтами использование Azotobacter chroococcum Mut-1 c Bacillus megaterium КС-1, как видно, не только позволяет повысить рН почвогрунтов до 6,3-6,9, но и улучшить все агрохимические показатели почвы.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет после 1-го года рекультивации улучшить агрохимические свойства почвогрунтов при минимальных затратах; увеличить накопление гумуса, N, P, К в усвояемой для растений форме, количество сапрофитной микрофлоры, что обеспечивает хороший рост и развитие растений.

Использование угольных отходов с бактериальными культурами повышает плодородие рекультивируемых и малопродуктивных земель при минимальных трудозатратах.

Изобретение относится к способам обработки почвы, в частности к способам рекультивации земель, нарушенных предприятиями угольной промышленности. Способ включает планировку поверхности, внесение угольных отходов перед вспашкой, посев семян растений и инокуляцию штаммом Azotobacter chroococcum Mut-1 N ВНИИСХМ В-35 Д с посевом семян растений, при этом культуру берут в количестве 100-200 г/га. Использование позволит улучшить агрохимические свойства почвогрунтов при минимальных затратах. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ рекультивации нарушенных при добыче угля земель, включающий планировку их поверхности, внесение угольных отходов перед вспашкой, посев семян растений и инокуляцию микроорганизмами, отличающийся тем, что инокуляцию проводят штаммом Azotobacter chroococum Mut-1 N ВНИИСХМ В-35Д одновременно с посевом семян, при этом культуру берут в количестве 100 200 г/га. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кислые почвогрунты дополнительно в период посева семян инокулируют культурой штамм Bacillus megaterium КС-1 N ВНИИСХМ В-135, а культуры Azotobacter chroococcum N ВНИИСХМ В-35Д и Bacillus megaterium КС-1 N ВНИИСХМ В-135 берут в соотношении 1 1.