СПОСОБ БИОМЕЛИОРАЦИИ ГЛИНИСТЫХ И СУГЛИНИСТЫХ ПОЧВ Российский патент 1999 года по МПК C09K17/40 

Изобретение относится к мелиорации глинистых и суглинистых почв и может быть использовано для улучшения водно-воздушного и питательного режимов корнеобитаемого слоя почвы.

Известны способы улучшения свойств глинистых почв, например пескование, частое рыхление, внесение торфа и другие (Шульгин А.М. Мелиоративная география. -М.: Высшая школа, 1980, с. 179).

Известен способ мелиорации песчаных и супесчаных почв с помощью экрана переменной водоудерживающей способности на основе глины с монтмориллонитовой добавкой, представляющего собой слой из смеси, об.%: глина 18 - 24, монтмориллонит 6 - 12, растительные остатки 9,85-9,92, азотфиксирующие микроорганизмы 0,08 - 0,15, торф - остальное. В качестве азотфиксирующих микроорганизмов используют штаммы клубеньковых бактерий - ризоторфин и ассоциативных бактерий - мизорин (авт.св. СССР N 1758066, кл. C 09 K 17/00, 1992).

Смесь укладывают на глубину 0,3 - 0,5 м и укрывают песчаным слоем. В результате в экране и над ним аккумулируется влага, а корни растений находят здесь питательные вещества и влагу.

Этот способ принят в качестве прототипа.

Однако применять его на глинистых и суглинистых почвах нецелесообразно, т. к. в надэкранном слое, состоящем из глины, создаются неблагоприятные условия, ухудшающие микробиологическую деятельность и развитие корневой системы растений. Кроме того, при создании экрана по данному способу в глинистых грунтах торф и растительные остатки минерализуются в почве длительное время, в пахотном горизонте складывается неблагоприятный для растений солевой режим, требующий в дальнейшем дополнительного проведения химической мелиорации.

Предлагаемый способ биомелиорации глинистых и суглинистых почв включает создание в пахотном горизонте биологически активного водорегулирующего слоя на основе глины с монтмориллонитовой добавкой, растительными остатками и азотфиксирующими бактериями и отличается тем, что в качестве водорегулирующего слоя используют смесь следующего состава, об.%:
Перегной - 30 - 36
Монтмориллонит - 10 - 4
Растительные остатки - 9,8 - 9,71
Азотфиксирующие микроорганизмы - 0,12 - 0,15
Стимуляторы роста растений - 0,08 - 0,14
Глина - Остальное
В качестве азотфиксирующих микроорганизмов используют штаммы клубеньковых бактерий - ризоторфин и ассоциативных бактерий - мизорин, в качестве стимуляторов роста растений и усиления микробиологической деятельности, например, гумат оксидат торфа.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. В пахотном горизонте создают биологически активный водорегулирующий слой на основе минерального глинистого грунта с монтмориллонитовой добавкой и органических компонентов - перегноя, растительных остатков, биопрепаратов, созданных на основе штаммов микроорганизмов - клубеньковых и ассоциативных азотфиксирующих, и стимулятора роста растений, приготовленного из природных модифицированных комплексных гуминовых соединений на основе торфа при определенном соотношении компонентов.

Измельченную смесь в воздушно-сухом состоянии укладывают в пахотный слой почвы на глубину 10 - 20 см. Введение азотфиксирующих биопрепаратов (ризоторфина и мизорина) и стимулятора роста растений (гумата оксидата торфа) осуществляют в виде водного раствора при посеве растений. В качестве растительных остатков используют солому, стебли и листья растений, в качестве перегноя - перепревшие отходы жизнедеятельности человека и животных - кухонные отходы, бумагу, тряпки, отходы растений, скошенную траву, листву, животноводческие отходы.

При увлажнении почвы происходит смачивание смеси, при котором за счет набухания глины с монтмориллонитовой добавкой в пахотном слое аккумулируется 85 - 90% влаги. В биологически активном слое за счет симбиоза растений с азотфиксирующими микроорганизмами и обработки семян стимулятором роста растений накапливается за год не менее 150 - 200 кг/га биологического азота, ускоряются процессы минерализации органических веществ в 1,5 - 2 раза, усиливается нитрогеназная активность корней.

Пример. Измельченную смесь компонентов укладывали в воздушно-сухом состоянии на поле при обработке почвы на глубину 10-20 см. В качестве растительных остатков использовали пожнивные остатки дикорастущей растительности, перегноя - перепревший компост из отходов жизнедеятельности человека и животных.

На участке с глинистой почвой готовили и укладывали смеси составов (об. %), приведенных в табл. 1.

Как видно из графика (см. чертеж), наибольший эффект достигается при соотношении компонентов соответственно 34 - 6 - 9,74 - 0,14 - 0,12 - 50 об.% при нитрогеназной активности корней 4500 нМ C₂H₄/час и биологической активности почвы 50 мг CO₂/100 г.

При проведении экспериментальных исследований по известному и предлагаемому способам были получены данные, приведенные в табл. 2.

На чертеже показана также оптимальная зона с содержанием, %: перегной 33, бентонит 7.

Таким образом, предлагаемый способ биомелиорации глинистых и суглинистых почв отличается более благоприятным водным, воздушным и питательными режимами для развития корневой массы растений и активизации микробиологических процессов в почве, обеспечивает получение нормативно чистой продукции, экологическую безопасность и воспроизводство плодородия почвы.

Изобретение относится к мелиорации почв и может быть использовано для улучшения водно-воздушного и питательного режимов корнеобитаемого слоя глинистых и суглинистых почв. Способ включает создание в пахотном горизонте биологически активного водорегулирующего слоя на основе глины с монтмориллонитовой добавкой, растительных остатков и азотфиксирующих микроорганизмов. В качестве водорегулирующего слоя используют смесь следующего состава, об.%: перегной 30-36, монтмориллонит 10-4, растительные остатки 9,8-9,71, азотфиксирующие микроорганизмы 0,12-0,15, стимулятор роста 0,08-0,14, глина - остальное. Это позволяет создать более благоприятные водный, воздушный и питательный режимы для развития корневой массы растений и активизировать микробиологические процессы в почве, что обеспечивает получение нормативно чистой сельскохозяйственной продукции и воспроизводит плодородие почвы. 1 з. п.ф-лы, 1 ил., 2 табл.

1. Способ биомелиорации глинистых и суглинистых почв, включающий создание в пахотном горизонте биологически активного водорегулирующего слоя на основе глины с монтмориллонитовой добавкой, растительных остатков и азотфиксирующих микроорганизмов, отличающийся тем, что в качестве водорегулирующего слоя используют смесь следующего состава, об.%:
Перегной - 30 - 36
Монтмориллонит - 10 - 4
Растительные остатки - 9,8 - 9,71
Азотфиксирующие микроорганизмы - 0,12 - 0,15
Стимуляторы роста - 0,08 - 0,14
Глина - Остальное
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве стимулятора роста растений используют гумат оксидат торфа.