СПОСОБ УДОБРЕНИЯ ПОЧВЫ Российский патент 2005 года по МПК A01C21/00 

Изобретение относится к отрасли сельскохозяйственного производства и может применяться для повышения эффективности подготовки и использования органических остатков, преимущественно соломы, в качестве удобрения непосредственно в полевых условиях путем их поверхностного компостирования.

Использование соломы и других органических отходов на удобрение связано с ухудшением азотного баланса, с депрессирующим действием свежей органики на рост и развитие растений. Поэтому традиционно солома и другие растительные вещества применялись для приготовления компостов в буртах, либо навоза в навозохранилищах. Это хорошо, но очень трудоемко [Кольбе Г., Штумпе Г. Солома как удобрение. М.: Колос, 1972].

Известен способ повышения плодородия почвы [патент РФ № 2189720], включающий запашку соломы с удобрениями, при котором вслед за уборкой по валкам соломы вносят жидкий навоз, минеральные удобрения, известь или цеолит, в межвалковом пространстве высевают сидеральную культуру, а осенью проводят дискование и чизельную обработку почвы.

Способ недостаточно эффективен, так как микробиологические процессы без предварительного измельчения и заделки соломы замедленны и депрессирующее влияние свежей органики полностью не снимается.

Известен способ удобрения почвы свежим органическим веществом с поверхностным компостированием [патент США № 4553351, 1985], при котором на поверхности вспаханного участка разбрасывают свежее органическое вещество. Слой измельченного материала поливают жидким удобрением и затем осуществляют боронование, в результате которого материал на небольшую глубину проникает в почву.

Способ является достаточно прогрессивным, но является энергоемким, особенно при использовании наиболее эффективных азотных жидких удобрений. Кроме того, при отсутствии жидких удобрений возможности выбора других малозатратных вариантов ограничены.

Наиболее близким по технической сущности является способ удобрения почвы свежей органикой (соломой) с ее поверхностным компостированием на поле, включающий измельчение и разбрасывание соломистых и растительных веществ при уборке, обогащение их антидепрессирующими добавками (азота 10-15 кг на 1 т сухого вещества или известняковой дли доломитовой муки 150-200 кг на 1 т), поверхностная заделка этой массы на глубину до 10 см и после месячной выдержки проведение основной обработки. [Ященко Н.А. и др. Влияние поверхностного компостирования растительных остатков на воспроизводство плодородия почвы //Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения: Тезисы и доклады Всероссийской конференции. Т. I. Москва. Почвенный институт им. Докучаева PAGXH, 1998. С.333-338].

Применение азотных удобрений в качестве антидепрессирующей добавки хотя и является достаточно эффективным, но в то же время очень энергоемким приемом. К тому же, в сухую погоду возможны значительные потери внесенного азота.

Положительное влияние извести (известняковой муки, доломитовой муки), внесенной в качестве антидепрессирующей добавки (компонента) при поверхностном компостировании соломы и других растительных остатков на поле, обусловлено тем, что она нейтрализует кислые продукты разложения свежего органического вещества, чем способствует развитию полезных микроорганизмов, ускоряющих разложение соломы и мобилизацию питательных веществ почвы. Ее действие на урожайность сельскохозяйственных культур при удобрении соломой равноценно действию азота аммиачной селитры - классического компонента, или даже превышает его.

Но использование извести в качество антидепрессирующей добавки при поверхностном компостировании соломы не всегда эффективно, так как солома отдельных культур (гречихи, гороха) имеет высокое содержание кальция, который и используется для нейтрализации кислых продуктов разложения свежего органического вещества. Кроме того, на щелочных почвах происходит дополнительное подщелачивание почвенного раствора, а сельскохозяйственные культуры лучше переносят подкисление, нежели подщелачивание.

Затраты же невозобновляемой антропогенной энергии на 1 т соломы при использовании извести как антидепрессирующей добавки (100 кг на 1 т соломы) в 1,9 раза ниже, чем при использовании азота аммиачной селитры (10 кг азота на 1 т соломы), но они весьма высоки и составляют 485 МДж на 1 т соломы. Применение других антидепрессирующих добавок может быть энергетически значительно менее затратно.

Для устранения вышеуказанных недостатков известных способов подготовки органических материалов в качестве удобрения почвы предлагается способ удобрения почвы измельченной на поле органикой, обеспечивающий снятие депрессирующего действия свежей органики наименее энергоемким путем, при котором в качестве антидепрессирующей добавки вносят сыромолотый гипс в дозе 75-100 кг/га или порошковидный суперфосфат 1,5-2 ц/га, при этом продолжительность поверхностного компостирования от поверхностной заделки органики до основной обработки должна составлять не менее 20 дней.

Сыромолотый гипс является наименее энергоемкой (а значит и малозатратной) антидепрессирующей добавкой при удобрении соломой с ее поверхностным компостированием на поле. Гипс является нейтральной солью (сильное основание и сильная кислота). Содержащийся в нем кальций используется на нейтрализацию кислых продуктов разложения свежего органического вещества, а сера - для питания растений, вследствие чего реакция среды резко не изменяется, что способствует развитию полезней микрофлоры, минерализующей органическое вещество, улучшая азотное и фосфорное питание. Наиболее эффективно поверхностное компостирование соломы с использованием гипса на почвах, имеющих щелочную реакцию. Затраты невозобновляемой анергии при использовании гипса составляют 100 МДж на 1 т компостируемой соломы.

Использование простого порошковидного суперфосфата в качестве антидепрессирующей добавки при поверхностном компостировании органики на поле хотя и более энергоемко в сравнении с использованием гипса (составляет порядка 340 МДж на 1 т соломы), но менее энергоемко в сравнении о внесением азота или извести. В составе суперфосфата содержится до 50% гипса, кальцийсодержащего вещества, обеспечивающего нейтрализацию кислых продуктов разложения и питание растений серой, как и гипс. Кроме того, наличие в нем фосфора сужает соотношение углерода к фосфору до 150-200, оптимального для разложения соломы, тогда как в соломе оно составляет 350-400. Кроме того, наряду с поставкой фосфора суперфосфат рассматривается как химический сорбент, предотвращающий потери аммиака из продуктов разложения, который связывается остатками фосфорной кислоты. Происходит закрепление азота, в результате которого (исходное) содержание азота в соломе возрастает. В основном связывание азота является обменным, что способствует пролонгированному действию компоста.

Поэтому применение суперфосфата, расширяя возможности применения антидепрессирующих компонентов, обеспечивает получение максимального эффекта по продуктивности.

Способ осуществляется следующим образом.

При уборке хлебов комбайнами с измельчителями солому разбрасывают по полю. Затем вносят антидепрессирующие добавки: сыромолотый гипс в дозе 75-100 кг/га или простой порошковидный суперфосфат в дозе 1,5-2 ц/га, разбрасывателями минеральных удобрений и сразу после этого осуществляют поверхностную заделку этой массы дисковыми лущильниками на глубину 5-10 см, перемешивая измельченные растительные остатки и добавки с почвой, и оставляют поле в покое на 20-30 дней для поверхностного компостирования органики. Меньший срок требуется при влажной теплой погоде, больший - при сухой прохладной погоде. Солома, обогащенная микрофлорой и ферментами почвы, в присутствии кальцийсодержащих веществ, серы и фосфора - минеральных компонентов добавок как катализаторов, проходит частичное разложение и трансформацию и теряет за это время свое депрессирующее влияние на растения и при дальнейшем разложении, оказывает положительное влияние (после проведения основной обработки) на рост и развитие последующей культуры.

Способ применяют преимущественно при удобрении почвы соломой злаковых культур и другими органическими остатками, бедными азотистыми веществами.

Эффективность предлагаемого способа приведена в таблицах 1, 2, 3.

Таблица. 1
Влияние компонентов поверхностного компостирования соломы яровой пшеницы на продуктивность возделываемых культур (2000 г.)№№ Горох, ц/гаСахарная свекла, ц/гавариантовВарианты опытаЭнергоемкость инеральных добавок МДж/газерносоломакорне-ботвасухое вещество1.Контроль-17,024,6433524164,82.Поверхностное компостирование соломы яровой пшеницы 3 т/га       - фон-22,047,5467598193,13.Фон+известняковая       мука 0,5 т/га190021,052,0538667216,04.Фон+аммиачная се       литра 0,9 ц/га260821,549,8527748243,55.Фон+простой суперфосфат 1,0 ц/га36024,663,0497542195,66.Фон+простой суперфосфат 1,5 ц/га54021,872,4523580202,47.Фои+простой суперфосфат 2,0 ц/га72022,486,7567539201,4

Таблица 2
Влияйте доз кальцийсодержащих веществ как компонентов поверхностного компостирования соломы ячменя на урожайность кукурузы на зеленую массу (2002 г.)№№
вариантовВарианты опытаУрожайность, ц/гаЭнергоемкость минеральных добавок, МДж/га  зеленая массасухое вещество 1.Контроль (б/у)493111,4-2.Поверхностное компостирование    соломы ячменя 3 т/га - фон524106,9-3.Фон+известь 0,3 т/га609127,911404.Фои+аммиачная селитра    0,9 ц/га586122,526085.Фон+простой суперфосфат 1,5 ц/га572116,15406.Фон+простой суперфосфат 2,0 ц/га630132,37207.Фон + гипс 0,75 ц/га551114,11268.Фон + гипс 1,0 ц/га579128,5168

Таблица 3
Влияние компонентов поверхностного компостирования соломы озимой пшеницы на урожайность и продуктивность сахарной свеклы (2002 г.)№№
вариантовВарианты опытаУрожайность, ц/гаЭнергоемкость минеральных добавок, МДж/га  корнеплодысухое вещество 1.Контроль (б/у)318115,9-2.Поверхностное компостирование соломы озимой пшеницы 3 т/га - фон365134,4-3.Фон+известь 0,5 т/га367137,919004.Фон+аммиачная селитра330121,22608 0,9 ц/га   5.Фои+простой суперфосфат 1,0 ц/га353124,53606.Фон+простой суперфосфат 1,5 ц/га401148,65407.Фон+пвостой суперфосфат 2,0 ц/га361141,9720

Изобретение относится к отрасли сельского хозяйства и может применяться для повышения эффективности при подготовке и использовании органических веществ в качестве удобрения непосредственно в полевых условиях путем их поверхностного компостирования, преимущественно при внесении соломы и других послеуборочных остатков. Способ включает измельчение и разбрасывание соломистых и растительных материалов, обогащение их антидепрессирующими добавками, заделку их в почву и поверхностное компостирование с последующей основной обработкой. Перед поверхностной заделкой органики в качестве антидепрессирующей добавки вносят гипс или порошковидный суперфосфат с проведением основной обработки через 20-30 дней поверхностного компостирования. Способ позволяет повысить эффективность использования органических материалов в качестве удобрения, значительно снизить затраты и депрессирующее действие от свежих органических остатков при их непосредственном использовании на поле. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Способ удобрения почвы, включающий измельчение и разбрасывание соломистых и растительных материалов, обогащение их антидепрессирующими добавками, заделка их в почву и поверхностное компостирование с последующей основной обработкой, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат и расширения возможностей используемых компонентов, перед поверхностной заделкой органики в качестве антидепрессирующей добавки вносят гипс или порошковидный суперфосфат с проведением основной обработки через 20÷30 дней поверхностного компостирования.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на 1 т органических остатков в пересчете на сухое вещество вносят ≥25 кг гипса или ≥50 кг суперфосфата.