СПОСОБ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ПЕСЧАНЫХ ПОЧВ В ЗОНЕ ПОЛУПУСТЫНЬ И ПИТАТЕЛЬНАЯ ВЛАГОАККУМУЛИРУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК C09K17/00 

Изобретение относится к области сельского и лесного хозяйства, в частности к области рекультивации песчаных почв в зоне полупустынь, и может быть использовано для улучшения водно-воздушного и питательного режимов корнеобитаемого слоя песчаных почв.

Особенности рекультивации песчаных почв в зоне пустынь и полупустынь в гористой местности, например в южных районах республики Алтай, западной Монголии, обусловлены малой среднегодовой нормой осадков, небольшой толщиной (10-20 см) песчаного почвенного слоя, который находится на основании из крупных камней, интенсивной ветровой эрозией. Эти особенности исключают использование традиционных способов обработки почвы вспашкой, т.к. их применение ведет к быстрому утонению почвенного слоя как за счет усиления ветровой, так и водной эрозии, когда вода уносит грунт между крупными камнями основания в более глубокие горизонты. Развитие этих процессов, в конечном итоге, приводит к необратимой деградации почвы.

Известные способы рекультивации песчаных почв сводятся, в основном, к созданию в пахотном горизонте биопродуктивного слоя путем внесения в почву различных модифицирующих добавок.

Известен способ повышения плодородия песчаных почв, описанный в патенте RU 2265980, опубл. 20.12.2005 г., в котором для повышения плодородия песчаных почв производят запашку глины в дозе 25-50 т/га. Этот способ повышает содержание физической глины в почве, но малоэффективен для улучшения почвенных свойств и питательного режима почвы.

Известен способ повышения плодородия песчаных почв, описанный в патенте RU 2465761, опубл. 10.11.2012 г., в котором в почву запахивают почвогрунт. В качестве почвогрунта используют смесь лессовидного суглинка, органоминерального грунта, торфа и борофоски. Способ позволяет повысить плодородие почвы и улучшить ее питательный режим. Однако способ применим на ограниченных площадях, т.к. требует добычи и перемещения больших объемов различных по составу грунтов и по этой причине непригоден для рекультивации песчаных почв в зоне пустынь и полупустынь на больших площадях.

Технической задачей изобретения является рекультивация песчаных почв в зоне полупустынь путем локального повышения плодородия и влагообеспеченности в посевном слое почвы, а также разработка питательной влагоаккумулирующей композиции для решения поставленной задачи.

Техническим результатом изобретения является обеспечение условий для выращивания на песчаных почвах в зоне пустынь и полупустынь растительности для закрепления песков, а также создания кормовой базы для скота.

Для достижения указанного технического результата в способе рекультивации песчаных почв, включающем создание в пахотном горизонте биопродуктивного слоя путем внесения в почву модифицирующей добавки, в качестве модифицирующей добавки используют питательную влагоаккумулирующую композицию (ПВК) в виде водной смеси, включающей влагоаккумулирующий сорбент из растительных остатков, и/или отходов обработки древесины, и/или торфа и органо-минеральный питательный наполнитель, при этом ПВК вносят на глубину посевного слоя непосредственно при посеве семян.

Указанный технический результат достигается также тем, что в зависимости от размера семян ПВК вносят в рядок на глубину высева семян, а высев семян, производят по поверхности слоя ПВК или ПВК вносят в рядок поверх высеваемых семян с последующей заделкой.

Технический результат изобретения достигается также тем, что предлагается питательная влагоаккумулирующая композиция (ПВК), включающая влагоаккумулирующий сорбент из растительных остатков и/или отходов обработки древесины торфа и/или и органо-минеральный питательный наполнитель при следующем их соотношении, масс. %:

- влагоаккумулирующий сорбент - 5-30

- органо-минеральный наполнитель 10-60

- остальное вода.

Указанный результат также достигается тем, что:

- влагоаккумулирующий сорбент в качестве растительных остатков содержит солому и/или отходы лущения зерновых, а в качестве древесных отходов он содержит древесные опилки и/или стружку;

- влагоаккумулирующий сорбент содержит растительные остатки и/или отходы обработки древесины, и/или торф, предварительно подвергнутые механоактивации в дисмембраторе,

- органо-минеральный питательный наполнитель содержит перегной, и/или биокомпост, и/или сапропель, и/или глину;

- органо-минеральный питательный наполнитель дополнительно содержит минеральные удобрения, и/или микроэлементы, и/или гумат калия или натрия или гуминовые

Внесение ПВК непосредственно при посеве в рядок на глубину посевного слоя с последующей заделкой позволяет длительное время сохранять в зоне высева семян повышенную влажность, обеспечивающую их набухание и прорастание, а также обеспечивает проростки питанием и влагой. При этом локальное внесение ПВК в рядок непосредственно в посевной слой позволяет сохранить в междурядье структуру почвы ненарушенной, что снижает ее ветровую и водную эрозию

Включение в состав ПВК влагоаккумулирующего сорбента не только способствует сохранению влаги, внесенной в составе композиции, но и обеспечивает аккумуляцию воды, попадающей в почву с атмосферными осадками и влаги, образующейся за счет суточных перепадов температуры.

Использование в качестве влагоаккумулирующего сорбента соломы, и/или отходов лущения зерновых, и/или древесных опилок, и/или стружек, и/или торфа, определяет его доступность и низкую стоимость, а их механоактивация обеспечивает многократное увеличение их поверхности и, соответственно, водоаккумулирующей способности. Кроме того, предлагаемый влагоаккумулирующий сорбент со временем по мере разложения превращается в органическое удобрение, повышая биологическую активность в корнеобитаемом слое почвы.

Включение в состав ПВК органо-минерального питательного наполнителя, в качестве которого использованы перегной, и/или биокомпост, и/или сапропель, и/или глина, а при необходимости и минеральных удобрений, и/или микроэлементов, и/или гумат калия или натрия или гуминовых удобрений для балансировки состава позволяет с одной стороны обеспечить растения на раннем этапе их развития доступными элементами питания, а с другой способствует активизации развития почвенной биоты, запуская таким образом процесс восстановления естественного плодородия.

Предлагаемое соотношение компонентов в составе ПВК является оптимальным для достижения указанного выше технического результата и может изменяться в заявленных пределах в зависимости от состава и структуры почв, а также биологических особенностей высеваемых культур.

Заявляемый способ рекультивации песчаных почв в зоне полупустынь и питательная влагоаккумулирующая композиция для его осуществления использовались при посеве овса на «зеленку» в зоне полупустыни (около 2000 метров над уровнем моря) в Кош-Агачском районе Республики Алтай.

Результаты полевых испытаний приведены в таблице 1.

В качестве контроля производился посев овса на поливном участке с внесением карбамида в дозе 150 кг/га (по принятой в этом районе технологии).

На неполивных, граничащих с этим участках, производился контрольный «сухой» посев овса без внесения карбамида и ПВК и посев трех вариантов с внесением ПВК различного состава.

Состав ПВК №1 включает влагоаккумулирующий сорбент в качестве которого используется торф, а в качестве питательного органо-минерального наполнителя - перегной и глина с добавлением жидкого гуминового удобрения Феникс, при следующем их соотношении, %:

- влагоаккумулирующий сорбент (торф) - 10,0

- питательный органо-минеральный наполнитель - 34 (перегной - 12, глина - 19, жидкое гуминовое удобрение Феникс - 2)

- вода - остальное.

Состав ПВК №2 включает влагоаккумулирующий сорбент, в качестве которого используется торф, а в качестве питательного органо-минерального наполнителя - глина и сапропель с добавлением жидкого гуминового удобрения Феникс, при следующем их соотношении, %:

- влагоаккумулирующий сорбент (торф) - 15,0

- питательный органо-минеральный наполнитель - 27 (сапропель - 15, глина - 10, жидкое гуминовое удобрение Феникс - 2)

- вода - остальное.

Состав ПВК №3 включает влагоаккумулирующий сорбент, в качестве которого используется солома, а в качестве питательного органо-минерального наполнителя - глина и перегной с добавлением жидкого гуминового удобрения Теллура-Био, при следующем их соотношении, %:

- влагоаккумулирующий сорбент (солома) - 9,0

- питательный органо-минеральный наполнитель - 25,5 (перегной - 8, глина - 16, жидкое гуминовое удобрение Теллура-Био - 1,5)

- вода - остальное.

Состав ПВК №4, включает влагоаккумулирующий сорбент, в качестве которого используется смесь соломы с древесными опилками, а в качестве питательного органо-минерального наполнителя - биокомпост и сапропель с добавлением карбамида, при следующем их соотношении, %:

- Влагоаккумулирующий сорбент

(солома и древесные опилки в соотношении 1:1) - 15

- питательный органоминеральный наполнитель - 30 (биокомпост - 10, сапропель - 15, карбамид - 5)

- вода - остальное

Для приготовления ПВК использовались жидкие гуминовые удобрения Феникс и Теллура-Био (государственная регистрация №0438-06-210-144-0-0-0-1 от 09.10.2006 г. ) произведства ООО «НПП «Теллура-бис», г. Бийск.

Влагоаккумулирующий сорбент подвергался механоактивации обработкой в роторном дисмембраторе до достижения размера частиц от 50 до 900 мкм. Для этого перед запуском роторного дисмембратора в его емкость наливалось расчетное количество воды, после запуска в воду подавался влагоаккумулирующий сорбент и полученная смесь обрабатывалась до достижения требуемого размера частиц влагоаккумулирующего сорбента. Дальнейшее приготовление ПВК заключалось в добавлении в полученную водную смесь компонентов органо-минерального наполнителя в произвольном порядке при постоянном перемешивании.

ПВК вносился в рядок слоем шириной 3,5-4 см с последующим высевом и заделкой семян. Результаты полевых испытаний приведены в таблице 1.

Результаты полевых испытаний

Приведенные данные подтверждают эффективность использования заявляемого способа и ПВК заявляемого состава на песчаных почвах зоны полупустынь даже в сравнении с использованием искусственного полива в сочетании с высокими дозами азотных удобрений.

Применение предлагаемого способа рекультивации песчаных почв в зоне полупустынь и питательной влагоаккумулирующей композиции (ПВК) способствуют достижению поставленной задачи - обеспечивают выращивание растительности на песчаных почвах в зоне полупустынь для закрепления песков, а также создания кормовой базы для скота.

Предлагаемый способ и питательная влагоаккумулирующая композиция могут быть реализованы на существующем оборудовании с использованием местных сырьевых ресурсов.

Изобретение относится к области сельского и лесного хозяйства, в частности к области рекультивации песчаных почв в зоне полупустынь, и может быть использовано для улучшения водно-воздушного и питательного режимов корнеобитаемого слоя песчаных почв. Способ рекультивации песчаных почв в зоне полупустынь включает создание в пахотном горизонте биопродуктивного слоя путем внесения в почву модифицирующей добавки, в качестве которой используют питательную влагоаккумулирующую композицию в виде водной смеси состава, мас.%: влагоаккумулирующий сорбент - 5-30; органо-минеральный питательный наполнитель - 10-40; вода - остальное. В качестве влагоаккумулирующего сорбента использованы и/или солома, и/или отходы лущения зерновых, и/или древесные опилки, и/или стружки, и/или торф, подвергнутые механоактивации. В качестве органо-минерального питательного наполнителя использованы и/или перегной, и/или торф, и/или биокомпост, и/или сапропель, и/или глина, при необходимости сбалансированные по содержанию NPK минеральными удобрениями и микроэлементами, а по содержанию растворимых гуминовых веществ гуматом калия и/или натрия. Способ обеспечивает выращивание растительности на песчаных почвах в зоне полупустынь для закрепления песков. 2 н. и 6 з. п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ рекультивации песчаных почв в зоне полупустынь, включающий создание в пахотном горизонте биопродуктивного слоя путем внесения в почву модифицирующих добавок, отличающийся тем, что в качестве модифицирующей добавки используют питательную влагоаккумулирующую композицию (ПВК) в виде водной смеси, включающую влагоаккумулирующий сорбент из растительных остатков и/или отходов обработки древесины, и/или торфа и органоминеральный питательный наполнитель, а питательную влагоаккумулирующую композицию вносят на глубину посевного слоя непосредственно при посеве семян.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что влагоаккумулирующую композицию (ПВК) вносят в рядок на глубину высева семян, а высев семян производят по поверхности слоя ПВК с последующей их заделкой.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ПВК вносят в рядок поверх высеваемых семян с последующей заделкой.

4. Питательная влагоаккумулирующая композиция (ПВК), включающая влагоаккумулирующий сорбент из растительных остатков и/или отходов обработки древесины, и/или торфа и органо-минеральный питательный наполнитель при следующем их соотношении, мас.%:
- влагоаккумулирующий сорбент - 5-30
- органо-минеральный наполнитель - 10-40
- остальное вода.

5. ПВК по п. 4, отличающаяся тем, что влагоаккумулирующий сорбент в качестве растительных остатков содержит солому и/или отходы лущения зерновых, а в качестве древесных отходов он содержит древесные опилки и/или стружку.

6. ПВК по п. 4, отличающаяся тем, что влагоаккумулирующий сорбент содержит растительные остатки и/или отходы обработки древесины, и/или торф, предварительно подвергнутые механоактивации в дисмембраторе.

7. ПВК по п. 4, отличающаяся тем, что в качестве органо-минерального питательного наполнителя содержит перегной, и/или биокомпост, и/или сапропель, и/или глину.

8. ПВК по п. 4, отличающаяся тем, что органо-минеральный питательный наполнитель дополнительно содержит минеральные удобрения, и/или микроэлементы, и/или гумат калия или натрия или гуминовые.