Почвогрунт из компоста с кислой реакцией Российский патент 2024 года по МПК A01G24/22 A01G24/28 

Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии и экологии и может быть использовано для получения почвогрунтов из компостов на основе органических отходов.

Большинство приемов, ориентированных на получение субстратов (почвогрунтов), имеющих кислую реакцию, ориентируются на использование кислого верхового торфа, введение серосодержащих добавок, использование смесей сосновой и еловой хвои или опилок хвойных деревьев. Особенность данных субстратов - способность стабильно поддерживать кислую реакцию, они имеют рыхлую структуру, что обеспечивает эффективный влажностный режим и воздухообмен. Такие субстраты используются для выращивания растений, относящихся к ацидофильным. Это различные хвойные породы, ягодные - голубика, брусника и другие, декоративные растения -рододендроны, азалии, папоротники. Для такого растения, как голубика, наличие кислого рыхлого субстрата принципиально, так как она развивается и обеспечивается питанием с симбиозе с грибной микоризой, которая формируется именно в таких субстратах. Чаще всего используется смесь опада хвойных игл с почвой под ней, собранных в естественной природе, но данный ресурс ограничен, поэтому обычно используется как добавка, а основу составляет кислый верховой торф. В то же время, есть регулярный источник поступления отходов хвойных пород деревьев - рубки ухода на территории лесничеств, рубка леса для производства древесины, хвойные деревья после новогодних праздников. Такие отходы можно использовать для переработки (ферментации) с получением компостов. Компостирование под мембранным полотном в климатических камерах смеси отходов хвойных пород и пищевых отходов позволяет за период два с половиной месяца получить компост, в котором пищевая фракция гумифицируется, аккумулируя питательные макро- и микроэлементы, а опилки, щепа и хвоя подвергаются ферментации, подобно многолетнему нахождению их в качестве опада на почве в естественных условиях.

Известен способ изготовления опилочно-почвенного субстрата для оптимизации плодородия почв (патент РФ №2681572), который содержит чистые сосновые опилки и верхний плодородный слой лесной почвы, смешанные в соотношении 50:50, удобрительную композицию на основе диаммофоски, или аммонийной селитры, или сульфата аммония и микокомпост, представляющий собой продукт биоконверсии опилок дереворазрушающим грибом Trametes versicolor при заданном соотношении компонентов.

Недостатком указанного способа является то, что опилочно-почвенную смесь готовят с использованием верхнего плодородного слоя лесной почвы, а это ограниченный ресурс, в также длительный процесс изготовления микокомпоста.

Известен способ приготовления торфяной питательной смеси (заявка на патент РФ №2002106256), содержащая торф (75,0-85,0%), минеральные компоненты и микроэлементы и отличающаяся тем, что она дополнительно содержит песок (8,0-25,0%), в качестве минеральных компонентов она содержит известняковую и/или доломитовую муку, суперфосфат простой или двойной, селитру аммиачную, калий сернокислый, магний сернокислый, в качестве микроэлементов она содержит купорос медный, купорос цинковый, железо лимонно-аммиачное, аммоний молибденово-кислый, буру или борную кислоту, марганец сернокислый.

Недостатком указанного способа является то, что требуется большое количество химических препаратов, дозирование в объем смеси и равномерное перемешивание.

Известен способ приготовления искусственной почвы (патент РФ №2345518), которая содержит водосорбирующий пространственный полимер в количестве 0,5-1,0 мас. % и фракционного состава 0,7-2,5 мм; биологические инсектициды и/или фунгициды 0,001-0,01 мас. %. Искусственная почва дополнительно содержит бензоат натрия 0,1-1,0 мас. % в качестве консерванта и аскорбиновую кислоту в количестве 0,5-1,0 мас. % в качестве антиоксиданта. Природный пористый минерал, выбранный из группы: перлит, и/или вермикулит, и/или цеолит, составляет остальную часть смеси.

Недостатком указанного способа является то, что смесь является полностью искусственным субстратом, отсутствуют естественные природные процессы при ее использовании.

Задачей предлагаемого изобретения является создание почвогрунта на основе компостированных органических отходов, для растений, растущих на подкисленных почвах.

Техническим результатом изобретения является получение на основе компоста, имеющего рН 5±0,5, специализированного грунта для ягодных питомников, декоративного цветоводства и лесовосстановления хвойных пород деревьев.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются благодаря тому, что в почвогрунте из компоста с кислой реакцией, содержащим компост, торф и песок, согласно изобретению, компост, имеющий рН 5±0,5 получают компостированием под мембранным полотном в климатической камере отходов хвойных пород и пищевых отходов растительного происхождения, при этом полученный компост содержит до 60% гумусированного органического вещества фракцией до 0,3 см и 40% мелкой фракции щепы и иголок хвои 0,3-2 см, при следующем соотношении компонентов, мас. %: компост - 70, песок - 15, торф верховой кислый, рН 3-5 - 15.

Компост представляет собой рыхлый продукт с запахом земли, в котором содержится не менее 0,5% азота, 0,3% фосфора, 0,2% калия и до 60% органического вещества.

Минеральный компонент - песок, смесь фракций тонкого -0,7-1 мм до среднего - 2-2,5 мм. Оптимально - речного происхождения, но могут быть использованы и другие, добываемые промышленным способом.

Торф верховой кислый, рН 3-5.

Преимущества заявленного почвогрунта: Компост, используемый в почвогрунте, получают по отечественной технологии под мембранным полотном; при его приготовлении используются отходы хвойных пород и пищевые отходы растительного происхождения, тем самым обеспечивается возврат в геохимический оборот органического вещества и микроэлементов. Отличие от природных процессов в естественной среде в более быстрой трансформации отходов при компостировании в плодородный субстрат, сохраняющий основные характеристики, характерные для подкисленных почв.

Подкисленный грунт используется под посадку и культивирование хвойных пород деревьев и кустарников, лесных ягодников (голубика, брусника, а также целебная черника и клюква), азалий, рододендронов, папоротников. Обеспечивает оптимальный механический состав почвы.. Почвогрунт содержит не менее 60% органического вещества, имеющего подкисленную реакцию, рН 5±0,5, что обеспечивает многолетнее пролонгированное действие для выращиваемых растений. Наличие в составе до 40% мелкой фракции щепы и иголок хвои обеспечивает пролонгированное подкисление почвы, на поверхности обеспечивает формирование на поверхности мульчирующего слоя, что в сочетании с кислой реакцией препятствует росту сорной растительности. Повышенное содержание органических веществ обеспечивает хорошую водоудерживающую способность почвы, уменьшая потребность в поливе. Хвойный компонент (хвоя и кора) делает грунт более рыхлыми и структурными, гранулометрический состав почвогрунта легкий и структурный, улучшая воздухопроницаемость и влагоемкость. Повышенное содержание органических веществ и мульчирующий эффект на поверхности поддерживает стабильную температуру в почве, компенсируя перепады температуры день/ночь, а также при резких изменениях погодных условий.

Гумусированная фракция компоста содержит макро- и микроэлементы, которые длительный период обеспечивают питание растений без необходимости использования химических удобрений. Получение почвогрунта.

1. Используется компост, при приготовлении которого отходы хвойных пород и пищевые отходы растительного происхождения компостируются под мембранным полотном в климатических камерах в течении 2-х месяцев и один месяц дозревание. В результате происходит гумификация органической части пищевых отходов. Материал подвергается грохочению с использованием грохота. Подрешетная фракция, выделенная на сите грохота с размером ячейки 10-20 мм является компостом, который состоит до 60% гумусированного органического вещества фракцией до 0,3 см и 40% мелкой фракции щепы и иголок хвои 0,3-2 см.

3. Минеральный компонент - песок, смесь фракций тонкого - 0,7-1 мм до среднего - 2-2,5 мм. Оптимально-речного происхождения, но могут быть использованы и другие, получаемые как отходы при добыче строительных материалов и/или при организованной добыче.

4. Торф верховой кислый, рН 3-5.

5. Смешивание осуществляется в грунтосмесительной установке или аналогичном серийно выпускаемом оборудовании, обеспечивающем эффективное смешивание компонентов. Соотношение компонентов почвогрунта составляет: компост 70 мас. %, песок 15 мас. %, торф верховой -кислый 15%, дозирование проводится из загрузочных бункеров.

Для повышения качества почвогрунта проводится сепарация через барабанное сито (грохот), что обеспечивает более качественное перемешивание.

Отгрузка готового грунта осуществляется навалом в самосвалы или фасуется в полиэтиленовую упаковку с перфорацией для воздухообмена.

Пример 1.

Провели тестирование на проростках кресс-салата. Кресс-салат -признанная культура для биотестирования (Фомин Г.С., Фомин А.Г. Почва. Контроль качества и экологической безопасности по международным стандартам: Справочник. М.: Протектор, 2001. 304 с.) При этом кресс-салат хорошо произрастает на самых различных почвах (Солдатенко А.В., Иванова М.И., Бондарева Л.Л., Тареева М.М. Капустные зеленные овощи / М.: Изд-во ФГБНУ ФНЦО, 2022. с. 58.).

Тестировали полученный почвогрунт с кислой реакцией, для сравнения использовали грунт на основе биокомпоста «Дядюшка гумус», производство ООО Грунт Эко (Состав: компост «Дядюшка Гумус» в смеси с торфом, содержит калий K₂O (2-3%), Фосфор Р₂O₅ (1-2%), рН (6,5-8%), Азот N (2-3%), Гумус (1-2%)), и контроль - почва серая лесная, каждый вариант тестировался в трех повторностях по 30 семян кресс-салата в каждом. В результате тестирования определены длина побегов на 5 сутки после прорастания, и проведена их статистическая обработка (табл. 1).

Результаты показывают отсутствие фитотоксичности для всех вариантов субстрата, происходит увеличение показателя относительно контрольной серой лесной почвы.

Пример 2.

Высаживали голубику Polaris (Поларис), первого года выращивания саженцев. Отсортированы саженцы одной высоты 17±0,5 см, по 5 штук.

Торфяной субстрат подготовили по литературным источникам в составе: торф верховой смешали с подстилкой из-под ели в пропорции 1:1 добавили 20% песка, тщательно перемешали, увлажнили до 70% полной полевой влагоемкости. рН солевой суспензии 4,5.

В результате тестирования определены длина побегов после прорастания, и проведена их статистическая обработка (табл. 2).

Предлагаемый почвогрунт из компоста с кислой реакцией показал свою эффективность при выращивании растений, относящихся к ацидофильным.

Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии и экологии и может быть использовано для получения почвогрунтов из компостов на основе органических отходов. Почвогрунт из компоста с кислой реакцией содержит компост, торф и песок. Компост, имеющий рН 5±0,5, получают компостированием под мембранным полотном в климатической камере отходов хвойных пород и пищевых отходов растительного происхождения, при этом полученный компост содержит до 60% гумусированного органического вещества фракцией до 0,3 см и 40% мелкой фракции щепы и иголок хвои 0,3-2 см. Соотношение компонентов почвогрунта, мас.%: компост - 70, песок - 15, торф верховой кислый, рН 3-5 - 15. Техническим результатом является получение специализированного грунта для ягодных питомников, декоративного цветоводства и лесовосстановления хвойных пород деревьев, который показал свою эффективность при выращивании растений, относящихся к ацидофильным. 2 табл.

Почвогрунт из компоста с кислой реакцией, содержащий компост, торф и песок, отличающийся тем, что компост, имеющий рН 5±0,5, получают компостированием под мембранным полотном в климатической камере отходов хвойных пород и пищевых отходов растительного происхождения, при этом полученный компост содержит до 60% гумусированного органического вещества фракцией до 0,3 см и 40% мелкой фракции щепы и иголок хвои 0,3-2 см при следующем соотношении компонентов, мас.%:

компост 70 песок 15 торф верховой кислый, рН 3-5 15