Способ воспроизводства плодородия деградированных серых лесных почв Российский патент 2025 года по МПК A01B79/02 A01C21/00 

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для эффективного восстановления и повышения плодородия истощенных, деградированных, серых лесных почв и получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур в органическом земледелии.

Сохранение и воспроизводство плодородия различных типов почв являются важным условием эффективного и устойчивого развития агропромышленного комплекса, стабильности производства сельскохозяйственной продукции. Для обеспечения продовольственной безопасности и увеличения объема сельскохозяйственной продукции, производимой в РФ, необходимо не только рационально использовать земельные ресурсы, но и восстанавливать деградированные и малопродуктивные земли. Для эффективного использования малопродуктивных почв требуется система мелиоративных мероприятий по расширенному воспроизводству почвенного плодородия, основанная на восстановлении их свойств.

Применение минеральных удобрений все менее актуально, поэтому для формирования высокого и качественного урожая сельскохозяйственных культур предпочтительней использовать биоудобрения и биопрепараты.

Биоудобрения наполняют почву дополнительным структурирующим материалом, а биопрепараты обеспечивают эффективную мобилизацию органического вещества и биоты.

Применение биопрепаратов изменяет метаболические процессы у растений, создает благоприятные условия для роста растений, в том числе под действием стрессов. В отличие от химических препаратов биопрепараты обладают более ярко выраженной избирательностью действия, они признаны также безвредными для человека и животных, быстро разлагаются в почве.

Известен способ фитомелиоративного восстановления деградированных пастбищных угодий. Способ фитомелиорации заключается в рыхлении дернины, посеве трав и кустарников - улучшателей, обладающих виолентностью и патиентностью (Пат. RU №2634435, МПК А01В 79/02, В09С 1/00, А01В 49/04, опубл. 2017 г.)

Недостатком указанного способа является то, что в качестве фитомелиоративных растений применяются многолетние злаковые (мятликовые) травы и кустарники, предлагается сложная техническая, технологическая и высокозатратная система залужения деградированных пастбищ.

Известен также способ повышения плодородия и продуктивности почв сельскохозяйственных земель, включающий последовательное внесение в почву карбонатсодержащего сырья - доломитовой муки с учетом ее гидролитической кислотности и органоминерального комплекса с последующей заделкой их в почву. В качестве органоминерального комплекса используют смесь эффлюента от метангенерации навоза крупного рогатого скота, суперфосфата и хлористого калия, затем смесь вносят в почву с дозой 5-10 т из расчета сухого вещества на 1 га с периодичностью 1 раз в 3-4 года (Пат. RU №2794780, МПК А01С 21/00, А01В 79/02, опубл. 2023 г.)

Недостатками известного способа являются значительные экономические затраты и технологические сложности в осуществлении.

Наиболее близким техническим решением предложенному по совокупности основных существенных признаков, является способ фитомелиорации подпахотного горизонта почвы, в котором отражена мелиорация минеральных слабоводопроницаемых почв (Пат. RU №2152146, МПК А01В 79/00, А01В 79/02, опубл. 1998 г. )

Способ включает рыхление пахотного слоя с одновременным образованием в подпахотном горизонте щелей, заполнение их сыпучим концентрированным органическим удобрением. При этом межщелевое пространство пахотного слоя засевают однолетними или многолетними травами с хорошо развитой корневой системой.

Недостатком известного способа является недостаточная эффективность восстановления плодородия деградированных серых лесных почв и значительная технологическая трудоемкость.

Устранить указанные недостатки позволяет предлагаемый способ воспроизводства деградированных серых лесных почв, включающий рыхление пахотного слоя, внесение сыпучего органического удобрения, посев семян однолетних и многолетних растений, уход за посевами и уборку урожая, в котором в качестве сыпучего органического удобрения используют компост многоцелевого назначения дозой 15 т/га с заделкой в почву на глубину 8-10 см, при этом для посева используют смесь многолетних трав под покровом однолетних культур, семена которых непосредственно перед посевом обрабатывают в течении 30 минут 1%-м раствором жидкофазного биопрепарата нормой расхода 30 л/т. Кроме того, в качестве многолетних трав используют смесь тимофеевки луговой и клевера красного, а в качестве покровных однолетних культур - смесь овса с горохом в весовом соотношении 15%, 15%, 50%, 20% соответственно.

Новый технический результат состоит в том, что применение компоста многоцелевого назначения (КМН) в дозе 15 т/га в сочетании с обработкой в течение 30 мин непосредственно перед посевом семян многолетних и покрывающих их однолетних культур 1%-м раствором жидкофазного биопрепарата (ЖФБ) дозой 30 л/т существенно повышает плодородие почвы, увеличивая урожайность выращиваемых многолетних трав и покрывающих их однолетних культур, повышает рентабельность возделывания культур при снижении техногенной нагрузки на почву для условий южной части Нечерноземной зоны России. Одновременно повышается устойчивость культур к засухе, стойкость к вредителям и болезням.

КМН - нетрадиционное органическое удобрение на основе навоза и других видов органического сырья, полученное методом биоферметации.

Это сыпучий материал влажностью 55-60% с высокими удобрительными свойствами. В одной тонне КМН содержится 20-25 кг NPK, в том числе 10-12 кг азота, 8-10 кг фосфора, 2-3 кг калия. КМН имеет нейтральную или слабощелочную реакцию (рН 6-8) и содержит в оптимальном соотношении все необходимые микроэлементы (медь, бор, цинк, кобальт, молибден и др.). КМН не содержит яиц личинок гельминтов, вредных насекомых, патогенных, болезнетворных микроорганизмов, всхожих семян сорняков, обладает антисептическим и стимулирующим свойствами. По своей активности компост в 2-4 раза превосходит навоз, что позволяет во столько же раз снизить дозу его внесения в расчете на 1 га, увеличить удобряемую площадь, снизить транспортные расходы на его доставку в поле.

ЖФБ относится к группе полуфункциональных биосредств и предназначен для стимуляции роста и развития культурных растений, обработки семян, активизации почвенно-микробиологических процессов, мероприятий по рекультивации и др. ЖФБ характеризуется высоким уровнем биогенности, питательности и физиологичности.

Применение ЖФБ в составе агротехнических мероприятий способствует повышению урожайности культур. При этом улучшаются микробиологические и агрохимические показатели почвы.

Норма внесения КМН, концентрация раствора ЖФБ, норма расхода и время обработки этим раствором семян непосредственно перед посевом были определены опытным путем как оптимальные.

Осуществление предложенного способа проводили в условиях своевременного и качественного выполнения агротехнических приемов в лизиметрах, которые приближены и подтверждены полевыми условиями при закладке лизиметрических опытов на серых лесных почвах Рязанской области.

В сравнении с контрольным опытом проводились опыты только при внесении КМН нормой 15 т/га с заделкой его на глубину 8-10 см, только с обработкой семян 30 мин 1%-м раствором ЖФБ непосредственно перед посевом нормой расхода 30 л/т и при их совместном применении, как в предлагаемом способе.

Выбор в качестве многолетних культур клевера красного и тимофеевки луговой, а в качестве однолетников - овса и гороха объясняется тем, что эти культуры районированы и наиболее адаптированы к условиям и землям Рязанской области. Весовое соотношение количества семян этих культур при посадке (15%, 15%, 50%, 20%) подобрано таким образом, чтобы корневая система многолетников не мешала всходам, росту и развитию однолетников, и их совместное произрастание в результате обеспечивало отличный урожай кормовых культур.

Семена 30 мин непосредственно пред посевом обрабатывались (протравливались) 1%-м раствором биопрепарата ЖФБ нормой расхода 30 л на 1 т семян. При этом семена оказываются в питательной среде для росторегулирования, т.е. препарат является источником микроорганизмов, активизирующих благоприятную для жизни растений почвенную микрофлору.

Результаты опытов по осуществлению предлагаемого способа воспроизводства плодородия деградированных серых лесных почв на примерах выращивания многолетних кормовых культур под покровом однолетних на этих почвах приведены в таблицах 1, 2, 3, 4, 5, 6.

Из таблиц 1, 2, 3, 4, 5 видно, что наибольшие изменения высоты растений в полевых опытах установлены в варианте КМН 15 т/га + протравливание семян перед посевом 1%-ным раствором ЖФБ нормой расхода 30 л/ т семян в сравнении с контролем: овес - на 9,8 см (31,6%); горох - 1,82 см (56,35%); клевер красный - 1,56 см (50%), тимофеевки луговой - 2,01 см (16,71%).

Результаты в табл.6 показывают, что только предпосевная обработка семян биопрепаратом ЖФБ не приводит к заметному улучшению агрохимических показателей почвы (по отношению к контролю) и, как следствие, урожайность практически была равна на уровне контроля. Наибольший урожай был получен при осуществлении предлагаемого способа во всем объеме.

Результаты определения влияния на агрономические показатели деградированной серой лесной почвы при осуществлении предлагаемого способа приведены в табл.7.

Анализ почвы показывает, что в вариантах КМН 15 т/га и КМН 15 т/га + 30 мин протравливание семян перед посевом 1% раствором ЖФБ нормой расхода 30 л/т семян было отмечено снижение кислотности почвы до 5,1-5,2 (рН_сол) и 6,0-6,3 (рН_вод), повышение органического вещества при этом составило 3,0-3,2%, что больше на 11,1% и 18,5% в сравнении с контролем (2,7%), соответственно.

Содержание подвижного фосфора при совместном внесении (КМН 15 т/га + 30 мин протравливание семян перед посевом 1% раствором ЖФБ нормой расхода 30 л/т семян) увеличилось к исходному от 200 мг/кг до 318 мг/кг почвы (на 59%), а подвижного калия от 196 мг/кг до 238 мг/кг почвы (на 17,6%); концентрация общего азота увеличилась от 0,083% до 0,122-0,125%, сумма поглощенных оснований от 7,8 до 8,2-8,5 моль/100 г почвы.

Таким образом, из приведенных результатов опытов видно, что при осуществлении предлагаемого способа значительно улучшаются агрономические показатели деградированной серой лесной почвы, значительно активизируется рост выращиваемых на этих почвах многолетних кормовых культур под покровом однолетних и, соответственно их урожайность.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает рыхление пахотного слоя, внесение сыпучего органического удобрения, посев семян однолетних и многолетних растений, уход за посевами и уборку урожая. В качестве сыпучего органического удобрения вносят компост многоцелевого назначения дозой 15 т/га с заделкой в почву на глубину 8-10 см. Для посева используют смесь многолетних трав под покровом однолетних культур, семена которых непосредственно перед посевом обрабатывают в течение 30 мин 1%-ным раствором жидкофазного биопрепарата нормой расхода 30 л/т. В качестве многолетних трав используют смесь тимофеевки луговой и клевера красного, а в качестве покровных однолетних культур – смесь овса с горохом в весовом соотношении 15%, 15%, 50%, 20% соответственно. Способ обеспечивает повышение плодородия почвы, увеличение урожайности выращиваемых многолетних трав и покрывающих их однолетних культур, повышение устойчивости культур к засухе, стойкости к вредителям и болезням. 1 з.п. ф-лы, 7 табл.

1. Способ воспроизводства плодородия деградированных серых лесных почв, включающий рыхление пахотного слоя, внесение сыпучего органического удобрения, посев семян однолетних и многолетних растений, уход за посевами и уборку урожая, отличающийся тем, что в качестве сыпучего органического удобрения вносят компост многоцелевого назначения дозой 15 т/га с заделкой в почву на глубину 8-10 см, при этом для посева используют смесь многолетних трав под покровом однолетних культур, семена которых непосредственно перед посевом обрабатывают в течение 30 мин 1%-ным раствором жидкофазного биопрепарата нормой расхода 30 л/т.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве многолетних трав используют смесь тимофеевки луговой и клевера красного, а в качестве покровных однолетних культур - смесь овса с горохом в весовом соотношении 15%, 15%, 50%, 20% соответственно.