Способ мелиорации кислых почв Советский патент 1986 года по МПК C09K17/40 C09K109/00 

Изобретение относится к сельско- му хозяйству и касается приемов по улучшению агрофизических свойств : почв.

Цель изобретения - повьшение эффективности мелиорации кислых почв за счет оптимизации скорости разложения органического.вещества и оптимизации видового состава микроорганизмов в почве.

Пример 1. Изучали влияние клиноптилрлмта и торфа на скорость разложения органического вещества и видовой состав микроорганизмов в кис лых почвах. В работу брили торф влажностью 28% и измельченный до гранул размером 0,25-0,50 мм клиноп- тилолит Дзегвского месторождения, для которого характерна моноклинная сингония со следующими параметрами элементарной ячейки а 7,4 А, в - 17,89А, с 15,85А. Типичная окис.- ная формула клиноптилолита

() O-Al Oj-lOS; .

Свободный объем 0,34 см , плотность 1,71 с/см. Химический состав %: SiOj 61,3; AljO, 3,6; MgO 1,8, CaO 6,3i НагО 2,0; 1,18.

Данный клиноптилолит характеризуется увеличенным содержанием кати нов кальция (клиноптилолит кальциевой формы).

В опыт брали подзолисто-желто- земную почву - почву тяжелого механического состава с неблагоприятными физическими свойствами, бесструктурную, обладающую низкой пороз- ностью и слабой водопроницаемостью. Реакция почвы кислая (рН 4,2), содержание гумуса - 2-7.

В девять сосудов закладывали смесь следующих компонентов: в первый сосуд 5 кг почвы (контроль образгда, взятые на опытном участке), влгикность почвы 33%, во второй 5 кг клиноптилолита, в третий - 5 к торфа, в четвертый - 2,5 кг клиноптилолита и 2,5 кг торфа, в пятый - 4,5 кг почвы и 500 г измельченного клиноптилолита, в шестой - 4,5 кг почвы и 500 г торфа, в седьмой - 4,5 кг почвы, 750 г клиноптилолита 250 г торфа, в восьмой - 4,5 кг почвы, 250 г клиноптилолита и 750 г тофа.

ОбразЩ) во всех сосудах выдерживли 30 дней. Влажность поддерживали уровне 33% ежедневным добавлением

5

0

5

0

5

0

5

50

55

дистиллированной воды. На тридцатый день определяли величину рН почвы в каждом сосуде.

Из каждого сосуда брали образцы и изучали изменение микрофлоры почвы на биологическом |(МБИ-15У42) и электронном (УЕМ-100С) микроскопах.

В капиллярных педоскопах создавали имитацию почвенных условий. С этой целью в стеклянные капилляры вносили комплекс гумусовых веществ данной почвы. Микроорганизмы адсорбировались во в нутренних капиллярах на поверхности комплекса гумминовых веществ. Через тридцать дней педо- скопы вынимали,, производили фиксацию парами йода и окрашивали 3%-ным .раствором эритрозина в течение суток.

При помощи микроскопов изучали микробный ценоз почвы.

Определяли скорость деструкции. органических веществ и интенсивность фиксации азота при добавлении клиноптилолита и торфа на хроматографе Хром-4.

Результаты опытов сведены в табл.1. Микроскопические исследования показали, что в контрольном образце в микрофлоре почвы очаговым центром являются плесневые грибы, местами встречаются одноклеточные животные - амебы малого размера.

При введении индивидуального клиноптилолита в почве доминируют миколитические бактерии, которые вызьшак1т лизис грибов: в почве обнаруживаются их футляры. Микрофлора в присутствии клиноптилолита разнообразна: встречаются круглые, палочковидные, нитевидные бактерии. Увел1-1чивается размер амеб до 50- 60 мкм. Встречаются неидентифициро- ранные организмы сложного строения.

При введении индивидуального торфа в почве встречаются бактерии только банальной формы, дрожжевые грибы, палочковидные и монотрихиальные бактерии.

При введении же в почву торфа и клиноптилолита в микрофлоре появляются бактерии рода Hyphomicrobium и Microcicllus,а также неидентифицированные организмы со с.ложным строением клетки.

Результаты изучения деструкции органических веществ и фиксации азота в почве показали, что как в клино птилолите, так и в торфе количество

3 1

фиксируемого азота равняется нулю. Незначительно фиксируется азот и при наличии торфа в почве, В системе же понва + клиноптилолит + торф количество азота меняется в зависимости от их соотношения: там, где берется 1,5 часть клиноптилолита и 0,5 частей торфа, а также.1 часть клино- птилолита и 1 часть торфа ко- личество фиксируемого азота максимальное , оно по сравнению с контролем увеличивается в 4-6 раза, В этих вариантах кислотность почвы уменьшается, рН находится в пределах 5,8-6,2, увеличивается численность азотофиксирующих бактерий из рода Azotobacter и улучшается биологическая активность почвы, В вариантах где берут 0,5 частей клиноптилолита и 1 у5-частей торфа, кислотность почвы изменяется незначительно (рН 4,3), что благоприятствует наличию плесневых грибов, при этом падает биологическая активность почвы, количество фиксируемого азота становится минимальным.

Деструкция органических веществ в почве происходит достаточно активно. Добавление торфа к почве мало изменяет активность деструкции, однако добавление в почву клиноптилолита очень сильно повьшает активность разложения органических веществ. Высокая активность деструкции и в системе почва + клиноптилолит + торф, где клиноптилолит и . торф берутся в соотношении 1,5:0,5. Там, где их соотношение 1:1, несколько снижается активность деструкции, но она сохраняется на высоком уровне по сравнению с контролем.

Следует учесть, что быстрое разложение органических веществ приводит к резкому уменьшению гумуса и ухудшению агрономических свойств почвы. Следовательно, с точки зрения увеличения биологической активности почвы оптимальным соотношением клиноптилолита с торфом является

1:1,

I.

П р и м е р 2. Опыт был заложен во втором отделении учхоза Эшера .. Почва опытного участка подзолистая. Площадь молодого сада лимона 0,5 га. Общее количество растений 5UO, из них учетных 250,

Схема опыта и результате представлены в табл, 2.

4078Д4

Двухгод ичные результаты показывают, что смесь торф-клиноптилолит способствует повьшгению урожая в среднем на 20-22%,

5 ПримерЗ, Изучена ежеднер- ная динамика численности и биомассы микробов в системах почва-торф-клино- птилолит, почва - торф - известь.

Наблюдения проводили в следующих 10 вариантах: 1 - почва; 2 - почва - торЛ (9:1};3 - почва - клиноптилолит (9:.l) ; 4 - почва - торф-клиноптилолит (9: 0,5:0,5); 5 - почва - торф- известь (9:0,5:0,5) ,

15 Количество микроорганизмов учитывали методом Виноградского. Объем отдельных клеток рассчитывали путем измерения бактерий с помощью окуляр- микрометра,

20 Для определения общей продукции бактериальной биомассы за период наблюдений (14 дней) были суммированы величины всех отмеченных приростов их численности. 5 Результаты приведены в табл.З,

Из данных табл.З видно, что в контрольном образце .продуктивность бактерий 2,41 кг/г, что в перерасчете составляет 7,23 т/га. . Сравнительно низкие данные получены во втором варианте (почва-торф , Здесь продуктивность за все наблюдаемые дни 1,.15 мг/г /в пересчете 3,45 т/га). Это объясняется следующим. Несмотря на то, что микрофлора торфа весьма разнообразна, ее биологическая активность слабая и поэтому продуктивность бактерий низкая.

Что касается системы почга - торф- клиноптилолит , то здесь продукция максимальная я составляет 4,95 мг/г (в пересчете 14,85 т/га). Это объясняется тем, что клиноптилолит переводит питательные вещества торфа в f доступную форму как для растений, ;Так и для микроорганизмов. При этом совокупность торфа с клиноптилолитом .создает оптимальные условия для формирования бактериальной флоры.

В системе почва-торф-известь продуктивность бактерий ниже, чем в системе почва-торф-клиноптилолит. Она составляет 3,22 мг/г почвы, т.е, .9,66 т/га почвы.

5 Таким образом, при внесении торфа в кислые пОчвы оптимальным средством для его нейтрализации является клиноптилолит.

5

0

0

-

- )

4,35 6,5

Почва22

Почва+торф 24 Почва+клиноптилолит 25

Почва+торф- +КЛИНОПТИЛОЛИТ

28

Таблица 1

8,1

0,75

938

25200 100

26109 104

27113,6 108.

30

122,7 120

3,8611,58

,

.

4,951.4,85

3,229,66