Способ мелиорации солонцовых почв



Способ мелиорации солонцовых почв
Способ мелиорации солонцовых почв
Способ мелиорации солонцовых почв
Способ мелиорации солонцовых почв
Способ мелиорации солонцовых почв
Способ мелиорации солонцовых почв

 


Владельцы патента RU 2581672:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" (RU)

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам повышения почвенного плодородия солонцовых почв методом биологической мелиорации. Способ включает внесение мелиоранта с последующей заделкой его в почву и посевом многолетних бобовых трав. При этом мелиорант разбрасывают по стерне без вспашки с последующей заделкой его дисковой бороной и добавлением при посеве злакового компонента в состав травосмеси. В качестве мелиоранта используют осадки сточных вод. Норма их внесения составляет 50-150 т/га в зависимости от содержания обменного натрия в почве. Способ позволяет увеличить урожайность зеленой массы многолетних трав и последующих зерновых культур. 6 табл.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам повышения почвенного плодородия солонцовых почв методом биологической мелиорации.

Известен способ мелиорации солонцов с применением мелиоранта, который готовится путем компостирования в поле полосами смеси дефеката 35-50% и 50-65% осадков городских сточных вод, и заключается в разравнивании площадок, буртовании дефеката полосами шириной 3 м и высотой 1 м с расстоянием между полосами 5-6 м. Между полосами распределяют осадки сточных вод и перемешивают компоненты погрузчиком непрерывного действия. Эту смесь вносят из расчета 100-130 т/га сухой массы на поле. После этого поле пашут плугом на глубину 18-20 см. (авторское свидетельство СССР №914614, МПК С09К 17/00, C05F 5/00, 1980).

К недостаткам способа следует отнести высокую трудоемкость из-за большого количества операций при незначительной эффективности.

Известен способ мелиорации сельскохозяйственных земель, заключающийся во внесении в почву почвоудобрительного материала, в качестве которого используют свиной навоз и навоз крупного рогатого скота, осадки сточных вод, фосфогипс в следующем количестве:

фосфогипс - 10-13 т/га

свиной навоз - 11-13 т/га,

осадки сточных вод - 6-8 т/га

навоз крупнорогатого скота - остальное.

Из этих компонентов готовят компост при ежемесячном перемешивании при температуре 35-45°C. Заделывают компост осенью в почву под вспашку (Заявка 2012126275, 22.06.2012. Опубликовано 20.05.2014).

Недостатком способа является сложное и трудоемкое высокозатратное многооперационное приготовление компоста при незначительной эффективности.

Известен способ рекультивации нарушенных земель, включающий внесение на поверхность грунта отходов горнодобывающей промышленности слоем не менее 5 см; минеральных удобрений в дозах N70P70K70 и посев многолетних злаковых трав. Площадь поливается водой и покрывается полимерной пленкой (Заявка: 2011127453/13, 04.07.2011).

Недостатком способа является недоступность во многих сельскохозяйственных районах отходов горнодобывающей промышленности, дороговизна минеральных удобрений, сложное, трудоемкое и высокозатратное осуществление операций по проведению рекультивации нарушенных земель.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ мелиорации солонцовых почв путем внесения обезвоженного свиного полужидкого навоза нормой 50-70 т/га по крупно глыбистой вспашке с последующим рыхлением почвы культиваторами и посевом одновидовых многолетних бобовых трав (люцерна) (авторское свидетельство СССР №858599, МПК A01B 79/02, 1977).

Недостатком способа является высокая трудоемкость, заключающаяся во вспашке осенью по сухой почве, а также затруднение внесения свиного навоза по глыбистой почве с последующим посевом бобовых трав из-за неравномерности распределения навоза, и, как следствие, неравномерности получения растениями питательных веществ.

Технической задачей изобретения является повышение плодородия солонцов за счет улучшения агрофизических и агрохимических свойств почвы.

Техническим результатом является увеличение урожайности: зеленой массы многолетних трав - в 1,5-2 раза, урожайности последующих зерновых культур - на 13,6-28%.

Техническая задача решается, а технический результат достигается тем, что на поверхность почвы после уборки культур вносят по стерне сухие осадки сточных вод. Норма внесения рассчитывается в зависимости от содержания в осадках кальция, необходимого для вытеснения из солонцовых почв натрия в дозах 50-200 т/га с последующей заделкой их дисковой бороной на глубину 10-12 см. Вместо одновидовых посевов бобовых трав высеваются злаково-бобовые травосмеси.

Отличие заявляемого способа от прототипа заключается в том, что в почву после уборки сельскохозяйственных культур по стерне вносят сухие сыпучие осадки городских сточных вод станции аэрации (МУПП «Саратовводоканал) нормой, рассчитанной по содержанию в осадках кальция для вытеснения из почвы поглощенного натрия (в зависимости от типа солонцов) от 50 до 150 т/га, заделку осадков сточных вод дисковой бороной на глубину 10-12 см и последующим возделыванием многолетних трав, состоящих из смеси злаковых и бобовых компонентов.

Солонцеватые почвы по своим свойствам затрудняют посев и всходы многолетних трав вследствие образования корки, а поверхностное внесение осадков сточных вод значительно облегчает посев, препятствует образованию корки и увеличивает полевую всхожесть семян.

Осадки городских сточных вод содержат органического вещества 21,0% при зольности - 51,7-64,1%; азота 4,5% из которого 50% аммиачного; доступного фосфора - 1,4% из которого легкоусваиваемого - 0,61%; K2O - 0,7%. А также CaO - 15-20 мг-экв. на 100 г почвы и MgO - 10-33 мг-экв. на 100 г почвы.

В состав осадков сточных вод входят: свинца - 126 мг/кг; кадмия - 13-21 мг/кг; цинка - 343-460 мг/кг; меди - 329-470 мг/кг; хрома - 300-581 мг/кг; марганца - 182-364 мг/кг; мышьяка - 1,9-3,8 мг/кг; ртути - 0.30-0,36 мг/кг. Кроме того содержатся такие микроэлементы как Zn - 22,1 мг/кг, Cu - 5,78 мг/кг, Mn - 16,8 мг/кг.

Посев злаково-бобовой травосмеси улучшает структурообразование, так как мочковатые корни злаков разделяют почвы на структурные агрегаты, а бобовые травы глубокопроникающей корневой системой выносят на поверхность кальций и повышают водопрочность структуры. Это значительно улучшает агрофизические свойства почвы по сравнению с одновидовым посевом бобовых трав. Злаково-бобовые травосмеси возделываются 3 года. Затем биомасса запахивается как зеленое удобрение.

Для повышения эффективности мелиорации внесение осадков сточных вод повторяют через 5-7 лет в зависимости от изменения содержания натрия в почве. Способ позволяет улучшить агрохимические и агрофизические свойства почвы, повышает водопроницаемость. Способ сохраняет улучшенное действие мелиорации на 3-5 лет.

Способ осуществляется следующим образом. После уборки культуры по поверхности невспаханного поля по стерне разбрасываются осадки сточных вод навозоразбрасывателем или разбрасывателем удобрений с последующей заделкой дисковыми боронами на глубину 10-12 см. Используют навозоразбрасыватели типа ПРТ-10 или разбрасыватели удобрений типа РУ-7000, дисковые тяжелые бороны типа БДТ-5, БДТ-7. Посев злаково-бобовых травосмесей во влажный год можно проводить в начале июля после уборки культуры или весной после боронования.

Внесение осадков сточных вод (ОСВ) увеличивало содержание гумуса в почве с 1,8 до 5,1% при высоких дозах 150 т/га. Это объясняется тем, что в осадках сточных вод содержится до 20% органического вещества. Содержание нитратного азота повышается с 2,9 в солонцах до 29 мг/кг почвы. В осадках сточных вод содержится 4,5% азота. Содержание доступного фосфора при этом с 28 до 203 мг/кг почвы, так как в осадках содержится 1,4% фосфора (таблица 1).

В результате внесения ОСВ агрохимические свойства почвы улучшались. Так, увеличение содержания гумуса, доступного фосфора, нитратного азота, обменного калия и кальция происходило с одновременным раскислением почвы (изменением pH с 7,6 до 6,3) и снижением содержания натрия за счет вытеснения его обменным кальцием. При максимальном внесении ОСВ содержание натрия в почве уменьшается в 9 раз.

Внесение высоких доз осадков сточных вод - 150 т/га не увеличивало содержание тяжелых металлов как в почве. В течение всего периода произрастания культур содержание тяжелых металлов не превышало ориентировочно допустимой концентрации (ОДК) (таблица 2).

В травосмеси можно использовать в качестве бобового компонента люцерну, донник, эспарцет и др., а в качестве злакового - житняк, кострец безостый и др.

При проведении эксперимента в течение трех лет в качестве злаково-бобовой травосмеси высевалась люцерна совместно с кострецом.

Через три года, после окончания мелиоративного периода, поле распахивалось, и на одной половине высевалась яровая пшеница, а на другой половине оставлялась травосмесь люцерны и костреца на зеленую массу.

Данные урожайности этих культур были переведены в кормовые единицы и сравнены с результатами урожайности ячменя прототипа (также переведенного в кормовые единицы), высеваемого на четвертый год после мелиоративного периода.

Перевод урожайности культур в кормовые единицы осуществлялся по методике, указанной в справочнике "Кормовые нормы и таблицы" (под редакцией члена-корреспондента ВАСХНИЛ М.Ф. Томмэ, 1959).

В результате проведенных экспериментов с использованием осадков сточных вод при мелиорации солонцов по заявляемому способу были получены положительные результаты, представленные в таблице 3.

Урожайность яровой пшеницы в кормовых единицах на четвертый год после мелиоративного периода превышала урожайность ячменя прототипа на 13,6-28% в зависимости от количества внесенных доз ОСВ (от 50 т/га до 150 т/га). Увеличение внесения доз мелиоранта, применяемого в прототипе, не дает такого высокого результата. Максимальное повышение урожайности прототипа составляет 13,6%, а максимальное повышение урожайности по предлагаемому способу - 28,0%, то есть применение заявляемого способа повышает урожайность более, чем в два раза при пересчете на кормовые единицы. Одновременно увеличивается урожайность и многолетних трав. В среднем можно считать, что многолетние травы давали с гектара при внесении ОСВ большую урожайность, чем ячмень в 1,6-2,4 раза.

Внесение высоких доз ОСВ до 150 т/га не увеличивало содержание тяжелых металлов в зеленой массе растений люцерны. В год посева люцерны содержание тяжелых металлов не превышало ориентировочно допустимой концентрации (ОДК) (таблица 4).

При применении рекомендованных доз ОСВ в первый год после посева содержание тяжелых металлов в зеленой массе люцерны значительно меньше ОДК.

Многолетние травы, в частности люцерна, произрастают на одном участке три года и могут в процессе роста накапливать тяжелые металлы. Поэтому проводились исследования зеленой массы люцерны на третий год произрастания на содержание в ней тяжелых металлов. Результаты исследований представлены в таблице 5.

На третий год произрастания произошло уменьшение содержания тяжелых металлов в зеленой массе люцерны, что свидетельствует о безопасности применения в качестве мелиоранта осадков сточных вод.

Солонцовые почвы нуждаются в органических и минеральных веществах, содержание которых в ОСВ значительно выше чем в свином навозе и навозе КРС используемых в прототипе, что видно из сравнительного анализа приведенного в таблице 6.

Содержание органического вещества в осадках сточных вод (ОСВ) превышало содержание органического вещества в используемом в прототипе свином навозе, в 2,7 раза, а в навозе КРС - в 1,3 раза. Содержание азота в осадках сточных вод было больше соответственно в 7,5 и 12,8 раз, доступного фосфора в 4 и 8 раз, кальция - в 10 и более раз.

Вывод: в результате проведения исследований и экспериментов по использованию осадков сточных вод, как в высоких, так и в низких дозах были получены положительные результаты. Значительно снижалось содержание натрия в почве в 6-9 раз, уменьшалась кислотность почвы, количество гумуса возросло в 1,6-2,8 раза, содержание нитратного азота увеличилось в 7,5-10 раз, доступного фосфора в 6,2-7,2 раза, обменного калия на 11,8-13,7%, обменного кальция на 62,1-79,3%. Урожайность зерновых культур возросла при этом на 13,6-28,0%, а многолетних трав в 1,6-2,4 раза. Исходя из полученных результатов можно судить, о значительном улучшении агрохимических свойств почв и переход их из солонцовых в фоновый чернозем южный даже при внесении минимальной дозы ОСВ в 50 т/г. Техническая задача исследований выполнена, технический результат достигнут.

Способ мелиорации солонцовых почв, включающий внесение мелиоранта с последующей заделкой его в почву и посевом многолетних бобовых трав, отличающийся тем, что мелиорант разбрасывается по стерне без вспашки с последующей заделкой его дисковой бороной и добавлением при посеве злакового компонента в состав травосмеси, при этом в качестве мелиоранта используются осадки сточных вод, а норма их внесения составляет 50-150 т/га в зависимости от содержания обменного натрия в почве.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области очистки грунтов от нефтепродуктов. При осуществлении способа очистки нефтезагрязненного грунта сооружают сетку нагнетательных скважин.

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.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Кондиционер почвы в форме гранул включает минеральные компоненты с использованием золошлаковой смеси и извести, причем он выполнен из гранул нерегулярной формы в интервале фракций от 1,0 до 6,0 мм водостойкого пористого конгломерата с плотностью от 300 до 400 кг/м3 и со структурой пористости, имеющей капиллярную и некапиллярную форму, при их соотношении между собой, равном 0,85:1, в свою очередь конгломерат состоит из сухой смеси, обработанной смешением с водой до однородной консистенции при соотношении вода:сухая смесь, равном 0,75:1, при этом сухая смесь содержит в качестве золошлаковой смеси золу биотоплива, а также цемент, негашеную известь и порообразователь.
Изобретение относится к композиционному влагоудерживающему материалу, который может быть использован в растениеводстве для улучшения водно-воздушного и питательного режима почвы, а также восстановления растительности на почвах разного типа.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и почвоведения, а именно, к способам улучшения водно-физических свойств почв путем внесения в почву сильнонабухающих полимерных гидрогелей.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для рекультивации техногенных сооружений и закрепления пылящих поверхностей. Техническим результатом является создание почвообразующего слоя за счет нанесения цеолитовых туфов на поверхность хвостохранилища, позволяющего исключить внесение удобрений, усилить развитие корневой системы трав, тем самым повысить эффективность биологической рекультивации хвостохранилища.
Изобретение относится к технологии получения составов для мульчирования различных видов почв, газонов, парковых территорий. Водный состав мульчирующего покрытия содержит лигносульфонат, карбамид, Na-карбоксиметилцеллюлозу, калий хлористый, а в качестве натуральных добавок мох вида Andreaeopsida и хвою лиственницы Larix kaempferi в разных количествах, отраженных в вариантах составов полимерно-природного мульчирующего покрытия.
Изобретение относится к составам для мульчирования различных видов почв, газонов, парковых территорий. Состав мульчирующего покрытия содержит лигносульфонат, карбамид, Na-карбоксиметилцеллюлозу, калий хлористый, натуральные добавки - мох вида Andreaeopsida и хвою лиственницы Larix lariciana, и воду.
Изобретение относится к химической и сельскохозяйственной промышленности и касается составов с использованием полимеров в смеси с органическими и природными веществами, например, к составам для мульчирования различных видов почв, газонов, парковых территорий.
Изобретение относится к составам для мульчирования различных видов почв, газонов, парковых территорий. Состав мульчирующего покрытия содержит лигносульфонат, карбамид, Na-карбоксиметилцеллюлозу, калий хлористый, натуральные добавки - мох вида Pellia endiviifolia и хвою можжевельника Juniperus Blue Alps, воду.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Для корневой подкормки винограда на песчаных почвах производят внесение азотных, фосфорных, калийных удобрений гидробуром под корень на глубину 25-30 см в фазе начала сокодвижения совместно с борной кислотой при следующем соотношении компонентов действующего вещества на один гектар: азота - 90 кг, фосфора - 90 кг, калия - 90 кг, борной кислоты - 3 кг.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к приемам обработки почв в системе земледелия. Способ включает обработку зяби путем дискования с последующей поделкой гребней и борозд и весеннюю обработку почвы путем культивации на глубину 10-12 см.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к мелиорации. Способ включает частичное удаление кустарников и подсев трав.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способам кротования дренируемых сельскохозяйственных земель. Способ включает нарезку кротовин поперек направления трубчатого дренажа.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Способ включает посев семян бобовых трав, например клевера и уход за посевами.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ включает внесение органических удобрений, заделку дисковыми боронами на глубину 10…12 см.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к фитомелиорации опустыненных земель. Способ включает посадку джузгуна безлистного, прутняка простертого и житняка сибирского.

Изобретение относится к экологии и может найти применение при дезактивации токсических территорий. Для дезактивации почв, загрязненных радиоактивными нуклидами, сеют сорбирующую культуру вязеля пестрого, скашивают надземную биомассу и покрывают ее слоем цеолитсодержащей глины аланит.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. В способе рыхлят почву на глубину посева.

Изобретение относится к области рекультивации техногенно нарушенных земель, в частности к экологии. Способ включает посев семян травосмеси многолетних трав и внесение азотно-фосфорно-калийных удобрений.

Изобретение относится к способам биологической очистки почв, загрязненных мышьяксодержащими соединениями. Осуществляют высев семян донника желтого и белого (Melilotus Officinalis Desr и Melilotus Albus Desr) в загрязненную почву с нормой высева 15 кг/га при значении pH почвы от 6,00 до 9,15. После прорастания семян растения доводят до вегетации. Скашивание и полное удаление растительной массы проводят после созревания семян. Обеспечивается снижение содержания водорастворимых форм мышьяксодержащих соединений в почвах. 1 табл.
Наверх