Санация переунавоженных почв способом фиторемедиации

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано при санации почв, загрязненных ненормированным применением необеззараженного бесподстилочного навоза в сверхвысоких дозах азота N300-900, в зонах функционирования предприятий индустриального животноводства. Способ фиторемедиации включает выращивание устойчивой к произрастанию на переунавоженных почвах редьки масличной, ризосфера которого обладает сильным биоцидным действием. Проводят механическую обработку почвы, ранневесеннюю вспашку на глубину 20–25 см, культивацию на глубину 10–12 см, рыхление, боронование, прикатывание и посев семян с последующим уходом и уборкой зеленой массы редьки масличной. Посев семян выполняют в период прогревания почвы до 2–3°С с нормой высева при широкорядном посеве – до 6 кг, при сплошном рядковом - 16–18 кг/га. Данный способ позволяет обеспечить эффективную санацию почв. 4 табл.

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано при восстановлении почв, загрязненных ненормированным применением необеззараженного бесподстилочного навоза в сверхвысоких дозах азота N300-900, в зонах функционирования предприятий индустриального животноводства. Способ фиторемедиации включает выращивание устойчивой к произрастанию на переунавоженных почвах редьки масличной, ризосфера которой обладает сильным биоцидным действием по отношению к инфекционным микроорганизмам, инвазионным элементам. При этом проводят механическую обработку почвы, ранневесеннюю вспашку на глубину 20–25 см, культивацию на глубину 10–12 см, рыхление, боронование, прикатывание и посев семян, с последующим уходом и уборкой зеленой массы редьки масличной. Посев семян выполняют в период прогревания почвы до 2–3°С с нормой высева при широкорядном посеве – до 6 кг, при сплошном рядковом - 16–18 кг/га. Данный способ позволяет обеспечить эффективное обеззараживание переунавоженных земель. В течение одного вегетационного периода почвы «сильно загрязненные, опасные» трансформируются в почвы «относительно загрязненные, безопасные».

Внедрение в животноводство в рамках реализации приоритетного проекта «Развитие АПК» государственных программ развития сельского хозяйства на 2008-2012 гг., 2013-2020 гг.индустриальных технологий, исключающих подстилочное содержание животных, птицы, обусловило резкое увеличение объемов производства полужидкого, жидкого навоза, помета, животноводческих стоков в хозяйствах РФ [1-3]. Согласно планам развития животноводства следует ожидать, что объемы их производства возрастут с 210 млн т в 2016 г. до 240-260 млн т в 2020 г. Бесподстилочные навоз, помет являются высокоэффективным органическим удобрением быстрого действия. В структуре органических удобрений их доля превышает 70%. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), навоз, помет и сточные воды животноводческих и птицеводческих предприятий могут быть фактором передачи более 100 возбудителей инфекционных и инвазионных болезней, в том числе зоонозов [4].

Согласно нормативным требованиям к использованию в качестве удобрения допускаются лишь обеззараженные, обезвреженные полужидкие, жидкие навоз, помет, животноводческие стоки [5, 6]. Однако по причинам экономического, организационного порядка в хозяйствах непреднамеренно используются бесподстилочный навоз, помет, не отвечающие ветеринарно-санитарным, гигиеническим требованиям, что обусловливает биологическое загрязнение почвы патогенными, условно патогенными, паразитарными организмами. В Российской Федерации площадь биологически загрязненных почв превышает 2 млн га [7]. Наличие данных земель является постоянным источником загрязнения поверхностных, грунтовых вод, продукции растениеводства. Уровень заболеваемости населения в районах функционирования крупных животноводческих предприятий и птицефабрик в 1,6 раза превышает ее средний показатель в РФ [8]. Высокая выживаемость в почве болезнетворных микроорганизмов, яиц, личинок гельминтов, цист кишечных простейших [9] определяет необходимость обеззараживания переунавоженных земель.

В настоящее время имеются многочисленные физические, химические, биологические способы обеззараживания и обезвреживания загрязненных почв. Физические способы санации в основном связаны с прогреванием почвы, ее пропариванием, воздействием переменного тока, электромагнитного поля сверхвысокой частоты (патенты РФ:№952158 [10]; №1748675[11]; №1764531[12]; №1789088[13]; №1817955[14]; №2054861[15]; №2064228[16];№2125355 [17]; №2215387[18]; №2218749 [19]; №2283557[20]; №2292698[21]; №2439868[22]; №2457910 [23]и др.). Недостатками физических способов обеззараживания и обезвреживания загрязненных почв являются их высокая затратность, низкая производительность. Химические способы обеззараживания предполагают использование пестицидов либо веществ дезинфицирующего действия (патенты №935502 [24]; №11715277[25]; №2130043[26]; №2156057[27]и др.). Основным недостатком химических способов является способность веществ агрессивного действия накапливаться в почве, что впоследствии может заметно повысить риски загрязнения окружающей среды, уровень заболеваемости животных, населения. Биологические способы обеззараживания и обезвреживания загрязненных почв основаны на использовании биопрепаратов биоцидного действия (биоремедиация) и растений интенсивного типа (фиторемедиация). Биологические способы признаны наиболее перспективными, т.к. являются наименее затратными и высокоэффективными при проведении санации земель на больших территориях. До настоящего времени основное внимание уделялось санации почв способами био- и фиторемедиации от патогенных микроорганизмов, почвенных нематод, вызывающих болезни, гибель сельскохозяйственных культур, снижающих их урожайность, качество продукции растениеводства. Так известен способ (Патент РФ на изобретение №2154935 от 27.08.2000 г. [28]) беспестицидного выращивания картофеля в условиях открытого, огурца, томата – в условиях защищенного грунта с использованием биопрепаратов биоцидного действия (Авертропа, Агата-25). Способ включает подготовку почвы, предпосевную обработку семян, клубней смесью активаторов, иммуностимуляторов, препаратов антагонистов, посев семян, посадку клубней, периодическую культивацию. Предложенное изобретение рекомендовано для хозяйств органического земледелия, по правилам которого запрещается использование синтетических средств защиты растений. Использование препаратов биоцидного действия эффективно снижало уровень гибели растений, способствовало повышению урожайности, качества огурца, томата, картофеля. Продукция соответствовала требованиям СанПиН 2.3.2.1078, в области ее соотнесения к органической продукции [29].

Известен способ биологического обеззараживания тепличных грунтов от галловой нематодой (Патент РФ на изобретение №2122784 от 22.10.1997 г.) [30]. В соответствии с данным способом участки, пораженные галловой нематодой, засевают смесью ярового рапса и клевера лугового в соотношении 1:2, т.е. при норме высева первой культуры 12 кг/га сеют 6 кг, а второй - 12 кг. Такое соотношение необходимо для лучшего развития клевера, поскольку он более медленно развивается в год посева и как многолетнее растение в этот период больше развивает корневую систему. Клубеньковые бактерии, развивающиеся на корнях клевера (из рода Азотобактер), губительно действуют на нематод.

Более изреженный рапс, как культура быстро растущая, интенсивно накапливает надземную массу (за 35-40 дней). За этот же срок достигают нормального развития и азотфиксирующие бактерии на корнях клевера. Яровой рапс, содержащий эруковую (35-40%) и линоленовую (10-13%) кислоты, губительно действуют на нематод. Кроме того, содержание вредных гликозинолатов (до 6%) усиливает гибель нематод. За 35-40 дней рапс успевает накопить фитомассу высотой до 40 см. Запашка его в почву вместе с корневой системой клевера обеспечивает не только гибель галловых нематод, но и обогащение органическим веществом, что исключает внесение удобрений. Азотобактер клевера усиливает синтез гликозидов рапса, которые являются токсичными для гельминтов. В данном случае гликозиды токсичны избирательно только для гельминтов в почве. Полезная микрофлора остается без изменения. Данный способ широко используется в тепличном хозяйстве для обеззараживания тепличного грунта.

Изобретения по обеззараживанию почвы способами био- и фиторемедиации от инфекционных и инвазионных элементов, вызывающих болезни человека, животных, крайне малочисленны.

Так известен способ обеззараживания (Патент СССР на изобретение №528917 от 09.12.1976 г. [31]) скотомогильников от возбудителей сибирской язвы посредством введения в почву суспензии актиномицетов – антагонистов рода Cinereus (виды:Act. griseus, Act.griseovariabilis, Act. chromofuscus), обладающих антагонистическими свойствами по отношению к граммположительной и граммотрицательной микрофлоре, особо выраженными антибактериальными свойствами к спорообразующим бациллам. В соответствии с требованиями изобретения территория скотомогильника разбивается на участки площадью 1,5–2 м2. Каждый участок маркируется, почва взрыхляется на глубину до 20 см, после чего обрабатывается взвесью культуры актиномицетов из расчета 150 мл на 1 м2. Способ позволяет при крайне малых затратах эффективно санировать почву от возбудителей сибирской язвы.

Патентом СССР на изобретение №1687049 от 30.10.1991 г. [32] защищен способ дезинвазии почв, загрязненных яйцами аскариды, посредством выращивания на них люпина, ризосфера которого обладает овоцидным действием. Возделывание люпина к концу вегетационного периода обеспечивает гибель 70% жизнеспособных яиц аскариды. В целях надежной дезинвации авторами изобретения предложено совместить фиторемедиацию и химическое обеззараживание посредством полива зараженной почвы раствором поликарбацина. Первоначально на участке высевают люпин (в норме 25-30 г на 1 м2). В дальнейшем почву поливают раствором овоцида в дозировке: 4-5 г поликарбацинана 2 литра воды на 1 м2. Гарантированная дезинвазия почвы отмечается через 3 месяца после посева люпина. За данный период поликарбацин разлагается до безопасных соединений: воды, углекислого газа, аммиака.

Фиторемедиация как способ восстановления загрязненных земель широко используется в мировой практике [33]. Вместе с тем, как свидетельствуют результаты патентного поиска, анализа литературных источников, в настоящее время отсутствуют сведения о применении фиторемедиации для обеззараживания и обезвреживания переунавоженных, биологически загрязненных земель. Ни один из вышеуказанных способов восстановления нарушенных земель не распространяется на почвы, биологически загрязненные ненормированным применением бесподстилочного навоза (помета), с высоким содержанием инфекционных и паразитарных агентов. Впервые исследования пофиторемедиации почв были проведены специалистами ФГБНУ ВНИИОУ на опытном поле и в хозяйствах с крупными комплексами, птицефабриками (1989-2016 гг.). Была определена эффективность введения в севооборот более 40 видов однолетних, многолетних культур, устойчивых к произрастанию на сильноунавоженных почвах, отличающихся высокой продуктивностью, наибольшим выносом биогенных и токсичных соединений, биоцидным действием ризосферы, низким уровнем накопления в зеленой массе токсичных веществ. В соответствии с результатами исследований в целях детоксикации почв, загрязненных ненормированным применением бесподстилочного навоза (помета), наиболее целесообразным является введение в севооборот амаранта багряного. Данная культура характеризуется высокой устойчивостью произрастания на переунавоженных почвах, сравнительно высоким выносом биогенных элементов. Вместе с тем ризосфера амаранта багряного не обладает сильным биоцидным действием в отношении патогенных, условно патогенных микроорганизмов, жизнеспособных яиц гельминтов. В целях повышения санирующей способности ризосферы амаранта разработан и внедрен в производство способ «Фитобиоремедиации почв, загрязненных ненормированным применением бесподстилочного навоза». Способ включает: механическую обработку почвы (вспашку на глубину 20-25 см; культивацию на глубину 10-12 см; рыхление, боронование, прикатывание); предпосевную обработку семян амаранта багряного препаратом биоцидного действия Агат 25К [5 г Агат-25К, содержащий 1,5 – 3,0 × 1011 бактерий Pseudomonas aureofaciens H16 / 1 кг семян амаранта]; посев семян фиторемедиирующей культуры – амаранта багряного (норма высева-200 г семян на 1 га); уход за посевами; уборку урожая; использование зеленой массы амаранта багряного в зависимости от ее токсикологических характеристик. Данный способ, совмещающий фито- и биоремедиацию, позволяет в течение одного вегетационного периода «сильно загрязненные, опасные» почвы трансформировать в «относительно загрязненные, безопасные» и защищен Патентом РФ №2594879 от 27.07.2016 г. [34].

Негативным аспектом фитобиоремедиации как способа восстановления переунавоженных почв является высокая зависимость санирующей способности от биологической активности микроорганизмов в составе биопрепаратов, климатических условий вегетационного периода.

В соответствии с результатами многолетних исследований, проведенных в ФГБНУ ВНИИОУ, в целях санации почв, загрязненных ненормированным применением бесподстилочного навоза, наиболее целесообразным является введение в севооборот редьки масличной (Raphanussativusvar. Oleiferus). Данная культура характеризуется высокой устойчивостью произрастания на переунавоженных почвах, сравнительно высоким выносом биогенных элементов, ризосфера которой обладает сильным биоцидным действием в отношении патогенных, условно патогенных микроорганизмов, жизнеспособных яиц гельминтов. С увеличением дозы бесподстилочного навоза с N300 до N900 урожайность зеленой массы редьки масличной в сравнении с контрольным вариантом опыта повышалась в среднем за весь период исследований соответственно на 60 и 240%. На переунавоженной почве (N900) вынос биогенных элементов урожаем редьки масличной превышал 800 кг/га. Введение в севооборот редьки масличной уже в первый год возделывания позволило снизить химическое загрязнение почвы по азоту, фосфору и калию в варианте с дозой внесения бесподстилочного навоза N900 в среднем на 35%. Даже на сильно токсичной переунавоженной почве с дозой внесения бесподстилочного навоза N900 и содержанием тяжелых металлов (Сu, Zn,Cd,Pb,Ni) в ней в количестве 2 ОДК (Ориентировочно допустимая концентрация по [38]) наблюдалось снижение содержания NPK на 30% и более (таблица 1).

Таблица 1. Эффективность фиторемедиации. Эффективность детоксикации переунавоженной почвы (N900) от биогенных элементов при введении в севооборот редьки масличной
Вариант Содержание в почве после внесения бесподстилочного навоза, кг/га Урожайность з.м. редьки, т/га Содержание в сухой массе растений, % Вынос NPK урожаем, кг/га Оставшееся содержание NPK в почве, кг/га Эффективность детоксикации почвы, %
N P2O5 K2O ∑NPK N P2O5 K2O NPK
БН N300* 1500 880 1305 3685 57,5 2,03 1,1 2,66 5,79 3329 356 90
БН
N300+ТМ**
55,9 2,01 1,09 2,42 5,52 3086 599 84
БН N900 4500 2640 3914 11054 67,7 2,18 1,03 2,56 5,77 3906 7148 35
БН N900+
ТМ
59,1 2,14 1,1 2,67 5,91 3493 7561 32
* - БН N300 – Бесподстилочный навоз в пересчете на годовую дозу внесения N300; БН N900 - в пересчете на годовую дозу внесения N900;
** - БН N300+ТМ - Совместное внесение бесподстилочного навоза и солей тяжелых металлов (в количестве 2 ОДК)

В отличие от биогенных элементов уровень выноса тяжелых металлов редькой масличной оказался крайне низким и не превышал 1% от их содержания в почве: для меди - 0,04%; цинка, свинца, никеля – 0,1%; кадмия – 1% (таблица 2).

Таблица 2. Эффективность детоксикации переунавоженной почвы (N900) от токсичных элементов при введении в севооборот редьки масличной
Вид токсичного элемента Содержание токсичных элементов в почве, кг/га Содержание токсичных элементов в редьке масличной, мг/кг сухого в-ва Вынос токсичных элементов урожаем редьки масличной (79,5 т сухого в-ва), г Содержание токсичных элементов в почве после уборки урожая редьки масличной, кг/га Эффективность детоксикации переунавоженной почвы (N900) от токсичных элементов, %
Cu 180 4,82 76,6 179,92 0,04
Zn 315 26,3 418,0 314,58 0,1
Cd 2,7 0,49 7,79 2,69 1,0
Pb 180 1,02 16,2 179,98 0,1
Ni 108 8,14 129,4 107,87 0,1

Согласно результатам многолетних исследований выращивание редьки масличной в отличие от всех других видов исследованных растений позволяло осуществлять эффективную санацию переунавоженной почвы от инфекционных микроорганизмов и паразитарных элементов. Уже в первый год выращивания редьки масличной на переунавоженных почвах позволяло осуществлять эффективную санацию почвы от жизнеспособных кокцидий, яиц аскарид и личинок стронгилоидов, болезнетворных, условно-патогенных микроорганизмов (Salmonelladublin, Escherichiacoli 0141, 0142, Staphylococcusaureus СР-209). В конце вегетационного периода в переунавоженной почве вариантов опыта, где возделывалась редька масличная, значения коли-титра, титра энтерококков, титра термофилов повышались до значений, свойственных для почв «относительно безопасная, слабо загрязненная» (таблица 3), в соответствии с требованиями СанПин 2.1.7.1287[35].

Таблица 3. Влияние ризосферы редьки масличной на санитарное состояние переунавоженной почвы
Сроки, место отбора почвенных образцов Общее число бактерий в 1 г почвы Коли-титр, г Титр анаэробов, г Наличие в почве, шт./г: Эдификаторы санации почвы, % встречаемости
Salmonella dublin Escherichia coli 0141 Staphylococcus aureus Жизнеспособные яйца гельминтов Бактерии рода Bаcillus Бактерии Pseudomonas
Весной, после внесения бесподстилочного навоза (N900) 3,6⋅106 0,0001 0,00001 3,5⋅102 2,4⋅103 1,4⋅102 42 10 16
Осенью, в конце вегетационного периода, после уборки редьки масличной 3,2⋅104 0,01 0,001 отсутствуют отсутствуют отсутствуют 0 104 76

Высокое биоцидное действие ризосферы редьки масличной по отношению к болезнетворным, условно-патогенным микроорганизмам, гельминтам, как показали результаты биохимических исследований, проведенных в ФГБНУ ВНИИОУ, вероятно, обусловлено высокой способностью данной культуры синтезировать и насыщать почву веществами – элиминаторами, в первую очередь, флороглюцином, рутином, кверцетином, пирогаллолом [36]. После выращивания редьки масличной из проб почвы не выделялись заранее привнесенные в нее индикаторные культуры патогенных микроорганизмов: Salmonelladublin, Escherichiacoli 0141, 0142, Staphylococcusaureus СР-209, бактерии группы кишечной палочки – БГКП 0141, 0 142, тест-культуры жизнеспособных яиц аскарид, трихоцефала, ооцистэймерий, яиц и личинок стронгилят. Ризосфера редьки масличной оказала наиболее сильное оволарвицидное воздействие. Под ее влиянием зародыши аскарид подвергались необратимым деструктивным изменениям. Способ санации переунавоженной почвы посредством введения в севооборот редьки масличной предполагает выполнение следующих работ:

1. Проведение ветеринарно-санитарного и гигиенического обследования переунавоженных земель: отбор почвенных образцов; проведение исследований по оценке уровня их биологического загрязнения в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.7.1287 [35].

2. Проведение культуртехнологических работ по подготовке загрязненных почв к восстановлению посредством фиторемедиации.

Основная задача обработки почвы под редьку масличную заключается в очистке поля от сорняков, выравнивании ее поверхности и создании благоприятных условий для посева и получения дружных хороших всходов. Подготовка почвы начинается сразу после уборки урожая предшествующей культуры и проводится по типу полупара – лущение стерни, через 10-14 дней вспашка зяби, а затем 1-2 культивации для уничтожения появляющихся сорняков. Весной для закрытия влаги и провоцирования появления всходов сорняков проводится боронование, а за ним предпосевная культивация. Перед посевом почву необходимо прикатать. Этот прием обеспечивает равномерную заделку семян, лучший контакт их с почвой и появление дружных всходов.

При использовании редьки масличной в качестве санирующей культуры переунавоженной почвы удобрения для ее выращивания не применяют.

3. Посев семян редьки масличной. Редька масличная размещается в кормовых и полевых севооборотах. Лучшими предшественниками являются однолетние травы, пропашные, зерновые и зернобобовые культуры. Не следует размещать редьку масличную после крестоцветных культур, так как у них общие вредители и болезни. Сроки посева редьки масличной могут быть самыми различными от ранней весны до второй половины лета. Для использования ее в качестве фитосанитарной культуры посев должен быть проведен в ранние сроки, т.к. после отчуждения основного урожая зеленой массы редька дает отаву, что усиливает эффект санации.

Сеять редьку масличную можно сплошным рядовым способом и широкорядным с междурядьями 60-70 см. При сплошном рядовом посеве почва быстро и хорошо закрывается листостебельной массой редьки и это сильно угнетает сорную растительность. Норма высева семян при сплошном рядовом посеве – 1,5 млн всхожих семян на гектар, что составляет 16-18 кг/га. При широкорядном посеве количество растений на гектаре снижается до 0,5-0,6 млн, а семян до 6 кг. Для рядового посева используются зернотравяные сеялки, для широкорядного – овощные. Глубина заделки семян 2-3 см.

4. Уход за посевами. Редька масличная отличается коротким вегетационным периодом. Хорошо растет и развивается на супесчаных и суглинистых подзолистых почвах, серых лесных и т.д. Непригодны для возделывания редьки масличной почвы с близким залеганием грунтовых вод и легкого механического состава – пески, торфяники, а также участки с крутыми склонами, ложбинами и блюдцами. Редька масличная – растение холодостойкое. Семена прорастают при температуре 2-3°С. Всходы переносят легкие заморозки. В зависимости от влагообеспеченности и температуры всходы появляются через 5-9 дней. Продолжительность периода всходы – цветение зависит от температурных условий и составляет 30-42 дня. Семена созревают недружно в течение 25-30 дней на 85-95 день после всходов.

Уход за посевами редьки масличной проводится с целью обеспечения дружных всходов, уничтожения вредителей, сорняков и создания благоприятных условий для роста и развития растений. Для получения дружных всходов необходимо провести послепосевное прикатывание поля. При хорошем увлажнении верхнего слоя почвы прикатывание проводить не следует, т.к. это может привести к образованию почвенной корки.

Для получения высоких урожаев необходимо применять систему защитных мероприятий против сорняков, болезней и вредителей. При массовом появлении однолетних сорняков (марь белая, щирица, мышей сизый и зеленый, просо куриное и др.) большой эффект дает боронование посевов в фазу 2-4-х настоящих листьев. Боронование проводят легкими или средними боронами поперек рядков в сухую погоду при скорости движения агрегата 5 км/час. При засоренности многолетними и однолетними двудольными сорняками эффективно применение препаратов: Агрон, ВР (0,4 л/га), Лонтрел гранд, ВДГ (0,12 л/га). Обработку посевов проводят в фазе 3-4-х листьев культуры. Против злаковых сорняков хорошие результаты дает обработка посевов Фуроре Супер 7.5 ЭМВ (1,2 л/га), ФюзиладСупер, КЭ (2 л/га), Пантера, КЭ (0,75-1 л/га). Опрыскивание этими гербицидами следует проводить в фазу 2-4-х листьев у сорняков. Опасными вредителями редьки масличной являются крестоцветные блошки, пилильщики, цветоеды. Значительный вред могут наносить листогрызущие гусеницы капустной и репной белянки, капустной совки и моли, крестоцветные клопы. В период всходов рекомендуется проводить химическую обработку препаратами: Кинмикс, КЭ (0,3 л/га); Децис, КЭ (0,3 л/га); Децис экстра, КЭ (0,06 л/га). Эффективно также применение инсектицидов: Актеллик, КЭ (0,5 л/га), Фуфанон, КЭ (0,8 л/га), Золон, КЭ (2 л/га).

5. Уборка урожая. При использовании редьки масличной в качестве санирующей культуры срок уборки зеленой массы не следует затягивать. Необходимо, чтобы после уборки основного урожая была получена отава. При рекультивации загрязненных земель зеленая масса редьки масличной скашивается кормоуборочными комбайнами и используется как сидерат на других полях или для получения растительных компостов. Технологическая карта возделывания редьки масличной в качестве фитомелиоранта приведена в таблице 4.

Таблица 4. Технологическая карта возделывания редьки масличной как фитомелиорирующей культуры
№№ пп Наименование работ Сроки проведения работ Состав агрегата
марка трактора марка с.-х. машины
1 2 3 4 5
1. Известкование почвы 3 т/га извести
2. Ранневесеннее боронование зяби для сохранения влаги 15.04-25.04 МТ3-82 БЗСС
3. Культивация зяби с боронованием через 2 недели после закрытия влаги 1.05-10.05 МТ3-82 КПС-4
БЗСС
4. Предпосевная культивация с боронованием на глубину 6-8 см 7.05-15.05 МТ3-82 КПС-4
БЗСС
5. Предпосевное прикатывание 7.05-15.05 МТ3-82 ЗККШ-6
6. Посев рядовой, норма высева 6 кг/га –при широкорядном посеве; 16-18 кг – при сплошном рядковом посеве 7.05-15.05 МТ3-82 СЗТ-3,6
7. Прикатывание после посева МТ3-82 ЗККШ-6
8. Скашивание в фазу начала плодообразования 10.07-15.07 МТ3-82 КИР-1,5
9. Вывоз урожая зеленой массы 10.07-15.07 МТ3-82 УПТС-2
* состав агрегатов зависит от имеющейся в хозяйстве сельскохозяйственной техники, возможно использование любых взаимозаменяемых агрегатов.

Зеленая масса редьки масличной, введенная в севооборот в целях санации биологически загрязненных почв и отвечающая требованиям зоотехнических нормативов, после уборки может непосредственно в свежем виде использоваться в качестве корма либо для приготовления силоса. Редька масличная является ценной кормовой культурой. В одном килограмме зеленой массы содержалось 0,13 к.ед., более 26 г переваримого протеина. В свежем виде ее можно использовать в качестве зеленой подкормки для скармливания животных. Однако предпочтительнее зеленую массу редьки масличной использовать для приготовления силоса. При использовании редьки масличной в качестве зеленого корма ее уборку целесообразно проводить в период массового цветения растений, так как к этому времени накапливается большой урожай зеленой массы, в которой содержится значительное количество протеина. Позднее содержание протеина значительно уменьшается и, следовательно, снижается питательность зеленой массы. Для силосования уборку лучше проводить в более позднюю фазу развития растений, когда на них сформируются стручки с зелеными семенами. К этому времени растения содержат много сахаров, и высок общий урожай зеленой массы, хотя содержание протеина в ней несколько снижается. Более высокое содержание сахаров обеспечивает лучшие условия для силосования. Силос высокого качества получают при добавлении к зеленой массе редьки масличной зеленой массы растений, богатых углеводами (кукурузы, овса и др.). Смешивание зеленой массы редьки масличной и кукурузы в соотношении 1:1 позволяет получить силос с высоким содержанием протеина.

Зеленая масса редьки масличной, содержащая токсические соединения (нитраты, нитриты, избыток калия, фосфора, тяжелых металлов и пр.) в концентрациях, незначительно превышающих нормативные значения, должна быть использована для приготовления компостов с торфом, твердой фракцией бесподстилочного навоза, соломой в соотношениях, определяемых формулой:

ЗМА:КК=,

где ЗМА - зеленая масса редьки масличной;

КК компонент компоста (торф, твердая фракция бесподстилочного навоза, солома)

W1 – влажность зеленой массы редьки масличной;

W2 – влажность компоста (70%);

W3 – влажность торфа, твердой фракции бесподстилочного навоза, соломы.

При производстве компостов зеленую массу редьки масличной убирают в поздние сроки его развития.

Зеленая масса редьки масличной, содержащая токсические соединения в концентрациях, значительно превосходящих нормативные ограничения, после скашивания должна быть подсушена и в последующем сожжена на заранее отведенной площадке. Зола может быть использована в дорожном строительстве либо захоронена.

6. Оценка эффективности санации переунавоженных почв. Предусматривается отбор почвенных образцов, выполнение ветеринарно-санитарных, гигиенических, физических, агрохимических, токсикологических, микробиологических исследований на соответствие нормативным требованиям [36-40]. Оценка эффективности фиторедиации почв, загрязненных бесподстилочным навозом (пометом), определяется уровнем соответствия ее характеристик требованиям экологических нормативов.

Предлагаемый способ санации позволяет осуществлять низкозатратную, высокоэффективную фиторемедиацию почв, загрязненных сверхвысокими дозами бесподстилочного навоза. Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом способе используется редька масличная - растение, наиболее устойчивое к произрастанию на переунавоженных почвах, ризосфера которого обладает сильным биоцидным действием по отношению к инфекционным микроорганизмам, инвазионным элементам.

Предлагаемый способ позволяет провести эффективную санацию переунавоженной почвы по сравнению с прототипом в 1,5 раза, экологически безопасен. Данный способ эффективен для обеззараживания больших территорий переунавоженных почв с наименьшими затратами в кратчайшие сроки - в течение одного вегетационного периода.

Вышеуказанные обстоятельства свидетельствуют о соответствии заявленного технического решения критерию «Новизна». Сравнение заявленного способа с известными способами показывает, что оно для специалиста не следует явным образом из уровня техники. Это свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию "Изобретательский уровень".

Эффективность заявленного способа была подтверждена в производственных условиях ОАО «Ивановский бройлер» г. Иваново, ООО «Фирма Мортадель», ООО «СПФО» Московской области на площади более 1025 га.

Заявляемое изобретение иллюстрируется примерами:

Пример 1. Эффективность фиторемедиации почв, загрязненных бесподстилочным навозом в ОАО «Ивановский бройлер» г. Иваново.

Многолетнее (2005-2014 гг.), систематическое применение бесподстилочного помета, не соответствующего требованиям ГОСТ Р 53117, в сверхвысоких дозах (более N600) привело к биологическому загрязнению пахотного слоя почв полей площадью 301 га в районе расположения деревень Семиново, Парфеново. В 1 грамме почвы содержалось 240 – 450 тыс. бактерий, коли-титр составлял 0,01 - 0,001, титр термофилов –0,00001, число жизнеспособных яиц гельминтов - от 12 до 22. В 2015г. в целях санации загрязненных почв на всей площади данных полей высевалась редька масличная сорта Ника сплошным рядовым посевом. Норма высева – 1,4 млн всхожих семян (17 кг/га). Глубина заделки семян – 3 см. В 2015 году урожай зеленой массы в среднем составил 420 ц/га. Зеленая масса редьки масличной во время скашивания измельчалась, в дальнейшем запахивалась, использовалась в качестве зеленого удобрения. Осенью 2015 г. на данных полях высевали озимую пшеницу сорта Московская 56. В конце вегетационного периода почва на всей площади полей в соответствии с положениями СанПиН 2.1.7.1287 оценивалась как «относительно безопасная, слабо загрязненная». В 1 грамме почвы содержалось не более 65 тыс. бактерий, коли-титр составлял более 0,01, титр термофилов – 0,0001. Жизнеспособные яйца гельминтов отсутствовали. Затраты по санации почвы составили 16,2 тыс. руб./га. В 2016 г. урожай озимой пшеницы составил 42 ц/га стоимостью 46,2 тыс. руб./га. Качество урожая соответствовало требованиям ГОСТ Р 52554-2008 «Пшеница. Технические условия». Затраты на посев, уход, уборку урожая составил 15,8 тыс. руб./га. Чистый доход от производства озимой пшеницы с учетом затрат на проведение обеззараживания почвы на площади 301 га составил 4,2 млн рублей.

Пример 2. Эффективность фиторемедиации почв, загрязненных бесподстилочным навозом в ООО «Фирма Мортадель» Владимирской области.

Регулярное применение жидкой фракции бесподстилочного навоза (2011 - 2014 гг.) в интенсивном режиме обусловило биологическое загрязнение пахотного слоя дерново-подзолистой почвы полей общей площадью 321,6 га [поля: №1(111,9 га; №30 (13,0 га); №31 (9,3 га), расположенных в районе д. Калинино; №2 (7,9 га), №3 (4,7 га), №4 (22,3 га), №5 (31,7 га), №8 (32,8 га), №11 (55,4 га), №21 (21 га), №22 (7,0 га), №154 (6,2 га), расположенных рядом с д. Романово, Соколово, Кашино]. В соответствии с требованиями СанПиН 2.1.7.1287-03 почва данных полей утилизации жидкой фракции бесподстилочного навоза оценивалась как «опасная, загрязненная». В 1 грамме почвы в среднем содержалось 255 тыс. бактерий, коли-титр составлял 0,001, титр термофилов – 0,00002 – 0,00001, число жизнеспособных яиц гельминтов - от 12 до 46. В целях санации загрязненных почв на данных полях весной 2015г. был проведен посев семян редьки масличной сорта Сабина. Норма высева при широкорядном посеве составляла 0,6 млн семян (6 кг/га). Урожай зеленой массы превысил 380 ц/га. Зеленая масса была измельчена, запахана, использована в качестве зеленого удобрения (сидерата). Осенью 2015г. на данных полях проведен посев озимой пшеницы сорта Немчиновская 24. Перед посевом почва полей, удобренная зеленой массой редьки масличной, по всем показателям соответствовала категории «почва безопасная, чистая». В 1 г почвы численность бактерий не превышала 1000, коли-титр соответствовал 1,0; титр термофилов – 0,01. В почве данных полей отсутствовали жизнеспособные яйца гельминтов. В 2016 г. урожай зерна составил 36 ц/га. Почва полей утилизации жидкой фракции бесподстилочногонавоза в конце 2015г. в результате фиторемедиации по всем показателям соответствовала нормативным требованиям СанПиН 2.1.7.1287-03. Поля с аналогичным уровнем биологического загрязнения почвы общей площадью 183,5 га [поля: №40 (91,5 га); №48 (38 га); №169 (9 га); №178 (45 га), расположенные в районе деревень Долматово, Следнево, Романово] в 2015 г. редькой масличной не засевались. На данных полях бессменно в 2015,2016 гг. возделывали озимую пшеницу. Осенью 2016 г. санитарное состояние почв данных полей оценивалось как «опасная, загрязненная». Затраты по санации почв на площади 321,6 га в 2015г. составили 4,76 млн руб. (321,6 га × 14800 руб.). Затраты на производство озимой пшеницы – 4,86 млн рублей. Стоимость урожая озимой пшеницы превысила 11,6 млн рублей (36 ц × 321,6 га × 1000 руб.). Доход от проведения санации биологически загрязненных почв и производства озимой пшеницы на площади 321,6 га превысил 1,98 млн рублей.

Пример 3. Эффективность фиторемедиации почв, загрязненных бесподстилочным навозом в ООО «СПФО» Московской области.

В период 2008 – 2014 гг. на свиноферме - репродукторе на 2400 репродуктивных свиноматок ООО «СПФО» в отделении Врачово высокий расход технологической воды обусловил заметное увеличение объемов производства бесподстилочного навоза до 30 000 м3/год. Имеющиеся на комплексе 3 лагуны вмещают 20 800 м3 бесподстилочного навоза. Отсутствие необходимых объемов лагун для биологической обработки бесподстилочного навоза не позволяло надежно, гарантированно его обеззараживать, обезвреживать. Многолетнее (2008-2014 гг.), систематическое применение бесподстилочного навоза, не соответствующего требованиям ГОСТ Р 53117, в сверхвысоких дозах (более N500) привело к биологическому загрязнению пахотного горизонта почв полей площадью 403 га [участки: №23 (145 га); №29 (58 га); №31 (16 га); №32 (36 га); №33 (148 га) в районе расположения д. Врачово]. В 1 грамме почвы содержалось360 – 480 тыс. бактерий, коли-титр составлял 0,01 - 0,001, титр термофилов –0,00001, число жизнеспособных яиц гельминтов - от 32 до 45. В 2014, 2015 гг в целях санации загрязненных почв на всей площади данных полей высевалась редька масличная сорта Тамбовчанка сплошным рядовым посевом. Норма высева – 18 кг/га всхожих семян. В 2014г. урожай зеленой массы составил 395 ц/га, в 2015г. - 432 ц/га. Ежегодно зеленая масса редьки масличной во время скашивания измельчалась, в дальнейшем запахивалась, использовалась в качестве зеленого удобрения. В конце вегетационного периода 2014г. почва на всей площади полей в соответствии с положениями СанПиН 2.1.7.1287 оценивалась как «относительно безопасная, слабо загрязненная». В 1 грамме почвы содержалось не более 85 тыс. бактерий, коли-титр составлял более 0,01, титр термофилов – 0,0001. Жизнеспособные яйца гельминтов отсутствовали. Осенью 2015г. почва оценивалась как «почва чистая, безопасная». В 1 грамме почвы содержалось не более 1 тыс. бактерий, коли-титр превышал 1,0, титр термофилов – 0,01 - 0,001. В результате фиторемедиации почва за 2 года была полностью восстановлена, по всем ветеринарно-санитарным и гигиеническим показателям. Одновременно за тот же период в районе д. Борисово на участке №47 (165 га), почва с аналогичным уровнем загрязнения (оценивалась как «опасная, загрязненная»), высевали ячмень (2014 г.), овес (2015 г.). Почва под данными культурами до уровня «почва чистая, безопасная» не восстанавливалась. Весной 2016 г. почва данного участка характеризовалась как «относительно безопасная, слабо загрязненная».

Таким образом, предлагаемый способ обеззараживания переунавоженных земель, загрязненных ненормированным применением бесподстилочного навоза, как свидетельствует опыт его освоения в хозяйствах индустриального животноводства, представляется экологически безопасным, эффективным и малозатратным. Способ фиторемедиации земель сельскохозяйственного назначения, загрязненных навозом, обеспечивающий гарантированную их санацию, предназначен прежде всего для всех предприятий индустриального животноводства, интенсивно использующих на удобрение бесподстилочный навоз, помет, для коммунальных хозяйств для восстановления почв селитебных и рекреационных территорий.

Источники информации

1. Приоритетный национальный проект «Развитие АПК», утвержд. 19.10.2005 г. расширенным заседанием коллегии МСХ РФ.

2. Государственная программа развития сельского хозяйства и Регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008 – 2012 гг. утвержд. Постановлением Правительства РФ от 14.07.2007 г. №446.

3. Государственная программа развития сельского хозяйства и Регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013 – 2020 гг.утвержд. Постановлением Правительства РФ от 14.07.2012 г. №717.

4. Санитарная культура животноводческих ферм и комплексов /Н.А. Романенко [и др.]. – Краснодар:Кн.изд-во, 1981. – 117 с.

5. ГОСТ Р 53117-08 Удобрения органические на основе отходов животноводства. Технические условия -введ. 2008-12-18. – М.:ФГУП «Стандартинформ», 2009. – 11 с.

6. ГОСТ 33830-16 Удобрения органические на основе отходов животноводства. Технические условия -введ. 2018-01-01. – М.:ФГУП «Стандартинформ», 2016. – 15 с.

7. Свинцов И.П. Научно-техническое совещание по применению органических удобрений/ И.П. Свинцов // Вестник Российской академии с.-х. наук. -2000.- №6.- С.82.

8. Тарасов С.И. Экологические аспекты использования органических удобрений/ С.И. Тарасов // Совершенствование технологического и технического обеспечения производства и применения органических удобрений: сб.науч.тр./ ВНИПТИОУ. – М.:РАСХН – ВНИПТИОУ, 2003. – С.179 – 184.

9. Ветеринарно – санитарные правила подготовки к использованию в качестве органических удобрений навоза, помета и стоков при инфекционных и инвазионных болезнях животных и птицы от 4.08.1997 г.№13-7-2/1027: утв. Департаментом ветеринарии Минсельхозпрода России [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http:// www.fsvps.ru›fsvps/laws/164.html, свободный.

10. Патент №952158 SU, МПК А 01 G 11/00;A 01 D 91/04 Способ обеззараживания почвы и растений/ П.В.Байдюк, А.П.Байдюк, Л.В. Ермолаева; заявитель и патентообладатель Ташкентский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства. - №2992714/30-15; заявл.1980.10.17; опубл. 23.08.1982.

11. Патент №1748675 SU, МПК А 01 В 47/00 Устройиство для предпосевной электроподготовки почвы/ В.И. Обиход, Ю.В. Чичиланов, В.М. Попов, А.Э. Арнольд; заявитель и патентообладатель Челябинский институт механизации и электрификации сельского хозяйства. - №4487353/15; заявл.1988.07.07; опубл. 23.07.1992.

12. Патент №1764531 SU, МПК А 01 В 47/00, А 01 С 7/00 Устройиство для обработки почвы электромагнитным полем/ Г.И. Алергант, З.Я. Жук, С.Г. Кузнецов, А.Л. Андержанов, А.Д. Горин; заявитель и патентообладатель Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П. Горячкина. - №4854969/15; заявл.1990.07.27; опубл. 30.09.1992.

13. Патент №1789088 SU, МПК А 01 В 47/00 Электрогидравлическое орудие для обработки почвы/ Н.И.Русских; заявитель и патентообладатель Кировская государственная зональная машиноиспытательная станция. - №4757818/15; заявл.1989.11.21; опубл. 23.01.1993.

14. Патент №1817955 SU, МПК А 01 В 47/00, А 01 М 21/04 Способ уничтожения сорняков/ А.Г. Бан, З.К. Нуриев, В.Н. Топорков; заявитель и патентообладатель Брянский сельскохозяйственный институт, Всесоюзный институт электрификации сельского хозяйства. - №4937740/15; заявл. 1991.04.03; опубл. 30.05.1993.

15. Патент №2054861 РФ, МПК А 01 В 47/00 Установка для обеззараживания почвогрунта/ В.В. Матяшев, В.К. Гришин, Р.К. Денисов, А.А. Кудрявцев, Г.А. Шарков; заявитель и патентообладатель Г.А.Шарков. - №5019066/15; заявл.1991.12.27; опубл. 27.02.1996.

16. Патент №2064228 РФ, МПК А 01 В 47/00 Мобильная термическая установка / С.Н. Шахматов, Н.В. Цугленок, А.Л. Лазуренко; заявитель С.Н. Шахматов, патентообладатель С.Н. Шахматов, Н.В. Цугленок, А.Л. Лазуренко. - №5048106; заявл.1992.06.16; опубл. 27.07.1996.

17. Патент №2125355 РФ, МПК А 01 В 47/00 Способ обеззараживания почвы/ И.Ф. Бородин, С.Г. Кузнецов, К.В. Королев; заявитель и патентообладатель Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П. Горячкина. - №96114716; заявл.1996.07.17; опубл. 27.01.1999.

18. Патент №2215387 РФ, МПК А 01 В 47/00 Устройство для стерилизации почвы электрическим током/ Т.Х. Кабалоев, С.А. Бекузарова; заявитель и патентообладатель Горский государственный аграрный университет.- №2000129724/13; заявл.2000.11.27; опубл. 10.11.200.

19. Патент №2218749 РФ, МПК А 01 G 11/00, А 01 М 17/00 Способ обеззараживания почвы в защищенном грунте/ Т.Х. Кабалоев, С.А. Бекузарова, А.Л. Уртаев; заявитель и патентообладатель Горский государственный аграрный университет.- №2001102905/12; заявл.2001.01.31; опубл. 20.12.2003.

20. Патент №2283557 РФ, МПК А 01 В 47/00 Устройство для термоэлектрического обеззараживания почвы / Б.Б. Басаев, Т.Х. Кабалоев, С.А. Бекузарова; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Горский государственный аграрный университет» (ФГОУ ВПО «Горский ГАУ»). - №2003126878/12; заявл.2003.09.02; опубл. 20.09.2006.

21. Патент №2292698 РФ, МПК А 01 В 47/00 Установка для обеззараживания тепличного грунта / Е.В. Епанчинцев, С.Н. Шахматов; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский Государственный Аграрный Университет.- №2005116664/12; заявл.2005.05.31; опубл. 10.02.2007.

22. Патент №2439868 РФ, МПК А 01 В 47/00 Способ обработки почвы и устройство для его осуществления / Н.Д. Полевик, Б.В. Жданов; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Челябинская государственная агроинженерная академия». - №2010126482/13; заявл.2010.06.28; опубл. 20.01.2012.

23. Патент №2457910 РФ, МПК В 09 С 1/00, А 01 В 47/00 Способ обезвреживания загрязнителей почвы/ В.А. Винокуров, П.А. Гущин, Е.В. Иванов, К.А. Арапов, Д.А. Кожевников; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Российский государственный университет нефти им. И.М. Губкина. - №2010140477/13; заявл. 2010.10.05; опубл. 10.08.2012.

24. Патент №935502 SU, МПК С 05 G3/02 Способ получения гранулированного удобрения с фунгицидом/ О.Д. Рудник, К. Авезов, Л.Н. Валькова; заявитель и патентообладатель О.Д. Рудник, К. Авезов, Л.Н. Валькова. - №2849915/23-26; заявл. 1979.12.10; опубл. 15.06.1982.

25. Патент №1715277 SU, МПК А 01 N43/10 Способ обеззараживания почвы/ В.В. Даниленко, Л.Н. Шкарапута, В.Т. Скляр, П.И. Пархоменко, А.А. Григорьев, В.К. Борейко, Е.А. Копылова, В.И. Абеленцев, В.И. Монова; заявитель и патентообладатель Отделение нефтехимии Института физико-органической химии и углехимии АН УССР и Всесоюзный научно-исследовательский институт химических средств защиты растений. - №4735383; заявл. 1989.07.11; опубл. 29.02.1992.

26. Патент №2130043 РФ, МПК С09 К 17/40 Средство для обеззараживания и улучшения агрофизических свойств почвы/ Г.Г. Русакова, М.Т. Ткач; заявитель Открытое Акционерное Общество Волгоградский маслоэкстракционный завод « Сарепта», патентообладатель Г.Г. Русакова - №96118985/13; заявл. 1996.09.24; опубл. 10.05.1999.

27. Патент №2156057 РФ, МПК А 01 G 13/00 Способ защиты растений от вредных экологических факторов/ А.А. Журба, А.А. Беляев; заявитель и патентообладатель Новосибирский институт механизации сельского хозяйства при Новосибирском государственном аграрном университете - №99114825/13; заявл. 1999.07.07; опубл. 20.09.2000.

28. Патент №2154935 РФ, МПК А 01 G 1/00, А 01 G 9/00 Способ возделывания сельскохозяйственных культур/ М.В. Марьяновская, Л.В. Тихонова, А.В. Коршунова, Е.В. Осипова, Ю.А. Масюк, В.Н. Зейрук, Г.К. Патент №2156057 РФ, МПК А 01 G 13/00 Способ защиты растений от вредных экологических факторов/ А.А. Журба, А.А. Беляев; заявитель и патентообладатель Новосибирский институт механизации сельского хозяйства при Новосибирском государственном аграрном университете - №99114825/13; заявл. 1999.07.07; опубл. 20.09.2000.

29. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов: СанПиН 2.3.2.1078-01: утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 14.11.2001: ввод. В действие с 01.09.2002. – М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2002. – 446 с.

30. Патент №2122784 РФ, МПК А 01 G 31/00 Способ биологического обеззараживания почвы галловой нематодой в защищенном грунте/ А.Т. Фарниев, С.А. Бекузарова, П.Х. Цаболов, М.В. Герасименко, Э.П. Цаболова, Е.П. Гусова; заявитель и патентообладатель Горский государственный аграрный университет - №97117621; заявл. 1997.10.22; опубл. 10.12.1998.

31. Патент №528917 SU, МПК А 01 N7/04 Способ обеззараживания почвы/ А.С.Коротич, Л.Д. Калюжная, В.П. Касавченко, А.М. Брянская, Г.П. Березкина, Л.И. Погребняк; заявитель и патентообладатель Киевский научно-исследовательский институт эпидемиологии, микробиологии и паразитологии. - №2149073/15; заявл. 1975.06.18; опубл. 25.09.1976.

32. Патент №1687049 SU, МПК А 01 В 79/02 Способ обеззараживания почвы от яиц гельминтов/ Л.В. Гримайло, Р.С.Ермолова, С.Ф. Сотскова; заявитель и патентообладатель Ростовский научно-исследовательский институт эпидемиологии, микробиологии и паразитологии. - №4696135/15; заявл. 1989.06.06; опубл. 30.10.1991.

33.LeDuc D.L. Phytoremediation of toxic trace in soil and water/ D.L. LeDuc, N. Terry // Journal. of Industrial Microbiology and Biotechnology.- 2004 -№10.-P.78-86.

34. Патент №2594879 РФ, МПК В09С 1/00, А01 В 79/02 Способ фитобиоремедиации почв, загрязненных ненормированным применением бесподстилочного навоза / С.И. Тарасов, М.Е. Кравченко, Т.А. Бужина, И.Н. Титов; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно - исследовательский институт органических удобрений и торфа (ФГБНУ ВНИИОУ). - №2015115891/13; заявл. 2015.04.28; опубл. 20.08.2016.

35. Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы: СанПиН 2.1.7.1287-03: утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 16.04.2003: вод. в действие с 15.06.2003.- М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2004. – 16 с.

36. Усовершенствованные технологии био- и фиторемедиации земель, загрязненных органогенными отходами индустриального животноводства / С.И. Тарасов [и др.]. – М.: РАСХН-ГНУ ВНИИОУ, 2013.- 181 с.

37. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве: ГН 2.1.7.2041-06: утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 19.01.2006: ввод. в действие с 01.04.2006.- М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006. – 15 с.

38. Ориентировочно допустимые концентрации химических веществ в почве: ГН 2.1.7.2511-09: утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 18.05.2009: ввод. в действие с 01.07.2009.- М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. – 10 с.

39. Гигиенические нормативы содержания пестицидов в объектах окружающей среды (перечень): ГН 1.2.3111-13: утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 21.10.2013: ввод. в действие с 20.12.2013.- М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2014. – 131 с.

40. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности: СП 2.6.1.2612-10 (ОСПОРБ-99/2010): утв. Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 26.04.2010: ввод. в действие с 17.09.2010.- М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2010. – 83 с.

Способ фиторемедиации почв, биологически загрязненных ненормированным применением бесподстилочного навоза в сверхвысоких дозах азота N300-900, включающий выращивание редьки масличной, ризосфера которой характеризуется сильным биоцидным действием, отличающийся тем, что проводят механическую обработку почвы, вспашку на глубину 20-25 см, культивацию на глубину 10-12 см, рыхление, боронование, прикатывание и посев семян с последующим уходом и уборкой зеленой массы редьки масличной, причем посев семян проводят в период прогревания почвы до 2-3°С с нормой высева при широкорядном посеве до 6 кг, при сплошном рядковом - 16-18 кг/га.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сельского хозяйства и мелиорации. Способ включает удаление солей из почвы путем высевания на ней однолетних растений с последующей их уборкой и использования в дальнейшем кормовых культур.
Изобретение относится к охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов. Болото, загрязненное нефтью и нефтепродуктами, в направлении движения устройства для сбора нефти и нефтепродуктов ограничивают по длине и ширине с образованием замкнутого участка.

Способ фиторемедиации почвы, загрязненной углеводородами включает посев растений- фиторемедиантов и применение суспензии штамма микроорганизма - деструктора углеводородов, стимулирующего рост растений для ускорения скорости очистки почв на сильно загрязненных участках.

Биоремедиант для проведения рекультивационных работ состоит из аэрозольным способом нанесенной биоэмульсии, содержащей ассоциацию микробных клеток штаммов нефтедеструкторов Rhodococcus erythropolis AC-1226, Pseudomonas fluorescens B-6735, Pseudonocardia autotrophica AC-917, вазелиновое масло, эмульгатор, минеральное удобрение (нитроаммофоску), органическое удобрение - переработанный в анаэробных условиях навоз крупного рогатого скота (эффлюент), нанесенные на комплекс, состоящий из сорбентов и структураторов почвы: торфа и алюмосиликата осадочного происхождения (глауконита), содержащего семена трав, обеспечивающего восстановление структуры почв и снижение содержания нефтепродуктов до нормативного (1000 мг/кг почвы) значения за 7 месяцев при положительной температуре окружающей среды и в течение одного года при положительной и отрицательной температурах окружающей среды.

Изобретение относится к области экологии и почвоведения. Способ включает последовательное внесение местного торфа и водного раствора полученного из него гумата калия в количествах, зависящих от гранулометрического состава почв, а также посев и выращивание смеси травяно-злаковых растений.

Способ включает внесение торфа в почвы с учетом их полной влагоемкости и оценку эффективности их рекультивации. На первом этапе определяют полную влагоемкость нарушенной почвы, например, весовым методом после достижения полного насыщения водой всех ее пор.
Изобретение относится к области экологической безопасности горно-рудной промышленности и охраны горных ландшафтов от химического загрязнения, поступающего с поверхностными и подземными водными потоками со стороны хвостохранилища.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к освоению бесплодных солончаковых почв под продуктивные кормовые угодья. Способ включает создание на поверхности почвы искусственных препятствий для задержания постоянно перемещающихся по поверхности почвы илисто-песчаных фракций с содержащимися в них семенами пастбищных фитоценозов, которые, прорастая при выпадении осадков, закрепляют своими корнями эти фракции и в течение 1-2 лет образуют на поверхности солончака заросшие первоначально эфемерами, а в последующем разнотравьем и солянками пастбищные фитоценозы.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Материал для рекультивации нарушенных земель содержит природный грунт и промышленные отходы.
Изобретение относится к области рекультивации земель и лесному хозяйству. Защиту корневой системы древесных растений при лесной рекультивации обеспечивают тем, что корни древесных культур, предназначенных для биологической рекультивации, обмакивают в глиняную «болтушку» с добавлением биоудобрения.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к экологии пчеловодства. Способ включает отбор точечных почвенных проб согласно «розе ветров», выполняемый послойно, через каждые 50 см, на глубину до 150 см, на пасеках, расположенных в промышленной зоне, и на пасеках фоновой зоны, не имеющих промышленных выбросов экологических токсикантов. В ходе способа получают стандартные эталонные образцы диатомей почв, осуществляя моделирование процесса взаимодействия диатомей почв фоновой зоны с промышленными выбросами (пестицидами, тяжелыми металлами, нефтью и нефтепродуктами) в лабораторных условиях. Почвенные пробы подготавливают путем очищения диатомовых водорослей, содержащихся в пробе от примесей фильтрованием, промыванием кислотой с последующим кипячением, промыванием от кислоты дистиллированной водой, отстаиванием и фильтрацией. Приготовление препаратов диатомей осуществляют путем фиксации панцирей диатомей в смоле Кольбе, проводят видовую идентификацию таксонов диатомовых водорослей и оценку обилия диатомовых водорослей с последующим сравнением состояния диатомовых водорослей опытного участка (предположительно загрязненного) с контрольным (фоновое состояние почвы). Способ обеспечивает повышение точности определения загрязняющих веществ и уровня их сосредоточения в почве пасеки. 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может найти применение для улучшения деградированных пастбищ. Способ включает рыхление дернины, подсев трав и полукустарников - улучшателей, обладающих виолентностью и патиентностью: волоснеца гигантского (Elymus giganteas Vahl.), житняков (Agropyron desertorum (Fisch. ex Link) Schult., Agropyron sibiricum (Willd.) P.B., Agropyron pectiniforme Roem. et Schult.), волоснеца ситникового (Elymus junceus Fisch.), прутняка (Kochia prostrata (L.) Schrad.), камфоросмы (Camphorosma lessingii Litv.) и типчака (Festuca sulcata Beck.). Подсев проводится из нескольких этих видов одновременно, но разнорядковыми полосами шириной 15-30 см, а при рыхлении разнорядковых полос между ними сохраняются междурядья целины (дернины) шириной 45-50 см. Причем для выполнения работ по полосному подсеву указанных видов в дернину естественных пастбищ применяют три модификации широкозахватных комбинированных агрегатов, выполняющих за один проход трактора технологические операции по рыхлению полос на глубину 5-18 см, высеву семян, заделке их и выравниванию полос, которое осуществляют либо перевернутыми боронами на песчаных почвах, либо цепочным шлейфом на суглинистых почвах или шлейфом из проволоки-катанки в виде колец на супесчаных почвах. В качестве почвообрабатывающих рабочих органов используют сферические и игольчатые диски, причем оптимальная глубина обработки задернелой почвы сферическими дисками до 80 мм. Ее достигают расстановкой передних и задних дисков на 144 мм друг от друга. Для высева сыпучих и несыпучих (парусных) семян трав и полукустарников используют высевающий аппарат баночного типа от серийных лущильников и сеялок, оборудованных ворошителями для первых и пружинными выталкивателями семян для вторых, с устройством в банке плавного изменения размеров ячеек высевающих дисков с диапазоном изменения передаточного числа в пределах i=0,21-0,32, где i = передаточное число. Способ обеспечивает восстановление и повышение продуктивности сбитых и деградированных пастбищных угодий в щадящем режиме - поверхностно, без полного разрушения дернины. 3 з.п. ф-лы, 6 ил., 4 табл.

Изобретение позволяет увеличить скорость очистки грунта от загрязнений углеводородами в 5 раз. Способ очистки грунта, загрязненного нефтью и нефтепродуктами, с использованием биопрепарата включает внесение в грунт полного минерального удобрения, поддержание влажности грунта, его периодическое рыхление или перепахивание, приготовление из сухого биопрепарата, содержащего водорастворимую защитную среду и микроорганизмы - деструкторы углеводородов нефти, включающие бактерии рода Rhodococcus, готовой к применению водной дисперсии и ее нанесение на загрязненный грунт, используют биопрепарат, содержащий в качестве бактерии рода Rhodococcus штамм бактерии Rhodococcus jialingie 1kp, а также дополнительно содержащий штамм бактерии Lysinibacillus xylanilyticus 5 rb и штамм дрожжей Yarrowia lipolytica 2kp, высушенные микроорганизмы в котором взяты в массовом соотношении Rhodococcus jialingie 1kp : Lysinibacillus xylanilyticus 5 rb : Yarrowia lipolytica 2kp = (1-2):(1-1,5):(2-3). Защитная среда биопрепарата включает обезвоженный дрожжевой автолизат, глюкозу и питательные минеральные соли и микроэлементы, содержащие, по крайней мере, соединения азота, фосфора, калия, магния, марганца, цинка и железа, которые взяты в массовом соотношении обезвоженный дрожжевой автолизат : глюкоза : питательные минеральные соли и микроэлементы = (1-2):(0,5-1):(1-2). Приготовление готовой к применению водной дисперсии биопрепарата осуществляют путем диспергирования рассчитанного количества сухого биопрепарата М (г) в г в рассчитанном объеме V1 (л) в л 0,4-0,6%-ного водного раствора полного минерального удобрения с получением исходной дисперсии, содержащей жизнеспособные микроорганизмы препарата в количестве 2×109-4×1011 колониеобразующих единиц (КОЕ)/л, продувки через нее воздуха в течение 12-14 ч с последующим введением в дисперсию дизельного топлива или загрязнителя грунта в количестве 0,05-0,20% от массы исходной дисперсии, повторной продувки через дисперсию воздуха в течение 12-14 ч и разбавления полученной концентрированной дисперсии в 20-40 раз рассчитанным объемом воды V2 (л) в л. Готовую к применению дисперсию вносят в количестве 10-20 л/м2 грунта, влажность грунта поддерживают на уровне 60-70% и первое рыхление или перепахивание грунта проводят после нанесения на грунт готовой к применению дисперсии биопрепарата и внесения минерального удобрения, а численные значения V1 (л), М (г) и V2 (л) рассчитывают по формулам V1 (л)=Р (л/м2)×S (м2)/N, где Р (л/м2) - количество готовой к применению дисперсии биопрепарата в л, наносимое на 1 м2 загрязненного грунта, S (м2) - общая площадь подлежащего очистке грунта в м2 и N - степень разбавления концентрированной дисперсии водой, М (г)=К (КОЕ/л)×V1 (л)/А (КОЕ/г), где К (КОЕ/л) - содержание КОЕ в 1 л исходной дисперсии, А (КОЕ/г) - известное содержание жизнеспособных микроорганизмов биопрепарата в КОЕ в 1 г сухого биопрепарата и V2 (л)=(N-1)×V1 (л). 1 табл., 13 пр.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а конкретно к сооружениям для контроля за состоянием грунтовых вод при поливе животноводческими стоками в зоне функционирования индустриального животноводства. Способ включает проведение экологического мониторинга подземных вод при применении сточных вод при орошении дождевальными машинами массивов с выращиванием многолетних трав. Способ включает поля орошения по утилизации навозосодержащих стоков в сложившейся схеме полива. Для этого устраивают наблюдательные гидрорежимные скважины по каждому отдельному полю на границе со стороны расположения открытого замкнутого коллектора и притока в него дренажной воды. Причем измерение проводят в створе на границе водоносного горизонта, неоднородности покрова почвы и рельефа. При исследовании подземных вод пробы отбирают два раза - до поливного сезона и после поливного сезона. При этом исследования отобранных проб проводят в агрохимической лаборатории аналитическим анализом по определению химического состава водоносного горизонта, измеряют значения биохимических показателей pH, NH4, Nорг, P2O5, K2O, Ca, Mg, Na, C1, SO4, сумму подвижного калия, фосфора и азота нитратов. По результатам биохимического анализа до полива и после полива отобранных проб водоносного горизонта по каждой режимной скважине судят об экологической безопасности утилизации животноводческих стоков по содержанию биогенных элементов. При этом измерение уровня и значения биохимических показателей водоносного горизонта выполняют на режимных скважинах, верх трубы которых размещают выше поверхности земли, и помещают трубы вовнутрь металлического кожуха в виде трубы с крышкой. Способ позволяет оценить степень загрязнения грунтовых вод по каждому створу от применения жидкого навоза предприятий индустриального животноводства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области рекультивации нарушенных земель и может быть использовано для восстановления почвенно-растительного покрова на эрозионно-опасных участках тундровых земель. Способ рекультивации эрозионно-опасных участков тундровых земель, в котором между двумя четырехугольными полотнищами из тканого биоразлагаемого материала, которые имеют торцевые зоны, каждая из которых имеет продольный ряд отверстий и средние зоны, располагают рекультивант на основе сухого торфа, содержащий сухие гранулы сапропеля, нитроамммофоску и смесь семян растений. Средние зоны четырехугольных полотнищ скрепляют между собой, после чего сформированные таким образом сэндвич-панели соединяют посредством стягивающего шнура из биоразлагаемого материала, который последовательно продевают в отверстия полотнищ каждой из двух смежных сэндвич-панелей с формированием таким образом единого биополотна из сэндвич-панелей. Каждую из сэндвич-панелей биополотна закрепляют на поверхности рекультивируемого участка и осуществляют полив. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эффективности и надежности процесса рекультивации эрозионно-опасных участков, расположенных на склонах с уклоном более 30°.

Изобретение относится к охране окружающей среды, переработке отходов и может быть использовано для переработки всех видов твердых бытовых и производственных отходов. Способ переработки твердых измельченных бытовых и/или производственных отходов на биогеохимической плантации включает возделывание растений, усваивающих загрязняющие вещества на загрязненной почве плантации, переработку произведенной продукции растений с получением утилизированного газа и зольных элементов пищи растений и повторение работ по возделыванию растений и переработке их продукции до достижения допустимых концентраций загрязняющих веществ в почве. Возделывают растения в почве, изготовленной из твердых измельченных бытовых и/или производственных отходов и уложенной сверху слоя из гидроизоляционного материала. Изготовленную из отходов почву, концентрации загрязняющих веществ в которой имеют допустимые значения, удаляют с биогеохимической плантации как экологически чистый продукт и сверху слоя из гидроизоляционного материала укладывают новую почву, изготовленную из непереработанных твердых измельченных бытовых и/или производственных отходов. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для очистки почв городов центральной полосы от загрязнений тяжелыми металлами. Технической задачей изобретения является снижение токсичных концентраций тяжелых металлов в метровой почвенной толще. Предлагаемый способ позволяет извлечь из почвы тяжелые металлы и разбавить их концентрацию в экосистеме, а также сформировать устойчивые долгосрочные ремедиационные ландшафты на территории города. Способ снижения концентраций тяжелых металлов в почвах городских территорий путем высадки парковых газонных трав и древесных пород-ремедиаторов с последующим удалением листового опада с очищаемой территории, включает следующие операции: сначала производят высев смеси газонных трав, толерантных к затенению, затем в качестве фиторемедиаторов высаживают древесные породы клена остролистного и каштана конского таким образом, чтобы максимально в горизонтальном и вертикальном направлении перекрыть корневыми системами глубинно-загрязненную почву. В качестве источника органического вещества по углам и в центре ремедиационного парка высаживают породу липы крупнолистной. Осенью, во время массового листопада клена и каштана, листву собирают и вывозят с территории, а листовой опад липы оставляют в ремедиационном парке. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к применению избыточного активного ила очистных сооружений хозяйственно-бытовых сточных вод, характеризуется тем, что избыточный активный ил стабилизируют, уплотняют, обеззараживают и обезвоживают, устанавливают класс опасности, который не должен быть выше IV, определяют состав и концентрацию биогенных элементов в избыточном активном иле, проводят расчет дозы вносимого в почву избыточного активного ила и устанавливают достаточность усвояемых форм азота, фосфора и калия, устраняют дефицит калия в избыточном активном иле путем внесения в него калийных удобрений, проводят известкование нефтезагрязненных земель на кислых почвах до получения значений водородного показателя (pН), близких к нейтральным, вносят избыточный активный ил с калийными удобрениями в нефтезагрязненные земли под вспашку, производят орошение и поддержание почвы во влажном состоянии, проводят производственный контроль почвы. Технический результат - повышение эффективности процесса биологической рекультивации нефтезагрязненных почв путем комплексного использования избыточного активного ила, образующегося на очистных сооружениях хозяйственно-бытовых сточных вод, с калийными удобрениями. 2 з.п. ф-лы, 9 табл., 1 пр.

Изобретение относится к утилизации бытовых и прочих органических отходов, а также к охране окружающей среды. Способ включает сортировку и удаление неразлагающихся со временем отходов, вывоз мусора за пределы жилого массива, вспашку после уборки сельскохозяйственных культур. Вывозимые отходы после сортировки и удаления неразлагающихся отходов равномерным слоем вместе с органическими отходами распределяют по поверхности вспаханного поля с увлажнительными стоками до влажности, меньшей наименьшей влагоемкости, заделывают в почву дисковыми боронами в двух направлениях - продольном и поперечном, а выравнивание и вдавливание гладкими водоналивными катками - в один проход с последующим внесением в почву повторного полива жидкого стока дождевальным агрегатом с разбрызгивателями, снабженными закрытыми трубопроводами для транспортировки упомянутых стоков из пруда-накопителя. После просушки ила, оставшегося при внесении повторно жидкого стока на прикатанном поле, осуществляют дискование или культивацию почвы, проводят вновь ее выравнивание и прикатывание гладкими водоналивными катками. Сток через вспашку и толщу почвы поступает в дренажные трубы, которые сообщаются с открытым коллектором-собирателем. В подготовленную почву с субстратом формируют состав смеси травостоя, естественно растущего на данном поле с заданной нормой высева. Такая технология способствует очищению окружающей среды за счет увеличения площади утилизации отходов и органических удобрений со стоками животноводства и позволит повысить активность почвенных микроорганизмов, снизить плотность почвы и повысить плодородие осушительно-увлажнительных земель. 1 ил.

Способ очистки загрязненных локальных участков, в котором для очистки грунтовых вод по контуру бурят скважины. В скважинах располагают иглофильтры с образованием в грунте высококонцентрированного фильтрата воронкообразной формы. Фильтрат откачивают в центре распространения загрязненных грунтовых вод. Использование данного способа обеспечивает повышение эффективности очистки грунтовых вод. 4 ил.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано при санации почв, загрязненных ненормированным применением необеззараженного бесподстилочного навоза в сверхвысоких дозах азота N300-900, в зонах функционирования предприятий индустриального животноводства. Способ фиторемедиации включает выращивание устойчивой к произрастанию на переунавоженных почвах редьки масличной, ризосфера которого обладает сильным биоцидным действием. Проводят механическую обработку почвы, ранневесеннюю вспашку на глубину 20–25 см, культивацию на глубину 10–12 см, рыхление, боронование, прикатывание и посев семян с последующим уходом и уборкой зеленой массы редьки масличной. Посев семян выполняют в период прогревания почвы до 2–3°С с нормой высева при широкорядном посеве – до 6 кг, при сплошном рядковом - 16–18 кгга. Данный способ позволяет обеспечить эффективную санацию почв. 4 табл.

Наверх