Способ рекультивации нарушенных земель

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам рекультивации нарушенных земель. Способ рекультивации нарушенных земель включает осеннее внесение осадков сточных вод с нормой внесения 50-150 т/га, заделку их в почву и последующий посев фитомелиоранта. Осадки сточных вод заделывают в почву на глубину 18-20 см, в качестве фитомелиоранта используются растения однолетнего солеустойчивого фитомелиоранта из семейства маревых (Chenopodiaceae). Фитомелиорант скашивают до осеменения растений, измельчают и запахивают на глубину 18-20 см. Использование данного изобретения позволяет значительно сократить период рекультивации при одновременном улучшении агрохимических свойств почвы. 2 табл.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к восстановлению плодородия почвы, рекультивации малоплодородных земель, нарушенных при проведении трубопроводов и других земляных работ, связанных с перемещением грунтов путем проведения биомелиорации с использованием осадков сточных вод и однолетних фитомелиорантов.

Известен способ рекультивации нарушенных земель с использованием минерально-органической смеси на основе глауконита (патент RU 2005139100, опубликован 20.07.2007), которая состоит из глауконита 20-90%, биокомпоста 80-10%, свободноживущих азотофиксирующих и фосфатмобилизирующих микроорганизмов. Недостатком метода следует считать сложность и длительность приготовления минерально-органической смеси, а также высокозатратность процесса рекультивации.

Известен способ восстановления нарушенных земель при разработке полезных ископаемых (патент RU №2289695, опубликован 20.12.2006) с применением засыпки плодородным грунтом с последующим применением многолетних трав. Недостатком метода является низкое плодородие получаемого пахотного верхнего слоя и высокие затраты на рекультивацию.

Известен способ восстановления нарушенных земель при открытой разработке полезных ископаемых (патент RU №2444628, опубликован 10.03.2012) с применением отходов металлургической промышленности в сочетании с органическими удобрениями, сапропеля или торфа и путем компостирования бурта с биопродуктивной смеси в течение 9 месяцев. Недостатком способа является сложность и длительность приготовления биопродуктивной смеси и высокая стоимость работ.

Известен способ повышения плодородия смытых южных черноземов путем внесения осадков сточных вод под многолетние травы (Д.А.Уполовников, Система фитомелиорации черноземов южных и каштановых почв Поволжья, дисс. на соиск. уч. ст. д. с.-х. н., Саратов, 2012).

Осадки сточных вод вносятся после уборки предшественника под основную обработку почвы.

Данный способ непригоден для рекультивации земель, нарушенных при строительстве и прокладке трубопроводов, где резко снижено плодородие за счет перемешивания с нижними горизонтами и повышенным солесодержанием. Недостатком способа является то, что при нарушении плодородия почвы при проведении земляных работ часть нижнего слоя почвы, со значительным количеством непитательных солей, попадает в верхние горизонты, что заметно снижает всхожесть многолетних бобовых и злаковых трав, которые используются в качестве мелиорации. Повышенное содержание солей резко снижает фитомелиоративную роль многолетних трав (люцерна, эспарцет и др.).

Известны приемы возделывания перспективных видов дикорастущих растений семейства маревых (Chenopodiaceae), таких как лебеда копьевидная, лебеда разносемянная, лебеда красивоплодная, лебеда мелкоцветковая и лебеда садовая с использованием их на кормовые цели. Все указанные виды маревых дают хороший сбалансированный урожай зеленой массы, прекрасно поедаемы скотом и имеют сбалансированный химический состав, а также не представляют экологической опасности аборигенной флоре (Виноградова Ю.В., Куклина А.Г. Ресурсный потенциал инвазивных видов растений. - М.: ГОСТ, 2012).

Недостатком способа является то, что выращиваемые виды маревых используются только на кормовые цели, в вышеуказанном способе и не применяются для улучшения нарушенных почв.

Известно применение дикорастущих видов семейства маревых (Chenopodiaceae) для кормовых целей. (Маевский В.В., Горбунов B.C., Зайцев Л.И., Рахматзода Ф.А. Опыт интродукции дикорастущих видов семейства маревых для кормовых целей/Сборник статей Международной научно-практической конференции, посвященной 126-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова и 100-летию Саратовского ГАУ. - 2013. - С. - 64-66), (Моевский В.В., Назарова Н.В., Бояков М.Х. Перспективные виды естественной флоры Нижнего Поволжья для кормопроизводства/ Материалы международной научно-практической конференции. Проблемы рационального использования растительных ресурсов. - 2004. - С. 100-101). При этом все испытанные виды растений семейства маревых (Chenopodiaceae) могут быть рекомендованы как перспективные растения для интродукции в засушливых регионах страны.

Недостатком способа является то, что выращиваемые виды маревых используются только на кормовые цели в вышеуказанном способе и не применяются для улучшения нарушенных почв.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ мелиорации солонцов (патент №2581672, опубликован 20.04.2016), включающий внесение сухих осадков сточных вод с последующей заделкой их в почву и посевом бобовых многолетних трав, таких как люцерна и эспарцет. Норма внесения осадков сточных вод в данном способе составляет 50-150 т/га в зависимости от содержания обменного натрия в почве.

Недостатком способа является то, что многолетние бобовые - люцерна, донник, эспарцет - плохо произрастают на малоплодородных, нарушенных почвах с высоким содержанием легкорастворимых солей, поднятых с большей глубины почвогрунта, и не дают максимального выхода зеленой массы для последующей запашки ее в почву. Данный способ мелиорации солонцов непригоден для рекультивации нарушенных земель при прокладке трубопроводов, так как многолетние и злаковые травы плохо произрастают при засолении почвы.

Технической задачей изобретения является восстановление плодородия почв, нарушенных при строительстве и прокладке трубопровода.

Техническим результатом является улучшение водно-физических свойств почвы, снижение содержания в ней солей за счет выноса их однолетним фитомелиорантом, повышение содержания гумуса и питательных веществ NPK в почве и повышение урожайности последующих культур.

Техническая задача решается, а технический результат достигается тем, что в известном способе рекультивации нарушенных земель, включающем осеннее внесение осадков сточных вод с нормой внесения 50-150 т/га, заделку их в почву и последующий посев фитомелиоранта, отличающийся тем, что осадки сточных вод заделываются в почву на глубину 18-20 см, в качестве фитомелиоранта используются растения однолетнего солеустойчивого фитомелиоранта из семейства маревых (Chenopodiaceae), а фитомелиорант скашивается до осеменения растений, измельчается и запахивается на глубину 18-20 см.

Отличие заявляемого способа от прототипа заключается в том, что в качестве фитомелиорантов использовалась высокоустойчивая кормовая культура из семейства маревых (Chenopodiaceae): лебеда разносемянная (Atriplex micrautcha), которая в отличие от многолетних бобовых трав, таких как люцерна и эспарцет, лучше переносит повышенное засоление почвы, интенсивнее растет и развивается и оставляет большее количество зеленой массы для последующей фитомелиорации. Посевы данной культуры безвредны для аборигенной флоры и являются кормовыми культурами и могут быть поедаемы скотом без нанесения ему вреда.

Осадки сточных вод, вносимые в почву перед посевом фитомелиоранта, необходимо применять в дозах 50-150 т/га. 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 СаО - 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.

Способ применяется локально на участках с нарушенным строением почвенного покрова в результате проведения работ по закладке трубопровода, где почвенные горизонты перемешаны, нижние неплодородные слои почвы подняты наверх, из-за чего сельскохозяйственные культуры плохо растут, развиваются и дают низкий урожай.

В качестве фитомелиоранта может выступать лебеда копьевидная (Atriplex calotheca), или лебеда разносемянная (A. micrautcha), или лебеда красивоплодная (A. calotheaca), или лебеда мелкоцветковая (A. micrantcha), или лебеда садовая (A. nitens).

Способ осуществляется следующим образом. Осенью по поверхности поля разбрасываются осадки сточных вод навозоразбрасывателем или разбрасывателем удобрений с последующей заделкой их запашкой обычным плугом на глубину 18-20 см, например используют навозоразбрасыватели типа или ПРТ-10 или разбрасыватели удобрений типа РУ-7000. Посев фитомелиоранта, например лебеды разносемянной (Atriplex micrautcha), проводится весной после боронования по мере прогревания почвы. Фитомелиорант скашивается до осеменения растений, измельчается и запахивается на глубину 18-20 см обычным плугом. На следующий год данные операции повторяются. Так как растения семейства маревых (Chenopodiaceae) дают большое количество биомассы по сравнению с использованием в качестве фитомелиорантов растений семейства бобовых и злаковых, на рекультивированном участке можно высевать сельскохозяйственные культуры уже после двух лет применения в качестве фитомелиоранта растений семейства маревых (Chenopodiaceae).

Рекультивация нарушенных земель заявляемым способом значительно сокращала период рекультивации при одновременном улучшении агрохимических свойств почвы.

Содержание макроэлементов в слое почвы 0-0,3 м при внесении различных доз осадков сточных вод и выращиванием фитомелиоранта семейства маревые (Chenopodium) в течение двух лет представлено в таблице 1.

В таблице 2 вариант «Фон» представляет собой поле с ненарушенным строением почвы, используемое для выращивания сельскохозяйственных культур. Контрольный вариант «К.» - это поле с нарушенным строением почвенного покрова, на котором проводились работы по закладке трубопровода, данное поле требует проведения мероприятий по рекультивации. Если на контрольном варианте с нарушенным слоем почвы количество органического вещества составляло 2,32%, то при рекультивации земли с внесением ОСВ 150 т/га оно повысилось до 2,92%, а при дозе 150 т/га - 3,65%.

Учет зеленой массы проводится прямым взвешиванием всей зеленой массы с пробных площадок размером 2×2 м при наступлении укосной спелости. Урожай определяется по пробному снопу зеленой массы, который помещают в марлевый мешок, немедленно взвешивают и подвешивают для просушки в хорошо проветриваемом помещении (под навесом) без доступа прямого солнечного света. Пробу высушивают до постоянного веса воздушно-сухой массы, с последующим определением воздушно-сухой массы в кг, с дальнейшим пересчетом на площадь 1 га.

Результаты расчетов выхода зеленой массы при использовании в качестве фитомелиорантов растений семейства маревых, люцерны и эспарцета приведены в таблице 2.

Применение осадков сточных вод повышает выход зеленой массы.

Внесение 100 т/га ОСВ увеличивает урожайность зеленой массы вида маревых (Chenopodium) до 42,1 т/га, люцерны - до 15,1 т/га и эспарецета - до 12,7 т/га. При внесении 150 т/га количество зеленой массы растений вида маревых (Chenopodium) повышается до 60,6 т/га, люцерны - до 16,2 т/га и эспарцета - до 14,1 т/га.

Из таблицы 2 видно, что наибольшую прибавку зеленой массы при внесении ОСВ дают растения вида маревые (Chenopodium), прибавка составляет от 35,8 т/га до 54,3 т/га. Люцерна и эспарцет слабее реагируют на применение ОСВ. Прибавка составляет в пределах 8-10 т/га.

При внедрении предлагаемого способа затраты на рекультивацию составляли 64,3 тыс. руб./га, что в три раза ниже, чем при использовании приемов фитомелиорации, описанных в работе Д.А. Уполовникова «Система фитомелиорации черноземов южных и каштановых почв Поволжья, дисс. на соиск. уч. ст. д. с.-х. н., Саратов, 2012», в которой затраты на рекультивацию составляли 203,9 тыс. руб./га.

Внесение ОСВ в дозе 50 т/га повышает плодородие нарушенных земель. Содержание гумуса повышается с 2,32 до 2,41% при фоновом уровне 2,52%. Внесение повышенных доз осадков сточных вод способствует увеличению гумуса до 2,65 т/га, то есть до фонового уровня.

При применении осадков сточных вод и выращивании растений вида Chenopodium мелиоративный период сокращается до 1-2 лет.

Способ рекультивации нарушенных земель, включающий осеннее внесение осадков сточных вод с нормой внесения 50-150 т/га, заделку их в почву и последующий посев фитомелиоранта, отличающийся тем, что осадки сточных вод заделываются в почву на глубину 18-20 см, в качестве фитомелиоранта используются растения однолетнего солеустойчивого фитомелиоранта из семейства маревых (Chenopodiaceae), а фитомелиорант скашивается до осеменения растений, измельчается и запахивается на глубину 18-20 см.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области мелиорации богарных сельскохозяйственных земель. Способ комбинированной обработки солонцовых комплексов богарных земель, характеризующийся тем, что включает предпроектные изыскания с предварительными почвенными агромелиоративными обследованиями участка, образование полос с измельченной почвой, чередующихся с полосами целиков, создание удобрительных прослоек в полосах измельченной почвы, трех криволинейных подпочвенных поверхностей дна разрыхленного грунта для отвода и удаления воды с продуктами химических реакций в полосы с галофитами, содержит сочетание комплексной диагностики состояния почвогрунтов по аэрофотоснимкам и результатам безраскопного эхолокационного зондирования с одновременным введением полученных данных на магнитный носитель персонального компьютера с географической привязкой, выполнением подготовки и передачи в цифровом виде программ на управляющий процессор комбинированного агрегата и последующее по этой программе адресное внесение мелиоранта на поверхность почвы (сыпучей извести либо фосфогипса) и в слои почвогрунта с водонерастворимыми солями (пылевидных - железный купорос либо жидких - отработанный электролит, раствор серной кислоты), причем предусматривает совмещение комплексных обработок почвогрунта с полосовым механическим измельчением стеблей травянистых растений, дерна, почвенных агрегатов с сепарацией на фракции и с образованием щелей в полосах целиков дерна или стерни при одновременном объемном почвенном и подпочвенном рыхлении, при этом прослойка из органоминеральной биологической активной удобрительной смеси (ОМБАУС) укладывается толщиной 0,03-0,09 м в створах почвы, обработанных дисками с рубительными и бильными ножами с предварительным измельчением ее компонентов с размером до 4-8 мм органической составляющей, до 1,5-3,0 мм минеральной составляющей смеси при ее составе, об.

Изобретение относится к области сельского, лесного хозяйств и мелиорации, в частности к террасированию склонов. В способе осуществляют террасирование горных склонов с увеличением гумусового слоя для выращивания садов интенсивного типа на карликовых подвоях.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Осуществляют основную обработку почвы и мульчирование верхнего слоя пожнивными и растительными остатками предшественника.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и мелиорации. Способ включает безотвальную, почвозащитную обработку почвы рыхлителем на глубину 70 см и внесение 80 тонн/га навоза под основную обработку в травянозернопропашном севообороте.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает нарезку траншей или ям во вневегетационный период и внесение в них органических удобрений.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к способу одновременного дифференцированного внесения сыпучих агрохимикатов и сева и устройству для его осуществления.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для изоляции поверхностей хвостохранилищ, слагающихся из токсичных отходов, с целью восстановления нарушенных земель.

Способ включает предпосевную полосную обработку дернины дисковыми фрезами и одновременно разбросной высев удобрений по оси обработанной полосы, шириной разброса не более 1/3 от ширины обработанной полосы, с последующим выравниванием поверхности почвы в полосах.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к земледелию, и может найти применение при возделывании полевых культур, используемых на зеленое удобрение без химических средств.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к мелиорации почв, в частности к составам и способам рекультивации почв, нарушенных в процессе сельскохозяйственной деятельности.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к овощеводству, а именно к способу посадки луковых овощей. Способом предусматривается покрывание в начале лета места будущей посадки в виде грядки мульчей слоем 30÷40 см, в качестве которой используется солома, и/или скошенная трава, и/или листовой опад, и/или опил, и/или слаборазложившийся компост. Сверху мульчу поливают жидким органическим удобрением в виде настоя травы и навоза из расчета 20÷30 л/м2 и покрывают черным нетканым укрывным материалом или черной полиэтиленовой пленкой. При образовании устойчивого снежного покрова снег и укрывной материал или пленку с грядки убирают, в мульче формируют лунки до поверхности почвы и в каждую лунку высыпают 1÷2 столовые ложки песка смешанного с золой в соотношении 5:1. Далее в каждую лунку производят посадку зубка чеснока или лука севка донцем вниз до соприкосновения со смесью песка и золы. Сверху лунку закрывают верхним слоем мульчи, и затем грядку засыпают снегом слоем не менее 30 см. Способом обеспечивается повышение урожайности, снижение трудозатрат по уходу за возделываемой культурой, улучшение плодородия почвы. 2 ил.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и мелиорации. Способ включает боронование, подсев трав в дернину с одновременным внесением удобрений, оптимальную продолжительность затопления до 30 суток, сброс воды и щелевание с определением режима затопления с учетом мелиоративного состояния лиманов и сроков затопления. При этом проводят поверхностные обработки дисковыми орудиями, фрезами, щелевателями. При проведении культуртехнических работ для уничтожения задерненных кочек применяют рельсовую волокушу РВ-4,0 или тяжелую дисковую борону БДТ-7. Если содержание сорных или малоценных видов в осоково-злаковых и разнотравно-злаковых травостоях не превышает 20%, а злаков достигает 40-50%, улучшают луга без подсева трав с внесением удобрений и очищением травостоя от сорных растений гербицидами. При содержании в смешанных травостоях сорных непоедаемых видов от 20 до 50%, а злаков до 30% после уничтожения сорняков подсевают в дернину высокопродуктивные виды многолетних злаковых трав в чистом виде или смесь нескольких видов в полной норме – пырей ползучий, суданскую траву, кострец безостый, житняк гребневидный, люцерну желтую, бескильницу. Срок подсева – позднелетний с одновременным внесением азотных удобрений нормой 60-90 кг д.в./га, фосфорных – 40-60 кг д.в./га, калийных – 40-60 кг д.в./га. Травостой скашивают в фазу колошения злаков. Норма затопления – 2,5-4,5 тыс. м3/га, глубина затопления не более 50 см. Глубокой осенью проводят щелевание на глубину 40 см с шириной щели 3-5 см и расстояниями между щелями 70-140 см. Способ позволяет повысить продуктивность высеваемых злаковых трав для обеспечения сельскохозяйственных животных кормами.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности может быть использовано в аридных условиях для укрепления кормовой базы животноводства. Способ включает полосную безотвальную обработку почвы. При этом посев прутняка осуществляют широкорядным способом с опережением на год и перекрестным подсевом житняка на следующий год. Лучший срок посева прутняка – ноябрьский, т.е. подзимний период, в который проводят широкорядный посев прутняка, а осенью почву на этих посевах рыхлят боронованием, и поперек рядков подсевают житняк. При посеве прутняка пружины сошников сеялки ослабляют так, чтобы диски касались поверхности почвы. Норма высева прутняка - 4-6 млн/га всхожих семян, ширина междурядий - 60 см, сроки посева - с третьей декады ноября до середины февраля. Для посева житняка и прутняка применяют сеялки СЗТ-3,6, либо СЗП-3,6. Житняк высевают поперек рядков в сентябре нормой 2 млн/га всхожих семян при глубине их заделки 2-3 см и ширине междурядий 45 см. Способ способствует повышению продуктивности деградированных пастбищ при применении комплекса агротехнических и фитомелиоративных мероприятий.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и мелиорации земель. Способ включает рассолительные мероприятия методом дождевания с последующим удалением промывных вод с помощью дренажно-коллекторной сети, мелиоративную вспашку или глубокое безотвальное рыхление, внесение химического мелиоранта – гипса, и послепосадочное прикатывание. При этом в качестве мелиорантов используют адаптированные к аридным условиям культуры, такие как прутняк (песчаный и солонцовый экотипы) с нормой высева в рядки 4-6 млн/га всхожих семян, смешанных с гранулированным суперфосфатом в соотношении 1:3 по весу, с последующим прикатыванием на глубину 0,5 см, шириной междурядий 60 см, сроками посева с третьей декады ноября до середины февраля в расчете на прохождение семенами холодной стратификации в полевых условиях для дополнительного повышения всхожести. Житняк (сибирский и пустынный) высевается сеялкой СЗТ-3,6 в рядки в сентябре нормой 2-4 млн/га всхожих семян при ширине междурядий 45 см с оптимальной глубиной их заделки на почвах суглинистого гранулометрического состава 2-3 см, на супесчаных и песчаных - 3-4 см. Пырей солончаковый высевают в чистом виде осенью и весной в самые ранние сроки с глубиной заделки семян 2-3 см, нормой высева 18-20 кг/га. Способ способствует рассолению засоленных орошаемых почв, улучшению проницаемости, выделению углекислоты, уменьшению испарения с поверхности поля за счет затенения, снижению уровня грунтовых вод и обеспечивает повышение плодородия почв.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в технологии возделывания и технике для посадки картофеля и его защиты от колорадского жука. Способ посадки картофеля включает посадку клубней с чередующимися междурядьями 80-90 см на предварительно образованные гряды в борозды с W-образным профилем. Клубни в строчках располагают в шахматном порядке с расстоянием между строчками 10 см. Между внутренними строчками образованной гряды клубни высаживают с расстоянием 60 см. Использование изобретения позволит проводить механический метод борьбы с колорадскими жуками и обеспечить при этом уборку картофеля базовыми серийно выпускаемыми картофелеуборочными машинами. 1 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ предпосевной обработки семян зерновых культур включает выдерживание семян семейства пасленовых, маревых и зонтичных в водном растворе стимулятора в течение 24 часов. В качестве стимулятора используют водный раствор тетрабората этилендиаммония формулы [C2H4(NH3)2]H4B4O9 с концентрацией действующего вещества 0,003-0,005%. Обеспечивается повышение энергии прорастания и скорости семян семейства пасленовых, маревых и зонтичных, ускорение начала созревания, а также расширение арсенала средств данного назначения. 1 табл.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. В способе восстанавливают почвенное плодородие путем обработки полученной в процессе уборки стерни приготовленным непосредственно перед обработкой водным 0,4% раствором гумата калия. Способ позволяет повысить плодородие почвы. 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам рекультивации нарушенных земель. Способ рекультивации нарушенных земель включает осеннее внесение осадков сточных вод с нормой внесения 50-150 тга, заделку их в почву и последующий посев фитомелиоранта. Осадки сточных вод заделывают в почву на глубину 18-20 см, в качестве фитомелиоранта используются растения однолетнего солеустойчивого фитомелиоранта из семейства маревых. Фитомелиорант скашивают до осеменения растений, измельчают и запахивают на глубину 18-20 см. Использование данного изобретения позволяет значительно сократить период рекультивации при одновременном улучшении агрохимических свойств почвы. 2 табл.

Наверх