Способ детоксикации почвы

Способ детоксикации почвы

Реферат

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к земледелию, и может найти применение при снижении токсичности почв.

Известен способ определения токсичности почв путем выявления суммарного показателя загрязнения химическими веществами с помощью проведения анализов и установлением его опасных уровней, превышающих ПДК (В.И.Кирюшкин. Экологические основы земледелия. Учебник для ВУЗов. Издательство «Колос», 1996 г. С.204-206).

В известном способе процесс определения токсичности усложняется проведением многочисленных химических анализов почвы и растений. И только после установления токсичности проводят агротехнические мероприятия, снижающие уровень загрязнения почв. Это усложняет способ и снижает его эффективность.

Известным техническим решением является способ, при котором на загрязненном участке высевают бобовые травы и в год посева в фазу стеблевания определяют содержание тяжелых металлов в зеленой массе, и при увеличении уровня предельно допустимой концентрации более чем в 2 раза токсическую биомассу запахивают в почву как сидеральную культуру (патент №2222930, опубликован 10.02.2004 г.).

Однако в известном техническом решении необходимо проводить химические анализы для установления токсичности почвы, что усложняет способ. Кроме того, в фазу стеблевания бобовых трав скошенная зеленая масса небольшая, в результате в почву поступает недостаточное количество органического вещества.

Наиболее близким техническим решением является способ, при котором проводят скашивание биомассы бобовых трав, покрывая ее цеолитсодержащей глиной - аланит - в количестве 2-3 т/га, а через 4-5 дней всю массу запахивают в почву (патент №2316923 опубликован 20.02.2008 г.).

Недостаток способа-прототипа заключается в том, что разложение скошенной биомассы в конце вегетации происходит медленно, в связи с грубостью стеблей возделываемых растений. По этой причине усложняется запашка скошенной массы в смеси с аланитами. Все это снижает эффективность способа.

Цель изобретения - повышение эффективности способа и снижение количества тяжелых металлов.

Поставленная цель достигается тем, что после укоса в фазу цветения скошенную биомассу опрыскивают водным раствором селената натрия в концентрации 0,1-0,2%, после чего наносят слой аланита в пределах 2-3 см и осуществляют запашку всей биомассы в почву.

Способ осуществляется следующим образом.

В фазу цветения, когда бобовые травы (клевер, люцерна, вязель, козлятник, и др.) достигнут максимального развития, стебли зеленых растений мягкие и содержат комплекс макро- и микроэлементов. Скошенная масса под действием селената натрия быстро разлагается, содержащиеся в бобовых травах гликозиды способствуют очищению почвы от вредных организмов. Селенат-ионы, образующиеся при окислительных процессах, достаточно стабильны и могут мигрировать до тех пор, пока не будут адсорбированы минеральными или органическими частицами. В большой степени они адсорбируются глинистыми минералами (в данном случае аланитами).

Аланит (Северо-Осетинского происхождения) содержит (в %): кальция - 32,6; кремний - 52,7; железо - 6,17; марганец, серу, фосфор, калий, медь, цинк (в пределах 0,1-0,9%) и другие микроэлементы.

Нанесенный в 2-3 см слой аланита, на образовавшийся влажный слой зеленой массы, обработанный водным раствором селената натрия, способствует более быстрому разложению в присутствии катализаторов - соединений железа, алюминия. Аланит, содержащий более 30% кальция, имеет щелочную реакцию (рН - 9,3) и способен сорбировать тяжелые металлы, содержащиеся в почве. Селенат натрия, вступая в реакцию с солями тяжелых металлов и превращая их в нерастворимые формы, т.е. недоступные для растений и микроорганизмов почвы, также снижает количество вредных для живых организмов веществ. В слабокислых и кислых почвах (рН - 4,5…6,5) с высоким содержанием органического вещества внесение микроэлемента селена в виде селената натрия способствует осаждению тяжелых металлов в виде средних и основных солей.

Обоснование параметров 2-3 см объясняется тем, что более высокий слой аланита затрудняет заделку биомассы в почву, а менее 2 см - происходит недостаточная адсорбация тяжелых металлов.

Концентрация выше пределов 0,2% селената натрия является токсичной для микрофлоры и фауны почвы.

Пример 1. На участке (2 га) с посевом люцерны скашивали травостой в фазу цветения. После укоса скошенную зеленую массу опрыскивали селенатом натрия в концентрации 0,1% из расчета 200 г селената натрия на 200 л воды. После орошения селенатом натрия массу покрывали слоем аланита в 2 см, разбрасывая равномерно по полю туковой сеялкой. Спустя 2-3 дня массу заделывали в почву.

Пример 2. На посевах козлятника восточного (1 га) в фазу цветения травостой скашивали и орошали его раствором селената натрия (0,2%) из расчета 400 г на 200 литров воды. Затем покрывали слоем аланита в 3 см и спустя 4-5 дней заделывали в почву.

Результаты опыта сведены в таблицу

Наименование	Содержание тяжелых металлов в мг/кг абсолютно сухой почвы
Cu	Fe	Co	Pb	PH
Прототип	18-20	120-150	0,18	3,2	5,10
Запашка трав без селената натрия	24-28	150-160	0,24	3,8	5,0
Опрыскивание скошенной массы селенатом натрия (без аланита)	28-32	180-200	0,32	4,6	4,9
Предлагаемое	12-14	90-110	0,15	2,6	5,26
Предельно допустимые концентрации	18,8	154	0,26	5,0	-

Таким образом, предлагаемый способ позволяет снизить количество тяжелых металлов в почве, а также повысить плодородие за счет внесения зеленых удобрений в смеси с селенатом натрия и аланитом.

Способ детоксикации почвы, включающий посев бобовых трав, скашивание наземной биомассы и заделку ее в почву в смеси с цеолитсодержащей глиной - аланит, отличающийся тем, что после укоса в фазу цветения скошенную биомассу опрыскивают водным раствором селената натрия в концентрации 0,1-0,2%, после чего наносят слой аланита в пределах 2-3 см и осуществляют запашку всей биомассы в почву.