Способ сидерации токсических почв в севообороте

Способ сидерации токсических почв в севообороте

Реферат

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

Известен способ, при котором осуществляют запахивание биомассы выращиваемых растений сои и овса (патент №2477941, опубликован 27.10.2012 г., МПК A01B 79/02).

Однако запахиваемая биомасса на глубину 14 см недостаточно обеспечивает разложение зеленых удобрений.

Известен также способ, при котором для сидерации используют крестоцветные яровые культуры, разбрасывая их по образуемым гребням, а весной их заделывают в почву (патент №2313207, опубликован 27.12. 2007, МПК A01B 79/02).

Известный способ несколько усложнен тем, что семена крестоцветных разбрасывают на поверхности гребней с последующей запашкой весной, что требует достаточного времени для формирования гребней, разложения органического удобрения - зеленой массы.

Наиболее близким техническим решением является способ, при котором высевают сидеральные культуры в разные сроки. В фазу молочно-восковой спелости семян амаранта осуществляют запашку биомассы, а на следующий год, после отрастания, запахивают вязель пестрый (патент №2190315, опубликован 10.10.2002, МПК A01C 7/00, A01B 79/02).

Недостаток способа - длительность самого процесса, последовательность запашки одной культуры - амаранта, а на следующий год – другой - вязеля, что снижает эффективность способа.

Технический результат - повышение эффективности способа.

Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что после уборки озимых зерновых культур осуществляют биоконверсию пожнивных остатков путем орошения их 0,1% водным раствором гумата калия с последующей их заделкой в почву и посевом однолетнего клевера шабдар широкорядно, а спустя 30-40 дней высевают в междурядья рыжик озимый и на следующий год, весной зеленую массу обеих культур скашивают, покрывая слоем смеси глины аланит и птичьего помета в соотношении 4:1 с последующим посевом культуры севооборота кукурузы.

Способ осуществляется следующим образом.

В системе зернового севооборота высевают культуры: озимую пшеницу, кукурузу и другие. В такой последовательности необходимо вносить удобрение и ряд пестицидов, которые создают благоприятные условия для нормального развития. Однако минеральные удобрения дорогостоящие и не всегда доступны.

Рациональным методом является повышение плодородия почв и снижения ее токсичности путем посева промежуточных аккумулирующих культур, таких как клевер шабдар и рыжик озимый.

После уборки озимой пшеницы (конец июня - начало июля) пожнивные остатки (солому) орошают гуматом калия с последующей запашкой в почву. Гумат калия является физиологически активным препаратом. Имеющиеся в нем гуминовые кислоты обладают сорбционной активностью и позволяют использовать их для перевода тяжелых металлов в нерастворимые соединения на почвах, загрязненных ими. Кроме того, гуматы участвуют в формировании почвенной структуры. Внесение гуматов вместе с пожнивными остатками зерновых культур увеличивает буферную емкость почв, то есть способность почвы поддерживать естественный уровень рН.

Гуматы стимулируют микробиологическую активность почвенных микроорганизмов, нейтрализуют ионы тяжелых металлов и радионуклидов.

Гуминовые вещества, сохраняя влагу в почве, усиливают процесс разложения пожнивных остатков. В гуминовых кислотах концентрируются ценные неорганические компоненты в почве, усиливая процесс разложения пожнивных остатков. В гуминовых кислотах концентрируются ценные неорганические компоненты почвы - элементы минерального питания, являющиеся доступными для микроорганизмов почвы. Гуматы выполняют функцию связывания тяжелых металлов, радионуклидов, различных токсикантов, препятствуя тем самым попаданию их в растения.

После запахивания влажных пожнивных остатков озимой пшеницы участок готовят для посева мелкосеменной культуры однолетнего клевера шабдар.

Клевер шабдар или персидский (Frifolium resupinatum L) в период цветения достигает высоты около 100 см, обильное количество листьев обладает высокой сорбционной способностью поглощать токсические вещества почвы. Развивает мощную корневую систему отростков, на которых накапливаются клубеньковые бактерии, фиксирующие биологический азот из воздуха. За осенний, зимний и частично весенний период до скашивания в качестве сидерата клевер шабдар способен накопить биологического азота 180-200 кг/га.

Высевают этот вид клевера в августе, что позволяет за период 30-40 дней его роста накопить часть азотистых веществ для посева рыжика озимого, который размещают в междурядьях (50-60 см) клевера шабдар.

Весной, в начале бутонизации клевера массу обеих культур скашивают, покрывая ее слоем смеси цеолитсодержащей глины аланит и птичьего помета в соотношении 4:1. Всю массу вместе с накладываемыми веществами запахивают в почву, обрабатывая ее для посева последующей культуры в севообороте кукурузы.

Цеолитсодержащая глина аланит (местного происхождения Моздокского района республики Северная Осетия-Алания) включает (%): кремний - 51,1, алюминий - 16,05, железо одновалентное - 5,5, железо двухвалентное - 2,18, фосфор - 0,26, кальций - 32,6, магний - 0,8, калий - 0,08, натрий - 0,82. Реакция среды (ph) - 9,3. В аланите содержится небольшое количество (0,2-1%) серебра, олова, молибдена, бария, кобальта, никеля, ванадия, хрома и германия.

Птичий помет - наиболее ценный из всех видов органических удобрений. Питательные вещества по составу в 3-4 раза богаче, чем навоз крупного рогатого скота. Они находятся в благоприятном виде для растений и почвенной микрофлоры, легко усваиваются. В сухом перепелином помете содержится 5-6% азота, 3-5% фосфора и 2-2,5% калия. Совмещенный с аланитом в таком сочетании (4:1) птичий помет существенно пополняет органическую массу скошенных трав, проявляя пролонгирующее действие для такой требовательной к удобрениям культуры кукурузы.

Содержащийся в аланите кремний (более 50%) подавляет действие тяжелых металлов, повышает устойчивость растений к стрессовым факторам.

Пример. В зерновом севообороте после уборки озимой пшеницы пожнивные остатки орошают 0,1% водным раствором гумата калия (из расчета 300 г порошка гумата калия на 300 л воды - гектарная норма). Увлажненные пожнивные остатки запахивают в почву (10-15 июля). Спустя 30 дней готовят почву под посев мелкосеменной культуры клевера шабдар, который высевают широкорядно с междурядьями 60 см. Через 40дней, когда всходы клевера хорошо видны и достигли начальной фазы развития, в междурядье высевают семена рыжика озимого.

На следующий год в третьей декаде апреля обе культуры достигают фазы бутонизации и максимального развития. Зеленую массу скашивают и одновременно измельчают агрегатом КИР, после чего приготовленную смесь (1 т аланита и 250 кг птичьего помета на 1 га) разбрасывают на поверхность скошенной массы, запахивая ее в почву. Почву готовят под кукурузу, которую высевают на зерно 10 мая.

Результаты опытов сведены в таблицу

Анализ полученных данных свидетельствует, что предлагаемый вариант позволяет за один сезон снизить токсичность почв между двумя зерновыми культурами в севообороте озимой пшеницей и кукурузой, под которые вносят много минеральных удобрений и различных пестицидов, что не обеспечивает качество получаемой продукции. За счет предлагаемого способа повышается эффективность, снижаются затраты за счет использования природных средств минерального состава аланита и органических элементов птичьего помета. Уровень тяжелых металлов снижается до ПДК и более.

Способ сидерации токсических почв в севообороте, включающий посев сидеральных культур в разные сроки, запашку их биомассы, отличающийся тем, что после уборки озимых зерновых культур осуществляют биоконверсию пожнивных остатков путем орошения 0,1% водным раствором гумата калия с последующей заделкой в почву и посевом однолетнего клевера шабдар широкорядно, а спустя 30-40 дней в междурядья высевают рыжик озимый, на следующий год весной зеленую массу обеих культур скашивают, покрывая слоем смеси глины аланит и птичьего помета в соотношении 4:1, с последующим посевом культуры севооборота.