БИОМАТ ДЛЯ УКЛАДКИ В ЗИМНИХ И ПРЕДЗИМНИХ УСЛОВИЯХ

Полезная модель предназначена для технической рекультивации полигонов твердых бытовых отходов, нарушенных земель, а также для укрепления и защиты грунтовых поверхностей, например, откосов грунтовых планировочных насыпей, автомобильных и железных дорог, карьеров, сухих откосов земляных плотин, грунтовых поверхностей Крайнего Севера, расположенных на склонах и нарушенных в результате освоения месторождений углеводородов и т.п., от эрозионных процессов путем быстрого восстановления почвенно-растительного слоя.
2
2
2
2
2
Известен биомат [1], представляющий собой многослойную, по меньшей мере трехслойную, конструкцию, включающую слои холста, содержащего искусственные волокна химического происхождения, и размещенный между каждыми двумя слоями холста и скрепленный с ними средний слой, содержащий семена растений. В холст добавлены естественные волокна с образованием смеси натуральных и синтетических волокон, содержащей по массе 15-50% синтетических волокон и 50-85% натуральных волокон из материалов, при биоразложении образующих питательную среду для растений, и достижением поверхностной плотности холста в пределах 250-800 г/м. Средний слой, кроме семян растений, содержание которых составляет 60-150 г/м, дополнительно содержит питательную смесь, состоящую из удобрений, стимуляторов роста растений и почвообразующих добавок, подбираемых с учетом почвенно-грунтовых условий района применения биомата и состава используемых семян, причем содержание питательной смеси составляет 20-90 г/м. В биомат внесены природные или искусственные сорбирующие вещества, содержание которых составляет 30-600 г/м, путем их внедрения в холст или включения в состав среднего слоя. В качестве холста использован тканый или нетканый геотекстильный материал. Слои скреплены иглопробиванием или холстопрошиванием. В качестве синтетических волокон использованы полиэфирные, или полипропиленовые, или другие полимерные волокна или их комбинация. В качестве натуральных волокон использованы кокосовые, или льняные, или другие волокна растительного происхождения или их комбинация. В качестве сорбирующих веществ использованы активный уголь, солома или другие природные или искусственные сорбенты. Биомат выполнен толщиной, равной 5-50 мм, при обеспечении его суммарной поверхностной плотности в пределах 350-1700 г/м.
Недостатком данного биомата является то, что семена растений и питательные смеси, входящие в его состав, не подбираются с учетом возможной укладки в зимних или предзимних условиях. В то же время, ранневесенний сезон наиболее благоприятный для прорастания семян трав и их последующего нормального развития, когда еще нет высоких температур и достаточный запас влаги в почве, достаточно непродолжителен и часто составляет 10-15 дней. Поэтому успеть в такой короткий период уложить необходимые площади бывает довольно сложно, к тому же в это время во многих местностях наблюдается весенняя распутица, когда сложно осуществлять подвоз биоматов к месту укладки и производить саму укладку. Если семена трав, входящие в состав биомата, не будут эволюционно приспособлены к условиям неустойчивой зимней погоды, то во время оттепелей они будут быстро набухать и наклевываться, что при возврате холодов и морозов неминуемо вызовет их гибель. Даже если не произойдет возврата морозов, то набухшие семена в зимний период будут легко поражаться возбудителями грибных и бактериальных заболеваний, что приведет к их гибели до наступления весны.
Так же во время оттепелей и ранней весной, до начала прорастания семян будет происходить вымывание питательных веществ из удобрений, входящих в состав биомата.
Известен биомат [2], представляющий собой многослойную конструкцию, выполненную в виде верхнего и нижнего слоев, между которыми размещен наполнитель, включающий в себя семена растений и целевые добавки. Верхний и нижний слои выполнены в виде разлагающихся используется водопроницаемая бумага, под которой располагается несущая биоразлагающаяся сетка, причем все слои биомата скреплены нитепрошивным способом.
Недостатком данного биомата является то, что семена растений и питательные смеси, входящие в его состав, не подбираются с учетом возможной укладки в зимних или предзимних условиях. В то же время, ранневесенний сезон наиболее благоприятный для прорастания семян трав и их последующего нормального развития, когда еще нет высоких температур и достаточный запас влаги в почве, достаточно непродолжителен и часто составляет 10-15 дней. Поэтому успеть в такой короткий период уложить необходимые площади бывает довольно сложно, к тому же в это время во многих местностях наблюдается весенняя распутица, когда сложно осуществлять подвоз биоматов к месту укладки и производить саму укладку! Если семена трав, входящие в состав биомата, не будут эволюционно приспособлены к условиям неустойчивой зимней погоды, то во время оттепелей они будут быстро набухать и наклевываться, что при возврате холодов и морозов неминуемо вызовет их гибель. Даже если не произойдет возврата морозов, то набухшие семена в зимний период будут легко поражаться возбудителями грибных и бактериальных заболеваний, что приведет к их гибели до наступления весны.
Также во время оттепелей и ранней весной, до начала прорастания семян будет происходить вымывание питательных веществ из удобрений, входящих в состав биомата.
Цель полезной модели - создание биомата, предназначенного для укладки в зимний период.
Поставленная цель достигается тем, что биомат для укладки в зимний период представляет собой трехслойную конструкцию, скрепленную нитепрошивным способом, выполненную в виде верхнего и нижнего слоев состоящих из биоразлагающихся волокон растительного происхождения, между которыми размещен наполнитель, содержащий семена растений и добавки. В состав наполнителя обязательно входят в количестве не менее 40% от общего количества семян, эволюционно приспособленные к условиям неустойчивой зимней погоды семена злаковых трав: мятлика лугового (Роа pratensis L.), пырея ползучего (Elytrigia repens L.), овсяницы красной (Festuca rubra) и бобовых: клевера лугового (Trifolium pratense L.), клевера ползучего (Trifolium repens L.), донника белого (Melilotus albus Medik.), донника желтого (Melilotus officinalis L. Pall.), лядвенца рогатого (Lotus corniculatus L.), предварительно обработанные веществами, ингибирующими развитие патогенов, с последующим подсушиванием, минеральные и органические удобрения пролонгированного действия, устойчивые к вымыванию, а также влагоудерживающие компоненты и стимуляторы роста.
На фиг. 1 изображен в разрезе биомат для укладки в зимний период.
Биомат для укладки в зимний период содержит верхний слой 1, выполненный в виде тканых или нетканых полотен или мелких сеток с размером ячеек 3-5 мм из разлагающихся натуральных хлопковых, или джутовых, или кокосовых, или льняных, или других волокон растительного происхождения, или их комбинаций. Во внутренний слой 2 (наполнитель) входят семена растений, минеральные и органические удобрения, влагоудерживающие компоненты, стимуляторы роста и т.п. В наполнителе 2 обязательно содержатся в количестве не менее 40% от общего количества семян, эволюционно приспособленные к условиям неустойчивой зимней погоды семена злаковых трав - мятлика лугового (Роа palustris L.), пырея ползучего (Elytrigia repens L.), овсяницы красной (Festuca rubra) и бобовых - клевера лугового (Trifolium pretense L.), клевера ползучего (Trifolium repens L.)J донника белого (Melilotus albus Medik.), донника желтого (Melilotus officinalis L. Pall.), лядвенца рогатого (Lotus corniculatus L.), предварительно обработанные веществами, ингибирующими развитие патогенов, с последующим подсушиванием, а также минеральные и органические удобрения пролонгированного действия, устойчивые к вымыванию.
Нижний слой выполнен из водопроницаемой бумаги 3, под которой расположена несущая биоразлагаемая сетка 4. Все слои биомата скреплены прошивной нитью 5.
Устройство работает следующим образом. Биоматы для укладки в зимний период размещают на заранее выровненные и очищенные от посторонних предметов (камни, щебень и комки грунта диаметром более 50 мм) деградированные грунтовые поверхности в направлении размотки рулонов. При этом биоматы расстилают на ровную или наклонную грунтовую поверхность таким образом, чтобы нарушенный участок был полностью покрыт, а края биоматов заходили на ненарушенный участок земли на 10-15 см. В зимний период биоматы укладываются на расчищенную от снега поверхность и крепятся анкерами.
По окончании зимы, которая во многих регионах Российской Федераций сопровождается частыми оттепелями и возвратными холодами, в ранне-весенний и весенний период, эволюционно приспособленные к условиям неустойчивой зимней погоды, перезимовавшие и обязательно входящие в состав внутреннего слоя - наполнителя 2 каждого биомата в количестве не менее 40% от общего количества семян, семена злаковых трав: мятлика лугового (Роа pratensis L.), пырея ползучего (Elytrigia repens L.), овсяницы красной (Festuca rubra) и бобовых: клевера лугового (Trifolium pratense L.) клевера ползучего (Trifolium repens L.), донника белого (Melilotus albus Medik.), донника желтого (Melilotus officinalis L. Pall.), лядвенца рогатого (Lotus corniculatus L.) начинают интенсивно прорастать.
Для борьбы с грибными и бактериальными заболеваниями проростков и набухших семян, семена, входящие в состав наполнителя 2 биомата обрабатывают веществами, ингибирующими развитие патогенов, с последующим их подсушиванием.
Верхний противоэрозионный слой 1 биомата защищает поверхность почвы от водной и ветровой эрозии. В то же время он пропускает внутрь часть атмосферных осадков и не препятствует дыханию и прорастанию семян внутреннего слоя - наполнителя 2. Семена слоя наполнителя 2, расположенные на слое бумаги 3 при прорастании проходят его, укрепляют рекультивированную поверхность и в дальнейшем способствуют созданию природных растительных сообществ. Кроме того, слой водопроницаемой бумаги 3 обеспечивает более быстрое проникновение почвенной влаги к семенам и сокращает время до контакта прорастающих корней с почвой. В наполнителе 2 содержатся минеральные и органические удобрения пролонгированного действия, устойчивые к вымыванию и способствующие сохранению многих питательных элементов в оттепели, особенно со значительным подтаиванием снега, а также влагоудерживающие компоненты и стимуляторы роста.
Для предотвращения разрывов бумаги в процессе производства^ транспортировки и укладки используется несущая биоразлагаемая сетка 4. Скрепление всех слоев биомата осуществляется нитепрошивным способом.
Предлагаемый биомат для укладки в зимний период не сложен по конструкции и в изготовлении, удобен в применении, т.к. может быть быстро развернут на любой грунтовой поверхности как в преддверии зимы, так и зимой. Обязательное включение в слой наполнителя биомата в количестве не менее 40% от общего количества семян, эволюционно приспособленных к условиям неустойчивой зимней погоды семян злаковых трав - мятлика лугового (Роа palustris L.), пырея ползучего (Elytrigia repens L.), овсяницы красной (Festuca rubra) и бобовых - клевера лугового (Trifolium pretense L.), клевера ползучего (Trifolium repens L.), донника белого (Melilotus albus Medik.), донника желтого (Melilotus officinalis L. Pall.), лядвенца рогатого (Lotus corniculatus L.) дает возможность их сохранения при перезимовке в условиях с неустойчивой зимней погодой, когда наблюдаются частые оттепели с возвратными холодами. Использование семян трав, не реагирующих на оттепели и возвратные холода позволяет создавать биоматы, которые успешно дают всходы после перезимовки с оттепелями.
Обработка семян, входящих в состав наполнителя биомата, веществами ингибирующими развитие патогенов, с последующим их подсушиванием позволяет эффективно бороться с грибными и бактериальными заболеваниями проростков и набухших семян. А добавленные в слой наполнителя минеральные и органические удобрения пролонгированного действия, устойчивые к вымыванию, способствуют сохранению многих питательных элементов в оттепели, особенно со значительным подтаиванием снега.
Применение в составе наполнителя влагоудерживающих компонентов и стимуляторов роста способствует быстрому прорастанию семян в сложных природных условиях.
Разработанный биомат для укладки в зимний период выполняет функцию искусственного почвенного слоя с высокой влагоудерживающей способностью в период формирования устойчивого естественного почвенно-растительного покрова в весенний период, обеспечивает защиту грунтовой поверхности от эрозионных процессов, сохранность и прорастание содержащихся в слое наполнителя семян растений, эффективное развитие корневой системы растений в период их вегетации и жизнеспособность растительного покрова в период его формирования, питание растений в период роста необходимыми компонентами, упрочнение формирующегося дернового слоя, при этом не препятствует процессу естественного восстановления растительного покрова.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Патент 2321982 (RU), МПК А01С 1/04; D04H 1/46. Биомат / А.В. Рязанов (RU), Н.Б. Кутвицкая (RU), М.А. Минкин (RU). - 2006129588/12; заявлено 16.08.2006; опубл. 20.04.2008, Бюл. №11.
2. Патент 162263(RU), МПК А01С 1/00. Биомат / Н.Б. Пыстина (RU), А.в! Баранов (RU), К.Л. Унанян (RU).- 2015135880/13; заявлено 25.08.2015; опубл. 10.06.2016, Бюл. №16.
3. Патент 116739 (RU), МПК А01С 1/04. Биомат / И.А. Федоряк (RU), Н.П. Волкова (RU), М.Е. Рабинер (RU). - 2011153078/13; заявлено 27.12.2011; опубл. 10.06.2012, Бюл. №16.