СОСТАВ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ БИОПРОДУКТИВНОСТИ ГЛИНИСТЫХ ПОЧВ
COMPOSITION TO RESTORE BIOPRODUCTIVITY OF CLAYEY SOILS

Изобретение относится к биопродуктивным составам для рекультивации отвалов глинистых почв: возврата нарушенных земель в сельскохозяйственный фонд и закрепления пылящих поверхностей.
Известна искусственная почва (патент РФ №2032319, МПК A01G 31/00, 1995 г.), которая состоит из цеолита в количестве 15-33%, полимера, растворимого в воде (10-23%), экстракта растительного конденсированного (5-10%), сине-зеленой водоросли Nostos Zinckia (0,03-0,06%), остальное сапропель. Недостатками такой почвы является сложность изготовления компонентов, высокое содержание алюмосиликатов (цеолита).
Известна искусственная почва (патент РФ №2032704, МПК С09К 17/00, МПК A01G 31/00, 1995 г.), которая состоит из сапропеля, гельобразующего нетоксичного растворимого в воде полимера в количестве 0,005-0,150% от массы сапропеля, конденсированного экстракта люцерны в количестве 1,5-15,0% от массы сапропеля. Недостатками такой искусственной почвы является подверженность ветровой эрозии.
Известна минерально-органическая смесь на основе создания кварц-глауконитового песка (патент РФ №2193590, МПК С09К 17/40, 2002 г.), принимаемая за прототип, которая содержит кварц-глауконитовый песок (70-80%) и сапропель (30-20%). Недостатками данного состава являются возможность использования состава только для песчаных почв и экономически невыгодное использование большего количества удобрения.
Техническим результатом изобретения является повышение биопродуктивности почв, удешевление способа, закрепление пылящих поверхностей и расширение области применения.
Технический результат достигается тем, что органическое удобрение сапропель и естественный рыхлитель запахиваются в почву на глубину 10-15 см, согласно изобретению, в качестве естественного рыхлителя используется отсев карьеров строительных материалов при следующем массовом соотношении компонентов, %:
Сапропель
8-12%
Отсев карьеров строительных материалов
13-32%
Верхний слой глинистой почвы
остальное
Также технический результат достигается тем, что в качестве естественного рыхлителя используются нетоксичные отходы металлургического производства.
Запахивание осуществляется производственным оборудованием, используемым на карьере (экскаватор, скрепер, бульдозер), на глубину 10-15 см в верхний слой почвы глинистой основы.
Возможна добыча сапропеля со дна пресных водоемов с использованием земснаряда и транспортировки к месту рекультивации.
Предварительно сапропель осушается в отстойниках до влажности 50%. Смешивание сапропеля с отсевом карьеров строительных материалов или нетоксичных отходов металлургического производства производится непосредственно на месте рекультивации.
В предлагаемом составе для восстановления биопродуктивности глинистых почв содержится значительно меньше сапропеля, что не влияет на плодородие полученной почвы, но понижает затраты на проведение биологического этапа рекультивации. Также сапропель является склеивающим материалом, что необходимо для эффективной защиты поверхностей от ветровой эрозии.
В качестве глинистой почвы использовались палыгорскитовые глины (карьер ОАО «Афанасьевский карьер», г.Воскресенск). Глины полиминеральные и состоят из примерно равных количеств трех глинистых минералов: палыгорскита, монтмориллонита и гидрослюды. В качестве примесей (редко) присутствуют хлорит или каолинит. Под электронным микроскопом палыгорскит чаще всего представлен короткими тонкими иголками длиной до 2 мкм, реже длинными тонкими волокнами и щепковидными агрегатами длиной до 6-7 мкм. По размеру преобладающих включений палыгорскитовые глины относятся, в основном, к группе со средними, от 1 до 5 мм, и крупными, более 5 мм, включениями.
Отсев карьеров строительных материалов или нетоксичные отходы металлургического производства - некондиционные мелкие нетоксичные отходы соответствующих производств. Например, в качестве отсева использовалась гранитная мелочь, обладающая следующим гранулометрическим составом (таблица №1).
Таблица №1
Размер фракции, мм
Количество, %
<0,071
10
≥0,071<0,14
6
≥0,14<0,25
9
≥0,25<0,63
16
≥0,63<1,6
23
≥1,6<2,5
16
≥2,5
20
В таблице №2 представлены значения биопродуктивности различных составов для рекультивации с глинистыми включениями.
Таблица №2
№
Отсев, %
Сапропель, %
Содержание глинистой почвы
Всхожесть травяной смеси, %
Цвет ростков (на 70-й день)
Максимальная высота ростков, см
Время жизни, дн
1
0
0
100
90
-
4
50
2
7
3
90
92
желтый
10
75
<b>3</b>
<b>16</b>
<b>4</b>
<b>80</b>
<b>97</b>
<b>темно-зеленый</b>
<b>17</b>
<b>160</b>
<b>4</b>
<b>22</b>
<b>8</b>
<b>70</b>
<b>97</b>
<b>темно-зеленый</b>
<b>18</b>
<b>165</b>
5
28
12
60
80
желто-зеленый
15
115
6
34
16
50
75
-
10
65
7
40
20
40
70
-
6
50
Из таблицы видно, что оптимальным соотношением компонентов для получения наибольшей биопродуктивности обладают составы №3, 4 смеси.
Использование данного состава для восстановления биопродуктивности глинистых почв позволяет повысить плодородие глинистых почв либо потенциально плодородных почв с глинистыми включениями, при этом повысить защиту рекультивируемых земель от ветровой эрозии.