СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ЛЕСНЫХ ПОЧВ
METHOD TO IMPROVE FERTILITY OF FOREST SOILS

Изобретение относится к области лесного хозяйства, в частности к способам повышения плодородия лесных почв при искусственном создании древесных насаждений - лесные культуры, плантационные посадки и т.д.
Общеизвестными способами повышения плодородия почвы является введение в почву различных удобрений, содержащих макро- и микроэлементы.
В настоящее время находят широкое применение в качестве удобрения почвы отходы промышленности - фосфоритно-апатитовые, осадки сточных вод (ОСВ) и другие.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ повышения плодородия почвы путем внесения в нее осадков сточных вод в сухом виде [1]. По известному способу в песчаную почву в подготовленную заранее траншею на определенном расстоянии от стволов деревьев вносили осадки сточных вод в сухом виде.
Недостатком данного способа является низкая усваиваемость питательной среды в корнеобитаемом слое растений, особенно на сухих почвах.
Целью данного изобретения является ускорение процесса поступления питательных веществ в корневую систему растений.
Поставленная цель достигается тем, что в качестве удобрений используют суспензию на водной основе влажностью 70-75%, приготовленную из осадков сточных вод, предварительно выдержанных в отвалах в течение 2-3 лет, после чего полученную смесь вводят в открытую борозду в прикорневую зону древесных растений с последующей ее засыпкой землей. При этом суспензию с осадком сточных вод предварительно настаивают в течение 10-15 дней.
Способ повышения плодородия лесных почв реализуется следующим образом. Из очистных сооружений осадки сточных вод формируют в отвалы и выдерживают в течение 2-3 лет. Это способствует перегниванию, уничтожению болезнетворных микроорганизмов, выветриванию и переводу тяжелых металлов в труднорастворимую форму.
По истечению срока выдержки осадков в отвалах готовят суспензию на водной основе из расчета 70-75% влажности (доводится до состояния текучести) и дается выдержка в течение 10-15 дней.
Настаивание суспензии создает благоприятную среду для процесса брожения и перевода оставшихся фракций труднорастворимых питательных веществ в легкорастворимое состояние. Затем в подготовленную заранее плужную борозду осуществляют пролив суспензии.
Борозды глубиной 15…20 см прокладывают на расстоянии 0,3…1,0 м от стволов деревьев в зависимости от возраста насаждения. В целях санитарно-гигиенической безопасности борозда засыпается землей.
Предлагаемый способ повышения плодородия лесных почв может быть применен на малоплодородных почвах при искусственном создании древесных насаждений.
Экономическая целесообразность изобретения связана с исключением дорогостоящих традиционных удобрений, а использованием в большом количестве осадков сточных вод.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого решения, позволил установить, что заявителем не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками, идентичными всем существующим признакам заявляемого изобретения.
Предложенный прототип позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков, изложенных в формуле изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «новизна».
Для проверки соответствия заявляемого изобретения требованию изобретательского уровня был проведен дополнительный поиск по выявлению известных способов внесения в почву органических и органо-минеральных удобрений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого изобретения. Результаты проверки показывают, что заявляемое изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники по разработке способа, в частности заявляемым изобретением не предусматриваются известные преобразования.
Следовательно, заявляемое изобретение соответствует требованию «изобретательский уровень».
Пример конкретного исполнения.
В 2007 г. на вырубке 2006 года в культурах ели в выделе 14 квартала 143 учебно-опытного лесничества Правдинского лесхоза-техникума (Пушкинский р-н Московской обл.) был заложен опытный участок с внесением осадка сточных вод из Софринских очистных сооружений в борозды, подготовленные плугом ПКЛ-70. Технология проведения работ по внесению суспензии на основе осадка сточных вод в плужные борозды осуществлена в соответствии с приведенным описанием в заявке на изобретение.
По результатам учета лесных культур, сделанного осенью 2008 г., установлено, что уже в первый год после закладки опыта удобренные культуры ели росли заметно лучше по сравнению с неудобренными (контрольными).
Как видно из табл.1, в вариантах 2 и 3 опыта с внесением в почву суспензии в дозах 25 и 50 т/га (из расчета на сухое вещество осадка сточных вод) саженцы ели имели по сравнению с контролем больший средний диаметр стволика у корневой шейки (на 10 и 12% соответственно) и средний текущий годичный прирост стволиков по высоте (на 10 и 2%).
Из табл.1 также видно, что исходная высота стволиков ели при посадке в этих вариантах опыта была соответственно на 20 и 9% меньше, чем в контроле, но к осени эти высоты существенно выравнялись и стали лишь на 8 и 5% отставать от показателей в контроле. Если же текущий прирост ели выразить в процентах к исходной высоте, то в контроле он составил 63,1%, тогда как у удобренных деревцов - 85,0 и 71,1%, то есть на 21,9 и 8,0% больше.
Для сравнения в тех же культурах ели, рядом с выше описанным опытным участком был заложен аналогичный полевой опыт с внесением в почву осадка сточных вод в сухом виде в тех же дозах из расчета на абсолютно сухое вещество. Как видно из приведенных в табл.2 результатов этого опыта, действие осадка сточных вод, внесенного в почву в сухом виде, было заметно меньше, чем при внесении его в виде суспензии. В контрольном варианте текущий годичный прирост культур ели в высоту составлял в среднем 61,9% от исходной высоты, а в вариантах с внесением сухого осадка сточных вод в дозах 25 и 50 т/га - больше всего на 2,2 и 3,7% соответственно.
Следует учесть, что в первый вегетационный период действие суспензии проявилось еще далеко не полностью, так как корни деревьев еще не успели полностью освоить удобренный слой почвы; в последующие годы действие внесенного удобрения должно быть еще более существенным.
Апробация работ наглядно свидетельствует о целесообразности применения данного способа.
Таблица 1Показатели роста ели при внесении суспензии
Вариант опыта
Диаметр корневой шейки, мм (19.09.2008 г.)*
Высота стволиков, см*
Годичный прирост стволиков по высоте за 2008 г.
№
доза ОСВ, т/га по сухому веществу
(20.09.2007 г. - исходная)
(19.09.2008 г)
см*
% к исходной высоте
1
0 (контроль)
<img file="00000001.tif" he="10" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000002.tif" he="10" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000003.tif" he="10" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000004.tif" he="10" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" />
63,3
2
25
<img file="00000005.tif" he="10" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000006.tif" he="10" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000007.tif" he="10" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000008.tif" he="10" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" />
85,0
3
50
<img file="00000009.tif" he="10" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000010.tif" he="10" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000011.tif" he="10" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000012.tif" he="10" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" />
71,1
* - В числителе приведены значения в абсолютных величинах, в знаменателе - в процентах к контролю.
Таблица 2. Показатели роста ели при внесении осадка сточных вод в сухом виде
Вариант опыта
Диаметр корневой шейки, мм (19.09.2008 г.)*
Высота стволиков, см*
Годичный прирост стволиков по высоте за 2008 г.
№
доза ОСВ, т/га по сухому веществу
(20.09.2007 г. -исходная)
(19.09.2008 г.)
см*
% к исходной высоте
1
0 (контроль)
<img file="00000013.tif" he="10" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000014.tif" he="10" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000015.tif" he="10" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000016.tif" he="10" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" />
61,9
2
25
<img file="00000017.tif" he="10" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000018.tif" he="10" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000019.tif" he="10" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000020.tif" he="10" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" />
64,1
3
50
<img file="00000021.tif" he="10" wi="7" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000022.tif" he="10" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000023.tif" he="10" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000024.tif" he="10" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" />
65,6
* - Примечание то же, что и к таблице 1
Источники информации
1. De Vnes MFC. Fertilizer value of a dried sewage sludge for Pinus radiata plantations//Aust. For. 1981. V.44, №3. P.190-193.