Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЭРОЗИОННО-ОПАСНЫХ УЧАСТКОВ ТУНДРОВЫХ ЗЕМЕЛЬ

Изобретение относится к области рекультивации нарушенных земель и может быть использовано в условиях Арктики и Субарктики для восстановления почвенно-растительного покрова на эрозионно-опасных участках тундровых земель, расположенных на склонах.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является техническое решение, предназначенное для рекультивации и озеленения склонов и откосов, в котором помещают покрытие на грунт, а стыковку отдельных полос покрытия осуществляют путем укладки его полос внахлест друг на друга. Покрытие выполнено по меньшей мере из трех слоев. Наружные слои покрытия скреплены между собой и выполнены из натуральных биоразлагаемых волокон, а внутренний слой представляет собой наполнитель в виде смеси из семян трав, удобрений и почвообразующих добавок. Наружные слои покрытия выполнены в виде холстов или полотен и скреплены иглопробивным или нитепрошивным методом. Покрытие по краям и в местах нахлеста закрепляют крепежными элементами. В качестве крепежных элементов используются проволочные стержни, или металлические скобы U-образной или Г-образной формы, или крепеж из полимерного материала (см. описание к полезной модели RU 127758, Е01C 5/00, E02D 17/20 10.05.2013).

Упомянутое выше техническое решение имеет следующие недостатки:

- отсутствие надежной фиксации полотен на поверхности участка и, следовательно, возникновение риска сползания полотна с поверхности склонов, имеющих уклон более 30°, при эрозионных процессах в почве, выпадении ливневых осадков, порывах ветра и других погодных явлениях;

- скрепление полотен между собой осуществляется крепежными элементами, выполненными из металлических или полимерных материалов, которые не являются биоразлагаемыми материалами и, следовательно, загрязняют окружающую среду;

- состав рекультиванта, используемый для рекультивации, не подходит для восстановления почвенно-растительного покрова тундровых земель и, следовательно, упомянутое выше техническое решении затруднительно использовать в условия Арктики и Субарктики.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является разработка эффективного способа рекультивации участков тундровых земель, расположенных на склонах.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эффективности и надежности процесса рекультивации эрозионно-опасных участков расположенных на склонах с уклоном более 30°.

Технический результат обеспечивается тем, что в способе рекультивации эрозионно-опасных участков тундровых земель, расположенных на склонах, между двумя четырехугольными полотнищами из тканого биоразлагаемого материала, имеющими торцевые зоны, каждая из которых имеет продольный ряд отверстий и средние зоны, располагают рекультивант на основе сухого торфа, содержащий сухие гранулы сапропеля, нитроамммофоску и смесь семян растений, включающую в себя семена костреца безостого, овсяницы луговой, овсяницы красной, тимофеевки луговой, пырея ползучего, затем средние зоны четырехугольных полотнищ скрепляют между собой методом прошива, после чего сформированные таким образом сэндвич-панели соединяют между собой посредством стягивающего шнура из биоразлагаемого материала, который последовательно продевают в отверстия полотнищ каждой из двух смежных сэндвич-панелей с формированием таким образом единого биополотна из сэндвич-панелей, имеющего площадь достаточную для покрытия всего рекультивируемого участка, далее каждую из сэндвич-панелей биополотна закрепляют на поверхности рекультивируемого участка посредством деревянных крепежных элементов и осуществляют полив биополотна водой.

Скрепление сэндвич-панелей между собой шнуром обеспечивает возможность формирования единого биополотна, имеющего неровную форму, по форме максимально совпадающую с формой рекультивируемого участка, расположенного на склоне.

Выполнение шнура из биоразлагаемого материала обеспечивает повышение экологической эффективности заявленного способа рекультивации эрозионно-опасных участков тундровых земель.

Плотное прикрепление посредством деревянных крепежных элементов каждой из сэндвич-панелей к поверхности рекультивируемого участка обеспечивает надежную фиксацию биополотна из сэндвич-панелей на поверхности эрозионно-опасного участка, расположенного на крутых склонах с уклоном более 30°, и, следовательно, минимизацию риска сползания биополотна с поверхности склонов, имеющих уклон более 30°, при эрозионных процессах в почве, выпадении ливневых осадков, порывах ветра и других погодных явлениях.

Использование рекультиванта на основе сухого торфа, содержащего сухие гранулы сапропеля, нитроамммофоску и смесь семян растений, включающую в себя семена костреца безостого, овсяницы луговой, овсяницы красной, тимофеевки луговой, пырея ползучего, обеспечивает наиболее устойчивый и оптимальный его состав, высокую всхожесть семян именно в условиях Арктики и Субарктики. Добавление сапропеля в рекультивант обеспечивает улучшение механической структуры почвы, влагопоглотительной и влагоудерживающей способности и ее аэрацию, дает увеличение в почве гумуса, а также активирует почвенные процессы. Сапропель является органическим удобрением и способствует мобилизации почвенного состава, приводит к самоочищению от болезнетворных растений, грибков и вредных микроорганизмов.

Состав смеси семян растений подобран с учетом территориальных, климатических и гидрографических условий Арктики и Субарктики и имеет важное значение для эффективности проведения рекультивации тундровых земель, поскольку обеспечивает наибольшую всхожесть травяного и растительного покрова на тундровых почвах.

Добавление нитроаммофоски обеспечивает нормальное качество жизни растения, т.к. в ней содержатся три основных компонента, которые необходимы на разных этапах роста растения - азот, фосфор и калий, и она имеет высокую концентрацию питательных веществ на единицу объема.

Способ рекультивации эрозионно-опасных участков тундровых земель осуществляют следующим образом.

Подготавливают рекультивант путем смешения сухого торфа, сухих гранул сапропеля, нитроамммофоски и смеси семян растений.

Смесь семян приготавливают путем смещения семян костреца безостого, овсяницы луговой, овсяницы красной, тимофеевки луговой и пырея ползучего.

Располагают приготовленный рекультивант между двумя четырехугольными полотнищами из тканого биоразлагаемого материала, например льняного материала. Четырехугольные полотнища из тканого биоразлагаемого материала, имеют торцевые зоны, каждая из которых имеет продольный ряд отверстий и средние зоны.

Средние зоны упомянутых четырехугольных полотнищ, скрепляют между собой методом прошива, например, прошива на иглопрошивающем станке. При этом рекультивант находится между средними зонами четырехугольных полотнищ, а между торцевыми зонами он отсутствует.

Затем сформированные таким образом сэндвич-панели скрепляют между собой посредством стягивающего шнура из биоразлагаемого материала, который последовательно продевают в отверстия полотнищ каждой из двух смежных сэндвич-панелей, иначе говоря, смежные сэндвич-панели скрепляют между собой при помощи шнуровки. Посредством скрепления между собой сэндвич-панелей формируют единое биополотно, имеющее площадь достаточную для покрытия всего рекультивируемого участка.

Поскольку участки, расположенные на склонах, как правило, имеют неровную форму, то и биополотно, полученное в результате соединения сендвич-панелей, выполняют неровной конфигурации, которая максимально совпадает с формой рекультивируемого участка.

Далее прикрепляют каждую из сэндвич-панелей биополотна к поверхности рекультивируемого участка посредством деревянных крепежных элементов, например деревянных колышков.

При этом целесообразно каждую из сэндвич-панелей прикреплять к поверхности рекультивируемого участка как минимум в пяти местах, а именно: в каждом из четырех углов и по центру сэндвич-панели.

После закрепления биополотна на поверхности рекультивируемого участка, осуществляют полив биополотна водой.

Пример осуществления способа рекультивации эрозионно-опасных участков тундровых земель.

Нарезают из льняного материала четырехугольные полотнища размером 1×1 м, выполняют ряды продольных отверстий на торцах полотнищ.

Приготовляют рекультивант (сухой торф, сухие гранулы сапропеля, семена травосмесей, минеральное удобрение) со следующим весовым соотношением составных частей:

- торф (в сухом виде) - 6 кг (объем - 0,015 м³);

- сухие гранулы сапропеля - 0,1 кг (объем - 0,00008 м³);

- смесь семян - 0,12 кг (из расчета 400 кг на 1 га площади);

- минеральное удобрение нитроамммофоски - 0,02 кг (из расчета 200 кг на 1 га площади).

При этом вес первого и второго льняных слоев составляет 0,2 кг, а общий вес сэндвич-панелей составляет 6,42 кг.

Укладывают рекультивант на среднюю часть первого четырехугольного полотнища, при этом на торцевых частях четырехугольного полотнища, имеющих ряды продольных отверстий, рекультивант не укладывают. Затем накладывают сверху слоя рекультиванта второе четырехугольное полотнище.

Полученные таким образом полностью разлагаемые сэндвич-панели имеют размеры: 1×1×0,03 м (длина и ширина - 1 м, высота - 0,03 м).

Определяют конфигурацию рекультивируемого участка и в зависимости от нее соединяют сэндвич-панели посредством разъемного соединения типа "шнуровка" в единое биополотно, имеющее конфигурацию, максимально совпадающую с конфигурацией рекультивируемого участка.

Биополотно, полученное упомянутым выше способом, укладывают на поверхность рекультивируемого участка.

Далее каждую из составляющих биополотно сэндвич-панелей закрепляют на поверхности рекультивируемого участка как минимум в пяти местах, а именно в каждом из четырех углов и по центру сэндвич-панели.

Осуществляют полив сэндвич-панелей водой из расчета: 20-30 м³ воды на 1 га.

После укладки и полива сэндвич-панелей водой содержащиеся в них сухие гранулы сапропеля начинают разбухать в соотношении 1:300 и достигают объема 0,015 м³. При этом увеличивается и вес самих сэндвич-панелей.

Благодаря подобранному составу семян травосмесей и добавки минерального удобрения в течение первого вегетационного периода достигается всхожесть до 80-90%, что свидетельствует о хорошем результате. В последующие годы эрозионно-опасные склоны полностью зарастают.

Заявленное изобретение позволяет успешно решить задачу рекультивации в условиях Арктики и Субарктики эрозионо-опасных склонов, имеющих уклон более 30°.