Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РЕАБИЛИТАЦИИ ТОКСИЧЕСКИХ ПОЧВ

Изобретение относится к области экологии, в частности, к защите окружающей среды и может найти применение при восстановлении плодородия почв.

Известен способ, при котором высевают бобовые травы на загрязненных почвах в смеси с сорбирующим материалом, используя кукурузные кочерыжки, корзинки подсолнуха и отход кукурузно-паточного производства - мелассу. После скашивания бобовых трав на загрязненном участке размещают слой цеолитсодержащей глины в пределах 2,5 тонн (патент РФ №2584027, опубликован 20.05.2016 г, МПК: В09С 1/00).

Недостаток известного способа в том, что на загрязненный участок накладывают слой цеолитсодержащей глины и листового опада в значительном количестве, что повышает затраты на доставку такого материала.

Наиболее близким техническим решением является способ, при котором высевают радиоаккумулирующие культуры, семена которых обволакивают смесью муки амаранта и гумата калия, смоченных кальцийсодержащей минеральной водой (патент РФ №2608075, опубликован 13.01.2017 г, Бюл. №3, МПК: G21F 9/00).

В способе-прототипе также вносят глину до 5 тонн на гектар, что усложняет процесс и увеличивает трудозатраты на осуществление технического решения.

Кроме того, основная задача сводится к снижению радиоактивных элементов в почве (стронция, цезия).

В загрязненной почве и в воздухе на этой территории остаются вредные соединения мышьяка и ртути, что снижает эффективность способа.

Задачей заявленного технического решения является упрощение способа и снижения затрат, повышения эффективности.

Техническое решение предлагаемого объекта заключается в том, что высевают с осени озимую аккумулирующую культуру рыжик озимый широкорядно, обволакивая семена измельченными кукурузными кочерыжками в смеси с гуматом калия в соотношении 1:1, смачивая их кремнийсодержащей минеральной водой, а весной в междурядья высевают смесь однолетних видов клевера и амаранта и в фазе бутонизации рыжика зеленую массу скашивают, утилизируют, осуществляя полив той же минеральной водой в количестве 300-350 литра на гектар.

Способ осуществляется следующим образом.

Культура озимого рыжика содержит ряд флавоноидов, эфирных масел. За счет имеющихся волосков на поверхности растений поглощает при вегетации соединения мышьяка и ртути, находящихся в воздухе. Развивая корневую систему благодаря обволакиванию высеваемых семян кукурузными кочерыжками и гумата калия, смоченных кремнийсодержащей водой, рыжик озимый к весеннему периоду поглощает значительное количество радиоактивных элементов. Кукурузные кочерыжки - отход крахмалопаточного производства (в 1 тонне зерновой кукурузы содержится 200 кг стержней) имеют высокую растворимость, сорбционную способность, нейтральную реакцию среды (рН - 6,9-7,1), отсутствие смол, воска, полное отсутствие тяжелых металлов и комплекс микроэлементов. Все эти показатели характеризуют кукурузные кочерыжки как идеальные органические носители.

Растворяясь в кремнийсодержащей воде, они обогащают ее комплексом питательных веществ, необходимых для развития микрофлоры почвы.

Кукурузные кочерыжки содержат 41,7% целлюлозы; 37,2% гемицеллюлозы; 8% лигнина; 0,08% жира; 1,75% протеина; БЭВ - 61,7%. При измельчении содержание протеина в кочерыжках повышается до 4,31%; БЭВ - 65,1%.

Гумат калия содержит до 80% калиевых и до 15% натриевых активных комплексов гуминовых кислот и фульвокислот и около 5% водорастворимых соединений кальция, магния, фосфора, кремния и других редких и редкоземельных элементов, весьма необходимых для быстрого и качественного роста растений. Гуминовая кислота и фульвокислоты активно вступают во взаимодействие с различными составляющими почвы, образуя растворимые в воде весьма подвижные хелатные комплексы с микроэлементами, которые легче проникают в клетки, чем обычные ионы. Гумат калия обладает активными физиологическими свойствами и резко активизирует процессы обмена веществ, поступления необходимых минеральных солей и микроэлементов из почвы для стимуляции жизнедеятельности полезных почвенных микроорганизмов.

Кремнийсодержащая минеральная вода Чеченской республики (Пригородный район Чеченской республики) содержит активированную кремниевую кислоту в пределах 22,8 мг/дм³, которую применяют в данном случае, как сорбент радиоактивных веществ. Смачивая этой водой высеваемые семена рыжика озимого, смешанные с кукурузными кочерыжками и гуматом калия можно значительно снизить накопившиеся не только радионуклиды, но и тяжелые металлы, нефтяные остатки и ряд токсических веществ, находящихся в почвенном слое, создавая благоприятные условия для развития микрофлоры почвы.

Высеваемые весной в междурядья семена рыжика и амаранта и однолетних видов клевера (шабдар, инкарнатный, александрийский) продолжают сорбировать токсические вещества из почвы.

В период бутонизации рыжика озимого, достигающего высоты более 70 см и в фазу ветвления амаранта и однолетних видов клевера биомасса всех культур составляет более 50 тонн с гектара. Скошенную массу (при наличии стронция, цезия свинца, кадмия, мышьяка, ртути) утилизируют в заранее подготовленные траншеи. Все параметры способа, дозы обоснованы экспериментально. Кроме кремниевой кислоты, превышающей допустимые пределы в 2 раза, минеральная вода имеет ряд органических и минеральных веществ, гидрокарбонаты, азотистые соединения, бор. Водородный показатель (рН-) 7.3, что способствует снижению кислотности почв и ее обогащению необходимыми элементами

Пример 1. На загрязненном участке высевали культуру рыжика озимого широкорядно с нормой высева 8 кг/га. Перед посевом семена обволакивали смесью измельченных кукурузных початков и гуматом калия в количестве по 1 кг/га. Массу смачивали кремнийсодержащей водой Чеченской республики (Пригородный район) в количестве 2 литра на гектарную норму семян и обволакивающего их материала. На следующий год в междурядья подсевали смесь в количестве: амаранта 0,5 кг и однолетних видов клевера по 3 кг каждого вида. В период бутонизации рыжика (20 июня) всю массу скашивали и утилизировали в траншеи. Скошенный участок орошали кремнийсодержащей водой в количестве 300 л/га

Пример 2. Выполнялся, как и первый, с той лишь разницей, что после скашивания загрязненный участок поливали минеральной водой, содержащий кремний в количестве 400 л/га

Результаты опыта сведены в таблицу 1.

Следовательно, используя аккумулирующие культуры рыжика озимого, амаранта и однолетние виды клевера в смеси сорбирующими органическими веществами и кремний содержащей минеральной водой можно снизить токсические вещества в почве и восстановить ее плодородие, за счет природных средств уменьшить затраты, повысить эффективность способа