способ химической мелиорации серых лесных почв

Формула изобретения

Способ химической мелиорации серых лесных почв, включающий внесение дефеката и заделывание его в почву, отличающийся тем, что совместно с дефекатом вносят и сульфат магния в соотношении 5:1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области аграрного производства, в частности к способам повышения плодородия серых лесных почв при длительном сельскохозяйственном использовании.

В настоящее время находят широкое применение в качестве удобрения почвы различные недорогие отходы промышленности: известковые материалы (дефекат), осадки сточных вод (ОСВ), фосфоритоапатитовые шламы и другие.

Однако часто большие дозы известковых материалов, в том числе и дефеката, вызывают «хлороз» культурных растений (Кулешов М.Н. «Использование извести и гипса для химической мелиорации и удобрения кислых почв», Лекция / Харьк. с.-х. ин-т В.В.Докучаева, Харьков, 1980, с.17).

Для устранения вредного действия избытка СаСО ₃ и повышения урожайности сельскохозяйственных культур на этих почвах применяют сыромолотый гипс (CaSO₄·H ₂O).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ повышения плодородия почвы путем совместного внесения дефеката и гипса, то есть именно смеси карбонатов и сульфатов кальция, которые повышают эффективность известкования и способствует увеличению урожайности сельскохозяйственных культур (Муха В.Д. Дiя гiпcy та дефекатуна родючiсть глибокого чернозему I врожай кукурудзи. Науковi працi Харк. с. -г. iн - ту. - К.: Урожай, 1964, Т.41 (XXVIII), с.123-127).

Технической задачей изобретения является повышение плодородия серых лесных почв, нейтрализация почвенной кислотности, улучшение корневого питания возделываемых культурных растений и предупреждение возможности «известкового хлороза».

Поставленная задача достигается тем, что в смеси вместо сульфата кальция (CaSO ₄·H₂O) используют сульфат магния (MgSO ₄) в соотношении 5:1. Замена гипса - сульфата кальция - на значительно меньшее количество сульфата магния (MgSO₄ ) улучшает минеральное питание растений и повышает урожайность возделываемых культур, так как оба компонента этой соли и Mg ² и SO₄ ^-2 снижают отрицательное действие «известкового хлороза».

Способ реализуется следующим образом. Из очистительных сооружений дефекат формируют в отвалы и выдерживают в течение 5-7 лет. Это способствует выветриванию, минерализации и достижению нужного состояния вещества.

По истечению срока выдержки дефеката, готовят мелиоративную смесь с добавлением сульфата магния (MgSO₄), тщательно смешивая эти два компонента в соотношении 5:1. Затем после уборки предшественника и обработки стерни лущильниками на глубину 5-6 сантиметров вносят данную мелиоративную смесь тракторными разбрасывателями (РОУ). После чего осуществляют перемешивание мелиоративной смеси с пахотным слоем почвы тяжелыми дисковыми орудиями и последующей отвальной вспашкой.

Экономическая целесообразность изобретения связана с исключением дорогостоящих удобрений и использованием в основной массе доступного, дешевого и всегда имеющегося в наличии на сахарных заводах известкового материала - дефеката, и малым количеством содержания в смеси, по сравнению с другими удобрениями, сульфата магния.

Проведенные заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного решения, позволил установить, что заявителем не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками, идентичными всем существующим признакам заявленного изобретения.

Предложенный прототип позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «новизна».

Для проверки соответствия заявляемого изобретения требованию изобретательного уровня был проведен дополнительный поиск по выявлению известных способов внесения в серую лесную почву органических и органоминеральных удобрений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого изобретения. Результаты проверки показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники по разработке способа, в частности заявленным изобретением не предусматриваются известные преобразования. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует требованию «изобретательский уровень».

Пример конкретного исполнения.

В 2008 году на опытном поле учебного хозяйства Курской ГСХА на серой лесной почве был заложен опыт по внесению дефеката, сульфата магния и их смеси под сельскохозяйственные культуры в севообороте. Почву обработали лущильниками, затем внесли мелиоранты и их смесь с помощью тракторных разбрасывателей (РОУ). После этого было произведено перемешивание мелиоративной смеси с пахотным слоем почвы тяжелыми дисковыми орудиями и последующей отвальной вспашкой.

По результатам учета возделываемых культур, сделанного осенью 2008 года (табл. № 1), установлено, что уже в первый год после закладки опыта наблюдаемые нами культуры росли лучше в варианте смеси дефеката и MgSO₄ по сравнению с другими вариантами опыта.

Согласно приведенным данным эффективность смеси мелиорантов значительно выше по сравнению с контролем и раздельным внесением используемых мелиорантов.

Следует учесть, что действие и последействие внесенной мелиоративной смеси проявлялось на протяжении 4 лет и показывало хорошие результаты на культурах севооборота опытного участка.

Для сравнения мы приводим данные уровня урожайности последующих лет по другим сельскохозяйственным культурам (Табл. № 2; № 3; № 4; № 5), где хорошо прослеживается выявленная закономерность.

Апробация работы наглядно свидетельствует о целесообразности применения данного способа химической мелиорации серых лесных почв.

Табл. № 1
Влияние дефеката, сульфата магния и мелиоративной смеси на урожайность зеленой массы вико-овса, 2008 г.
№ п/п	Варианты опыта	Урожайность зеленой массы викоовсяной смеси, ц/га	Прибавка
ц/га	%
1	Контроль	152,5	-	-
2	Дефекат, 5 т/га	173,3	20,8	13,6
3	MgSO4, 1 т/га	178,3	25,8	16,9
4	Дефекат, 5 т/га + MgSO 4 1 т/га	191,7	39,2	25,7
	НСР 05, ц/га	12,7

Табл. № 2
Влияние дефеката, сульфата магния и мелиоративной смеси на урожайность зерна озимой пшеницы, 2009 г.
№ п/п	Варианты опыта	Средняя урожайность зерна озимой пшеницы, ц/га	Прибавка
ц/га	%
1	Контроль	29,0	-	-
2	Дефекат, 5 т/га	32,0	3,0	10,3
3	MgSO4, 1 т/га	32,6	3,6	12,4
4	Дефекат, 5 т/га + MgSO 4, 1 т/га	36,3	7,3	25,2
	НСР 05, ц/га	1,8

Табл. № 3
Влияние дефеката, сульфата магния и мелиоративной смеси на урожайность корнеплодов сахарной свеклы, 2010 г.
№ п/п	Варианты опыта	Средняя урожайность корнеплодов сахарной свеклы, ц/га	Прибавка
ц/га	%
1	Контроль	203	-	-
2	Дефекат, 5 т/га	234	31	15,3
3	MgSO4, 1 т/га	224	21	10,3
4	Дефекат, 5 т/га + MgSO 4, 1 т/га	258	55	27,1
	НСР 05, ц/га	14,7

Табл. № 4
Влияние дефеката, сульфата магния и мелиоративной смеси на урожайность зеленой массы ячменя (зеленая масса, г/сосуд) модельный опыт 2011 г.
№ п/п	Варианты	Повторность (т/с)	Среднее г/сосуд	Прибавка
I	II	III	IV	г/с	%
1	Контроль	5,28	5,25	5,17	5,29	5,22	-	-
2	Дефекат, 5 т/га	6,27	6,15	6,14	6,03	6,15	0,93	17,8
3	MgSO4, 1 т/га	6,54	6,78	6,73	6,57	6,65	1,43	27,4
4	Дефекат 5 т/га + MgSO 4, 1 т/ га	7,00	7,12	7,37	6,98	7,12	1,90	36,4
	НСР0,5 г/с	0,19

Табл. № 5
Влияние дефеката, сульфата магния и мелиоративной смеси на агрохимические показатели серой лесной почвы (модельный опыт) 2011 г.
№ п/п	Варианты	Гумус, % общее содержание	рН KCl	мг-экв/100 г почвы	Азот, щ/г, мг/кг	P2O5	K2O
Hr	Ca2	Mg2
1	Контроль	2,3	4.5	4,42	15,50	5,00	114,8	34,5	15,9
2	Дефекат, 5 т/га	2,3	6,3	1,10	17,00	4,00	126,0	30,9	16,6
3	MgSO4, 1 т/га	2,3	5,8	2,11	14,50	5,50	124,8	30,3	18,6
4	Дефекат, 5 т/га + MgSO4, 1 т/га	2,2	6,4	0,97	16,50	4,50	120,8	31,3	17,5