Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

 
Изобретения в сельском хозяйстве Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах Посадка, посев, удобрение Уборка урожая, жатва Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство Новые виды растений или способы их выращивания Производство молочных продуктов Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство Поимка, отлов или отпугивание животных Консервирование туш животных, или растений или их частей Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения Машины или оборудование для приготовления или обработки теста Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия

Способ очистки черноземных почв, загрязненных тяжелыми металлами

 
Международная патентная классификация:       A01B B09C

Патент на изобретение №:      2492944

Автор:      Белюченко Иван Степанович (RU), Мельник Ольга Александровна (RU), Петух Юлия Юрьевна (RU)

Патентообладатель:      Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)

Дата публикации:      20 Сентября, 2013

Начало действия патента:      22 Марта, 2012

Адрес для переписки:      350044, г.Краснодар, ул. Калинина, 13, Кубанский ГАУ, отдел науки

Изобретение относится к области сельского хозяйства и рекультивации. В способе используют побуждающее вещество, в качестве которого используют органоминеральный компост, который готовят путем смешивания фосфогипса, суперфосфата простого и перегноя КРС, при следующем их соотношении в зависимости от уровня концентрации щелочных металлов, мас.%: фосфогипс - 10,0-15,0, суперфосфат простой - 0,8-1,0, перегной КРС - остальное. Компост вносят в почву однократно на 4-5 лет в дозе 100-110 т/га с содержанием в нем органического вещества до 20% и с pH 6,0-6,5, способной снизить щелочность черноземной почвы до 7,2-7,8, с последующей заделкой компоста культиватором на глубину до 20-25 см. Способ позволяет упростить и сократить процесс рекультивации, повысить эффективность очистки черноземных почв, загрязненных тяжелыми металлами. 1 пр.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в области экологии окружающей среды для очистки черноземных почв, загрязненных тяжелыми металлами.

Известен способ очистки почв от тяжелых металлов (патент РФ 2007146036, кл. A01B 79/02, дата публикации: 27.08.2009), включающий выращивание растений фитомелиорантов на загрязненных почвах с последующим их удалением, где в качестве растения - фитомелиоранта используют сафлор. Семена сафлора высевают в загрязненную почву из расчета 20-22 кг/га, доводят взрослые растения до фазы окончания цветения и начала отмирания нижних листьев, после чего фитомелиорант полностью удаляют из почвы.

Недостатком указанного способа является его незаконченность в плане последующего использования загрязненных тяжелыми металлами растений.

Также известен способ биологической очистки почв от тяжелых металлов (патент РФ 2007113409, кл. A01B 79/02, дата публикации: 10.01.2009), в котором высевают семена одуванчика лекарственного в количестве 1,95-24,3 млн. штук на га. Затем скашивают и удаляют зеленую массу до формирования цветоносных побегов.

Данный способ также не эффективен со стороны полной очистки от загрязнения подвижными формами тяжелых металлов, так как не предлагается дальнейшее использование или утилизация загрязненной фитомассы одуванчика лекарственного.

Известен способ очистки почвы от тяжелых металлов (патент РФ 2005110509, кл. B09C 1/10, дата публикации: 10.12.2007, прототип), включающий использование побуждающего вещества - закислителя почвы и основанный на выращивании культурных растений-аккумуляторов на рекультивированных почвах с соблюдением агротехники к возделываемой культуре, сбор частей растений-аккумуляторов, в которых накоплен тяжелый металл. Дополнительно выращивают растения, выделяющие подкисляющие вещества в почву, а через электроды, размещенные в прикорневой зоне растений-аккумуляторов или подсоединенные к ним самим, подают положительный и/или отрицательный потенциал от 1 до 1000 В.

Недостатком способа является сложность и длительность процесса, поскольку дополнительно выращивают растения, выделяющие в почву подкисляющие вещества, а к самим растениям аккумуляторам подсоединяют электроды для подачи положительного и/или отрицательного потенциала. В связи с этим данный способ весьма трудоемкий и энергетически затратный.

Техническим результатом является упрощение и сокращение процесса, а также повышение эффективности очистки черноземных почв, загрязненных тяжелыми металлами, путем связывания их подвижных форм в органоминеральные комплексы, недоступные для растений, а также снижение трудозатрат и энергоемкости.

Технический результат достигается тем, что в способе очистки черноземных почв, загрязненных тяжелыми металлами, включающем использование побуждающего вещества, согласно изобретению, в качестве побуждающего вещества используют органоминеральный компост, который готовят путем смешивания фосфогипса, суперфосфата простого и перегноя КРС, при следующем их соотношении в зависимости от уровня концентрации щелочных металлов, мас.%:

фосфогипс - 10,0-15,0,

суперфосфат простой - 0,8-1,0,

перегной КРС - остальное,

и вносят в почву однократно на 4-5 лет в дозе 100-110 т/га с содержанием в нем органического вещества до 20% и с pH 6,0-6,5, способной снизить щелочность черноземной почвы до 7,2-7,8, с последующей заделкой его культиватором на глубину до 20-25 см.

Новизна заявленного способа обусловлена тем, что используемый органоминеральный компост (органические вещества и полуторные окислы) позволяет за год существенно снизить содержание подвижных форм тяжелых металлов (Co, Mn, Cu, Cd, Ni, Pb, Zn) на 60-70% и больше при переводе их в труднодоступные для растений с малыми трудо- и экономическими затратами.

Использование органоминерального компоста при указанном соотношении его составляющих позволяет снизить подвижность элементов при консервации их в органоминеральные комплексы и соли металлов при одновременном снижении потерь азота.

Внесение органоминерального компоста способствует повышению в почве содержания органического вещества и некоторому снижению щелочности почвенной среды, что является важным условием перехода тяжелых металлов в труднодоступные для растений соединения.

Технический результат достигается только при сочетании заявленных признаков, что позволяет за короткий срок снизить загрязнение черноземных почв легкоусвояемыми формами тяжелых металлов при снижении их подвижности на 60-70% и больше, а следовательно, снизить их поступление в сельскохозяйственную продукцию.

По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружено аналогичное техническое решение, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.

Способ осуществляется следующим образом:

Для очистки черноземных почв, загрязненных тяжелыми металлами, в качестве побуждающего вещества используют органоминеральный компост, который готовят путем смешивания фосфогипса, суперфосфата простого и перегноя КРС, при следующем их соотношении в зависимости от уровня концентрации щелочных металлов, мас.%: фосфогипс - 10,0-15,0, суперфосфат простой - 0,8-1,0, перегной КРС - остальное, и вносят в почву однократно на 4-5 лет в дозе 100-110 т/га с содержанием в нем органического вещества до 20% и с pH 6,0-6,5, способной снизить щелочность черноземной почвы до 7,2-7,8, с последующей заделкой его культиватором на глубину до 20-25 см.

Соотношение предлагаемых компонентов (фосфогипса и суперфосфата простого) обусловлено созданием оптимальной среды компоста (pH 6,0-6,5), способного при внесении его в рекультивируемую почву перевести легкоусвояемые формы тяжелых металлов в труднодоступные для растений при снижении щелочности почвы с 7,8-9,2 до 7,2-7,8.

Увеличение в составе предлагаемого компоста содержания фосфогипса от 10 до 15% по массе обусловлено более высокой pH почвы (от 7,8-8,2 до 9,0-9,2). При содержании фосфогипса >15 масс.% pH компоста снижается и составляет <6,0, что может привести к повышению кислотности рекультивируемой почвы, а следовательно, повысить в ней подвижность тяжелых металлов; содержание фосфогипса <10 масс.%, наоборот, недостаточно для образования компоста с pH от 6,0 до 6,5, способного снизить щелочность черноземной почвы с 7,8-9,2 до 7,2-7,8.

Использование до 0,8-1,0% суперфосфата простого способствует дополнительному обогащению рекультивируемой почвы подвижным фосфором, а также связыванию азота и сокращению его потерь в компосте. Использование в компосте <0,8 масс.% суперфосфата недостаточно для обеспечения почвы и произрастающей на ней растительности фосфором, а 1,0 масс.% способен обеспечить почву фосфором с учетом его содержания в фосфогипсе.

Пример конкретного осуществления способа очистки черноземных почв, загрязненных тяжелыми металлами

Исследования динамики тяжелых металлов в почвах агроландшафта проводились в ОАО «Заветы Ильича» Ленинградского района. Был обработан (при внесении органоминерального компоста) участок площадью 2 га после выкорчевки плодового сада. Исследования проводили с целью снижения уровня ПДК подвижных форм тяжелых металлов (Pb, Cd, Ni) в почвенном покрове.

Почва сада характеризуется следующими свойствами: содержание органического вещества в ней составило 3,5%, pH 7,8-8,2. Валовое содержание тяжелых металлов в загрязненной почве в начале опыта составило: свинца - 70,2 (2,19 ПДК), кадмия - 1,22 (2,44 ПДК), никеля - 188,9 мг/кг (2,22 ПДК); а содержание подвижных форм соответственно 13,6 (2,27 ПДК); 0,21 (2,10 ПДК) и 9,4 мг/кг (2,35 ПДК). Через год после внесения органоминерального компоста в дозе 100-110 т/га валовое содержание тяжелых металлов в почве несколько увеличилось и составило: Pb - 78,5, Cd - 1,26, Ni - 200,4 мг/кг; содержание подвижных форм снизилось и составило соответственно 4,5 (0,75 ПДК), 0,05 (0,50 ПДК) и 2,4 мг/кг (0,60 ПДК).

Через 4 года после внесения компоста содержание подвижных форм тяжелых металлов в почве несколько увеличилось: Pb - до 5,4 (0,90 ПДК), Cd - 0,08 (0,80 ПДК), Ni - 3,6 мг/кг (0,90 ПДК). Следовательно, для поддержания пониженного уровня ПДК через 4-5 лет необходимо повторение внесения органоминерального компоста на загрязненной почве.

Снижение содержания подвижных форм тяжелых металлов обусловлено усилением сорбционного потенциала состава органоминерального комплекса. В результате проведения опыта содержание органического вещества в обрабатываемой, загрязненной тяжелыми металлами почве повысилось до 3,9%, а pH снизился до 7,2-7,8, что способствует связыванию подвижных форм тяжелых металлов в труднодоступные для растений соединения.

Полученные данные свидетельствуют о снижении содержания подвижных форм тяжелых металлов в черноземных почвах и, как следствие, снижении их поступления в растительный материал.

Формула изобретения

Способ очистки черноземных почв, загрязненных тяжелыми металлами, включающий использование побуждающего вещества, отличающийся тем, что в качестве побуждающего вещества используют органоминеральный компост, который готовят путем смешивания фосфогипса, суперфосфата простого и перегноя КРС, при следующем их соотношении в зависимости от уровня концентрации щелочных металлов, мас.%:

фосфогипс 10,0-15,0 суперфосфат простой 0,8-1,0перегной КРС остальное,и вносят в почву однократно на 4-5 лет в дозе 100-110 т/га с содержанием в нем органического вещества до 20% и с pH 6,0-6,5, способной снизить щелочность черноземной почвы до 7,2-7,8, с последующей заделкой его культиватором на глубину до 20-25 см.



Популярные патенты:

2236787 Способ испытаний опрыскивателей и устройство для его осуществления

... рабочей жидкости.Процесс очень трудоемкий, длителен по времени и не обеспечивает достаточную достоверность полученных данных для расчета показателя неравномерности. Способ не позволяет одновременно при проведении опытов определить показатель неравномерности, выявить недостатки и настроить опрыскиватель для выполнения работы.Известен способ определения неравномерности распределения рабочей жидкости по ширине захвата опрыскивателя с помощью гофрированных листов, установленных наклонно для слива проб жидкости в мерные емкости. Способ пригоден только для испытаний штанговых опрыскивателей. Существенным недостатком способа является перераспределение рабочей жидкости по причине наклонной ...


2231250 Устройство для промышленного выращивания земляники и других растений

... расположению ложементов. Специальным инструментом (не описан) производят прокол слоев растительного поля до центрального слоя 15 и располагают корневую систему растения в пористом, обжимающем материале 10, расправляя и выравнивая сдвинутые слои светопоглощающего 11 и светоотражающего 12 материалов. Стебель растения 17 укладывают в продольную ложбинку ложемента 16 и закрепляют для предотвращения случайных перемещений.В штуцеры 6 подают питательный раствор с необходимыми добавками питательных смесей и газов и налаживают равномерность протока растворов через всю площадь растительного поля (без появления стекания раствора через края поддона 7), регулируя объемы притока растворов через ...


2389173 Способ выращивания земляники садовой

... цветения растений согласно схеме, приведенной на чертеже, на смежных участках одного и того же поля, используя одну и ту же технологию, процедуру и методику как в примере 1.Результаты проведенных опытов систематизированы в табл.2. Таблица 2 Вегетативная продуктивность земляники в зависимости от факторов опыта Число импульсов магнитной индукции, "N" Частота импульсов магнитной индукции, Гц Среднее количество усов земляники садовой, шт на 1 м погонный Вектор магнитной индукции направлен вертикально вверх Вектор магнитной индукции направлен вертикально вниз 32 8,052,5 33,564 8,0 80,045,0 32 12,878,5 58,564 12,8 104,062,5 32 16,0115,0 67,564 16,0 ...


2400042 Высевающий аппарат

... оси симметрии катушки. Ребра катушки выполнены наклонными по направлению ее вращения. Изобретение имеет повышенную надежность работы и обеспечивает равномерность высева семян. 3 ил. Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к аппаратам для высева семян и других сыпучих материалов, и может быть использовано для дозирования сыпучих материалов в различных отраслях промышленности.Известен высевающий аппарат, содержащий корпус с загрузочным и выгрузным окнами и расположенной внутри катушкой с желобками. При этом между корпусом и катушкой установлена с возможностью поворота и фиксации цилиндрическая втулка, снабженная рядом различных по длине приемных окон и ...


2048767 Способ отбора самок норок для воспроизводства

... использовано при отборе пушных зверей для воспроизводства. Известен способ племенного отбора пушных зверей, согласно которому анализируют пять полиморфных систем сыворотки крови самцов: эстеразу-1, эстеразу-2, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназу, фосфоглюкомутазу и малатдегидрогеназу у песцов и эстеразу-1, эстеразу-2, малатдегидрогеназу (НАД-зависимую), трансферрин и цитидиндезаминазу у норок. Методом электрофореза в полиакриламидном геле выявляют их генетический полиморфизм и устанавливают наличие или отсутствие равновесия по каждой из пяти полиморфных систем в каждой группе плодовитости (у низкоплодных, среднеплодных и высокоплодных самцов), В дальнейшем для воспроизводства отбираются ...


Еще из этого раздела:

2119738 Орудие для уборки грубых кормов

2141756 Способ многоуровневого культивирования растений и устройство для его осуществления

2462864 Устройство составления экономичного кормового рациона и экономичного кормления животных и птиц

2492633 Устройство для автоматического полива

2175833 Охладитель молока с аккумулятором холода

2492640 Способ выращивания рыбы в мелководных заморных озерах с применением глубокого водоема-спутника

2253239 Способ производства средства для обработки растений (варианты)

2024226 Производные s- -тиоакриламидов и композиция для предотвращения или ингибирования роста бактерий

2488422 Сеть фильтров

2157603 Способ послепосевного прикатывания озимых культур и каток для его осуществления