Способ повышения плодородия орошаемых земель

Международная патентная классификация:       A01C

Патент на изобретение №:      2145160

Автор:      Ольгаренко В.И., Черемисинов А.Ю., Ольгаренко Г.В.

Патентообладатель:      Ольгаренко Владимир Иванович, Черемисинов Александр Юрьевич, Ольгаренко Геннадий Владимирович

Дата публикации:      10 Февраля, 2000

Начало действия патента:      10 Апреля, 1996

Адрес для переписки:      346409, Ростовской обл., Новочеркасск, ул.Пушкинская, 111, Новочеркасская государственная мелиоративная академия, Ольгаренко В.И.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для повышения плодородия почвы и возделывания сельскохозяйственных культур на орошаемых землях. После уборки основной сельскохозяйственной культуры на поверхность почвы вносят органический материал и минеральные удобрения с соблюдением соотношения углерода (С), азота (N), фосфора (P) и калия (K), характерного для опада естественных растительных сообществ данной почвенно-климатической зоны. Проводят поливы для поддержания влажности 40-сантиметрового слоя почвы в пределах 70-80% наименьшей влагоемкости в течение 2 - 8 недель после внесения удобрений. Способ позволяет увеличить запасы питательных веществ в почве в форме гумуса и повысить почвенное плодородие за счет установления экологического равновесия между процессами минерализации в период возделывания сельскохозяйственных растений, приводящими к сработке запасов гумуса, и иммобилизации, в послеуборочный период приводящими к накоплению гумуса. 1 з.п.ф-лы.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно способам повышения плодородия почвы и возделывания сельскохозяйственных культур на орошаемых землях.

Известен способ восстановления плодородия почв, заключающийся во внесении удобрения и ядохимикатов в почву, покрытую слоем мульчи, и созданием под мульчирующим слоем глубоких щелей, заполненных дренажным материалом, насыщенным раствором комплексных удобрений и микроэлементов, с чередованием посевов растений со стержневой и мочковатой корневыми системами [1].

Недостаток данного способа - несбалансированное поступление C, N, P, K с удобрениями и только локальная интенсификация процессов трансформации органических и минеральных соединений в области щелей, а не по всей площади поля.

Известен способ, где в качестве средства для повышения продуктивности бедных почв и грунтов применяют ископаемые почвы, содержащие K2O, P2O5, микроэлементы и органический углерод, с нанесением их в виде слоя требуемой толщины на поверхность почв, нуждающихся в обогащении элементами минерального питания [2].

Недостаток данного способа - высокие затраты на добычу ископаемых грунтов, несбалансированность удобрений по соотношению C, N, P, K, отсутствие приемов, регулирующих направленность трансформации органического вещества, что может привести к выносу химических соединений в окружающую среду в осенне-зимний период, отсутствие приемов интенсификации образования гумуса.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ удобрения культур севооборота, включающий внесение фосфорных, азотных, калийных, известковых и органических удобрений в течение ротации севооборота в дозах, оптимальных для развития растений [3].

Недостаток данного способа - несбалансированность соотношений питательных элементов в удобрении, интенсификация процессов минерализации органического вещества при отсутствии приемов, повышающих интенсификацию гумусообразования в послеуборочный период, что нарушает баланс между процессами минерализации и иммобилизации в сторону преобладания минерализации, а в конечном итоге снижению содержания гумуса в почве.

Цель изобретения - повышение плодородия почвы и поддержание экологического равновесия за счет интенсификации процесса гумусообразования.

Данная цель достигается тем, что органический материал и минеральные удобрения вносят при соотношении углерода (C), азота (N), фосфора (P), калия (K), характерном для опада естественных растительных сообществ данной почвенно-климатической зоны, а после внесения удобрений поливами поддерживают влажность 40-сантиметрового слоя почвы в пределах 70-80% от наименьшей влагоемкости (НВ) в течение 2 - 8 недель, затем поливы прекращают. Продолжительность поддержания влажности почвы в пределах 70 - 80% НВ устанавливают по соотношению C:N во вносимых удобрениях.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

После уборки основной сельскохозяйственной культуры с измельчением и распределением растительных остатков по поверхности поля проводят внесение органического материала и минеральных удобрений при соотношении C, N, P, K, характерном для естественных растительных сообществ данной почвенно-климатической зоны.

Затем по известному соотношению C:N определяет продолжительность поддержания влажности 40-сантиметрового слоя почвы в пределах 70 - 80% НВ. Ориентировочный расчет проводят с использованием зависимости интенсивности иммобилизации и минерализации азота (см. Томпсон Л.М., Троу Ф.Р. Почвы и их плодородие. Пер. с англ. Шконде Э.И. - М.: Колос, 1982, с. 230, рис. 10.6).

Предположим, что соотношение C:N во внесенном материале составит 36:1, тогда по графику на рис. 10.6 продолжительность иммобилизации азота составит 14 дней (2 недели), в этот период и обеспечивается поддержание наиболее оптимального водно-воздушного режима почвы, 70-80% НВ, проведением поливов.

Если соотношение C:N = 60, то период иммобилизации составит 60 дней (до 8 недель), в этот период поддерживается влажность почвы 70-80% НВ.

На дату внесения удобрений определяют влажность почвы, затем рассчитывают поливную норму, необходимую для насыщения расчетного слоя почвы влагой до 80% НВ.

Проводят полив расчетной поливной нормой. Последующие поливы проводят при снижении влажности почвы до 70% НВ. По истечении определенного по соотношению C:N времени поливы прекращают.

В данном случае приведены основополагающие принципы осуществления способа.

Его дальнейшая детализация для конкретных почвенно-климатических условий требует проведения специальных экспериментальных исследований.

Предлагаемые в способе мероприятия и количественные показатели приняты исходя из следующих соображений.

Внесение удобрений с соотношением C, N, P, K, характерным для опада естественных растительных сообществ данной почвенно-климатической зоны, обосновывается тем, что в естественных условиях превращение органического вещества осуществляется комплексом микроорганизмов, а не отдельными видами.

При воздействии комплекса микроорганизмов коэффициент использования субстратов значительно возрастает, т.е. величина коэффициента гумификации в значительной степени определяется качественным составом органических остатков, определяемых биологическими особенностями растений, а также структурой микробных ценозов, принимающих участие в их разложении (см. Биологические основы плодородия почвы. Берестецкий О.А., Возняковская Ю.М., Доросинский Л. Н. и др. Всес. акад. с.-х. им. В.И. Ленина. - М.: Колос, 1984, с. 14, 15).

За тысячелетний цикл развития почв комплекс почвенных микроорганизмов в наибольшей степени адаптировался к определенному качественному составу естественной растительности, содержащихся в опаде C, N, P, K для данной почвенно-климатической зоны.

Поэтому и использовать внесенные в почву органические материалы и минеральные удобрения для образования гумуса почвенные микроорганизмы с наибольшей энергетической эффективностью будут при содержании C, N, P, K в характерных для данной почвенно-климатической зоны пропорциях.

Оптимальным для жизнедеятельности почвенных микроорганизмов является диапазон влажности почвы в пределах 60-80% НВ (что соответствует 30-50% от полной влагоемкости) (см. Томпсон О.М., Троу Ф.Р. Почвы и их плодородие. Пер. с англ. Шконде Э.И. - М.: Колос, 1982, с. 114).

Поддерживая влажность почвы на уровне 70 - 80% НВ, обеспечиваем наиболее оптимальный водно-воздушный режим для деятельности микроорганизмов, не давая опускаться влажности почвы до нижнего предела в 60% НВ.

Расчетный слой увлажнения выбран в 40 сантиметров, т.к. в этом случае наиболее интенсивно протекают процессы трансформации органических соединений.

Сроки поддержания влажности почвы на уровне 70-80% НВ принимаются в зависимости от соотношения C:N, определяющего преобладание процессов иммобилизации или минерализации азота. Поддерживая оптимальный водно-воздушный режим почвы в период преобладания иммобилизации, способствуем более интенсивному накоплению гумуса.

Прекращение поливов и, как следствие, снижение влажности почвы именно в тот момент, когда начинают преобладать процессы минерализации, приводит к депрессии деятельности микроорганизмов из-за недостатка влаги, интенсивность минерализации снижается и создаются условия для закрепления в почве образующихся гумусовых веществ (см. Берестецкий О.А., Возняковская Ю.М., Доросинский Л.М. и др. Биологические основы плодородия почвы. Всес. акад. с.-х. наук им. В.И. Ленина. - М.: Колос, 1984, с. 30).

Это значительно снизит опасность вымывания химических соединений из почвы в осенне-зимний период и уменьшит опасность загрязнения окружающей среды, природных вод биогенными элементами.

Применение предлагаемого способа позволит увеличить запасы питательных веществ в почве в форме гумуса, повысить почвенное плодородие за счет установления экологического равновесия между процессами минерализации в период возделывания сельскохозяйственных растений, приводящими к сработке запасов гумуса, и иммобилизации, в послеуборочный период приводящими к накоплению гумуса.

Следует учитывать и тот факт, что при разложении гумуса в почвенный раствор поступают наиболее энергетически выгодные для растений восстановленные (NO3) формы азота, что способствует их более эффективному поглощению растениями по сравнению с азотом минеральных удобрений.

Источники информации: 1. Авт.св. СССР N 1152539, A 01 B 79/00, 1985.

2. Авт.св. СССР N 477685, A 01 B 79/00, 1975.

3. Авт.св. СССР N 1761021, A 01 C 21/00, 15.09.92.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ повышения плодородия орошаемых земель, заключающийся во внесении на поверхность почвы после уборки основной сельскохозяйственной культуры органического материала и минеральных удобрений, отличающийся тем, что, с целью повышения плодородия почвы и поддержания экологического равновесия за счет интенсификации процессов гумусообразования, удобрения вносят с соблюдением соотношения углерода (С), азота (N), фосфора (Р), калия (К), характерного для опада естественных растительных сообществ данной почвенно-климатической зоны, и проводят поливы для поддержания влажности 40-сантиметрового слоя почвы в пределах 70-80% наименьшей влагоемкости в течение 2 - 8 недель после внесения удобрений.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что продолжительность поддержания влажности почвы в пределах 70-80% наименьшей влагоемкости определяют по соотношению C : N во внесенных удобрениях.

Популярные патенты:

2054235 Лесопосадочная машина

... механизмом. Лесопосадочная машина работает следующим образом. При помощи кронштейнов 25 лесопосадочная машина сзади подсоединяется к сцепке трактора, а кнопки управления электропроводкой соединяются с гидрораспределителем трактора. При движении агрегата (лесопосадочная машина с трактором) включается гидронасос трактора. При крайнем верхнем положении (положение I) захватно-высаживающего механизма двуплечий рычаг 7 и корытообразный лоток 13 занимают горизонтальное положение. Захват 14 под воздействием упора 24 раскрыт, а двуплечий рычаг 7 своим передним концом опирается на конечный выключатель 22. Оператор, расположившийся на сиденье 31, укладывает саженец 16 в корытообразный лоток 13 ...

2132610 Устройство обогрева сельскохозяйственных животных и птицы

... развернутая блок-схема устройства управления обогревом сельскохозяйственных животных и птицы с помощью ИК-излучателей. На фиг.2 представлена зависимость тепловыделений цыпленка в первый период его роста. На фиг.3 представлена зависимость радиационного потока теплоты в первый период роста цыпленка. На фиг.4 представлена температура цыпленка в первые 10 дней его роста. На фиг. 5 представлена зависимость конвективного потока теплоты от температуры воздуха. Устройство содержит (фиг.1): блок 1, включающий в себя датчик температуры 5 и блок преобразователь 6, блок сравнения 7, исполнительный механизм 8 и нагреватель 9, таймер-программатор 10 и задатчики температуры цыпленка 11 и ...

2464780 Способ, устройство и компьютерный программный продукт для управления группой молочного скота

... варианте воплощения настоящего изобретения предварительные условия включают такие, при которых общая продолжительность доения всех молочных животных максимально равна эффективному времени дневного доения. Например, в сутках только 24 часа, в течение которых дояр имеет только ограниченную производительность. Следовательно, не контролируемое обеспечение рационами ведет к получению количества молока, большего, чем возможно надоить. Это также своего рода разновидность квоты на молоко. Оптимизация по группе также позволяет получить лучшие результаты.В частности, эффективное время для дневного доения измеряется, как функция указанного эффективного времени дневного доения за заранее ...

2394414 Соединительное устройство для сельскохозяйственной машины

... изобретению представлен на фиг.1-5, где показана рама 1 с инструментальными балками 2 и 3 для сельскохозяйственной машины. Балки 2 и 3 имеют соответственно секции 2а, 2b, 2с и 3а, 3b, 3с. Для упрощения чертежа многие детали не показаны, а показаны только два инструмента, а именно диски 4, 5, установленные в подшипниках на плечах 6, 7, закрепленных верхним концом на балках 2 и 3 с помощью зажимного приспособления 8, 9 с упругим элементом путем затяжки болтов в зажимных приспособлениях 8, 9. Аналогичные не показанные диски установлены на заданном расстоянии друг от друга вдоль балок. Рама 1 разделена на три секции «a», «b» и «c», из которых секция ...

2015633 Способ переработки отходов животноводческих комплексов и устройство для его осуществления

... соединенных между собой и установленных одна над другой емкостей, каждая из которых снабжена нагревательным элементом, при этом одна из указанных емкостей загрузочного приспособления снабжена перемешивающим элементом, выполненным в виде шнекового транспортера, а другая емкость, расположенная на входе герметичной вакуумной камеры, снабжена узлом дозирования количества поступающей в указанную камеру отфильтрованной жидкой фракции, выполненным в виде установленных на входе и выходе этой емкости вакуумных шиберных заслонок и связанных с ними датчиков уровня и температуры, установленных в указанной емкости, а емкость для накопления жидкой фракции снабжена узлом стабилизации температуры ...

Еще из этого раздела:

2253964 Способ отделения семенной части урожая льна от стеблей и устройство для его осуществления

2033002 Орудие для междурядной обработки почвы

2446659 Способ и устройство для органического возделывания зерновых культур

2391804 Почвообрабатывающий каток

2494588 Лемех плуга

2294617 Устройство для отрезания и погрузки силоса и сенажа

2462866 Рыболовная катушка

2281645 Устройство для размещения цветов и растений с подсветкой (варианты)

2069949 Устройство для направленной передачи наследственной информации

2010519 Способ биологической борьбы с вредителями растений

Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

Способ повышения плодородия орошаемых земель

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ