Спосіб відновлення ґрунтово-рослинного покриву техногенних земель з допомогою екопаків

Є ще 5 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб відновлення ґрунтово-рослинного покриву техногенних земель за допомогою екопаків, який включає змішування заздалегідь ґрунтової суміші з насінням зернових та бобових культур у рівній кількості, нанесення шару цієї суміші товщиною 8-9 см на забруднену ділянку на глибину 3-4 см, який відрізняється тим, що ґрунтова суміш містить 4 частини чорнозему: 1 частину піску: 1 частину листкового ґрунту: 1 частину соснового перегною, при лужному рН техногенного субстрату додається 2 частини торфу, або 1 частина дубових листків, або в два рази збільшується частина соснового перегною, при кислих значеннях рН додається 1 частина вапна, використовують насіння рослин-сидератів, а саме: конюшини лучної, гірчиці білої, крес-салату, ячменю звичайного, або насіння степового різнотрав'я, а саме: шавлії кільчастої, різних видів перстачу, льону, гадючника звичайного, з обов'язковою наявністю злаків, а саме: пирію туполускового, бромопсиса безостого, костриці Регеля, куничиника наземного, житняка гребінчастого, перед нанесенням на забруднену поверхню поміщають суміш ґрунту (400 г) та насіння рослин (30-100 г) у спеціальну конструкцію, яка представляє собою пакет 20×20 см або 10×30 см, склеєний із фільтрувального паперу з допомогою клею ПВА, укладений екопак поливають 5 л води, вкривають шаром мульчі з будь-яких рослинних решток прилеглих ділянок, після усихання сидератів, зверху укладають залежно від типу техногенного екотопу ще один шар екопаків.

Текст

Реферат: Спосіб відновлення ґрунтово-рослинного покриву техногенних земель за допомогою екопаків включає змішування заздалегідь ґрунтової суміші з насінням зернових та бобових культур у рівній кількості, нанесення шару цієї суміші товщиною на забруднену ділянку на глибину 3-4 см. Ґрунтова суміш містить чорнозем, пісок, листковий ґрунт, сосновий перегній. При лужному рН техногенного субстрату додається торф або дубове листя, або сосновий перегній. При кислих значеннях рН додається вапно, використовують насіння рослин-сидератів, а саме: конюшини лучної, гірчиці білої, крес-салату, ячменю звичайного, або насіння степового різнотрав'я, а саме: шавлії кільчастої, різних видів перстачу, льону, гадючника звичайного, з обов'язковою наявністю злаків, а саме: пирію туполускового, бромопсису безостого, костриці Регеля, куничника наземного, житняка гребінчастого. Перед нанесенням на забруднену поверхню поміщають суміш ґрунту та насіння рослин у спеціальну конструкцію. Укладений екопак поливають водою, вкривають шаром мульчі з будь-яких рослинних решток прилеглих ділянок, після усихання сидератів, зверху укладають залежно від типу техногенного екотопу ще один шар екопаків. UA 103860 U (12) UA 103860 U UA 103860 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до фітоекології, промислової ботаніки, фіторемедіації, меліорації, охорони навколишнього середовища та може бути використана при біологічній рекультивації техногенних земель. Техногенними називають такі землі, які втратили свою господарську цінність та є джерелом негативного впливу на навколишнє середовище у зв'язку із порушенням ґрунтового та рослинного покривів, особливості формування та структури яких обумовлені виробничою діяльністю людини, пов'язаною з використанням потужних технічних засобів. Різноманітність техногенних земель дуже велика. Це відвали вугільних шахт (териконіки), металургійних заводів (шлакові відвали), гідроелектростанцій (золовідвали), кар'єри з видобування будівельних матеріалів, території промислових підприємств, транспортні та урбанізовані території. Проблема відновлення, оптимізації та реставрації таких територій, тобто системи дій, направлених на підвищення продуктивності, природоохоронної, господарської, естетичної їх цінності та повернення до напівприродного стану, є актуальною й нині. Однією із складових оптимізації ландшафту є рекультивація порушених земель - комплекс робіт, направлених на відновлення продуктивності й господарської цінності порушених земель, а також на покращення умов навколишнього середовища. Рекультивація техногенних земель проходить у 2 етапи: гірничотехнічний та біологічний. Гірничотехнічний полягає у підготовці земель, плануванні поверхні рельєфу, привнесенні родючих ґрунтів, меліоративних заходах тощо. Біологічний етап рекультивації складається з комплексу агротехнічних та фіто меліоративних заходів, направлених на відновлення середовища існування живих організмів та господарської продуктивності земель. При біологічній рекультивації використовують деревні, чагарникові та/або трав'янисті рослини, видовий асортимент яких підбирають в залежності від кліматичної зони регіону, об'єкту рекультивації, стану його едафотопу тощо. Загальноприйнятими на Україні є правила проведення біологічної рекультивації породних відвалів вугільних шахт, затверджені у 2007 р. Мінвуглепромом України, які включають нанесення захисного шару ґрунту, що знижує інтенсивність окислення породи, нанесення зверху шару мульчі з породи відвалу або шлаку товщиною 10-15 см, внесення мінеральних добрив, посів злаково-бобової суміші насіння (2:1) та ущільнення посівів ручним катком або трамбівкою [1]. Якщо площа, що рекультивується, достатньо велика, то посів трав проводять з допомогою зерно-трав'яних сівалок на глибину 1,0-1,5 см з нормою висіву трав 35-45 кг/га. При незначних розмірах пласких ділянок сівбу насіння проводять вручну у борозенки, які нарізають на глибину 2-3 см з відстанню 20-30 см з нормою висіву насіння злаків 1,0-1,5 г на 1 м борозенок (40-50 кг/га), бобових - 0,6-0,8 г (25-30 кг/га). На схилах відвалів сівбу здійснюють на терасках, прокладених поперек схилу на відстані 1 м одна від одної. На терасках роблять борозенки глибиною 10-15 см. На дно борозенок вносять добрива, присипають ґрунтом та висівають насіння. Потім борозенки присипають та злегка ущільнюють. В правилах приведено асортимент найбільш стійких видів рослин залежно від напрямку рекультивації та фізико-хімічних властивостей породи поверхневого шару відвалу. У зв'язку із постійним збільшенням різноманіття та кількості техногенно порушених територій у багатьох країнах світу, наразі активно відбувається розробка новітніх та модернізація вже існуючих методів біорекультивації з метою прискорення, здешевлення та полегшення процесу відновлення ґрунтово-рослинного покриву. Відомий фітомеліоративний спосіб рекультивації порушених земель Далекої Півночі Росії, який включає формування рослинного та ґрунтового покриву шляхом розстилання на голий ґрунт надземної частини фітомаси місцевих клімаксових видів рослин [2]. Відомий спосіб відновлення ґрунтової родючості низькопродуктивних орних земель, нафтозабруднених земель, ерозійно небезпечних схилів, який включає проведення розпушування, допосівне коткування, посів сільськогосподарських культур та післяпосівне коткування. Зелену масу фітомеліорантів використовують як сидеральне добриво. Навесні удобрюють ґрунт мінеральними добривами з урахуванням вмісту цих елементів живлення у ґрунті [3]. Відомий спосіб створення газонної дернини, який включає нанесення на поверхню ґрунту підстилкового шару та шару поживного субстрату, потім проводять посів насіння багаторічних трав'янистих рослин з наступним поливом водою. Далі вкривають полімерною плівкою, яку через 5-7 днів видаляють. Використовують створення газону у міських територіях та на землях порушених гірничими розробками [4]. Головним недоліком усіх цих аналогів є те, що насіння трав'янистих рослин не закріплюється надійно на поверхні території, що підлягає відновленню. Крім цього, якщо наноситься ґрунтовий шар або шар з добривами, вони легко вимиваються з дощами, насіння 1 UA 103860 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 також змивається, особливо на схилах, тому ефективність такої посадки низька, а витрати сил та матеріалів досить високі, що знижує цінність подібних рекультиваційних заходів. Найбільш близьким за технічною суттю і досягненням результату є спосіб реставрації забруднених ґрунтів [5], що полягає у нанесенні на забруднену ділянку ґрунтової суміші, яка містить 80 % поверхневого торфу, нейтралізованого крейдою до рН 5,5, 10 % глини, 10 % піску та 5 г безбаластного добрива на 1 л готової суміші. Товщина нанесеного шару складає 8-9 см. У цей ґрунт попередньо вносять насіння рослин - ячменю, вівсу, жита, сої, квасолі, гороху, люпину, віки, бобів при рівній кількості насіння зернових та бобових культур на глибину 3-4 см. Ґрунтова суміш з необхідними додатками добрив та оптимального елементного й гранулометричного складу, у який вводять насіння різних рослин, найстійкіших до забруднень, готується заздалегідь. Потім суміш наносять на забруднену ділянку. Недоліком даної корисної моделі є ненадійність закріплення насіння у ґрунтовій суміші, що підготовлюється, а також можливість вимивання усього нанесеного шару при зсувах породи, з дощами тощо. Крім цього недостатньо розроблено методику вкладання ґрунтово-насіннєвого шару, особливо на схилах породних відвалів. В основу даної корисної моделі поставлена задача розробки ефективного та одночасно легкого, швидкого й економічно вигідного способу відновлення ґрунтово-рослинного покриву техногенних земель. Поставлена задача вирішується тим, що у способі відновлення ґрунтово-рослинного покриву техногенних земель за допомогою екопаків, який включає змішування заздалегідь ґрунтової суміші з насінням зернових та бобових культур у рівній кількості, нанесення шару цієї суміші товщиною 8-9 см на забруднену ділянку на глибину 3-4 см, відповідно до корисної моделі, ґрунтова суміш містить 4 частини чорнозему: 1 частину піску: 1 частину листкового ґрунту: 1 частину соснового перегною, при лужному рН техногенного субстрату додається 2 частини торфу або 1 частина дубових листків, або в два рази збільшується частина соснового перегною, при кислих значеннях рН додається 1 частина вапна, використовують насіння рослин-сидератів, а саме: конюшини лучної, гірчиці білої, крес-салату, ячменю звичайного або насіння степового різнотрав'я, а саме: шавлії кільчастої, різних видів перстачу, льону, гадючника звичайного, з обов'язковою наявністю злаків, а саме: пирію туполускового, бромопсису безостого, костриці Регеля, куничника наземного, житняка гребінчастого, перед нанесенням на забруднену поверхню поміщають суміш ґрунту (400 г) та насіння рослин (30-100 г) у спеціальну конструкцію, яка представляє собою пакет 20×20 см або 10×30 см, склеєний із фільтрувального паперу з допомогою клею ПВА, укладений екопак поливають 5 л води, вкривають шаром мульчі з будь-яких рослинних решток прилеглих ділянок, після усихання сидератів, зверху укладають залежно від типу техногенного екотопу ще один шар екопаків. Перелічені ознаки складають суть корисної моделі. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом пояснюється наступним. Завдяки тому, що спосіб відновлення ґрунтоворослинного покриву техногенних земель з допомогою екопаків містить конструкцію з фільтрувального паперу, що заповнена сумішшю ґрунту та насіння рослин-сидератів, на цій основі насіння забезпечено усіма необхідними умовами для швидкого проростання та схожості, при викладанні екопаків на поверхню техногенних ділянок за короткий час формується рослинна маса, яка після дозрівання та всихання розкладається разом із папером й збагачує ґрунт гумусом та мінеральними елементами. Основна перевага даної корисної моделі в тому, що використання екопаків дозволяє з мінімальними затратами, ефективно та швидко відновлювати ґрунтово-рослинний покрив техногенно порушених територій. На фіг. 1-4 зображено дослідні ділянки на відвалі вугільної шахти; на фіг. 5 представлено початок проростання злаків у екопаку № 6; на фіг. 6 - пророслі рослини ячменю у екопаку № 6; на фіг. 7 - екопак № 3 злаки через місяць після укладання; на фіг. 8 - екопак № 3, злаки через 2 місяці після укладання; на фіг. 9-10 - контрольні екопаки № 1 та 7, поступове проростання насіння; на фіг. 11 - суха маса сидерату ячменю через два місяці після укладання; на фіг. 12 проростання насіння у екопаку № 5; на фіг. 13 - екопак № 2 через два місяці після укладання; на фіг. 14 - екопак № 4, проростання бобових та хрестоцвітих сидератів. Приклад конкретного виконання Для прискорення відновлення ґрунтових та рослинних умов територій, що рекультивуються, часто використовують процес фітомеліорації. Фітомеліорація - це комплекс заходів, направлених на відновлення продуктивності та родючості ґрунту з допомогою створення лісосмуг, посіву трав та ін. Для фіторекультивації техногенних земель степової зони як фітомеліорантів використовують в основному три еколого-біологічні групи рослин: 1) рослини, 2 UA 103860 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 що мають здатність до симбіотичної фіксації молекулярного азоту; 2) рослини, що проявляють сольовий ефект (галофіти); 3) злаки з потужною кореневою системою. В ході досліджень та практичних випробувань встановлено, що традиційна агротехніка створення рослинного покриву на різних типах техногенних земель є недостатньо ефективною. При посіві суміші насіння трав'янистих фіторекультивантів безпосередньо у породу, навіть при додаванні ґрунту та мінеральних добрив, відмічається мала схожість насіння, яка є явно недостатньою для формування повноцінного рослинного меліоративного покриву. Це обумовлено фітотоксичністю породи техногенних земель, вимиванням ґрунту та добрив, змиванням насіння (особливо зі схилів), процесами ерозії, зсуву породи, недостатнім зволоженням субстрату, в результаті чого насіння, яке в лабораторних умовах має схожість 90100 %, при висаджуванні на дослідні ділянки або гине, або потрапляє у період вимушеного тривалого спокою. Це розтягує процес фіторекультивації техногенних територій на декілька років, і, крім того, підвищує вартість робіт у зв'язку із необхідністю повторних посівів, зміни видового асортименту рослин тощо. Приймаючи вищенаведене до уваги, нами було проведено модернізацію процесу посіву насіння з використанням екопаків. Для випробувань відібрано насіння таких груп рослин: 1) степове різнотрав'я; 2) бобові сидерати; 3) хрестоцвіті сидерати; 4) злакові сидерати. Перша група - це насіння степових видів рослин, зібраних у різних техногенних екотопах, які є найбільш стійкими, антропотолерантними та пристосованими до зростання в умовах забрудненого промисловістю середовища. Це види із родини злакових (Роасеае) - житняк гребінчастий (Agropyron pectinatum (M. Bieb.) P. Beauv.), костриця Регеля (Festuca regeliana Pavl.), куничник наземний (Calamagrostis epigeios (L.) Roth), пирій туполусковий (Elytrigia obtusiflora (DC.) Tzvelev), бромопсис безостий {Bromopsis inermis (Leyss.) Holub), райграс високий (Arrhenaterum elatius (L.) J. Presl & С Presl); із родини Губоцвітних (Lamiaceae) - чистець трансильванський (Stachys transsilvanica Schur), шавлія сухостепова (Salvia tesquicola Klokov & Pobed.); із родини Розових (Rosaceae) - різні види перстачу (рід Potentilla L.), гадючник звичайний (Filipendula vulgahs Moenck); із родини льонових (Linaceae) - різні види льону (рід Linum L.). Групи 2 та 3 - це рослини, які у сільському господарстві вирощують з метою їхнього наступного закладення у ґрунт як органічного добрива (сидерати). При рекультивації техногенних земель сидерати дозволяють вирішити одразу декілька важливих проблем: покращення властивостей субстрату (розпушення, фіксація поживних речовин у субстраті, накопичення гумусу, захист від ерозії), та, зрештою, відновлення ґрунтового покриву, а також створення придатних умов для зростання інших видів рослин. Вагомою перевагою сидератів є їхнє швидке зростання та можливість висівання протягом усього польового сезону - з ранньої весни до пізньої осені. Незимостійкі сидерати при перших заморозках відмирають, вкриваючи ґрунт захисним шаром. Озимі сидерати, навпаки, добре переносять низькі температури і високу вологість, та при цьому захищають ґрунт від несприятливих погодних умов. Навесні озимі сидерати заорюють або ж підрізають на рівні ґрунту та залишають для подальшого росту. За один сезон, таким чином, на порушеній території можна висіяти декілька поколінь сидератів, що набагато підвищить ефективність фіторекультивації. Група бобових та хрестоцвітих сидератів збагачують ґрунт азотом, фосфором, калієм, фосфором, сіркою, органічною речовиною, корінням добре розпушують ґрунт, підвищують його водоутримуючу здатність. Злакові сидерати покращують водно-фізичні властивості та структуру ґрунту, що дуже важливо для важких та ущільнених ґрунтів, збагачують його органічною речовиною, азотом і калієм. Після того, як сидеральні рослини виростуть, їх підрізають. Коріння сидератів перегнивають та збагачують ґрунт гумусом, створюють пористу структуру ґрунту. Бадилля сидератів після підрізання залишають на поверхні, воно розкладається і також утворює в ґрунті гумус й збагачує його мінеральними елементами. Використовували такі види рослин-сидератів: із родини бобових (Fabaceae) - конюшина лучна (Trifolium pratense L.); із родини хрестоцвітих (Brassicaceae) - гірчиця біла (Sinapis alba L.), крес-салат (Lepidium sativum L.); із родини злакових (Роасеае) - ячмінь звичайний (Hordeum vulgare L.). Досліди було закладено на 5 техногенних ділянках відвалу вугільної шахти "Заперевальна" та 2 контрольних ділянках на полі Донецького ботанічного саду НАН України. 3 UA 103860 U 2 5 10 15 20 25 30 Териконік "Заперевальний", площею понад 26 тис. м та висотою 45 м, має усічену конусну форму, експлуатація розпочата у 50-і роки 20 ст., не рекультивований, процеси горіння тривають, складається із суглинків, дрібних і тонкозернистих, з прошарками середньозернистих і різнозернистих, пісків. Дослідні ділянки: плаский майданчик, де спонтанно поселяються та зростають рудеральні трави; насипи породи із поодинокими особинами рудерантів; схил із уламків великих кам'янистих фракцій породи, де нічого не росте (фіг. 1-4). Екопак являє собою пакет 20×20 см, склеєний із фільтрувального паперу з допомогою клею ПВА, та заповнений сумішшю ґрунту (400 г) та насіння рослин (30-100 г). Ґрунт у екопаці містить 4 частини чорнозему: 1 частину піску: 1 частину листкового ґрунту: 1 частину соснового перегною. Насіннєві суміші: ♦ Екопак № 1. Контроль. Злаки + різнотрав'я (1:1). Склад: костриця (10 г), житняк (5 г), куничник (1 г), перстач (3 г), чистець (2 г), льон (11 г). ♦ Екопак № 2. Відвал, насип. Злаки + різнотрав'я (1:1). Склад: костриця (13 г), житняк (3 г), куничник (2 г), перстач (4 г), чистець (3 г), гадючник (7 г), льон (4 г). ♦ Екопак № 3. Відвал, рівне місце. Злаки. Склад: костриця (12 г), житняк (10 г), пирій (10 г), бромопсис (10 г), райграс (12 г). ♦ Екопак № 4. Відвал, схил. Сидерати бобові + хрестоцвіті (1:3). Склад: конюшина (20 г), гірчиця (50 г), крес-салат (10 г). ♦ Екопак № 5. Відвал, насип. Злаки + різнотрав'я (1:1). Склад: райграс (10 г), пирій (6 г), житняк (5 г), перстач (10 г), шавлія (3 г), льон (8 г). ♦ Екопак № 6. Відвал, рівне місце. Злаковий сидерат (100 %). Склад: ячмінь (50 г). ♦ Екопак № 7. Контроль. Сидерати злаки + бобові + хрестоцвіті (2:1:4). Склад: ячмінь (20 г), конюшина (10 г), гірчиця (30 г), крес-салат (10 г). Заповнені екопаки укладали на поверхню дослідних ділянок, рясно поливали водою так, щоб у пакеті з'явились розриви (біля 5 л води на кожний екопак), та вкривали шаром мульчі з будь-яких рослинних решток прилеглих ділянок. Для аналізу засоленості та рН було взято проби ґрунтів на відвалі в місцях укладання пакетів та у контрольній ділянці. Також проаналізовано ці характеристики у ґрунтосуміші, якою наповнено екопаки. Результати наведено у таблиці. Таблиця Місце збору зразку ґрунту Ґрунтосуміш у екопаці Відвал, насип, екопак № 2 Відвал, рівне місце, екопак № 6 Відвал, насип, екопак № 5 Контроль, екопаки № 1, 7 Відвал, рівне місце, екопак № 3 35 40 45 50 рН 7,45 7,17 6,78 8,18 7,02 7,60 Сума солей, г/100 г 0,114 0,070 0,097 0,097 0,062 0,110 Усі зразки належать до незасолених (сума солей не перевищує 0,3 г/100 г ґрунту); значення рН знаходиться у межах від 6,78 до 8,18, тобто від слабколужної до лужної реакції ґрунту. Сприятливим для росту рослин вважається значення рН від 6,5 до 7,5. Найменш сприятливі умови для зростання рослин складаються під екопаком № 5 із-за високої лужної реакції ґрунтового розчину. Зразок ґрунту під пакетом № 4 не було взято, через непридатність породи для аналізу, а саме - дуже великих кам'янистих фракцій. За літературними даними уламки великих фракцій (каміння, щебінка) мають характеристику невивітреної або слабко вивітреної породи з низьким вмістом водорозчинних солей та порівняно високим рН [6]. Таким чином, вивчені екотопи, де було укладено екопаки, за збільшенням фітопридатності можна розташувати наступним чином: порода під екопаком № 4 → № 5 → № 3 → № 2 → № 6 → № 1, 7. Проростання насіння в екопаках № 1, 7, 3, 6 почалось через 7 днів після їх укладання (фіг. 5, 9, 10). Найкраща схожість та енергія проростання була зафіксована у злаків. В інших пакетах ґрунт залишається вологим, незважаючи на відсутність додаткового поливу. Проростки "виходять" до світла через розриви у пакетах (фіг. 5), тому при укладанні екопаків їх слід інтенсивно поливати до розривання пакетів. Через місяць після укладання проростки спостерігали в усіх екопаках. Найкращий результат (найбільші схожість та енергія проростання) відмічається у екопаках, що містили насіння злаків, особливо, злаковий сидерат (ячмінь) (фіг. 6). Через 2 місяці рослини 4 UA 103860 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 у екопаці засохли (фіг. 11), таким чином, слугуючи основою для укладання іншого екопаку. У екопаці № 3, що містив насіння злакових сидератів, через місяць також спостерігали інтенсивний ріст, стебла були переплетені між собою. Після всихання одних видів злаків, через 2 місяці розпочався ріст інших (фіг. 7, 8). У екопаці із бобовими та хрестоцвітими сидератами (№ 4) насіння проростало поступово та повільно, незважаючи на найгірші умови екотопу, проростки сягали кількох міліметрів (фіг. 14). Також низька схожість спостерігалась у екопаці № 5, переважно проросли тільки види злаків, проростки сягали 2-3 см (фіг. 12). Найнижча схожість була у екопаці № 2, де також містилось насіння степового різнотрав'я (фіг. 13). Кілька особин проросло через місяць після укладання, але через 2 місяці вони загинули, інших проростків не було. Це, ймовірно, обумовлено тим, що цей екопак не був замульчований. Насіння у контрольних екопаках проростало повільно та поступово протягом всього сезону. Отже, закономірно спочатку укладання екопаків, що містять насіння злакових сидератів; після їхнього росту та всихання зверху укладають залежно від типу техногенного екотопу ще один шар екопаків з сидератами, або ж з насінням степового різнотрав'я, або ж видів солестійких рослин, або ж петрофітів [7] тощо. Використання екопаків для відновлення техногенних земель має наступні позитивні аспекти:  Насіннєва суміш підбирається з швидкоростучих видів рослин, які за короткий час формують рослинну масу. Це дозволяє укладати за сезон декілька шарів екопаків, тим самим прискорюючи процес відновлення техногенної території.  Проростання насіння рослин-сидератів забезпечує покращення стану субстрату техногенних екотопів. Навіть якщо рослини не дозрівають до генеративної стадії, їх зелена маса, що залишається на поверхні ділянки, розкладається й збагачує ґрунт гумусом та мінеральними елементами.  За рахунок підготовленої ґрунтової суміші у екопаках значно зменшується фітотоксичний вплив техногенного субстрату на насіння та забезпечується їх масова схожість.  Насіння не змивається з поверхні та зберігається протягом їхнього проростання.  Екопаки зроблено із дешевого, екологічно чистого матеріалу, їхнє виготовлення не потребує великих затрат робочої сили, отже економічна вартість моделі є максимально низькою при високій її ефективності. Основною складовою фільтрувального паперу, з якого виготовлено екопак, є целюлоза. Целюлоза - це важливий компонент органічної речовини, тому швидкість її розпаду впливає на швидкість розпаду органіки в цілому та позитивно корелює з швидкістю росту рослин, а отже визначає родючість ґрунтів [8]. Фільтрувальний папір утримує вологу, необхідну для проростання насіння, а з часом корені та надземна частина проростків легко проходять крізь нього. Розкладатися папір починає вже через 2-3 місяці.  Для максимальної ефективності оптимізації техногенних ділянок при формуванні екопаків слід враховувати фізико-хімічні характеристики субстратів, на які вони будуть укладатись. Так, при лужному значенні рН (більше 7,5) та високій засоленості (більше 0,3 г/100 г ґрунту) техногенного субстрату у екопак додається 2 частини торфу, або 1 частина дубових листків, або в два рази збільшується частина соснового перегною, при кислих значеннях рН (менше 5,6) слід додати 1 частину вапна, також для зниження кислотності у насіннєву суміш можна додавати насіння рослин-галофітів: ліщиці (види p. Gypsophila L.) та інші [9].  Для створення ґрунтово-рослинного покриву на схилах, де створено тераски, можна змінювати форму екопаків на видовжену (10 см × 30 см), на вирівняних поверхнях зручніше укладати квадратні екопаки.  При великих розмірах територій, що рекультивуються, можлива автоматизація процесу викладення екопаків: розкидання їх вручну або з допомогою спеціальної техніки впритул один до одного для створення суцільного шару, полив із шлангів, та мульчування зверху будь-якими рослинними залишками. Спосіб відновлення ґрунтово-рослинного покриву з використанням вперше запропонованих нами екопаків є економічно вигідним, високоефективним, екологічно чистим та дозволяє за один сезон збагатити техногенний субстрат гумусом та мінеральними елементами, що, в свою чергу, інтенсифікує ґрунтоутворювальний процес та формування рослинного покриву. Джерела інформації: 1. Правила проведення біологічної рекультивації породних відвалів вугільних шахт України / В.Г. Башкатов, В.Т. Вовк, О.З. Глухов, та ін. - Київ: Мінвуглепром України, 2007. - 30 с. 2. Пат. Ru Россия, А01B 79/02 (2006.01). Фитомелиоративный способ рекультивации нарушенных земель крайнего севера / Зарубин С.И., Ильминских Н.Г., Ставкин Г.П., Андреев О.П., Арабский А.К., Салихов З.С.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский 5 UA 103860 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 государственный нефтегазовый университет". - № 2321979; заявл. 15.08.2005; опубл. 20.02.2007. 3. Пат. Ru Россия, А01В 79/02, В09С 1/00. Способ восстановления почвенного плодородия / Сатубалдин К.К., Салангинас Л.А.; заявитель и патентообладатель Закрытое акционерное общество Научно-производственная система "Элита-комплекс". - № 2224398; заявл. 04.11.2002; опубл. 27.02.2004. 4. Пат. Ru Россия, A01G 1/00 (2006.01). Способ создания газонной дернины / Иванова Л.А., Кременецкая М.В., Иноземцева Е.С.; заявитель и патентообладатель Учреждение Российской академии наук Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра РАН. - № 2477947; заявл. 04.07.2011; опубл. 27.03.2013. 5. Пат. Ru Россия, А01В 79/02, С09К 17/00. Способ реставрации загрязненных почв / Ермаков Е.И., Ермаков А.Е., Желтов Ю.И., Сизов Г.М., Уборский А.В., Сатубалдин К.К., Салангинас Л.А.; заявитель и патентообладатель Акционерное общество закрытого типа "ТрансРЭС". - № 2101898; заявл. 06.07.1994; опубл. 20.01.1998 (прототип). 6. Промышленная ботаника / Е.Н. Кондратюк, В.П. Тарабрин, В.И. Бакланов и др. - Киев: Наук, думка, 1980. - 260 с. 7. Пат. Україна МПК (2011.01) A01G 7/00. Спосіб використання декоративних петрофітів аборигенної флори в ландшафтному фітодизайні урбанізованих територій / Глухов О.З., Хархота Г.І., Прохорова С.І., Кунець Н.Ю., Дерев'янська Г.Г.; заявник і патентовласник Донецький ботанічний сад НАН України. - № u201104038; заявл. 04.04.2011; опубл. 25.01.2012. Бюл. № 2. 8. Жуков А.В. Целлюлозолитическая активность техноземов на экспериментальном участке рекультивации земель, нарушенных горнодобывающей промышленностью / А.В. Жуков, И.В. Лядская // Вісник Донецького національного університету, сер. А: Природничі науки. - 2009. Вип. 2. - С. 286-290. 9. Пат. UА Україна, (2013.01) A01G 7/00. Спосіб використання галофітів для демінералізації едафотопів техногенних земель / Глухов О.З., Хархота Г.І., Агурова І.В., Прохорова С.І.; заявник і патентовласник Донецький ботанічний сад НАН України. - №u201301808; заявл. 14.02.2013. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб відновлення ґрунтово-рослинного покриву техногенних земель за допомогою екопаків, який включає змішування заздалегідь ґрунтової суміші з насінням зернових та бобових культур у рівній кількості, нанесення шару цієї суміші товщиною 8-9 см на забруднену ділянку на глибину 3-4 см, який відрізняється тим, що ґрунтова суміш містить 4 частини чорнозему:1 частину піску:1 частину листкового ґрунту:1 частину соснового перегною, при лужному рН техногенного субстрату додається 2 частини торфу, або 1 частина дубових листків, або в два рази збільшується частина соснового перегною, при кислих значеннях рН додається 1 частина вапна, використовують насіння рослин-сидератів, а саме: конюшини лучної, гірчиці білої, крессалату, ячменю звичайного, або насіння степового різнотрав'я, а саме: шавлії кільчастої, різних видів перстачу, льону, гадючника звичайного, з обов'язковою наявністю злаків, а саме: пирію туполускового, бромопсиса безостого, костриці Регеля, куничника наземного, житняка гребінчастого, перед нанесенням на забруднену поверхню поміщають суміш ґрунту (400 г) та насіння рослин (30-100 г) у спеціальну конструкцію, яка представляє собою пакет 20×20 см або 10×30 см, склеєний із фільтрувального паперу з допомогою клею ПВА, укладений екопак поливають 5 л води, вкривають шаром мульчі з будь-яких рослинних решток прилеглих ділянок, після усихання сидератів, зверху укладають залежно від типу техногенного екотопу ще один шар екопаків. 6 UA 103860 U 7 UA 103860 U 8 UA 103860 U 9 UA 103860 U 10 UA 103860 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 11

Дивитися

Додаткова інформація

Автори англійською

Prokhorova Svitlana Ihorivna, Ahurova Iryna Volodymyrivna

Автори російською

Прохорова Светлана Игоревна, Агурова Ирина Владимировна

МПК / Мітки

МПК: A01B 79/02, B09C 1/00, C09K 17/00

Мітки: техногенних, екопаків, спосіб, покриву, допомогою, ґрунтово-рослинного, відновлення, земель

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/13-103860-sposib-vidnovlennya-runtovo-roslinnogo-pokrivu-tekhnogennikh-zemel-z-dopomogoyu-ekopakiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб відновлення ґрунтово-рослинного покриву техногенних земель з допомогою екопаків</a>

Подібні патенти