Спосіб вирощування сільськогосподарських культур на грунтах, забруднених радіонуклідами і/або важкими металами

Номер патенту: 25274

Опубліковано: 10.08.2007

Автори: Сопельник Віктор Іванович, Абрамов Сергій Миколайович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб вирощування сільськогосподарських культур на ґрунтах, забруднених радіонуклідами і/або важкими металами, що включає передпосівну обробку ґрунту і передпосівну обробку насіння, який відрізняється тим, що передпосівну обробку ґрунту виконують внесенням у ґрунт суміші біогумусу черв’яка і сапропелю, а передпосівну обробку насіння виконують шляхом його дражування біогумусом черв’яка.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як біогумус черв’яка використовують біогумус червоного каліфорнійського черв’яка або біогумус дощового черв’яка.

3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що співвідношення біогумусу черв’яка і сапропелю в суміші складає 2-4 вагових частини біогумусу на 2-1 вагову частину сапропелю.

4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що внесення в ґрунт суміші біогумусу черв’яка і сапропелю виконують з розрахунку 5000-20000 кг суміші на один гектар.

5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що передпосівну обробку насіння шляхом його дражування біогумусом черв’яка виконують з розрахунку 2,5-5,0 кг біогумусу черв’яка на 1,0 кг насіння вирощуваної культури.

Текст

1. Спосіб вирощування сільськогосподарських культур на ґрунта х, забруднених радіонуклідами і/або важкими металами, що включає передпосівну обробку ґрунту і передпосівну обробку насіння, який відрізняється тим, що передпосівну обробку ґрунту виконують внесенням у ґр унт суміші біогумусу черв’яка і сапропелю, а передпосівну обробку насіння виконують шляхом його дражування біогумусом черв’яка. 3 25274 токсиканты в почвах сельскохозяйственных угодий. Информационный обзор, Минсельхозпрод РФ, ЦНТИ «Мелиово-динформ». Москва, 1998, с.20-23]. Недоліком цього традиційного способу застосування агрохімікатів є низький коефіцієнт засвоєння калію і кальцію, висока їх сорбція ґрунтом і перехід відповідних діючих речовин у недоступний для рослин стан, а також обмежені можливості управління надходженням радіонуклідів в листяний апарат рослин із грунту через кореневу систему. Інший, аналогічний спосіб захисту рослин від забруднення радіонуклідами з застосуванням вапняно-калійних добрив характеризується тим, що внесення в фунт вапна, солей калію і кальцію здійснюють у вигляді розчинів шляхом їх періодичного нанесення протягом усієї вегетації на листяну поверхню рослин, не допускаючи повного висихання. При цьому надземна частина рослин активно бере участь у блокуванні надходження в них радіонуклідів, коефіцієнт використання діючих речовин підвищується, що дозволяє одержувати сільськогосподарську продукцію зі змістом радіонуклідів на рівні припустимого ПДК [патент Російської Федерації №2207751, МПК7 A01G 1/00, В09С 1/00, пріоритет 23.04.2001]. Дискретне малоінтенсивне внесення антагоністів радіонуклідів пропонується здійснювати з поливною водою системами імпульсного дощування. Ці системи дозволяють виконувати оптимальний режим зволоження листяного покриву, не допускаючи його повного висихання, регулювати вологість приземного шару повітря і підтримувати вологість фун ту в оптимальних параметрах в автоматичному режимі. Розглянутий спосіб підвищує ефективність застосування агрохімікатів для блокування надходження радіонуклідів у рослини за рахунок дискретної і малоінтенсивної подачі агрохімічних складів, як антагоністів, на листяний покрив протягом усього вегетаційного періоду, однак спосіб можливо використовувати тільки на обмежених площах, оснащених системами зрошення у вигляді дощувальних установок. Відомі способи захисту рослин від забруднення радіонуклідами, що передбачають використання біологічних препаратів. Так, відомий спосіб вирощування сільськогосподарських культур на фунта х, забруднених радіонуклідами по патенту Російської Федерації №2077831, МПК6 АО 1В 79/02, дата подачі заявки 13.05.1994, що прийнятий як прототип. Спосіб включає передпосівну обробку фунту і передпосівну обробку насінь. Передпосівну обробку фунту виконують при оранці фунту внесенням мінеральних азотних добрив у кількості 20-40кг діючої речовини на один гектар. Передпосівну обробку насінь виконують бактеріальним препаратом з розрахунку 200-400г бактеріального препарату на гектарну норму насінь сільськогосподарської культури. Як бактеріальні препарати застосовують ризоторфін, 4 флавобактерин, ризоаргін. Передпосівну обробку насінь здійснюють шляхом перемішування протягом 15-20 хвилин насінь, бактеріального препарату й органічного налипача. Співвідношення бактеріального препарату і налипача 1:1 у вагови х частинах. Загальними ознаками прототипу і рішення, що заявляється, являються передпосівна обробка ґрунту і передпосівна обробка насінь. У способі прототипі застосування мінеральних азотних добрив для передпосівної обробки грунту, а також штучних бактеріальних препаратів для передпосівної обробки насінь не досить ефективно для створення в грунті мікробіологічних умов, що перешкоджають переходу важких металів, радіонуклідів і інших забруднюючих ґрунт речовин в органи рослин. Це пояснюється обмеженістю форм мікроорганізмів, що розвиваються в грунті при зазначених умовах обробки грунту і насінь рослин. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу вирощування сільськогосподарських культур на грунтах, забруднених радіонуклідами і/або важкими металами, у якому за рахунок особливостей агротехнічних прийомів і застосовуваних матеріалів інтенсифікується процес біологічного зв’язування радіонуклідів і важких металів у важкодоступні для рослин форми, знижується надходження радіонуклідів і важких металів в органи рослини, що дозволяє підвищити якість і екологічну чистоту сільськогосподарської продукції. Поставлена задача вирішується тим, що в способі вирощування сільськогосподарських культур на грун тах, забруднених радіонуклідами і/або важкими металами, що включає передпосівну обробку грунту і передпосівну обробку насінь, відповідно до корисної моделі, передпосівну обробку грун ту виконують внесенням у ґр унт суміші біогумуса черв’яка і сапропелю, а передпосівну обробку насінь виконують шляхом їх дражирування біогумусом черв’яка. Зазначені ознаки складають сутність корисної моделі. У якості біогумуса можливо використовувати біогумус червоного каліфорнійського черв’яка або біогумус дощового черв’яка. В умовах промислового виробництва більш ефективним є застосування біогумуса червоного каліфорнійського черв’яка з урахуванням умов розведення, утримування черв’як ів і їх продуктивності. Раціональне співвідношення біогумуса черв’яка і сапропелю в суміші, що вносять у гр унт, складає 2-4 вагових частин біогумуса на 2-1 вагових частин сапропелю. При такому співвідношенні процес біологічного зв’язування радіонуклідів і важких металів у важкодоступні для рослин форми проходить найбільше активно. Доцільно, з погляду оптимального співвідношення собівартості й ефективності, внесення в грунт суміші біогум уса черв’яка і сапропелю виконувати з розрахунку 5000-20000кг суміші на один гектар. 5 25274 Витрата біогумуса для дражирування насінь у першу чергу залежить від розміру насінь сільськогосподарської культури. Витрата біогумуса для дражирування дрібних насінь збільшується. Середні норми витрати біогумуса для поширених сільськогосподарських культур коливаються в межах 2,5-5,0кг біогумуса черв’яка на 1,0кг сільськогосподарської культури. Істотні ознаки корисної моделі знаходяться в причинно-наслідковому зв’язку з технічним результатом, що досягається. Це пояснюється наступним. Відомо, що біогумус (вермикомпост), як продукт життєдіяльності червоного каліфорнійського черв’яка або дощового черв’яка, містить у збалансованому природою вигляді комплекс живильних речовин і мікроелементів, біологічно активні ферменти, грунтові антибіотики, вітаміни, гормони росту і розвитку рослин, велику кількість гумінових речовин. У біогумусі існує унікальний природний консорціум мікроорганізмів, що представляє собою біологічну систему, побудовану на принципах біоценозу живих організмів. Біогумус не містить патогенну мікрофлору. Використання біогумуса як добрива прискорює проростання насінь, ріст і розвиток рослин, підвищує стійкість рослин до захворювань і стресових ситуацій у несприятливих умовах. Відомо, що біогумус є природним структуруючим агентом, регулятором рН грунту. Ефективність біогумуса в гр унті зберігається більш 25 років. Крім того, біогумус можна використовувати для боротьби із шкідниками сільськогосподарських культур, оскільки в ньому утримуються мікроорганізми-продуценти хітинази, що розщеплює хітин (речовина, з якої складається зовнішній кістяк комах). При використанні біогумуса для вирощування рослин на техногенне забруднених грунтах важливою являється його властивість блокувати надходження в органи рослин важких металів і їх сполук, а також радіонуклідів. Про це свідчить багато публікацій, наприклад: «біогумус зв’язує важкі метали і їх сполуки, радіонукліди і переводить їх у недоступні для рослин хімічні сполуки»; [Російська Федерація, Володимирська обласна щоденна газета ПРИЗЫВ, п’ятниця, 11 серпня 2006]; «грунти, заражені радіонуклідами, але оброблені біогумусом, дають рослинну продукцію практично вільну від них, тому що гумати важких металів не розкладаються кореневою системою рослин і не використовуються як елементи живлення для них»; (Російська Федерація, „Земля и мы», журнал в журнале; «Коммерческий вестник», 1998, №2, с.34-35); біогумус зв’язує в гр унті важкі метали і радіонукліди, не дає рослинам накопичувати нітрати; [Офіційний сайт Агрофирмы «ГринПИКъ», Російська Федерація, www.green-pik.ru]. Відомо також, що сапропелі, як донні відкладення прісноводних водойм, утворені в результаті багаторічного розкладання в особливих умовах (відсутність кисню, незначні коливання температури) відмерлої водної рослинності, 6 мікроводоростей, живих організмів, ґрунтового гум усу, грибків, найпростіших і одноклітинних організмів, являють собою, як і біогумус, збалансовані природою біологічні системи дуже складного складу. Ці біологічні системи характеризуються високим змістом активних біологічних речовин (амінокислоти, пептиди, нуклеотиди, нуклеозиди, каротиноїди, протеїни, вітаміни, гормони, антиоксиданти, стимулятори росту, ферменти, наприклад каталази, пероксидази, редуктази, протеази, і інші біологічно активні речовини) і високим змістом мікроелементів (Со, Мn, Сu, В, Zn, І, Вг, Мо, С г, Be, Ni, Ag, Sn, Ті). Сапропелі застосовуються як органічні добрива, що, як і біогумус черв’яка, прискорюють проростання насінь, ріст і розвиток рослин, підвищують стійкість рослин до захворювань і стресових ситуацій у несприятливих умовах. Термін дії, внесеного в грунт сапропелю, просліджується до 14 років. При застосуванні сапропелів в умовах вирощування рослин на техногенне забруднених грун тах важливою являється їх властивість, як і властивість біогумуса, блокувати надходження в органи рослин важких металів і їх сполук, а також радіонуклідів (фірма «Добрин», Україна, сайт www.dobrin.com.ua). Авторами експериментальне встановлено, що суміш біогумуса черв’яка і сапропелю являє собою особливу біологічну систему, що у результаті процесів синергізму здобуває нові властивості, що відрізняють її від властивостей біогумуса черв’яка і властивостей сапропелю. У суміші біогум уса черв’яка і сапропелю розвивається й існує новий консорціум мікроорганізмів, який більш активно виявляє властивості блокатора надходження в органи рослин важких металів і радіонуклідів, а також переводить мікроелементи сапропелю в легко доступну для рослин форму. Важливими являються такі властивості суміші як здатність сорбції вуглеводних сполук, наприклад нафти і нафтопродуктів, наявність у суміші активних колоній мікроорганізмів - деструкторів нафти і нафтопродуктів, які у процесі своєї життєдіяльності переводять нафту і нафтопродукти в екологічно безпечні речовини, здатність суміші виступати в якості структуризатора грунту, а також природного регулятора рН грунту. Авторами також установлено, що застосування біогумуса в технології дражування насінь (один з видів передпосівної обробки насінь) як основний компонент дражувального складу принципово змінює характер впливу біогумуса на рослину. При застосуванні біогумуса як добрива вплив біогумуса на рослину відбувається в період вегетації рослини через кореневу систему або через надземну частину при обприскуванні рослини. При використанні біогумуса в дражувальному складі він, як біологічно активна система, на клітинному рівні впливає на насіння рослин у період збереження дражованих насінь до їх посіву і веге тації рослини. У цей період біогумус не виконує функцію добрива. Цю функцію біогумус буде виконувати після посіву насінь. 7 25274 Експериментальне на овочевих культурах протягом п’яти вегетаційних періодів авторами встановлений ефект зазначеної взаємодії активна трансформація імунних властивостей рослини убік підвищення імунітету, тобто встановлена можливість впливу біогумусом червоного каліфорнійського черв’яка на імунні властивості рослини в напрямку підвищення імунітету в довегетаційний період. При висіванні дражованих біогумусом насінь, біологічні ефекти біогумуса активно виявляються в локальній прикореневій області рослини, забезпечуючи в прикореневій зоні особливу ґрунтову мікрофлору, стимуляцію росту і розвитку рослини, а також додатковий бар’єр від проникнення важких металів і радіонуклідів в органи рослини. Вище зазначене пояснює причиннонаслідковий зв’язок істотних ознак корисної моделі (передпосівна обробка шляхом внесення в грунт суміші біогумуса черв’яка і сапропелю, передпосівна обробка насінь шляхом їх дражування біогумусом черв’яка) з технічним результатом, що досягається, (інтенсифікація процесу біологічного зв’язування радіонуклідів і важких металів у недоступні для рослин форми, зниження надходження радіонуклідів і важких металів в органи рослин). Нижче приводиться докладний опис способу, що заявляється. Комп’ютерна в ерстка Г. Паяльніков 8 Перед осінньою оранкою ґрунту на його поверхню рівномірно наноситься суміш біогумуса черв’яка і сапропелю в співвідношенні 2-4 вагові частини біогумуса на 2-1 вагові частини сапропелю. Витрата суміші в залежності від ступеня забруднення грунту складає 5000-20000кг суміші на один гектар грунту. Виконують відвальну оранку грун ту. Грун т щомісяця рихлять (боронування, культивування і т.п.). При цьому відбувається активізація життєдіяльності мікроорганізмів, поліпшується водно-повітряний режим, пористість ґрунту і її біохімічна активність. Насіння дражують біогумусом черв’яка за відомою технологією, наприклад описаною в патенті України №60092 на Корисна модель «Спосіб дражування насінь». Середні норми витрати біогумуса для дражування насінь поширених сільськогосподарських культур коливаються в межах 2,5-5,0кг біогумуса черв’яка на 1,0кг сільськогосподарської культури. Дражування доцільно виконувати за кілька місяців до посіву, щоб забезпечити можливість взаємодії біогумуса з насіннями в період їх збереження. Навесні на обробленій ділянці виконують посів дражованих насінь сільськогосподарської культури із звичайною агротехнічною підготовкою ділянки. Спосіб простий і ефективний. Застосування способу дозволяє вирощува ти сільськогосподарські культури на техногенне забруднених територіях з одержанням високих врожаїв екологічно чистої продукції. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for growing farm crops on soils polluted with radionuclides and/or heavy metals

Автори англійською

Abramov Serhii Mykolaiovych, Sopelnyk Viktor Ivanovych

Назва патенту російською

Способ выращивания сельскохозяйственных культур на почвах, загрязненных радионуклидами и/или тяжелыми металлами

Автори російською

Абрамов Сергей Николаевич, Сопельник Виктор Иванович

МПК / Мітки

МПК: A01B 79/02

Мітки: сільськогосподарських, важкими, радіонуклідами, забруднених, культур, вирощування, металами, грунтах, спосіб

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/4-25274-sposib-viroshhuvannya-silskogospodarskikh-kultur-na-gruntakh-zabrudnenikh-radionuklidami-i-abo-vazhkimi-metalami.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб вирощування сільськогосподарських культур на грунтах, забруднених радіонуклідами і/або важкими металами</a>

Подібні патенти