CS231203B1

CS231203B1 - Způsob biologické rekultivace důlních výsypek

Info

Publication number: CS231203B1
Application number: CS784562A
Authority: CS
Inventors: Vlasta Petrikova; Milan Skarda; Vladimir Chour; Jan Maloch; Ladislav Filous; Kvetoslav Cmejla
Original assignee: Vlasta Petrikova; Milan Skarda; Vladimir Chour; Jan Maloch; Ladislav Filous; Kvetoslav Cmejla
Priority date: 1978-07-07
Filing date: 1978-07-07
Publication date: 1984-10-15

Abstract

Způsob biologické rekultivace důlních výsypek o obsahu N od 0,02 do 0,15 ΐ, . P od 5 do 20 mg, K od 100 do 400 mg.kg“ při pH od 5 do 7,8 popřípadě povezených ornicl a nebo popílkem, vyznačující se tím, že se výsypky hnojí kejdou přeset e nebo skotu anebo drůbeže s obsahem 0,01 až 1,5 % N, 0,005 až 0,8 % P a 0,01 až 1,2 % K při sušině 0,5 až 18 % hmotnostních v děvce od 50 do 1 000 t.ha” a ihned se na výsypkách pěstují kulturní plodiny.

Description

(54) Způsob biologické rekultivace důlních výsypek

Vynález se týká rekultivace xíůlních výsypek.

Důlní výsypky zaujímají v oblastech povrchové důlní těžby rozsáhlé plochy. Jejich rekultivaci ns úrodnou půdu bylo a je i nadále věne-váno značné úsilí s vynaložením vysokých finančních i materiálově-technických nákladů. Dle stávajícího rekultivačního postupu spočívajícího v zásadě na povážení povrchu výsypek úrodnou ornicí (nejméně 50 cm vysokou)', se vytvářejí postupně v těchto zeminách podmínky pro pěstování kulturních plodin po předchozím pěstování tzv. průkopnických rostlin. Tento zúrodňovací proces je zpravidla dlouhodobý (8 až 10 let od definitivního ustálení povrchu výsypky) a nákladný.

Bylo vyzkouěeno též zaorávání popílků do profilu budoucí ornice výsypkových zemin pro jejich vylehčení, nebot jsou zpravidla extrémně těžké obsahující až 90 až 95 * jílovitých částic. Popílek se však zapravuje tzv. na sucho, po předchozím rozvrstvení po ploše výsypky, což působí často značné potíže, nebot popílek klouže pod pluhem a těžko se s jílovitými kompaktními zeminami spojuje. Homogenizace popílku do profilu ornice se takto zajistí zpravidla až po několikerém přeorání (za 2 až 3 roky).

Podle vynálezu se odstraňují uvedené nedostatky stávajících metod tím, že se použije:

1. Způsob biologické rekultivace důlních výsypek o obsahu N od 0,02 do 0,15 %, P od 5 do 20 mg, K od 100 do 400 mg.kg^-1 při pH od 5 do 7,8, popřípadě povezených ornicí a nebo popílkem, vyznačující se tím, že se výsypky hnojí kejdou prasst, a/nebo skotu a/nebo drůbeže s obsahem 0,01 až 1,5 % N; 0,005 až 0,8 % P a 0,01 až 1,2 % K při sušině 0,5 až 18 % hmotnostních v dávce od 50 do 1 000 t.ha¹ a ihned se na výsypkách pěstují kulturní plodiny.

2. Způsob biologické rekultivace důlních výsypek po jejich povezení zeminou ve vrstvě od 10 do 30 cm podle bodu 1, vyznačující se tím, že se použije kejde v dávce od 50 do 500 t.ha¹.

3. Způsob biologické rekultivace důlních výsypek povezený popílkem v dávce od 200 do 2 000 t.ha“' podle bodu 1, vyznačující se tím, že se dávka kejdy použije v rozsehu od 100 do 1 000 t.ha¹.

4. Způsob biologické rekultivace důlních výsypek povezený zeminou ve vrstvě od 10 do 30 cm a popílkem v dávce od 200 do 1 000 t.ha, vyznačující se tím, že se použije kejde v dávce od 50 do 800 t.ha“¹.

Pokud se výsypka nepováží orníci sni popílkem, jedná se o tzv. přímou rekultivaci. Kejda se hnojí přímo na mechanicky urovnanou plochu výsypky v dávce od 50 do 500 t.ha¹. Kejda s nízkým obsahem živin se doplní průmyslovými hnojivý tak, aby výsypkové zeminy obsahovaly N od 0,1 do 0,3 %, P od 40 do 200 mg a K od 100 do 500 mg.kg“¹. Kejda se zaoře, nebo zadiskuje a ihned se zaseje kulturní užitková plodina, aniž je nutné předem pěstovat průkopnické plodiny, nebol kejda výsypkové zeminy biologicky oživí a zásobí živinami natolik, že jsou vytvořeny dobré podmínky pro okamžité pěstování užitkových plodin; výsypkové zeminy jsou tak rychle zproduktivněny. Nejvhodnější plodina pěstovaná jako prvá ne začátku biologické rekultivace důlních výsypek je ozimé žito nebo řepke.

Velmi dobře se osvědčila též pšenice, slunečnice, kukuřice, proso, luskoviny a samozřejmě hořčice, která má však význam především v případě jejího zaorání na zelené hnojení. Výhodou pěstování ozimů je snazší zpracování půdy v pozdním létě (ev. na podzim) oproti zpravidla obtížnějšímu zpracování jarnímu. V případě nepříznivých povětrnostních podmínek lze předsedovou přípravu omezit ne hrubé zpracování brázdy a osivo zasít letecky. Při sklizni 1. pěstované plodiny se obohatí orniční profil o organickou hmotu zaoréním veškeré slámy obilovin, sklízené v plné zralosti. Na rozřezanou slámu se aplikuje opět kejda (pro výživu 2. plodiny) a společně se slámou se zaoře. Alternativně lze slámu zaorat předem a kejdovat dodatečně, pokud je to organizačně výhodné. Místo slámy lze doplnit organické látky zaoráním 1. pěstované plodiny na zelené hnojení (v tomto případě je vhodné pěstovat hořčici na zeleno) avěek toto řeěení je méně vhodné, nebol není současně získán hlavní užitkový produkt, tj. zrno. Kejdou se hnojí opakovaně, nejméně prvé 2 roky, případně každoročně samostatně, nebo v kombinaci s průmyslovými hnojivý tak, aby byla zajiětgna řádná výživa pěstované plodiny (dle předpokládaných průměrně dosahovaných výnosů v zemědělském provoze).

Přímá rekultivace důlních výsypek se provádí buSto v případě naprostého nedostatku vhodného materiálu k jejich povezení, nebo na výsypkách hrubozmějěího mechanického složení s obsahem jílovitých částic do 65 %, kde je zpracovávání zemin uspokojivé anebo ne tzv. výsypkách dočasných, to je takových, které nejsou jeětě určeny k trvalé rekultivaci a jsou zpravidla řadu let neobhospodeřovány, protože se počítá, že budou jeětě nově přesypány, nebo jinak změněny. Podle těchto podmínek se pak volí zařazování plodin v osevním postupu: v případě rekultivací trvalých se zařazují plodiny podle běžných zásad sestavování osevních postupů s cílem zajistit prvky vytvářející půdní úrodnost, tj. střídat hlubokokořenící plodiny s mělkokořenlclmi, obiloviny s okopaninami a předevěím zařazovat dočasné jeteloviny (jetel, vojtěěka).

Po sklizni věech obilovin a řepky důsledně zaorávat veěkerou vypěstovanou slámu, nejméně během prvých 6 let rekultivace. Při rekultivaci dočasných výsypek není třeba tyto zásady důsledně dodržovat, nebol úrodnost půdy případně v těchto zeminách vytvořená bude následně opět znehodnocena dalěl důlní či jinou činností. Stejně je tomu i na počátku rekultivace trvalé, pokud není výsypka jeětě dostatečně ustálena a vyžaduje dodatečné terénní úpravy, tudíž přemislování vrchní vrstvy, kdy nemá budoucí ornlce jeětě své definitivní stanoviště a je terénními úpravami znehodnocována. V těchto podmínkách se pěstují předevěím obiloviny, nejlépe ozimé, popřípadě se střídají a ozimou řepkou.

Při nepřímé biologické rekultivaci důlních výsypek, spočívající v povážet povrchu výsypky zeminou nebo popílkem se rovněž účinně uplatní kejda. Po povezení výsypek zeminou se volí stejně vysoké dávky kejdy jako při rekultivaci přímé, přičemž vrstva zemitay se sníží pod 30 cm, i když kejda zvýší zúrodňovací účinek i při povážce zeminou o síle 50 cm; tento způsob je však ekonomicky méně výhodný. Zemina určená k povezení výsypek může být při použití kejdy dle vynálezu chudší ne živiny, avšak má být lehčí, než vý-. sypká, s maximálním obsahem 65 % jílovitých částic. Při pováženi výsypek popílkem se kejda uplatní již při vlastním zapravování popílku do profilu ornice. Popílek rozprostřený v rovnoměrné vrstvě v dávce od 200 do 2 000 t.ha”' se pohnojí kejdou v dávce zvýšené až na 1 000 t.ha¹, čímž se popílek stmelí takže nepráší a snáze se zaorává, nebol neklouže pod pluhem. Čím je vyšší dávka popílku, tím je i vyšší dávka kejdy.

Čím je vyšší dévka popílku, tím je i vyšší dávka kejdy. Výsypky se mohou povážet zeminou i popílkem současně, výhodné je nejdříve povezení popílkem v dávce od 200 do 1 000 t.ha^-1 a převrstvením zeminou o síle 10 až 30 cm. ale ani opačný postup se nevylučuje. Kejdou se pak hnojí v dávce od 50 do 300 t.ha^-1. Zařazování plodin do osevního postupu je obdobné jako při přímé trvalé rekultivaci jak je uvedeno.

Přikladl

Přímou biologickou rekultivaci důlní výsypky hnojením kejdou jsme sledovali 3 roky. Prvé 2 roky jsme hnojili výhradně kejdou (prasat, skotu a drůbeže v dávkách od 150 do 600 kg dusíku.ha“' dle přepočtu obsahu N v kejdě, 3. rok minerálně v dávce 75 a 150 kg dusíku.ha“’. Hnojení kejdou se příznivě projevilo hned v 1. roce rekultivace, kdy .jame získali poměrně vysoké výnosy. Uvádíme je v teb. 1. jako průměrné hodnoty věech variant hnojených kejdou, včetně agrochemické charakteristiky výsypek zjiělované po sklizni 3. plodiny - ozimé pšenice.

231203 4

Tabulka 1

Výnosy a agrochemická charakteristika výsypkových zemin.

varianta	oz. žito plná zr.	Výnosy v OJ.ha”'
slunečnice s kukuřicí na zeleno +	oz. pěenice
nehnojená kontr.	23,6		11,6		23,5
hnohení kejdou	36,1		23,3		40,3
výsypkové zeminy			agrochemická charakteristika %	mg. kg	-1
	pH	N	humus P	K		Mg
před zahájením pokusu	7,1	0,07	1,05 12	212		791
po'sklizni oz. pěenice	7,0	0,10	1 ,65 31	421		725

+ zkrácená vegetace na 2 1/2 měsíce

Z výsledků agrochemických vlastností je důležitá předevěím zvySující se tendence obsahu humusu a deficitního P; byl zvýšen i obsah K, kterým jsou věak výsypkové zeminy zpravidla dobře zásobeny.

Příklad 2

Hnojení kejdou v dávce 500 kg dusíku.ha”' v prvém roce přímé biologické rekultivace ovlivnilo významně tvorbu výnosů různých plodin, i přesto, že měly zkrácenou vegetaci - květen až září. Získané výnosy uvádíme v ťab. 2.

Tabulka 2

Výnosy polních plodin na důlní yýsypce.

Plodina	sklizeň na zeleno zelená hmota celkem	t.ha”' v plné zralosti
zrno	sláma
kukuřice	70,9		-
slunečnice	4?,1	-	-
proso	21 ,0	-
bob	19,4	-	—
fazole		1,32	5,65
hrách	12,8	1 ,22	5,24
peluěke	18,4	0,94	4,23
oz. žita	4,78	3,70	6,08
oz. pšenice	3,00	3,66	5,98
ječmen	•	2,21	0,84
cukrovka	-	18,4-bulvy	25,4-chrást

Výhody způsobu biologické rekultivace důlních výsypek dle vynálezu oproti dosud používaným metodám:

aj urychlení rekultivačních procesů a okamžité zproduktivnění neplodných ploch důlních výsypek

b) výrazné snížení nákladů na zproduktivnění výsypek oproti stávajícím metodám

c) v důsledku minimálních nákladů na hnojení kejdou lze okamžitě po urovnání terénu obdělávat i dočasné výsypky, u kterých se předpokládá ještě dodatečné využívání důlním provozem, takže nejsou zpravidla do rekultivace zařazovány e leží ledem i řadu let, nebol stávající způsob rekultivací je příliš nákladný,

d) důsledným obděláváním všech výsypkových ploch, které nejsou přímo v důlním provoze se současně omezí enormní rozmnožování plevelů, nebol neobhospodařované výsypky jsou nebezpečným semeništěm plevelů pro okolní pole.

e) usnadnění manipulace s kejdou v zemědělském provoze, nebol rozsáhlé plochy výsypky slouží jako náhradní plocha za zemědělskou půdu, která v oblasti rozvinuté důlní těžby neustále ubývá, takže se na ni veškerá produkce kejdy zpravidla nevejde,

f) rychlé ozelenění nehostinné měsíční krajiny ε tím výrazné zlepšení životního prostředí « celé průmyslové krajiny.

Claims

předmět vynálezu

1. Způsob biologické rekultivace důlních výsypek o obsahu N od 0,02 do 0,15 %, P od 5 do 20 mg, K od 100 do 400 mg.kg^-1 při pH od 5 do 7,8, popřípadě povezených ornicť a/nebo popílkem, vyznačující se tím, že se výsypky hnojí kejdou prasat, ε/nebo skotu a/nebo drůbeže s obsahem 0,01 až 1,5% N, 0,005 ež 0,8 % P a 0,01 až 1,2 % K při sušině 0,5 ež 18 % hmotnostních v dávce od 50 do 1 000 t.ha”’ a ihned se na výsypkách pěstují kulturní plodiny.
2. Způsob biologické rekultivace důlníoh výsypek po jejich povezení zeminou ve vrstvě od 10 do 30 cm podle bodu 1, vyznačující se tím, že se použije kejda v dávce od 50 do 500 t.ha’.
3. Způsob biologické rekultivace důlních výsypek povezených popílkem v dávce od 200 do 2 000 t.ha' podle bodu 1, vyznačující se tím, že se dávka kejdy použije v rozsahu od 100 do 1 000 t.ha’.
4. Způsob biologické rekultivace důlních výsypek povezený zeminou ve vrstvě od 10 do 30 cm a popílkem v dávce od 200 do 1 000 t.ha, vyznačující se tím, že se použije kejda v dávce od 50 do 800 t.ha’.