RU2512171C2 - Method of biological revegetation of technogenically disturbed lands - Google Patents

Method of biological revegetation of technogenically disturbed lands Download PDF

Info

Publication number
RU2512171C2
RU2512171C2 RU2012117842/13A RU2012117842A RU2512171C2 RU 2512171 C2 RU2512171 C2 RU 2512171C2 RU 2012117842/13 A RU2012117842/13 A RU 2012117842/13A RU 2012117842 A RU2012117842 A RU 2012117842A RU 2512171 C2 RU2512171 C2 RU 2512171C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxide
substrate
vermiculite
temperature
layer
Prior art date
Application number
RU2012117842/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012117842A (en
Inventor
Любовь Андреевна Иванова
Владимир Александрович Котельников
Original Assignee
Любовь Андреевна Иванова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Любовь Андреевна Иванова filed Critical Любовь Андреевна Иванова
Publication of RU2012117842A publication Critical patent/RU2012117842A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2512171C2 publication Critical patent/RU2512171C2/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B79/00Methods for working soil
    • A01B79/02Methods for working soil combined with other agricultural processing, e.g. fertilising, planting

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to field of agriculture, in particular to revegetation. Method includes sowing perennial grasses with introduction of mineral fertilisers. Vermiculite substrate with granules up to 2-4 mm and pH from 6.5 to 7.2 is placed on ground in up to 1 cm layer. Seeds of grasses are sown on substrate surface with their irrigation with water solution of mineral fertilisers. After that, substrate surface is covered with polymer film, which is removed on 5-7 day. Vermiculite substrate represents swollen vermiculite with pH from 6.5 to 7.2, obtained by method of high-temperature burning at temperature up to 850°C with regulation of rate and temperature of burning, containing wt %: silicon oxide (SiO2)-34.0-36.6; iron oxide (Fe2O3)-5.6-6.5; aluminium oxide (Al2O3)- 9.1-9.9; magnesium oxide (MgO)-24.7-26.6; iron oxide (FeO)-0.20-0.27; titanium oxide (TiO2)-0.40-0.47; calcium oxide (CaO)-1.02-1.22; manganese (Mn)-0.05-0.07; potassium oxide (K2O)-0.70-0.87. Before application of vermiculite substrate layer on very dense ground, its tillage is carried out.
EFFECT: method makes it possible to increase efficiency of formation of sown culture phytocenoses and their longevity, initiate processes of seed germination and further growth and development of herbaceous plants and reduce terms of formation of culture phytocenoses.
3 cl, 3 ex

Description

Изобретение относится к способам биологической рекультивации нарушенных земель и может быть использовано как для восстановления земель, нарушенных в результате разработки полезных ископаемых, так и для закрепления пылящих поверхностей отвалов, хвостохранилищ.The invention relates to methods for biological reclamation of disturbed lands and can be used both for restoration of lands disturbed as a result of mining, and for fixing dusty surfaces of dumps, tailings.

Известны способы рекультивации земель (патенты РФ на изобретения №№2336684, 2338355, 2321979, 2101901 и др.), включающие формирование почвенного слоя с внесением минеральных или органоминеральных удобрений и последующим посевом семян различных растений. Их недостатками являются необходимость не только внесения удобрений и смеси трав, но и вспашку земель, что трудоемко и зачастую невозможно для закрепления пылящих поверхностей отвалов, хвостохранилищ.Known methods of land reclamation (RF patents for inventions No. 2336684, 2338355, 2321979, 2101901 and others), including the formation of the soil layer with the introduction of mineral or organomineral fertilizers and subsequent sowing of seeds of various plants. Their disadvantages are the need not only to fertilize and mix grasses, but also to plow the land, which is time-consuming and often impossible to fix the dusty surfaces of dumps, tailings.

Известны различные составы или композиции для рекультивации земель, включающие различные органоминеральные добавки и сорбенты (патенты на изобретения РФ №№1730742, 2193590, 2277326, 2293103 и др.), например торфо-песчаную смесь, сапропель, алюминиевую пудру, лигнин и т.д., получаемые из отходов местных производств. Известно использование вспученного вермикулита в качестве добавок для грунтов и почв в количестве от 25 до 70% для улучшения их состава и повышения урожайности культур, а также в почвосмесях, состоящих из вермикулита с торфом в соотношении 1:1 или вермикулита с грунтом или почвой в соотношении 1:2. Недостатками производимого при температурах 850-1000°С вспученного вермикулита, не позволяющими использовать его в качестве чистого субстрата, является его высокая щелочность, а также частично разрушенная кристаллическая решетка, не несущая достаточного количества воздуха и при поливе водой выделяющая подщелачивающий магний, что не позволяет поддерживать заданный уровень рН.Various formulations or compositions for land reclamation are known, including various organomineral additives and sorbents (patents for inventions of the Russian Federation No. 1730742, 2193590, 2277326, 2293103, etc.), for example, peat-sand mixture, sapropel, aluminum powder, lignin, etc. . derived from local wastes. It is known to use expanded vermiculite as additives for soils and soils in an amount of 25 to 70% to improve their composition and increase crop yields, as well as in soil mixtures consisting of vermiculite and peat in a ratio of 1: 1 or vermiculite with soil or soil in a ratio 1: 2. The disadvantages of expanded vermiculite produced at temperatures of 850-1000 ° C, which do not allow it to be used as a pure substrate, are its high alkalinity, as well as a partially destroyed crystal lattice that does not carry enough air and emits alkalizing magnesium when watering, which does not allow maintaining preset pH level.

Известен способ рекультивации посттехногенных и отдаленных территорий на Крайнем Севере (патент на изобретение РФ №2093974 от 09.11.1995 г.), включающий внесение гранулированного удобрительно-посевного материала, полученного микробиологической трансформацией смеси лигнин-опилки-птичий помет, обогащенного минеральными удобрениями, в который добавлены семена многолетних трав местных видов. Недостатком заявляемого способа является сложность изготовления гранулированного материала.A known method of reclamation of post-technogenic and remote territories in the Far North (patent for the invention of the Russian Federation No. 2093974 dated 11/11/1995), including the introduction of granular fertilizer and seed material obtained by microbiological transformation of a mixture of lignin-sawdust-bird droppings enriched with mineral fertilizers, into which seeds of perennial grasses of local species were added. The disadvantage of the proposed method is the complexity of the manufacture of granular material.

Наиболее близким является способ восстановления нарушенных земель по патенту РФ на изобретение №2030851 от 10.07.92 г., включающий посев многолетних трав с внесением минеральных удобрений и последующую обработку почвы связующим составом - водной эмульсией латекса. Латексное полимерное покрытие защищает семена, находящиеся на поверхности, от неблагоприятных воздействий среды и обеспечивает возможность их роста и укоренения в экстремальных гидротермических условиях. Появление всходов - через 10-15 дней. Долговременность покрытия - 5 лет. Недостатком способа является также использование техники и механизмов для нанесения (разбрызгивания) водного раствора эмульсии латекса, для эксплуатации которой необходимо наличие сети дорог, подходов и подъездов, как следствие - невозможность охватить труднодоступные участки техногенно-нарушенных территорий.The closest is the method of restoration of disturbed lands according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2030851 of 07/10/92, which includes sowing perennial grasses with the addition of mineral fertilizers and subsequent tillage with a binder composition - an aqueous latex emulsion. Latex polymer coating protects seeds located on the surface from the adverse effects of the environment and provides the possibility of their growth and rooting in extreme hydrothermal conditions. The emergence of seedlings - in 10-15 days. The duration of coverage is 5 years. The disadvantage of this method is the use of techniques and mechanisms for applying (spraying) an aqueous solution of latex emulsion, the operation of which requires the presence of a network of roads, approaches and entrances, as a result of the inability to cover hard-to-reach areas of technologically disturbed territories.

Заявляемое изобретение так же, как и известные, включает посев многолетних трав с внесением минеральных удобрений.The claimed invention as well as well-known, includes the sowing of perennial herbs with the introduction of mineral fertilizers.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании качественного посевного культурфитоценоза в короткие сроки, в том числе в районах Крайнего Севера.The problem solved by the invention is to create high-quality seed culture phytocenosis in a short time, including in the Far North.

Технический результат заключается в повышении эффективности формирования посевных культурфитоценозов и их долговременности, в инициации процессов прорастания семян и дальнейшего роста и развития травянистых растений и снижении тем самым сроков формирования культурфитоценозов до 7-10 дней, в снижении трудоемкости технических и биологических работ по рекультивации.The technical result consists in increasing the efficiency of the cultivation of plant phytocenoses and their longevity, in initiating the processes of seed germination and further growth and development of herbaceous plants and thereby reducing the formation of cultivated phytocenoses to 7-10 days, in reducing the complexity of technical and biological restoration works.

Достигается технический результат тем, что на грунт слоем до 1 см рассыпают вермикулитовый субстрат с гранулами до 2-4 мм и рН от 6,5 до 7,2, по поверхности субстрата высевают семена трав и производят их полив водным раствором минеральных удобрений, затем поверхность субстрата укрывают полимерной пленкой, которую удаляют на 5-7-й день. При сильном уплотнении поверхностного слоя нарушенных земель перед нанесением слоя субстрата может быть произведено рыхление грунта.A technical result is achieved by the fact that vermiculite substrate with granules up to 2-4 mm and a pH of 6.5 to 7.2 is scattered on the soil with a layer of up to 1 cm, grass seeds are sown on the surface of the substrate and they are irrigated with an aqueous solution of mineral fertilizers, then the surface the substrate is covered with a polymer film, which is removed on the 5-7th day. With a strong compaction of the surface layer of disturbed lands before applying a layer of substrate, loosening of the soil can be made.

Использование в качестве вермикулитового субстрата вспученного вермикулита, полученного методом высокотемпературного обжига при температуре до 850°С с регулированием скорости и температуры обжига, содержащего, масс.%:The use of expanded vermiculite as a vermiculite substrate obtained by high-temperature firing at temperatures up to 850 ° C with regulation of the speed and temperature of firing containing, wt.%:

окись кремния (SiO2)silicon oxide (SiO 2 ) 34,0-36,634.0-36.6 окись железа (Fe2O3)iron oxide (Fe 2 O 3 ) 5,6-6,55.6-6.5 окись алюминия (Al2O3)alumina (Al 2 O 3 ) 9,1-9,99.1-9.9 окись магния (MgO)magnesium oxide (MgO) 24,7-26,624.7-26.6 окись железа (FeO)iron oxide (FeO) 0,20-0,270.20-0.27 окись титана (TiO2)titanium oxide (TiO 2 ) 0,40-0,470.40-0.47 окись кальция (СаО)calcium oxide (CaO) 1,02-1,221.02-1.22 марганец (Mn)Manganese (Mn) 0,05-0,070.05-0.07 окись калия (К2О)potassium oxide (K 2 O) 0,70-0,870.70-0.87

обеспечивает нейтральную или слабощелочную щелочность вермикулита - рН от 6,5 до 7,2, что позволяет использовать его в качестве экологически чистого субстрата, способного поддерживать заданный уровень рН и создавать различные типы культурфитоценозов за счет возможности подбора и использования различных видов травянистых растений. Субстрат является самостоятельным носителем ценных макро- и микроэлементов, что увеличивает долговременность травяного покрытия.provides neutral or slightly alkaline alkalinity of vermiculite - pH from 6.5 to 7.2, which allows it to be used as an environmentally friendly substrate, able to maintain a given pH level and create various types of phytocenoses due to the possibility of selection and use of various types of herbaceous plants. The substrate is an independent carrier of valuable macro- and microelements, which increases the durability of grass cover.

Нанесение на грунт слоем до 1 см вермикулитового субстрата с гранулами до 2-4 мм и рН от 6,5 до 7,2, посев по поверхности субстрата семян трав и их полив водным раствором минеральных удобрений обеспечивает оптимальные условия (большое количество влаги, воздуха, питательных веществ), необходимые для инициации процессов прорастания семян и дальнейшего роста и развития травянистых растений, снижая тем самым сроки формирования культурфитоценозов до 7-10 дней, способствуют формированию мощного дернового пласта высотой 40 см и более и увеличению долговременности травяного покрытия. Возможность применения для рекультивации нарушенных земель вспученного вермикулита в качестве субстрата с нейтральной или слабой щелочностью обеспечивает возможность посева различных видов травянистых растений, предохраняет их от вымерзания в сильные морозы благодаря хорошим теплоизоляционным свойствам, а также снижает трудоемкость технических работ по рекультивации вследствие малого веса субстрата.Application of a vermiculite substrate with granules up to 2-4 mm and a pH of 6.5 to 7.2 on a soil with a layer of up to 1 cm, sowing grass seeds on the substrate surface and watering them with an aqueous solution of mineral fertilizers provides optimal conditions (a large amount of moisture, air, nutrients) necessary for initiating the processes of seed germination and further growth and development of herbaceous plants, thereby reducing the formation of cultivated phytocenoses to 7-10 days, contribute to the formation of a powerful sod layer with a height of 40 cm or more and increase debt the timing of grass cover. The possibility of using expanded vermiculite as a substrate with neutral or weak alkalinity for the restoration of disturbed lands provides the possibility of sowing various types of herbaceous plants, protects them from freezing in severe frosts due to good thermal insulation properties, and also reduces the laboriousness of technical restoration works due to the low weight of the substrate.

Укрытие поверхности субстрата полимерной (полиэтиленовой, например) пленкой сохраняет температуру и влагу субстрата с семенами в начальный, стартовый период прорастания семян и роста проростков, что также обеспечивает инициацию процессов прорастания семян, снижая тем самым сроки формирования культурфитоценозов до 7-10 дней.Covering the surface of the substrate with a polymer (polyethylene, for example) film preserves the temperature and moisture of the substrate with seeds in the initial, starting period of seed germination and seedling growth, which also ensures the initiation of seed germination processes, thereby reducing the formation of culture phytocenoses to 7-10 days.

Рыхление грунта перед нанесением слоя субстрата (при сильном уплотнении поверхностного слоя нарушенных земель) обеспечивает лучшее проникновение в грунт корней проросших растений и закрепление субстрата на поверхности рекультивируемых территорий.Loosening the soil before applying the substrate layer (with a strong compaction of the surface layer of disturbed lands) provides better penetration of the roots of sprouted plants into the soil and fixing the substrate on the surface of the cultivated areas.

Совокупность вышеуказанных отличительных признаков, вместе взятых, обеспечивает получение заявляемых технических результатов.The combination of the above distinguishing features, combined, provides the claimed technical results.

Изобретение осуществляется следующим образом.The invention is as follows.

Участок, на котором планируется создание растительного покрова (культурфитоценоза), очищается от мусора. В случае сильного уплотнения поверхности участка рекультивации она слегка (на глубину 2-5 см) рыхлится, например, граблями. Вермикулитовый субстрат рассыпается по поверхности участка слоем 1 см вручную или специальными устройствами, например разбрасывателями твердых удобрений. Семена травянистых растений высеваются вручную или сеялками по поверхности вермикулитового субстрата ровным слоем без пропусков (норма высева семян зависит от вида растений, качества, товарной всхожести семян и планируемой плотности будущего травостоя). Готовится 0,2%-ый водный раствор комплексных минеральных удобрений, например выпускаемых промышленностью азотно-фосфатно-калийных удобрений «Азофоска» - норма 20 г/л воды, к которым добавлены микроэлементы, например таблетированные микроудобрения «Эффект-NPK» или «Унифлор-микро», норма их внесения - 1 таблетка на 10 л раствора «Азофоски». Можно приготовить концентрированный раствор микроудобрений из минеральных солей, г/1 л воды: борная кислота - 19,6, кобальт азотнокислый - 1,0, цинк сернокислый, аммоний молибденовокислый, медь сернокислая - по 1,4, серная кислота (концентрированная) - 6,0 мл. На 10 л приготовленного раствора «Азофоски» следует брать 1,4 мл концентрированного раствора микроудобрений.The site on which the creation of vegetation is planned (crop phytocenosis) is cleared of garbage. In the case of a strong compaction of the surface of the reclamation site, it slightly (to a depth of 2-5 cm) loosens, for example, with a rake. Vermiculite substrate is scattered on the surface of the plot with a layer of 1 cm manually or with special devices, such as solid fertilizer spreaders. Seeds of herbaceous plants are sown manually or by seeders on the surface of a vermiculite substrate in an even layer without gaps (the rate of sowing of seeds depends on the type of plants, quality, market germination of seeds and the planned density of the future grass stand). A 0.2% aqueous solution of complex mineral fertilizers is being prepared, for example, Azofoska nitrogen-phosphate-potassium fertilizers manufactured by the industry - the norm is 20 g / l of water, to which microelements, for example, micronutrient microfertilizers Effect-NPK or Uniflor- micro ”, the rate of their application is 1 tablet per 10 l of Azofoski solution. A concentrated solution of micronutrient fertilizers can be prepared from mineral salts, g / 1 liter of water: boric acid - 19.6, cobalt nitrate - 1.0, zinc sulfate, ammonium molybdenum acid, copper sulfate - 1.4 each, sulfuric acid (concentrated) - 6 , 0 ml. For 10 l of prepared Azofoski solution, 1.4 ml of concentrated micronutrient solution should be taken.

Приготовление сильно концентрированного раствора полной минеральной смеси производят, например, в любом удобном для этого помещении, а на месте рекультивации его разбавляют водой до нужной концентрации, что облегчает транспортировку раствора удобрений. Семена и субстрат смачиваются раствором приготовленных удобрений из расчета 5 л раствора/м2 с помощью лейки или шланга с распылителем. Посевы сверху по высеянным семенам укрываются полиэтиленовой пленкой для защиты от влияния неблагоприятных внешних факторов (ветра, осадков, низких температур, механических и химических воздействий). По периметру пленка прижимается подручными средствами (камнями, досками и т.п.). В таком положении посевы оставляют на 4-6 дней, на пятый - седьмой день, с появлением массовых зеленых всходов, пленку снимают и больше не используют.A highly concentrated solution of a complete mineral mixture is prepared, for example, in any room convenient for this, and at the site of reclamation it is diluted with water to the desired concentration, which facilitates the transportation of the fertilizer solution. Seeds and substrate are wetted with a solution of prepared fertilizers at the rate of 5 l of solution / m 2 using a watering can or a hose with a spray. Crops on top of the sown seeds are covered with a plastic film to protect against the influence of adverse external factors (wind, precipitation, low temperatures, mechanical and chemical influences). Along the perimeter, the film is pressed by improvised means (stones, boards, etc.). In this position, the crops are left for 4-6 days, on the fifth - seventh day, with the advent of mass green shoots, the film is removed and no longer used.

Для ускоренного формирования культурфитоценоза необходимо инициировать не только процесс прорастания семян, но и рост и развитие проростков, защитить их от губительного влияния внешних условий (засухи, ливня, холода, вредных микроорганизмов и вредителей), а также добиться интенсивного (тоже стремительного) роста и развития травянистых растений в течение последующих этапов их развития в культурфитоценозе. Для этого жизненно необходимы, причем в нелимитирующих и оптимальных количествах, вода, 02, благоприятные температура и уровень рН (кислотность среды), наличие питательных веществ. Это можно обеспечить только посевом семян в субстрат, обладающий высокими влаго-, воздухоемкостью, стерильностью, буферностью, богатый питательными веществами. Субстрат должен обеспечивать всеми этими условиями растения в течение определенного времени (пока семена проклевывается - 2-3 дня, пока корешок закрепится в субстрате - еще 1-2 дня, пока всходы разовьют свои корешки и внедрятся в грунт - еще 2-3 дня, и пока маленькое растение окрепнет, сформирует 1-2 настоящих зеленых листочка). Он должен быть способным удерживать большое количество доступной воды, воздуха, противостоять перепадам температур, поддерживающим требуемый уровень кислотности (в кислой среде с рН ниже 3,5 и щелочной с рН выше 8,0 большинство семян не прорастают) и стерильным, чтобы защитить проклюнувшиеся семена и молодые всходы от патогенной микрофлоры. Таким условиям отвечает вермикулитовый субстрат с гранулами до 2-4 мм и рН от 6,5 до 7,2, полученный методом высокотемпературного электрообжига при температуре до 850°С с регулированием скорости и температуры обжига - почвозаменитель из природного минерала вермикулита, который, обладая рядом полезных свойств (стерильность, высокие влаго- и воздухоемкость, буферность, оптимальные сорбционные и ионообменные свойства), даже в условиях северных широт способствует созданию биологически активного, почвоподобного тела, оптимальных водно-воздушного, температурного и питательного режимов, обусловливающих высокие темпы прорастания семян (независимо от вида растений в течение 4-5 дней), дальнейшего роста и развития растений на всех этапах онтогенеза. В результате получение высококачественных, устойчивых к неблагоприятным факторам окружающей среды фитоценозов широкого спектра назначения стало возможным в короткие сроки - за 7-10 дней.For the accelerated formation of culture phytocenosis, it is necessary to initiate not only the process of seed germination, but also the growth and development of seedlings, protect them from the harmful effects of external conditions (drought, rainfall, cold, harmful microorganisms and pests), as well as achieve intensive (also rapid) growth and development herbaceous plants during the subsequent stages of their development in culture phytocenosis. For this, vital, and in non-limiting and optimal quantities, water, 0 2 , favorable temperature and pH level (acidity of the medium), the presence of nutrients. This can be achieved only by sowing seeds in a substrate with high moisture, air, sterility, buffering, rich in nutrients. The substrate should provide the plant with all these conditions for a certain time (until the seeds hatch - 2-3 days, until the root fixes in the substrate - another 1-2 days, while seedlings develop their roots and penetrate the ground - another 2-3 days, and until the small plant gets stronger, it will form 1-2 real green leaves). It should be able to hold a large amount of available water, air, withstand temperature extremes that maintain the required level of acidity (in an acidic environment with a pH below 3.5 and alkaline with a pH above 8.0 most seeds do not germinate) and sterile to protect hatching seeds and young shoots from pathogenic microflora. Vermiculite substrate with granules up to 2-4 mm and a pH from 6.5 to 7.2, obtained by high-temperature electric firing at temperatures up to 850 ° C with speed and firing temperature regulation, is a substitute for the vermiculite natural mineral, which has a number beneficial properties (sterility, high moisture and air absorption, buffering, optimal sorption and ion exchange properties), even in northern latitudes, helps to create a biologically active, soil-like body, optimal water-air о, temperature and nutritional conditions, which determine high rates of seed germination (regardless of the type of plants for 4-5 days), further growth and development of plants at all stages of ontogenesis. As a result, obtaining high-quality phytocenoses resistant to adverse environmental factors of a wide range of purposes became possible in a short time - in 7-10 days.

Способ был апробирован в Карелии и Мурманской области. Он показал высокую эффективность при создании растительного покрова на апатитонефелиновом хвостохранилище, на техногенной пустоши в Мончегорском районе, а также на почвах, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Универсальность применения заявляемого способа обеспечивается не только за счет того, что вспученный вермикулит является активным поглотителем (сорбентом) химических соединений, ионов тяжелых металлов и радионуклидов, но в основном за счет образования на сильно загрязненных участках грунта почвоподобного слоя, благодаря которому растения созданного покрова могут расти и развиваться в течение длительного срока. Этот слой вермикулита защищает и посеянные семена, и выращенные из них растения от влияния этих загрязнителей.The method was tested in Karelia and the Murmansk region. It has been shown to be highly effective at creating vegetation cover on the apatitonefelin tailing dump, on the man-made wasteland in Monchegorsk district, as well as on soils contaminated with oil and oil products. The universality of the application of the proposed method is ensured not only due to the fact that the expanded vermiculite is an active absorber (sorbent) of chemical compounds, heavy metal ions and radionuclides, but mainly due to the formation of a soil-like layer on highly contaminated soil sections, due to which plants of the created cover can grow and develop over the long term. This layer of vermiculite protects both sown seeds and plants grown from them from the influence of these pollutants.

Промышленная применимость способа поясняется на примерах.Industrial applicability of the method is illustrated by examples.

Пример 1. В 2006-2009 гг. на территории резервного апатитонефелинового хвостохранилища АНОФ-2 ОАО «Апатит» проведены исследования способа ускоренного формирования противоэрозионного культурфитоценоза. Песчаные отвалы данного хвостохранилища отличаются невысоким видовым разнообразием растений: 21 вид (2,2% от местной флоры). Естественные процессы развития фитоценозов здесь слабо выражены, зарастание территории протекает медленно. Большинство аборигенных видов характеризуется низкими жизненностью, плотностью, площадью покрытия и противоэрозионными функциями; к эдификаторам естественных фитоценозов могут быть отнесены Leymus arenarius и Puccinella distans, имеющие перспективы для самостоятельного расселения и мелиорации нефелиновых песков.Example 1. In 2006-2009 On the territory of the reserve apatitonefelin tailing dump ANOF-2 of JSC Apatit, studies have been carried out on the method of accelerated formation of anti-erosion phytocenosis culture. The sand dumps of this tailing dump are characterized by a low species diversity of plants: 21 species (2.2% of the local flora). The natural processes of phytocenosis development are poorly expressed here, the overgrowing of the territory proceeds slowly. Most native species are characterized by low vitality, density, coverage and anti-erosion functions; Leymus arenarius and Puccinella distans, which have prospects for independent settlement and reclamation of nepheline sands, can be classified as edificators of natural phytocenoses.

Формирование культурфитоценоза производилось горизонтальными зигзагообразными шевронами произвольной длины, шириной и интервалом по 0,5 м. Это позволяет конструировать примитивные (состоящие из 3-8 видов растений) противоэрозионные фитоценозы с 50% проективным покрытием практически мгновенно, более сложные (30 видов) сомкнутые - за 2 года. Увеличение видового разнообразия в таком культурфитоценозе проходит несколькими путями: за счет самораспространения полос, заселения оголенных межполосных пространств заносными видами с близлежащих участков хвостохранилища, что обеспечивает высокое сходство общих показателей систематического разнообразия и ценотических спектров естественной и культурной флор и путем привлечения аборигенных корневищных растений.Cultivar phytocenosis was formed by horizontal zigzag chevrons of arbitrary length, width and spacing of 0.5 m. This allows the construction of primitive (consisting of 3-8 plant species) erosion-free phytocenoses with 50% projective cover almost instantly, more complex (30 species) closed - for 2 years. The increase in species diversity in such a phytocoenosis proceeds in several ways: due to the self-propagation of bands, the settlement of bare inter-strip spaces by invasive species from nearby sections of the tailings pond, which ensures high similarity of the general indicators of the systematic diversity and coenotic spectra of natural and cultural flora and by attracting indigenous rhizome plants.

Таким образом, с помощью заявляемого способа с использованием вермикулитового субстрата с гранулами до 2-4 мм и рН от 6,5 до 7,2 создается биологически активное почвоподобное тело, выполняющее функции традиционно используемого для биорекультивации торфяно-почвенного слоя.Thus, using the proposed method using a vermiculite substrate with granules up to 2-4 mm and a pH from 6.5 to 7.2, a biologically active soil-like body is created that performs the functions of the traditionally used for bioremediation of the peat-soil layer.

Пример 2. Способ был апробирован в Мончегорском районе Мурманской области на техногенной пустоши. Как правило, в условиях пустоши корни растений не могут проникать глубоко в почву и погибают. Слой вермикулита с питательными веществами обеспечивает быстрое создание растительного покрытия, затем проросшее растительное покрытие начинает образовывать вторичную подушку из корней, высота его дернового пласта увеличивается за счет постоянного образования и роста новых корней тех растений, которые слагают созданный травостой, так как в данном случае покрытие живет не за счет питательных веществ грунта, а за счет питательных веществ, влаги и воздуха, которые содержатся в заявляемом субстрате. Созданная таким образом дернина прирастает к грунту не сразу, а постепенно: в первый год ее корни проникают в грунт на 1-2 см, во второй - до 4 см. Адаптация культурфитоценоза происходит только благодаря запасу влаги, воздуха и питательных веществ в вермикулитовом субстрате, сантиметровый слой которого защищает корни растений от прямого влияния загрязнителей, обеспечивает жизненно необходимые условия для дальнейшего роста и развития культурфитоценоза; в дальнейшем опад травостоя, микробиологические процессы, происходящие в формирующейся дернине, способствуют образованию дополнительного запаса питательных веществ уже органического характера, тем самым смягчаются условия в грунте в том месте, где создан растительный покров заявляемым способом.Example 2. The method was tested in Monchegorsk district of the Murmansk region on a man-made wasteland. As a rule, in conditions of wasteland, plant roots cannot penetrate deep into the soil and die. A layer of vermiculite with nutrients ensures the rapid creation of a vegetative cover, then the sprouted vegetative cover begins to form a secondary pillow from the roots, the height of its turf layer increases due to the constant formation and growth of new roots of those plants that make up the created herbage, since in this case the coating lives not due to the nutrients of the soil, but due to the nutrients, moisture and air that are contained in the inventive substrate. Thus created turf does not grow to the soil immediately, but gradually: in the first year, its roots penetrate the soil by 1-2 cm, in the second - up to 4 cm. Adaptation of phytocenosis occurs only due to the supply of moisture, air and nutrients in the vermiculite substrate, the centimeter layer of which protects the roots of plants from the direct influence of pollutants, provides vital conditions for the further growth and development of culture phytocenosis; later on, grass stand litter, microbiological processes taking place in the emerging turf contribute to the formation of an additional supply of nutrients of an organic nature, thereby softening the conditions in the soil at the place where the vegetation cover was created by the claimed method.

Пример 3. Были проведены экспериментальные работы по исследованию возможности использования заявляемого способа на свалке бытовых отходов в п.Дровяное Мурманской обл. в июле-октябре 2009 г. В короба с субстратами из смеси торфа и песка был внесен мазут (2 короба) и сырая нефть (2 короба). Затем в одних коробах на поверхность субстратов были постелены готовые газонные коврики, в других - посеяны семена трав по заявляемому способу. Результаты наблюдений показали, что через 2 недели степень прирастания дернины газонных ковриков в вариантах с добавлением мазута составила более 70%, в вариантах с использованием сырой нефти - 10%. При способе прямого посева с инициацией процессов прорастания семян и роста проростков многолетних злаковых растений всего за 1 неделю был сформирован высококачественный растительный покров со 100% проективным покрытием и глубоким проникновением корневой системы в техногенный субстрат.Example 3. Experimental work was conducted to study the possibility of using the proposed method in a landfill for household waste in the village of Drovyanoye, Murmansk Region. in July-October 2009, fuel oil (2 boxes) and crude oil (2 boxes) were added to boxes with substrates from a mixture of peat and sand. Then, in some baskets, ready-made lawn mats were laid on the surface of the substrates, in others, grass seeds were sown according to the claimed method. The results of observations showed that after 2 weeks the degree of growth of turf of lawn mats in the variants with the addition of fuel oil was more than 70%, in the variants using crude oil - 10%. With the direct sowing method with the initiation of the processes of seed germination and the growth of seedlings of perennial cereal plants in just 1 week, a high-quality vegetative cover was formed with 100% projective cover and deep penetration of the root system into the technogenic substrate.

Таким образом, запас питательных веществ в семени, высочайшая энергия его прорастания, роста и развития на первом этапе онтогенеза, заложенные природой, + 100% вермикулитовый субстрат с уровнем рН 6,5-7,2, который обладает набором уникальных, благоприятных для посева и выращивания растений свойств и способен обеспечить оптимальные условия, необходимые для инициации процессов онтогенеза, + полив водным раствором минеральных удобрений + полиэтиленовая пленка, сохраняющая температуру и влагу во время прохождения этих процессов и защищающая посевы - все они, вместе взятые, позволяют создавать высококачественный культурфитоценоз в кратчайшие сроки - всего за 7 дней.Thus, the supply of nutrients in the seed, the highest energy of its germination, growth and development at the first stage of ontogenesis, laid down by nature, + 100% vermiculite substrate with a pH level of 6.5-7.2, which has a set of unique, favorable for sowing and growing properties of plants and is able to provide optimal conditions necessary for initiating ontogenesis processes, + watering with an aqueous solution of mineral fertilizers + a plastic film that preserves the temperature and moisture during these processes and protects the plant you - all of them taken together, make it possible to create high-quality kulturfitotsenoz as soon as possible - in just 7 days.

Способ прост в исполнении, применим даже в неблагоприятных климатических условиях Крайнего Севера и позволяет значительно сократить затраты на создание высокачественного травяно-дернового покрытия, заранее спланировать сроки получения и плотность будущего травостоя и тип создаваемого культурфитоценоза.The method is simple to implement, applicable even in adverse climatic conditions of the Far North and can significantly reduce the cost of creating high-quality grass-sod grass cover, pre-plan the timing and density of the future grass stand and the type of cultured phytocenosis.

Список использованной литературы:List of used literature:

1. Обручева Н.В., Антипова О.В. Запуск роста осевых органов и его подготовка при прорастании семян, находящихся в вынужденном покое // физиология растений, 1994. Том 41. №3. С.443-447.1. Obrucheva N.V., Antipova O.V. Starting the growth of axial organs and its preparation during the germination of seeds in forced rest // Plant Physiology, 1994. Volume 41. No. 3. S.443-447.

2. Обручева Н.В., Антипова О.В. Физиология инициации прорастания семян // физиология растений, 1997. Том 44. №2. С.287-302.2. Obrucheva N.V., Antipova O.V. The physiology of initiation of seed germination // Plant Physiology, 1997. Volume 44. No. 2. S.287-302.

3. Ботаника: Морфология и анатомия растений: Учебное пособие для студентов пед. ин-тов по биол. и хим. спец. / Васильев А.Е., Воронин Н.С., Еленевский А.Г. и др. М.: Просвещение, 1988. 488 с.3. Botany: Morphology and anatomy of plants: a manual for students of ped. Institute of Biol. and chem. specialist. / Vasiliev A.E., Voronin N.S., Elenevsky A.G. et al. M .: Education, 1988. 488 p.

4. Гэлстон А., Девис П., Сэттер Р. Жизнь зеленого растения. Пер. с англ. М.: Мир, 1983. 552 с.4. Gelston A., Davis P., Satter R. Life of a green plant. Per. from English M.: Mir, 1983. 552 p.

5. Биология развития культурных растений: Учебное пособие для студентов пед. ин-тов по биол. спец. вузов / Куперман Ф.М., Ржанова Е.И., Мурашев В.В. и др. Под редакцией Куперман Ф.М. М.: Высшая школа, 1982. 342 с.5. Biology of the development of cultivated plants: a manual for students ped. Institute of Biol. specialist. universities / Kuperman F.M., Rzhanova E.I., Murashev V.V. et al. Edited by F. Cooperman M .: Higher school, 1982. 342 p.

Claims (3)

1. Способ биологической рекультивации техногенно-нарушенных земель, включающий посев многолетних трав с внесением минеральных удобрений, отличающийся тем, что на грунт слоем до 1 см рассыпают вермикулитовый субстрат с гранулами до 2-4 мм и рН от 6,5 до 7,2, по поверхности субстрата высевают семена трав и производят их полив водным раствором минеральных удобрений, затем поверхность субстрата укрывают полимерной пленкой, которую удаляют на 5-7-й день.1. The method of biological remediation of man-made disturbed lands, including sowing perennial grasses with the introduction of mineral fertilizers, characterized in that vermiculite substrate with granules up to 2-4 mm and a pH from 6.5 to 7.2 is scattered on the ground with a layer of up to 1 cm grass seeds are sown on the surface of the substrate and irrigated with an aqueous solution of mineral fertilizers, then the surface of the substrate is covered with a polymer film, which is removed on the 5-7th day. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что вермикулитовый субстрат представляет собой вспученный вермикулит с рН от 6,5 до 7,2, полученный методом высокотемпературного обжига при температуре до 850°С с регулированием скорости и температуры обжига, содержащий, масс.%:
окись кремния (SiO2) 34,0-36,6 окись железа (Fe2O3) 5,6-6,5 окись алюминия (Al2O3) 9,1-9,9 окись магния (MgO) 24,7-26,6 окись железа (FeO) 0,20-0,27 окись титана (TiO2) 0,40-0,47 окись кальция (СаО) 1,02-1,22 марганец (Mn) 0,05-0,07 окись калия (K2O) 0,70-0,87
2. The method according to claim 1, characterized in that the vermiculite substrate is a swollen vermiculite with a pH from 6.5 to 7.2, obtained by high-temperature firing at temperatures up to 850 ° C with regulation of the speed and temperature of firing, containing, mass. %:
silicon oxide (SiO 2) 34.0-36.6 iron oxide (Fe 2 O 3 ) 5.6-6.5 alumina (Al 2 O 3 ) 9.1-9.9 magnesium oxide (MgO) 24.7-26.6 iron oxide (FeO) 0.20-0.27 titanium oxide (TiO 2 ) 0.40-0.47 calcium oxide (CaO) 1.02-1.22 Manganese (Mn) 0.05-0.07 potassium oxide (K 2 O) 0.70-0.87
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед нанесением слоя вермикулитового субстрата на сильно уплотненный грунт производят его рыхление. 3. The method according to claim 1, characterized in that before applying a layer of vermiculite substrate on a highly compacted soil, it is loosened.
RU2012117842/13A 2010-01-11 2010-01-11 Method of biological revegetation of technogenically disturbed lands RU2512171C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2010/000001 WO2011084079A1 (en) 2010-01-11 2010-01-11 Method for biologically recultivating industrial wastelands

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012117842A RU2012117842A (en) 2013-11-10
RU2512171C2 true RU2512171C2 (en) 2014-04-10

Family

ID=44305642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012117842/13A RU2512171C2 (en) 2010-01-11 2010-01-11 Method of biological revegetation of technogenically disturbed lands

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2512171C2 (en)
WO (1) WO2011084079A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2643038C1 (en) * 2017-06-13 2018-01-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method of tailing dumps reclamation
RU2646892C1 (en) * 2017-04-25 2018-03-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет" Method for reclamation of disturbed soils
RU2677983C1 (en) * 2018-01-10 2019-01-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курская государственная сельскохозяйственная академия имени И.И. Иванова" Method of biological recultivation of technogenic landscape heat electric center using chlorell microwave aluminum
RU2716986C2 (en) * 2017-08-16 2020-03-17 Алена Вячеславовна Орлова Method for creation of carpet vegetative turf for gardening and rehabilitation of technogenically disturbed lands
RU2793437C1 (en) * 2022-06-15 2023-04-03 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный университет" Method for restoring lichen cover

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102783286B (en) * 2012-06-15 2015-04-29 北京北林绿源生态技术研究院有限责任公司 Integrated flexible salt-eliminating and ventilating silo for saline and alkaline land management and application thereof
CN102696300B (en) * 2012-06-15 2015-04-08 北京北林绿源生态技术研究院有限责任公司 Method for water seepage, salt discharge and afforestation of low-humidity saline and alkaline beach and application of method
CN103392417B (en) * 2013-07-30 2016-05-18 甘肃省农业科学院旱地农业研究所 The method of mulched maize field, a kind of nonirrigated farmland no-tillage and direct-seeding winter wheat
CN103733757B (en) * 2014-01-10 2016-12-07 中国农业科学院草原研究所 The method that application zero tillage produces field at meadow steppe planting high quality forage
CN104521362A (en) * 2015-01-07 2015-04-22 李阳铭 Powder ridge farming method
CN104956803A (en) * 2015-06-04 2015-10-07 苏州金螳螂园林绿化景观有限公司 Ecological restoration method for geological collapse area
CN104919931A (en) * 2015-06-15 2015-09-23 刘长生 Saline land improvement method
CN104885611B (en) * 2015-06-19 2017-01-18 青岛袁策生物科技有限公司 Method for improving soil saline alkali
CN105009729A (en) * 2015-06-25 2015-11-04 西北农林科技大学 Application of irrigation high-temperature tightly greenhouse treatment to restoration of continuously-cropped soil of strawberries in greenhouse
CN105230170A (en) * 2015-09-25 2016-01-13 安顺学院 Method for treating stony desertification water and soil loss by using ficus tikoua
CN105409377B (en) * 2015-11-17 2017-07-11 厦门拓农农业机械有限公司 One kind utilizes poultry cultivation wastewater treatment soil hardening method
CN105874958B (en) * 2016-04-11 2019-01-18 大连理工大学 A kind of method of sludge earthworm excrement improvement soil
CN105940803B (en) * 2016-04-28 2017-11-07 四川鑫隆康源农业科技有限公司 A kind of method that utilization microbial manure improves orchard soil
CN105993261B (en) * 2016-05-17 2018-06-26 四川新隆农业科技有限公司 A kind of soil improvement method based on calcium and magnesium silicon potassium biological active fertilizer
CN106561100B (en) * 2016-11-09 2019-05-21 邓万超 Planting and establishing method is afforested in checking winds and fixing drifting sand for barren earth's surface
CN106688354A (en) * 2016-11-29 2017-05-24 大千生态景观股份有限公司 Building rubbish soil improvement method
CN106688357A (en) * 2016-12-19 2017-05-24 陈贺铭 Iron mine waste land vegetation recovery method
CN106852207A (en) * 2016-12-19 2017-06-16 潜山县思迈农业科技有限公司 A kind of soil improvement method of greenhouse gardening vegetables
CN106717238A (en) * 2017-03-15 2017-05-31 中国矿业大学(北京) A kind of western Wind-sandy Area land ecology restorative procedure
CN107124931A (en) * 2017-05-22 2017-09-05 内蒙古百合生态科技有限公司 A kind of desert saline ground method of water conservation drought resisting in afforestation
CN109156108B (en) * 2018-07-31 2022-09-09 杭州市园林绿化股份有限公司 Comprehensive treatment method for soil saline-alkali soil
CN109997443A (en) * 2019-04-18 2019-07-12 农安县春江堰家庭农场 A kind of saline-alkali soil improvement method
CN111108841A (en) * 2020-01-03 2020-05-08 湖南芷兰生态环境建设有限公司 Red mud disposal site ecological restoration blocking process restoration method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1599356A1 (en) * 1988-03-11 1990-10-15 Г.А.Иващенко, Н.А.Карловский, И.А,Косовский, Е.М,Моргун и Г.Е.Усик . Method of producing artificial soil
RU2030851C1 (en) * 1992-07-10 1995-03-20 Горный институт Кольского научного центра РАН Disturbed ground regeneration method
RU2181640C2 (en) * 1999-06-30 2002-04-27 Чекасина Елизавета Васильевна Method of biological remediation of destroyed lands

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1599356A1 (en) * 1988-03-11 1990-10-15 Г.А.Иващенко, Н.А.Карловский, И.А,Косовский, Е.М,Моргун и Г.Е.Усик . Method of producing artificial soil
RU2030851C1 (en) * 1992-07-10 1995-03-20 Горный институт Кольского научного центра РАН Disturbed ground regeneration method
RU2181640C2 (en) * 1999-06-30 2002-04-27 Чекасина Елизавета Васильевна Method of biological remediation of destroyed lands

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TOLSTOY D.Microbiological method for recultivation of industrial waste dumps//Proceedings of the 11th Annual British Columbia Mine Reclamation Symposium in Campbell River, BC, 1987, The Technical and Research Committee on Reclamation, p.235-236 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2646892C1 (en) * 2017-04-25 2018-03-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет" Method for reclamation of disturbed soils
RU2643038C1 (en) * 2017-06-13 2018-01-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method of tailing dumps reclamation
RU2716986C2 (en) * 2017-08-16 2020-03-17 Алена Вячеславовна Орлова Method for creation of carpet vegetative turf for gardening and rehabilitation of technogenically disturbed lands
RU2677983C1 (en) * 2018-01-10 2019-01-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курская государственная сельскохозяйственная академия имени И.И. Иванова" Method of biological recultivation of technogenic landscape heat electric center using chlorell microwave aluminum
RU2793437C1 (en) * 2022-06-15 2023-04-03 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный университет" Method for restoring lichen cover
RU2795705C1 (en) * 2022-10-18 2023-05-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Кольский научный центр Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ РАН) Method for remediation of the soil contaminated with heavy metals of technogenic origin

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011084079A1 (en) 2011-07-14
RU2012117842A (en) 2013-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2512171C2 (en) Method of biological revegetation of technogenically disturbed lands
Vanitha et al. Effect of humic acid on plant growth characters and grain yield of drip fertigated aerobic rice (Oryza sativa L.)
RU2343692C1 (en) Restoration technology of forest ecosystems on damaged technogenic territories of european north-east of russia
CN101940147A (en) Poplar tree cultivating method for improving saline-alkaline land
CN109590326B (en) Phytoremediation method for heavy metal contaminated soil
RU2605759C2 (en) Method and system of irrigated farming in humid zone
CN105210770B (en) Dust storm forward position Desert Regions sacsaoul Ecology method of forestation
CN105432410A (en) Peat soil and hokutolite complex culture medium for southern magnolia and preparation method thereof
CN105950174B (en) A kind of microbial soil conditioner for salt-soda soil
CN104876718A (en) Fertilizer with high organic content for saline-alkali soil and application thereof in planting of winged euonymus
CN108040710A (en) Plant horse spine and the method for improveing clay fertilizer situation in sandyization salt-soda soil
CN105123170B (en) The domestication of wild asarum sieboldii and biological and ecological methods to prevent plant disease, pests, and erosion cultural method
RU2484613C2 (en) Method of creation of vegetative ground cover in recultivation of disturbed soils
CN109197192B (en) Method for rapidly propagating saline-alkali-resistant poplar
Damrosch The garden primer
CN108651127A (en) A method of planting Flos micheliae Albae using saline-alkali soil
CN104620815B (en) Paspalum natatum planting method for preventing water and soil loss
CN109757177B (en) Seedling raising method for snakegourd fruit
RU2497608C1 (en) Method of biological revegetation of far north soils
Singh et al. Mineral nutrition in plants and its management in soil
RU2599836C1 (en) Method for biological reclamation of disturbed permanently frozen soils
CN108782034A (en) A method of building low-maintenance lawn on tropical forest insect islands and reefs
RU2593903C1 (en) Method for cultivating permanently frozen soils of forest tundra
CN107155758A (en) A kind of method for improving hall crabapple flower survival rate and growth potential
CN108029272A (en) A kind of gardens sandy soil seedbed topsoil matches somebody with somebody native remodeling method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170112