состав для повышения плодородия почвы

Формула изобретения

Состав для повышения плодородия почвы, содержащий металлургический шлак в виде солевых отсевов алюминиевого шлака, отличающийся тем, что он дополнительно содержит цеолит и органические отходы в виде осадка сточных вод, при этом состав получают перемешиванием солевых отсевов алюминиевого шлака, цеолита и осадка сточных вод в массовом соотношении 1:1:1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к составам, вносимым в почву для повышения ее плодородия, и найдет применение в сельском хозяйстве.

Известен состав для повышения плодородия почвы, заключающийся в том, что состав содержит активный ил и целлюлозное волокно, при следующем соотношении компонентов, вес.%: целлюлозное волокно - 20-80 и активный ил - 20-80. (А.С. № 503838, кл С 05 F 13/02).

Однако указанный состав малоэффективен.

Известны составы для повышения плодородия почвы - это компосты из торфа и цеолита, из древесных материалов, осадка сточных вод, металлургических шлаков. (Романов Г.А., 2000 г.; Ягодин Б.А., Решетникова Н.В., Бабинская Е.Б., 1985, 1986, 1987, 1988 гг., Кравцова Г.М. 1986 г.).

Однако использование таких составов предусматривает проведение сложных операций, что вызывает снижение удобрительных свойств состава.

Задача изобретения - повысить плодородие почвы и уменьшить загрязнение внешней среды.

Указанная задача достигается благодаря тому, что в известный состав, содержащий металлургический шлак, в качестве металлургического шлака состав содержит солевые отсевы алюминиевого шлака и дополнительно содержит цеолит и органические отходы в виде осадка сточных вод (ОСВ), при этом состав получают перемешиванием солевых отсевов алюминиевого шлака, цеолита и осадка сточных вод (ОСВ) в массовом соотношении 1:1:1.

Отсевы солевого алюминиевого шлака относятся к IV классу малоопасных веществ по ГОСТ 12.1.007-76 «Вредные вещества в промышленности. Классификация и общие требования».

Отсевы солевого алюминиевого шлака Мценского металлургического завода АООТ «Цветные металлы и сплавы» характеризуются следующими показателями. Физико-химические свойства отсевов солевого алюминиевого шлака:

1. Агрегатное состояние - сыпучий материал, фракции 3 мм.

2. Цвет - светло-серый.

3. Запах - специфический.

4. Водородный показатель водной вытяжки - рН=8.

5. Основные фазы - хлорид калия (KCl), хлорид натрия (NaCl), оксид

алюминия (Al₂O₃), оксид кремния (SiO₂).

Химический состав отсевов солевого алюминиевого шлака.

Элементы, соединения	Содержание, %	Элементы, соединения	Содержание, %	Элементы, соединения	Содержание, %
Al	2,82	Са	0,2	Cu	0,66
Al 2O3	16,26	Na	2,42	Со	н/о
Si	4,90	К	3,74	Cd	0,004
Mg	1,74	Cl	2,00	Sn	0,018
Fe	1,70	Ti	0,085	SO 4	0,28
Zn	0,64	Mn	0,15	Ni	н/о

Цеолиты представлены цеолитсодержащими трепелами со следующим минеральным составом: клиноптилолит - 37,5%, кварц - 22,0%, монтмориллонит - 8-10%, кристобалит - 15-18%, гидрослюды - 11%, кальцит - 3,0%, минералы группы полевых шпатов - 0,5%. Удельный вес 2,49 г/см ³, объемный вес - 0,99 г/см³, пористость 61,1%. Химический состав, мас.%: SiO₂ - 72,85, TiO₂ - 0,57, Al₂ O₃ - 10,41, Fe₂O ₃ - 3,64, CaO - 1,52, К₂O - 1,70; рН_водн. - 8,3.

Осадок сточных вод города Орла (ОСВ) характеризуется следующими показателями: органическое вещество - 25-43%; азот общий - 1,5-2,0%; фосфор общий - 2,5-4,5%; калий общий - 0,55-0,64%; зольность - 56,9-70,4%; влажность - 35,8-61,9%; рН_сол. - 7,4-7,5%.

Содержание тяжелых металлов в ОСВ: Ag - 12-16 мг/кг; Cd - 17-19 мг/кг; Со - 15-17 мг/кг; Cr - 2100-2255 мг/кг; Cu 2000-2200 мг/кг; Ni - 760-825 мг/кг; Pb - 169-198 мг/кг; Zn - 1100-1210 мг/кг.

Предлагаемый состав получают перемешиванием солевых отсевов алюминиевого шлака, цеолита и осадка сточных вод в массовом соотношении 1:1:1.

Полученная смесь в качестве органоминерального удобрения использовалась на посевах многолетних (газонных) трав. Эксперимент проводился в четырехкратном повторении, площадь делянок 0,02 га. Контрольным вариантом служили делянки без внесения удобрений.

Таблица 1. Влияние предлагаемого состава на прирост газонных трав
Варианты опыта	Начало наблюдений	Конец наблюдений	Прирост растений, см	Прирост к контролю
	Высота растений, см			см	%
1. Контроль	3,9	28,8	24,9	-
2. шлак + цеолит + ОСВ 5 т/га	3,9	40,2	36,3	11,4	45,8

Наилучшие показатели роста и развития травостоя наблюдались в варианте с совместным внесением цеолита, шлака и осадка сточных вод в дозе 5 т/га, когда высота растений увеличилась на 36,3 см. Прирост травостоя к контролю увеличился на 45,8% или 11,4 см.

Комплексное сочетание природных цеолитов и отходов производства на газонном травостое эффективно и экологически безопасно, способствует созданию устойчивого высокоурожайного травостоя.

Таблица 2. Показатели урожайности сена газонных трав в зависимости от предлагаемого состава
Варианты ответа	Урожайность, ц/га	+/- к контролю
		ц/га	%
1. Контроль (без удобрений)	14,0	-	-
2. Шлак + Цеолит + ОСВ 5 т/га	24,0	10,0	71,4

Средняя урожайность в контрольном варианте составила 14,0 ц/га. В варианте с внесением удобрительного состава средняя урожайность сухой массы трав составила 24,0 ц/га и превышала контрольный вариант на 10,0 ц/га или 71,4%. В этом варианте с осадком сточных вод поступает в почву 150 кг/га азота, что вполне согласуется с агроэкологическими рекомендациями. Исследования показали устойчивость травостоя при внесении удобрительного состава, что подтверждалось постоянством их флористического состава.

Таблица 3. Химический состав сухой массы газонных трав
Варианты опыта	Р	К	Са	Mg	NO3	Cu	Zn
	%				мг/кг
1. Контроль(без удобрений)	0,27	1,77	0,69	0,23	82	1,6	10,2
2. Шлак + Цеолит + ОСВ по 5 т/га	0,31	2,03	0,62	0,19	252	3,3	15,3

Сено, полученное при использовании предлагаемого состава, по качеству отвечало зоотехническим требованиям, содержание меди составило 3,3 мг/кг, цинка 15,3 мг/кг, нитратов 252 мг/кг, что не превышало предельно допустимых концентраций.

Таким образом, использование предлагаемого состава является эффективным на газонных травах, кроме того, решает вопросы утилизации отходов производства и коммунального хозяйства и охраны окружающей среды.

Таблица 4. Влияние предлагаемого состава на рост и развитие растений георгина и томата
Варианты опыта	Георгин			Томат
	Высота, см	К контролю		Средняя масса плода, г	К контролю
		См	%		г	%
1. Контроль	32,5			92,86
2. Шлак + цеолит + ОСВ 1 т/га	51,2	18,7	57,5	125,20	32,34	34,8

Внесение удобрительного состава в почвогрунты при выращивании рассады томатов и цветочных растений (георгин), обусловливает интенсивный прирост растений в высоту. Так, прирост георгина увеличивался на 57,5% в сравнении с контролем, при этом увеличивалось количество цветков. Установлено, лучшее развитие рассады томатов в грунтах с внесением предлагаемого удобрительного состава, что приводит к увеличению массы плода на 34,8% и устойчивости растений к поражаемости фитофторозом.

Внесение предлагаемого удобрительного состава в почву способствует увеличению колониеобразующих единиц основных физиологических групп микроорганизмов. Так, численность целлюлозоразлагающих микроорганизмов увеличивалась с 105,4×10 ³ КОЕ/гр до 197,7×10³ КОЕ/гр. Увеличивается также численность аммонификаторов и бактериальной микрофлоры. Почвы характеризуются большей насыщенностью основаниями и лучшей оструктуренностью. Установленные закономерности положительного действия предлагаемого состава отмечены при выращивании таких декоративных растений, как петуния, бархатцы, цинния, розы.

Таким образом, использование предлагаемого состава является эффективным как на газонных травах, так и на цветочных культурах и при выращивании рассады томатов.