Растения очищают почву
Зачастую весь «букет» загрязнений не могут выявить и специализированные лаборатории, апромышленные способы очистки рассчитаны на удаление только отдельных загрязнителей. Доступный садоводам метод – фиторемедиация – очистка почвы с помощью растений. Она не только способствует удалению из почвы загрязнителей, но и повышает ее плодородие. Растения испаряют воду листьями, работая как насос, выкачивающий из почвы при помощи корней растворы различных веществ. Загрязняющие вещества остаются в надземной части и корнях растений, постепенно накапливаясь.
- Большинство дикорастущих гипераккумуляторов относится к семейству крестоцветных – близких родственников капусты и горчицы. А так же люцерна (Medicago), кукуруза (Zea), подсолнечник (Helianthus).
- Одуванчик (Taraxacum) и полынь (Artemisia) накапливают медь, цинк, железо, свинец, марганец.
- Овес (Avena), пшеница (Triticum), а также клевер (Trifolium), бодяк (Cirsium) и тысячелистник (Achillea) нейтрализуют тяжелые металлы в почве.
- Некоторые декоративные травянистые растения тоже очищают почву. Алиссум (Alyssum) накапливает никель, армерия (Armeria) – цинк и свинец, некоторые молочаи (Euphorbia) и седумы (Sedum)– кадмий и никель, фиалка (Viola) – цинк, пион (Paeonia) – свинец и никель.
- Сафлор красильный (Carthamus tinctorius) – декоративный однолетник высотой до 1 м, шириной 30–35 см. Цветет с июня по сентябрь желто- или оранжево-красными цветками. Листья напоминают листья чертополоха с острыми шипами. Сорта менее колючие. У сорта «Orange Grenade» окраска соцветий меняется от оранжевой до почти чисто-красной, «White Grenade» отличается желтыми цветками с ярко-лимонными полосками. Сафлор эффективно аккумулирует тяжелые металлы. Чередование посадок горчицы белой (Sinapis alba) и сафлора ускоряет процесс очистки почвы.
- Гречиха сахалинская (Polygonum sachalinense) – многолетнее травянистое растение с ползущим корневищем. Стебли прямые, до 3 м высотой. Листья до 30 см длиной и 20 см шириной. За год плантация этой культуры может поглотить из 1 га почвы 24 кг свинца и около 2 кг кадмия. За лето гречиху скашивают трижды. Ее многолетнее выращивание на одном месте позволяет существенно снизить концентрацию тяжелых металлов в почве.
Очищать почву можно создавая «дикие» разнотравные лужки. Причем, чем больше будет разнообразие растений на этом лужке, чем меньше он будет походить на классический «английский» газон, тем эффективнее он будет очищать почву и воздух участка от разных загрязнителей.
- Выделим в саду уголок, где не будем вмешиваться в ход природных процессов. Не надо жалеть места на разнотравье – розы в грязной среде не будут красиво цвести, а, сколько почву ни меняй, загрязнение, если оно есть, все равно просочится.
- Постарайтесь заполнить разнотравьем все места, где нет дорожек или газонов. Под деревьями, вокруг кустов, по краям участка – всюду сажайте разнотравье. Чтобы трава была невысокой, сажайте клевер (Trifolium repens) и лапчатку (Potentilla anserina) ползучие, горец птичий (Polygonum aviculare). Включайте смолку (Viscaria vulgaris), купырь лесной (Anthriscus sylvestris), горицвет кукушкин (Coccyganthe flos-cuculi), кориандр (Coriandrum), укроп (Anethum). Не забудьте про бобовые – мышиный горошек (Vicia craca) или заборный горошек (Vicia sepium), чину луговую (Lathyrus pratensis) и лесную (Lathyrus sylvestris), клевер гибридный (Trifolium hybrudum) или луговой (Trifolium pratense). Они, как и другие сидераты, улучшают и обогащают азотом почву.
- Хорошо, когда в саду много зонтичных. На них размножаются паразиты вредных насекомых. Можно специально по периметру участка, на краях грядок высевать морковь, петрушку, тмин.
- Можно добавить ароматические растения и медоносы. Получим «мавританский газон» на северный лад.
- Если позволяет место, создайте «лесную опушку». Она может быть небольшой – если участок мал. Куст лещины, рябинка, несколько березок, ив, а под и перед ними — тимофеевка (Phleum_pratense), лисохвост (Alopecurus pratensis), ежа (Dactylis glomerata), мятлик (Poa pratensis). Добавьте дягиля (Angelica archangelica) и купыря лесного (Anthriscus sylvestris), дикой морковки (Daucus carota) и тмина (Carum carvi), перемешайте с подмаренником (Galium album), чиной (Lathyrus sylvestris), горошком (Vicia craca), оттените лесной геранью (Geranium sylvaticum), разбавьте смолкой (Viscaria vulgaris), кукушкиными слезками (Brisa media), клевером (Trifolium), ясноткой (Lamium album), колокольчиками (Campanula patula) и тысячелистником (Achillea millefolium), не помешает валериана (Valeriana officinalis) и мята (Mentha longifolia). Расположите растения согласно правилам садового дизайна, и вы удивитесь, насколько они декоративны. Все они растут в нашем регионе, их можно принести просто с лесной поляны, и очень скоро ваш сад зажужжит, застрекочет, зацветет, а почва будет очищаться.
Источник
Способ защиты почв от остатков пестицидов
Владельцы патента RU 2476277:
Изобретение относится к области сельского хозяйства и рекультивации земель. Способ включает подготовку активного угля, внесение его в почву и заделку на глубину 1-3 глубины высева семян. При этом гранулированный активный уголь подготавливают путем выделения фракции 0,2-0,8 мм с размерами микропор 0,6-0,8 нм и объемом микропор 0,36-0,50 см 3 /г, затем его вносят в почву в дозе 100 кг/га и перемешивают. Способ позволяет восстановить плодородие почв, загрязненных остатками стойких к деградации пестицидов. 3 пр.
Изобретение относится к способам защиты сельскохозяйственных культур от остатков пестицидов и может быть использовано также при рекультивации почв, загрязненных органическими токсикантами в полеводстве, лесном хозяйстве и др.
Известен способ защиты почв от остатков гербицидов, включающий приготовление композиции, содержащей 30-90 мас.% активного угля и соответственно 70-10 мас.% клиноптилолита (природного цеолита), внесение композиции в почву и выращивание культурных растений, причем внесение композиции ведут на глубину, не превышающую зону прорастания семян культурных растений, а доза внесения составляет 100-480 кг/га (см. Пат. РФ №2147394, кл. А01В 79/00; А01В 79/02, опубл. 20.04.2000 г.).
Недостатком известного способа является снижение концентрации объема микропор в композиции, что снижает эффективность ее применения и увеличивает дозу внесения.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и количеству совпадающих признаков является способ защиты почв от остатков гербицидов, включающий подготовку активного угля с объемом микропор 0,20-0,25 см 3 /г и их отношением к суммарному объему пор, равным 0,26-0,70, при этом размер микропор составлял 0,9-1,2 нм, причем его внесение в почву осуществляют до высева семян с заделкой на глубину 1-3 глубины высева семян (см. Пат. РФ №2129368, кл. A01N 25/32; А01В 79/02, опубл. 27.04.1999 г.).
Недостатком известного способа является низкая эффективность защиты почв при выращивании сельхозкультур от остатков стойких к деградации гербицидов, таких как «Арсенал» и «Зенкор».
Поставленная цель достигается предлагаемым способом, включающим подготовку активного угля, внесение его в почву с заделкой на глубину 1-3 глубины высева семян, причем гранулированный активный уголь подготавливают путем выделения фракции 02,-0,8 мм с размерами микропор 0,6-0,8 нм и объемом микропор 0,36-0,50 см 3 /г, который вносят в почву в дозе 100 кг/га и перемешивают.
Отличие предлагаемого способа от известного состоит в том, что гранулированный активный уголь подготавливают путем выделения фракции 02,-0,8 мм с размерами микропор 0,6-0,8 нм и объемом микропор 0,36-0,50 см 3 /г, который вносят в почву в дозе 100 кг/га и перемешивают.
Из научно-технической литературы авторам неизвестен способ защиты почв от остатков гербицидов, в котором гранулированный активный уголь подготавливают путем выделения фракции 02,-0,8 мм с размерами микропор 0,6-0,8 нм и объемом микропор 0,36-0,50 см 3 /г, который вносят в почву в дозе 100 кг/га и перемешивают.
Размер микропор принимаем как полуширину щели — х по принятой в настоящее время щелевидной модели пор (см. В.М.Мухин, А.В.Тарасов, В.Н.Клушин. Активные угли России. — М.: Металлургия, 2000 г. — с.8-15).
Сущность изобретения заключается в следующем. Стойкие к деградации пестициды, такие как «Арсенал» и «Пик», проявляют свою роль в виде последействия, угнетая высеваемые в процессе севооборота культуры в молекулярной форме. Т.е. они слабо распадаются на радикалы и осколки, которые хорошо сорбируются функциональными группами поверхности сорбентов (таких групп как раз много в природных цеолитах). Для сорбции же молекулярных форм пестицида надо развивать именно объемы микропор в активных углях (АУ). С другой стороны, и размеры микропор также важны при сорбции остатков пестицидов из почвенного раствора, так как здесь играют роль как стерические факторы, так и возможная десорбция при слабом адсорбционном потенциале внутри микропоры. Выделяя же при подготовке АУ путем его дробления и рассева фракцию 0,2-0,8 мм, мы улучшаем равномерность его распределения в почве, что также повышает эффективность его работы.
Для оценки эффективности рекультивации почв (Эф), загрязненных остатками пестицидов, срезают ножницами по краю стакана тест-растение и производят взвешивание его зеленой массы (m), после чего относят эту величину к массе тест-растения, выращенного на чистой почве (без пестицидов) — чистый контроль (m0). Таким образом, эффективность рекультивации (в %) вычисляется по формуле:
Способ осуществляют следующим образом.
Берут гранулированный активный уголь и подготавливают его путем выделения фракции 02,-0,8 мм с размерами микропор 0,6-0,8 нм и объемом микропор 0,36-0,50 см 3 /г, который вносят в почву в дозе 100 кг/га и перемешивают его с почвой.
Испытания различных сочетаний препаратов и активных углей с определением их уровня фитотоксичности проводились в условиях вегетационного опыта в камерах лаборатории искусственного климата (ЛИК), при регулируемом гидротермическом и световом режиме.
Почву для изучения фитотоксичности отбирали с опытного участка на 93 сут после применения пестицидов, при этом их остаточная концентрациях в почве составляла 2,0 кг/га. Отбор почвенных образцов производился с 5 точек на делянке, тщательно перемешивался и просеивался. Затем почвенные образцы перемешивали с активным углем, добавляемым в дозе 100 кг/га.
Тест-растения выращивались по общепринятой методике в бумажных парафинированных стаканчиках диаметром 80 мм с вместимостью 600 см 3 . Условия выращивания: освещенность 20 тыс.лк в течение 16 ч при температуре воздуха 25°С (день) и 8-часовом периоде без освещения с температурой воздуха 20°С (ночь); влажность воздуха 70%, полив почвы до 60% от ПВ (почвенная влагоемкость). В опытах в качестве тест-растения использовали подсолнечник и яровую пшеницу.
По истечении 3 суток после посева появились всходы, еще 3 суток спустя после появления всходов провели выбраковку тест-растений по высоте и фазе развития, при этом в каждом сосуде оставляли одинаковое количество растений, от 2 до 6 в зависимости от вида тест-объекта (подсолнечник, яр.пшеница).
Через 28 сут после посева проводили весовой учет тест растений, т.е. осуществляли биоиндикацию.
Применение предложенного способа позволило повысить массу тест-растения подсолнечника и яровой пшеницы при загрязнении почвы остатками гербицидов «Арсенал» и «Пик» до 90-95% по отношению к чистому контролю (т.е. посеву подсолнечника и яровой пшеницы в почву без гербицидов).
С участка, обработанного пестицидом «Арсенал», на 93 сут после его применения отбирают образец почвы. Берут гранулированный активный уголь марки УАУ (ТУ 2568-397-04838763-2011) и подготавливают его путем выделения фракции 0,2-0,8 мм с размером микропор 0,6 нм и объемом микропор 0,36 см 3 /г. К отобранному почвенному образцу добавляют вышеуказанный активный уголь из расчета дозы 100 кг/га и производят тщательное перемешивание опытного образца и угля. Затем смесь почвы и активного угля помещают в бумажный стаканчик, высевают в него тест-растение подсолнечника и проводят выращивание тест-растения, как описано выше. Масса тест-растения подсолнечника по сравнению с чистой почвой составила 90%.
С участка, обработанного пестицидом «Пик», на 93 сут после его применения отбирают образец почвы. Берут гранулированный активный уголь марки КАУ (ТУ 2568-396-04838763-2011) и подготавливают его путем выделения фракции 0,2-0,8 мм с размером микропор 0,8 нм и объемом микропор 0,50 см 3 /г. К отобранному почвенному образцу добавляют вышеуказанный активный уголь из расчета дозы 100 кг/га и производят тщательное перемешивание опытного образца и угля. Затем смесь почвы и активного угля помещают в бумажный стаканчик, высевают в него тест-растение подсолнечника и проводят выращивание тест-растения, как описано выше. Масса тест-растения подсолнечника по сравнению с чистой почвой составила 92%.
С участка, обработанного пестицидом «Арсенал», на 93 сут после его применения отбирают образец почвы. Берут гранулированный активный уголь марки УАУ (ТУ 2568-397-04838763-2011) и подготавливают его путем выделения фракции 0,2-0,8 мм с размером микропор 0,7 нм и объемом микропор 0,45 см 3 /г. К отобранному почвенному образцу добавляют вышеуказанный активный уголь из расчета дозы 100 кг/га и производят тщательное перемешивание опытного образца и угля. Затем смесь почвы и активного угля помещают в бумажный стаканчик, высевают в него тест-растение подсолнечника и проводят выращивание тест-растения, как описано выше. Масса тест-растения подсолнечника по сравнению с чистой почвой составила 95%.
При использовании известного способа (см. Пат. РФ №2129368) масса тест-растений подсолнечника и яровой пшеницы на почвах, загрязненных остатками стойких к деградации пестицидов «Арсенал» и «Пик», составила по отношению к массе этих же тест-растений на чистой почве только 50-55%. Т.е. предлагаемый способ позволит на 37-45% повысить массу тест-растений (а, следовательно, в последующем и урожайность).
При разработке предлагаемого способа были выявлены именно оптимальные параметры пористой структуры активного угля, позволяющие достичь цели изобретения. Так, если объем микропор АУ ниже 0,36 см 3 /г, снижается величина поглощения молекул пестицида, а если объем микропор превышает величину 0,50 см 3 /г, то увеличивается его доля по отношению к транспортным порам, что приводит к ухудшению кинетики поглощения молекул пестицида, и значит, возрастает время их контакта с корневой системой тест-растений.
Если величина размера микропор (а они имеют щелевидную форму) ниже 0,6 нм, то крупная молекула пестицида просто стерически не проникает в микропору, а если размер микропор превосходит величину 0,8 нм, то энергия адсорбции в них значительно понижается и может иметь место десорбция пестицида.
Выбор размера фракции 0,2-0,8 мм обусловлен тем, что частицы размером менее 0,2 мм сильно пылят при внесении в почву и разносятся ветром, а частицы размером более 0,8 мм, вероятно, неравномерно распределяются в почве и снижают эффективность рекультивации.
Таким образом, из изложенного следует, что каждый из признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на достижение поставленной цели, а именно повышение эффективности защиты почв при выращивании сельхозкультур от остатков стойких к деградации пестицидов, а вся совокупность является достаточной для характеристики заявленного технического решения.
Предложенное изобретение позволит решить ряд актуальных проблем агропромышленного компонента и даст большой эколого-экономический эффект.
Способ защиты почв от остатков пестицидов, включающий подготовку активного угля, внесение его в почву и заделку на глубину 1-3 глубины высева семян, отличающийся тем, что гранулированный активный уголь подготавливают путем выделения фракции 0,2-0,8 мм с размерами микропор 0,6-0,8 нм и объемом микропор 0,36-0,50 см 3 /г, затем вносят в почву в дозе 100 кг/га и перемешивают.
Источник