B09C1 / 00 Відновлення забрудненого ґрунту
C09K17 / 04 використовуються в іншій фізичній формі, ніж розчин або кашка, наприклад у вигляді гранул або газів
A01N25 / 32 інгредієнти для ослаблення шкідливого впливу активних речовин на організми інші, ніж шкідники, наприклад склади, що знижують токсичність, саморуйнуються склади
A01B79 / 02 способи обробки грунту в поєднанні з іншими сільськогосподарськими роботами, наприклад добривом, посадкою і тп
Мухін Віктор Михайлович (RU). Спиридонов Юрій Якович (RU). Глібова Ольга Анатоліївна (RU). Баришнікова Олена Олександрівна (RU)
Російська Федерація, від імені якої виступає Міністерство промисловості і торгівлі Російської Федерації (Мінпромторг РОСІЇ) (RU)
Винахід відноситься до галузі сільського господарства і рекультивації земель. Спосіб включає підготовку активного вугілля, внесення його в грунт і закладення на глибину 1-3 глибини висіву насіння. При цьому гранульований активоване вугілля готують шляхом виділення фракції 0,2-0,8 мм з розмірами мікропор 0,6-0,8 нм і обсягом мікропор 0,36-0,50 см 3 / г, потім його вносять в грунт в дозі 100 кг / га і перемішують. Спосіб дозволяє відновити родючість грунтів, забруднених залишками стійких до деградації пестицидів. 3 пр.
Винахід відноситься до способів захисту сільськогосподарських культур від залишків пестицидів і може бути використано також при рекультивації грунтів, забруднених органічними токсикантами в рільництві, лісовому господарстві та ін.
Недоліком відомого способу є зниження концентрації обсягу мікропор в композиції, що знижує ефективність її застосування і збільшує дозу внесення.
Недоліком відомого способу є низька ефективність захисту грунтів при вирощуванні сільгоспкультур від залишків стійких до деградації гербіцидів, таких як «Арсенал» і «Зенкор».
Поставлена мета досягається пропонованим способом, що включає підготовку активного вугілля, внесення його в грунт із закладенням на глибину 1-3 глибини висіву насіння, причому гранульований активоване вугілля готують шляхом виділення фракції 02, -0,8 мм з розмірами мікропор 0,6-0, 8 нм і обсягом мікропор 0,36-0,50 см 3 / г, який вносять в грунт в дозі 100 кг / га і перемішують.
Відмінність запропонованого способу від відомого полягає в тому, що гранульований активоване вугілля готують шляхом виділення фракції 02, -0,8 мм з розмірами мікропор 0,6-0,8 нм і обсягом мікропор 0,36-0,50 см 3 / г, який вносять в грунт в дозі 100 кг / га і перемішують.
Суть винаходу полягає в наступному. Стійкі до деградації пестициди, такі як «Арсенал» і «Пік», виявляють свою роль у вигляді післядії, пригнічуючи висіваються в процесі сівозміни культури в молекулярній формі. Тобто вони слабо розпадаються на радикали і осколки, які добре сорбуються функціональними групами поверхні сорбентів (таких груп як раз багато в природних цеолітах). Для сорбції ж молекулярних форм пестициду треба розвивати саме обсяги мікропор в активних вугіллі (АУ). З іншого боку, і розміри мікропор також важливі при сорбції залишків пестицидів з ґрунтового розчину, так як тут грають роль як стерические фактори, так і можлива десорбція при слабкому адсорбционном потенціал всередині мікропори. Виділяючи ж при підготовці АУ шляхом його дроблення і розсівання фракцію 0,2-0,8 мм, ми покращуємо рівномірність його розподілу в грунті, що також підвищує ефективність його роботи.
Для оцінки ефективності рекультивації грунтів (Еф), забруднених залишками пестицидів, зрізають ножицями по краю склянки тест-рослина і роблять зважування його зеленої маси (m), після чого відносять цю величину до маси тест-рослини, вирощеного на чистій грунті (без пестицидів) - чистий контроль (m0). Таким чином, ефективність рекультивації (в%) обчислюється за формулою:
Спосіб здійснюють наступним чином.
Беруть гранульований активоване вугілля і готують його шляхом виділення фракції 02, -0,8 мм з розмірами мікропор 0,6-0,8 нм і обсягом мікропор 0,36-0,50 см 3 / г, який вносять в грунт в дозі 100 кг / га і перемішують його з грунтом.
Випробування різних поєднань препаратів і активного вугілля з визначенням їх рівня фітотоксичності проводилися в умовах вегетаційного досліду в камерах лабораторії штучного клімату (ЛІК), при регульованому гидротермическая і світловому режимі.
Грунт для вивчення фітотоксичності відбирали з дослідної ділянки на 93 діб після застосування пестицидів, при цьому їх залишкова концентраціях в грунті становила 2,0 кг / га. Відбір ґрунтових зразків проводився з 5 точок на ділянці, ретельно перемішувався і просівають. Потім грунтові зразки перемішували з активним вугіллям, що додається в дозі 100 кг / га.
Тест-рослини вирощувалися за загальноприйнятою методикою в паперових парафінованих стаканчиках діаметром 80 мм з місткістю 600 см 3. Умови вирощування: освітленість 20 тис.лк протягом 16 год при температурі повітря 25 ° С (день) і 8-годинному періоді без освітлення з температурою повітря 20 ° С (ніч); вологість повітря 70%, полив грунту до 60% від ПВ (ґрунтова влагоемкость). У дослідах в якості тест-рослини використовували соняшник та яру пшеницю.
Після закінчення 3 діб після посіву з'явилися сходи, ще 3 доби після появи сходів провели вибракування тест-рослин по висоті і фазі розвитку, при цьому в кожній посудині залишали однакову кількість рослин, від 2 до 6 в залежності від виду тест-об'єкта (соняшник , яр.пшеніца).
Через 28 діб після посіву проводили ваговій облік тест рослин, тобто здійснювали біоіндикації.
Застосування запропонованого способу дозволило підвищити масу тест-рослини соняшнику і ярої пшениці при забрудненні грунту залишками гербіцидів «Арсенал» і «Пік» до 90-95% по відношенню до чистого контролю (тобто посіву соняшнику та ярої пшениці в грунт без гербіцидів) .
При використанні відомого способу (див. Пат. РФ № 2129368) маса тест-рослин соняшнику та ярої пшениці на ґрунтах, забруднених залишками стійких до деградації пестицидів «Арсенал» і «Пік», склала по відношенню до маси цих же тест-рослин на чистій грунті тільки 50-55%. Тобто пропонований спосіб дозволить на 37-45% підвищити масу тест-рослин (а, отже, в подальшому і врожайність).
При розробці пропонованого способу були виявлені саме оптимальні параметри пористої структури активного вугілля, що дозволяють досягти мети винаходу. Так, якщо обсяг мікропор АУ нижче 0,36 см 3 / г, знижується величина поглинання молекул пестициду, а якщо обсяг мікропор перевищує величину 0,50 см 3 / г, то збільшується його частка по відношенню до транспортних порам, що призводить до погіршення кінетики поглинання молекул пестициду, і значить, зростає час їх контакту з кореневою системою тест-рослин.
Якщо величина розміру мікропор (а вони мають щілинну форму) нижче 0,6 нм, то велика молекула пестициду просто стерически не проникає в мікропори, а якщо розмір мікропор перевершує величину 0,8 нм, то енергія адсорбції в них значно знижується і може мати місце десорбція пестициду.
Вибір розміру фракції 0,2-0,8 мм обумовлений тим, що частинки розміром менше 0,2 мм сильно порошать при внесенні в грунт і розносяться вітром, а частинки розміром більше 0,8 мм, ймовірно, нерівномірно розподіляються в грунті і знижують ефективність рекультивації.
Таким чином, з викладеного випливає, що кожен з ознак заявленої сукупності в більшій чи меншій мірі впливає на досягнення поставленої мети, а саме підвищення ефективності захисту грунтів при вирощуванні сільгоспкультур від залишків стійких до деградації пестицидів, а вся сукупність є достатньою для характеристики заявленого технічного рішення .
Запропоноване винахід дозволить вирішити ряд актуальних проблем агропромислового компонента і дасть великий еколого-економічний ефект.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб захисту грунтів від залишків пестицидів, що включає підготовку активного вугілля, внесення його в грунт і закладення на глибину 1-3 глибини висіву насіння, що відрізняється тим, що гранульований активоване вугілля готують шляхом виділення фракції 0,2-0,8 мм з розмірами мікропор 0 , 6-0,8 нм і обсягом мікропор 0,36-0,50 см 3 / г, потім вносять в грунт в дозі 100 кг / га і перемішують.