RU2496588C1 - Способ защиты грунтов от эрозии и создания зеленого покрытия - Google Patents
Способ защиты грунтов от эрозии и создания зеленого покрытия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2496588C1 RU2496588C1 RU2012110658/13A RU2012110658A RU2496588C1 RU 2496588 C1 RU2496588 C1 RU 2496588C1 RU 2012110658/13 A RU2012110658/13 A RU 2012110658/13A RU 2012110658 A RU2012110658 A RU 2012110658A RU 2496588 C1 RU2496588 C1 RU 2496588C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- seeds
- erosion
- pva
- polyvinyl alcohol
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к охране окружающей среды. Способ осуществляют путем обработки грунта водным раствором поливинилового спирта, в который вводят минеральные или органические удобрения. Добавляют семена многолетних трав или хвойных растений и смешивают с грунтом. Замораживают при отрицательных температурах, затем размораживают при положительных температурах. Предложенный способ позволяет структурировать и стабилизировать грунт, улучшить качество укрепления дерна за счет развития более прочной и разветвленной корневой системы. 2 табл., 7 пр.
Description
Изобретение относится к строительству и охране окружающей среды, в частности, к технологии инженерно-биологической защиты земляных покровов от дефляции, переувлажнения, оплывания и других процессов ветровой и водной эрозии, а также к способам рекультивации нарушенных ландшафтов - озеленению выветриваемых песчаных почв.
Известно, что после замораживания водных растворов поливинилового спирта (ПВС) при отрицательной температуре (ниже 0°С) и последующего их оттаивания при положительной температуре образуются упругие полимерные тела, так называемые криогели [В.И. Лозинский, Криогели на основе природных и синтетических полимеров: получение, свойства и области применений. Успехи химии. Т.71. №6, 2002 г]. Температура плавления получаемых образцов выше 70°С, и их механические свойства принципиально отличаются от свойств исходных вязкотекучих композиций, что позволяет использовать упругие криогели в качестве связующего материала.
Известен способ защиты грунтов от эрозии (пат. РФ №2267514 С1, опубл. 10.01.2006). Недостатком этого способа является ухудшение аэрации и увеличение гидрофобности почвы.
Наиболее близким к предлагаемому способу защиты грунта от эрозии является способ, описанный в патенте (РФ №2324784, опубл. 20.05.2008), в котором в качестве наполнителя используют природный грунт, а в качестве вяжущего - поливиниловый спирт в виде 3-5% водного раствора в количестве, равном объему наполнителя. Образованную после замешивания сырьевую смесь после ее уплотнения до состояния максимально плотной упаковки помещают в формы и нагревают до температуры не выше 150°С с последующим извлечением из форм образовавшегося материала. Недостатком этого способа является избыточные энергетические затраты для создания высокой температуры и большой расход полимерного раствора.
Задача настоящего изобретения - разработать способ защиты грунтов от эрозии и создания зеленого покрова из многолетних трав или хвойных деревьев путем стабилизации опустыненных, выветриваемых грунтов.
Технический результат заключается в структурировании и стабилизации грунта, улучшении качества укрепления дерна за счет развития более прочной и разветвленной корневой системы.
Способ защиты грунтов от эрозии и создания зеленого покрытия заключается в обработке грунта водным раствором поливинилового спирта, в который предварительно вводят минеральные или органические удобрения, добавляют семена многолетних трав или хвойных растений, смешивают с грунтом, замораживают при отрицательных температурах, затем размораживают при положительных температурах при следующих соотношениях компонентов, % мас.:
| Поливиниловый спирт | 0,625-1,25 |
| Грунт | 83-88 |
| Минеральные или органические удобрения | 0,03-0,05 |
| Вода | остальное |
В зимний период корневая система растений, произрастающих на выветриваемых почвах, тяжело переносит период низких температур, чаще всего они погибают. Предложенный способ способствует снижению коэффициента теплопроводности обработанного грунта по сравнению с обычной почвой, следовательно, защищает растения от вымораживания. Поэтому важными характеристиками являются модуль упругости и коэффициент теплопроводности криоструктурированного грунта.
Стабилизируя выветриваемые грунты криоструктурированием, можно предотвратить их дегидратацию. Кроме того, посеянные растения, образуя густой травяной покров, надежно удерживают почву. Данная методика будет востребована для решения социально-экологических проблем. В предлагаемом способе эрозия почвы предотвращается сначала за счет прочности образованной армирующей конструкции, а после прорастания растений формируется комплексное предотвращение эрозии почвы за счет совокупного сдерживания частиц грунта сетью криогеля и корнями растительности.
Водный раствор поливинилового спирта применяют в концентрации 5-10 мас.%. Для образования зеленого покрова в верхний слой грунта, смешанный с полимерным раствором в соотношении 7:1 по массе (12,5% полимерного раствора и 87,5% грунта), засеивают семена многолетних трав или хвойных деревьев. Для лучшего роста растений предварительно в раствор вносят минеральные или органические удобрения.
Способ приготовления: в водный раствор поливинилового спирта добавляют минеральные или органические удобрения. Затем полимерный раствор, с добавленными удобрениями, смешивают с грунтом в соотношении 1:7-1 часть раствора (12,5%) и 7 частей грунта (87,5%) и выкладывают в ячейки или клумбы. В верхний слой почвы, смешанной с полимерным раствором, сеют семена многолетних трав или хвойных растений, затем присыпают семена небольшим слоем (2-3 см.) почвы. Ячейку с композицией замораживают в морозильной камере, затем размораживают при комнатной температуре. Для применения данной методики в полевых условиях, при которых в определенное время года (весной), когда ночью минусовая температура, а днем положительная, полученная композиция за сутки претерпевает цикл замораживания-размораживания, в результате чего образуется криогель, наполненный почвой и семенами растений. Увеличение числа циклов замораживания - оттаивания приводит к упрочнению криогеля, т.е. реализуются благоприятные условия для формирования криоструктур. Через несколько суток при положительных температурах окружающей среды семена прорастают, образуя зеленый покров и закрепляя подвижные грунты.
Примеры конкретного выполнения.
Пример 1. Контрольный опыт. Берут 8000 г грунта, в верхний слой вносят 10 г/м2 семян многолетних трав сверху присыпают небольшим слоем грунта и немного поливают. Далее грунт с посаженными семенами замораживают при температуре -20°С в течение 20 часов, затем размораживают при температуре +20°С и определяют коэффициент теплопроводности. Полученные значения представлены в таблице 1 (строка 1).
Пример 2. Берут 1 часть 5%-ного водного раствора ПВС и 7 частей грунта. Тщательно перемешивают смесь и в результате получают композицию, содержащую 0,625% мас. ПВС, а также 87,5% мас. грунта и 11,875% мас. воды. Выкладывают большую часть полученной смеси в ячейку и на верхний слой наносят семяна многолетних трав из расчета 10 г/м2, а сверху присыпают небольшим слоем грунта. Далее проводят цикл замораживания - размораживания при условиях, указанных в примере 1, затем определяют модуль упругости и коэффициент теплопроводности криоструктурированного грунта с семенами, полученные значения приведены в таблице 1 (строка 2).
Пример 3. Берут 1 часть 5%-ного водного раствора ПВС и 7 частей грунта. Тщательно перемешивают смесь и в результате получают композицию, содержащую 0,625% мас. ПВС, а также 87,5% мас. грунта и 11,875% мас. воды. Выкладывают большую часть полученной смеси в ячейку и на верхний слой наносят семяна хвойных деревьев из расчета 30 г/м2, сверху присыпают небольшим слоем грунта. Далее проводят цикл замораживания - размораживания при условиях указанных в примере 1, затем определяют модуль упругости и коэффициент теплопроводности криоструктурированного грунта с семенами, полученные значения приведены в таблице 1 (строка 3).
Пример 4. Берут 1 часть 10%-ного водного раствора ПВС и 7 частей грунта. Тщательно перемешивают смесь и в результате получают композицию, содержащую 1,25% мас. ПВС, а также 87,5% мас. грунта и 11,25% мас. воды. Выкладывают большую часть полученной смеси в ячейку и на верхний слой наносят семяна многолетних трав из расчета 10 г/м2, а сверху присыпают небольшим слоем грунта. Далее проводят цикл замораживания - размораживания при условиях, указанных в примере 1, затем определяют модуль упругости и коэффициент теплопроводности криоструктурированного грунта с семенами, полученные значения приведены в таблице 1 (строка 4).
Пример 5. Берут 1 часть 5%-ного водного раствора ПВС и 5 частей грунта. Тщательно перемешивают смесь и в результате получают композицию, содержащую 0,83% мас. ПВС, а также 83,5% мас. грунта и 15,67% мас. воды. Выкладывают большую часть полученной смеси в ячейку и на верхний слой наносят семяна многолетних трав из расчета 10 г/м2, а сверху присыпают небольшим слоем грунта. Далее проводят цикл замораживания - размораживания при условиях, указанных в примере 1, затем определяют модуль упругости и коэффициент теплопроводности криоструктурированного грунта с семенами, полученные значения приведены в таблице 1 (строка 5).
Пример 6. Берут 1 часть 5%-ного водного раствора ПВС, вводят 0,25 г минеральных удобрений "Унифлор" и 7 частей грунта. Тщательно перемешивают смесь и в результате получают композицию, содержащую 0,625% мас. ПВС, 0,03% мас. минеральных удобрений "Унифлор", а также 87,25% мас. грунта и 12,095% мас. воды. Выкладывают большую часть полученной смеси в ячейку и на верхний слой наносят семяна многолетних трав из расчета 10 г/м2, а сверху присыпают небольшим слоем грунта. Далее проводят цикл замораживания - размораживания при условиях, указанных в примере 1, затем определяют модуль упругости и коэффициент теплопроводности криоструктурированного грунта с семенами, полученные значения приведены в таблице 1 (строка 6).
Пример 7. Берут 1 часть 5%-ного водного раствора ПВС, вводят 0,25 г органических удобрений "БиоМастер" и 7 частей грунта. Тщательно перемешивают смесь и в результате получают композицию, содержащую 0,625% мас. ПВС, 0,03% мас. органических удобрений "БиоМастер", а также 87,25% мас. грунта и 12,095% мас. воды. Выкладывают большую часть полученной смеси в ячейку и на верхний слой наносят семяна многолетних трав из расчета 10 г/м2, а сверху присыпают небольшим слоем грунта. Далее проводят цикл замораживания-размораживания при условиях указанных в примере 1, затем определяют модуль упругости и коэффициент теплопроводности криоструктурированного грунта с семенами, полученные значения приведены в таблице 1 (строка 7).
Увеличение концентрации ПВС, а также содержания грунта в криогелях повышает их модуль упругости. Присутствие в матрице криогеля введенных удобрений в солевой форме еще более упрочняет его структуру. Кроме того, прослойки полимерной матрицы между мелкодисперсными частицами грунта снижают теплопроводность криогеля.
Следовательно, в зимний период криоструктурированный грунт меньше вымораживается, поэтому повышается вероятность того, что корневая система растений лучше перенесет период низких температур.
Проводили наблюдения за прорастанием и ростом растений, а также за динамикой численности аборигенной почвенной микрофлоры, полученные результаты представлены в таблице 2.
Таким образом, предложенный способ и рекомендуемые составы позволяют стабилизировать выветриваемые грунты, повышая их плодородие. Растения, посаженные в криоструктурированном грунте, хорошо растут и создают зеленый покров, а их корневая система еще более укрепляет грунт. Преимуществом данного способа является также то, что при этом не угнетается естественная почвенная микрофлора и не нарушается экосистема данной местности. Поэтому эту методику можно использовать в сельском хозяйстве. Способ прост в исполнении, экологически безопасен и может применяться на любой местности. Не требует внесения дорогостоящих препаратов.
| Таблица 2 | |||
| Наблюдения за растениями | |||
| № | Состав образцов, % мас. | Всхожесть | Численность |
| аборигенной почвенной | |||
| микрофлоры, % | |||
| 1 | Грунт 100% | Семена взошли | |
| Семена многолетних трав 10 г/м2 | на 5 сутки | 100 | |
| (контроль) | Всхожесть 90% | ||
| 2 | Грунт 100% | Семена взошли | |
| Семена хвойных деревьев 30 г/м2 | на 7 сутки | 100 | |
| (контроль) | Всхожесть 30% | ||
| 3 | ПВС 0,625% | Семена взошли | |
| Грунт 87,5% | на 8 сутки | 107-110 | |
| Вода 11,875% | Всхожесть 95% | ||
| Семена многолетних трав 10 г/м2 | |||
| 4 | ПВС 0,625% | Семена взошли | |
| Грунт 87,5% | на 6 сутки | 105-107 | |
| Вода 11,875% | Всхожесть 50% | ||
| Семена хвойных деревьев 30 г/м2 | |||
| 5 | ПВС 0,625% | Семена взошли | |
| Минеральные удобрения 0, 05% | на 7 сутки | 280-300 | |
| Грунт 87,25% | Всхожесть 94% | ||
| Вода 12,075% | |||
| Семена многолетних трав 10 г/м2 | |||
| 6 | ПВС 0,625% | Семена взошли | |
| Органические удобрения 0,05% | на 8 сутки | 270-290 | |
| Грунт 87,25% | Всхожесть 94% | ||
| Вода 12,075% | |||
| Семена многолетних трав 10 г/м2 | |||
Claims (1)
- Способ защиты грунтов от эрозии и создания зеленого покрытия путем обработки грунта водным раствором поливинилового спирта, отличающийся тем, что в водный раствор поливинилового спирта вводят минеральные или органические удобрения, добавляют семена многолетних трав или хвойных растений, смешивают с грунтом, замораживают при отрицательных температурах, затем размораживают при положительных температурах при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
Поливиниловый спирт 0,625-1,25 Грунт 83-88 Минеральные и/или органические удобрения 0,03-0,05 Вода Остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012110658/13A RU2496588C1 (ru) | 2012-03-20 | 2012-03-20 | Способ защиты грунтов от эрозии и создания зеленого покрытия |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012110658/13A RU2496588C1 (ru) | 2012-03-20 | 2012-03-20 | Способ защиты грунтов от эрозии и создания зеленого покрытия |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012110658A RU2012110658A (ru) | 2013-09-27 |
| RU2496588C1 true RU2496588C1 (ru) | 2013-10-27 |
Family
ID=49253630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012110658/13A RU2496588C1 (ru) | 2012-03-20 | 2012-03-20 | Способ защиты грунтов от эрозии и создания зеленого покрытия |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2496588C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2754141C1 (ru) * | 2020-12-07 | 2021-08-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Добыча Надым" | Способ защиты грунтов от эрозии |
| RU2779153C1 (ru) * | 2021-12-27 | 2022-09-05 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Добыча Надым" | Способ защиты наклонной поверхности грунтов от эрозии |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1765419A1 (ru) * | 1990-09-14 | 1992-09-30 | Институт горного дела | Способ рекультивации откосов отвалов скальных пород |
| RU1790593C (ru) * | 1990-03-16 | 1993-01-23 | Виктор Григорьевич Чеверев | Способ создани профилактического покрыти против ветровой и водной эрозии грунтов |
| RU2354464C2 (ru) * | 2007-05-29 | 2009-05-10 | Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Способ очистки почвы от нефтяных загрязнений |
-
2012
- 2012-03-20 RU RU2012110658/13A patent/RU2496588C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1790593C (ru) * | 1990-03-16 | 1993-01-23 | Виктор Григорьевич Чеверев | Способ создани профилактического покрыти против ветровой и водной эрозии грунтов |
| SU1765419A1 (ru) * | 1990-09-14 | 1992-09-30 | Институт горного дела | Способ рекультивации откосов отвалов скальных пород |
| RU2354464C2 (ru) * | 2007-05-29 | 2009-05-10 | Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Способ очистки почвы от нефтяных загрязнений |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2754141C1 (ru) * | 2020-12-07 | 2021-08-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Добыча Надым" | Способ защиты грунтов от эрозии |
| RU2779153C1 (ru) * | 2021-12-27 | 2022-09-05 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Добыча Надым" | Способ защиты наклонной поверхности грунтов от эрозии |
| RU2807596C1 (ru) * | 2023-06-14 | 2023-11-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук | Способ защиты грунта от эрозии и создания зеленого покрытия |
| RU2817344C1 (ru) * | 2023-08-30 | 2024-04-15 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Способ закрепления и восстановления почвенно-растительного покрова нарушенных земель с использованием биополимера-структурообразователя |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012110658A (ru) | 2013-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108184358A (zh) | 一种物理与生物结合改良盐碱地的有效方法 | |
| Agaba et al. | Hydrogel amendment to sandy soil reduces irrigation frequency and improves the biomass of Agrostis stolonifera | |
| CN105028121B (zh) | 一种大桂花树高成活率移栽技术 | |
| Indoria et al. | Role of soil physical properties in soil health management and crop productivity in rainfed systems–II. Management technologies and crop productivity | |
| CN105815077B (zh) | 一种适用于南方霜冻地区的木薯栽培方法 | |
| CN101317542A (zh) | 一种沙地樟子松育苗方法 | |
| CN104322312A (zh) | 一种沙漠地区固沙植生结构 | |
| CN103348830A (zh) | 利用植物型改性沙土治理沙地的方法 | |
| CN103583214B (zh) | 一种治沙新方法 | |
| CN103343010A (zh) | 一种新型土壤改良剂 | |
| CN103348798A (zh) | 利用改性沙土育树治理沙地的方法 | |
| CN101755513A (zh) | 一种用泥炭改良风沙土的方法及其应用 | |
| CN107311810A (zh) | 沙土地土壤改良方法 | |
| RU2496588C1 (ru) | Способ защиты грунтов от эрозии и создания зеленого покрытия | |
| CN104145557A (zh) | 一种旱地苹果树的集雨保墒方法 | |
| CN105935023A (zh) | 一种采用含蛭石的营养土对含硫酸盐的沙质土进行原土绿化的方法 | |
| CN110547151A (zh) | 一种利用秸秆治理沙漠的方法 | |
| Galeș et al. | The influence of aquasorb on morpho-physiological properties on corn and soybeans yield, in the conditions of Iaşi county | |
| CN109717026A (zh) | 一种盐碱地种植玉米的方法 | |
| CN107935756A (zh) | 一种蚯蚓粪多功能有机肥的生产方法 | |
| CN114287302A (zh) | 一种冀东滨海稻区机收稻固碳减排、减肥增效的方法 | |
| CN103351868A (zh) | 改性沙土 | |
| CN114342629A (zh) | 黄土丘陵区新修梯田土壤快速培肥方法 | |
| CN103355028A (zh) | 利用植物型改性沙体治理沙漠的方法 | |
| CN106892736A (zh) | 一种草坪生长剂及其制作方法、使用方法 |