Способ мелиорации почв

Способ мелиорации почв

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ МЕЛИОРАЦИИ ПОЧВ, включающий подачу воды на участок и установку по его верхней границе анода, а по нижней границе в дрене - катода, и подключение их к источнику постоянного электрического тока, отличающийся тем, что, с целью повышения мелиорирующего эффекта, анод помещают в поток воды, подаваемой на участок. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подачу электрического потенциала на электроды проводят в два этапа - снижая плотность тока с 1-10 -1-10 до 1-10 - МО-. А/см2.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,.SU... 1140722

4(Ю А 01 G 25 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3569213/30-15 (22) 30.03.83 (46) 23.02.85. Бюл. № 7 (72) В. Д. Гутыря, Л. В. Секретова, А. А. Гутыря и А. И. Кирсанова (53) 626.87.631.619 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 990146, кл. А 01 G 25/00, 1979.

2. Патент США № 2831804, кл. 204-131, 1958. (54) (57) 1. СПОСОБ МЕЛИОРАЦИИ

ПОЧВ, включающий подачу воды на участок

Ъ и установку по его верхней границе анода, а по нижней границе в дрене — катода, и подключение их к источнику постоянного электрического тока, отличающийся тем, что, с целью повышения мелиорирующего эффекта, анод помещают в поток воды, подаваемой на участок.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подачу электрического потенциала на электроды проводят в два этапа — снижая плотность тока с 1.10 — 1.10 до 1.105—

1.10-4 Д./см 2

1140722

Цель изобретения — повышение мелиорирующего эффекта.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу мелиорации почв анод помещают в поток воды, подаваемой на участок.

При этом подачу электрического потенциала на электроды проводят в два этапа— снижая плотность тока с 1 10 — 1 10 до

1 10 — 1-10 А/см .

На чертеже дана схема размещения электродов на мелиорируемом участке.

Способ осуществляется путем размещения анодов 1 в водовыпусках 2 из оросителя 3 в чек 4 и катодных шин 5 на закрытых дренах 6, заложенных на уровне грунтовых вод, и подачи воды на мелиорируемую площадь. Расстояние между анодами и катодаИзобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в орошаемом земледелии при освоении или улучшении засоленных и солонцовых почв, в частности при электромелиорации почв рисовых полей.

Известен способ мелиорации почв засоленного ряда, включающий обработку воды в электролизере и подачу на промываемый участок подкисленной воды (1).

Недостатком способа является невысокая эффективность, связанная только с химической нейтрализацией солей без использования эффекта электроосмотического переноса солей.

Наиболее близким к изобретению является способ мелиорации почв, включающий подачу воды на участок и установку по его верхней границе анода, а по нижней границе в дрене — катода, и подключение их к источнику постоянного электрического тока (2).

Однако известный способ мелиорации отличается недостаточной эффекти вностью.

Это обусловлено тем, что серная кислота, образующаяся из выделяющихся при электролизе воды ионов водорода и сульфат-ионов оросительной воды, неравномерно распределяется на мелиорируемой площади и накапливается около анодной линии. Повышенная концентрация кислоты вызывает разрушение минеральной части почвы, резкое изменение ее химико-минералогического состава, потери органического вещества и элементов питания растений, что снижает плодородие почвы. При проведении мелиорации в вегетационный период одновременно с выращиванием культуры риса такое накопление серной кислоты вызывает ожоги растений, что резко снижает урожай риса в прианодной зоне. Вследствие невозможности создания оптимальной концентрации кислоты и других полезных продуктов анодного окисления воды на всей мелиорируемой площади в местах с пониженным их содержанием снижается мелиорирующий эффект.

35 ми зависит от ширины чека и может составлять 150 — 200 м. Аноды 1 и катоды 5 соединяют с источником 7 постоянного электрического тока.

При включении электрического тока возникает электроосмотический поток воды с растворенными в ней солями к катоду, что увеличивает фильтрационную способность почв, вынос солей с фильтратом и способствует рассолению. На аноде протекает процесс электроокисления воды с выделением ионов и газообразного кислорода.

Серная кислота, образующаяся из ионов водорода и сульфат-ионов оросительной воды, смешивается в объеме водовыпуска с оросительными водами и, переполняя водовыпуск, поступает на мелиорируемую площадь в виде разбавленного раствора. Раствор серной кислоты, фильтруясь через почву, взаимодействует с карбонатами кальция. При этом увеличивается содержание водорастворимого кальция в почвенном растворе и образуется высокодисперсный гипс, обладающий повышенной активностью при вытеснении натрия из почвенного поглощающего комплекса, что приводит к рассолонцеванию почв, улучшению их водно-физических, физико-химических и агромелиоративных свойств. Для более эффективного использования запасов карбонатов кальция глубокогипсовых и безгипсовых карбонатных солонцов перед подачей воды проводят их глубокую вспашку, при которой происходит перемешивание солонцового горизонта с подсолонцовым карбонатным горизонтом и свежеосаженный гипс вступает в контакт с почвенным поглощающим комплексом солонцового горизонта. На содово-засоленных почвах кислота, фильтруясь через почву, нейтрализует щелочность этих почв.

Вначале электроокисление воды ведут при анодной плотности тока 1 10 з—

1.10 А/см, регулируя расход водовыпуска так, чтобы концентрация кислоты не превышала 3O/z во избежание разрушения минеральной части почвы и потерь органического вещества. Количество кислоты определяют в зависимости от общей щелочности, наличия карбонатов и содержания обменного натрия в почве мелиорируемого участка.

После внесения необходимого количества кислоты анодную плотность тока снижают до 1.10 — 1-10 4 А/см с тем, чтобы образование серной кислоты шло в количествах, необходимых для выноса продуктов мелиорации с промывными водами, а также для нейтрализации щелочности природных вод, поступающих на орошение. Использование анодной плотности тока больше 1 10 А/см нецелесообразно вследствие значительного увеличения затрат электроэнергии.

Подкисленная оросительная вода, фильтруясь через почву, растворяет водораст1140722

Составитель В. Губин

Техред И. Верес Корректор М. Самборская

Тираж 743 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор О. Бугир

Заказ 351/2 воримые,соли и продукты химической мелиорации, которые вместе с электроосмотическим потоком движутся к дрене. На катоде протекает процесс электровосстановления воды с образованием гидроксильных ионов и подщелачиванием придренной зоны. Поток фильтрующейся воды омывает шины и вместе с щелочным и продуктами электролиза поступает в дрену.

По окончании мелиорации ток отключают, водовыпуск и дрена работают в обычном режиме. Периодически электрообработку повторяют при анодной плотности тока

1.10 з — 1 10 4. А/см . Образующаяся при этом кислота нейтрализует соду, накапливающуюся в слое затопления при выращивании культуры риса и вредно влияющую на развитие растений риса, и щелочность природных вод, поступающих на орошение.

Последнее необходимо, так как при орошении водами развиваются процессы вторичного осолонцевания и ощелачивания почв.

Выделяющиеся на аноде газообразные продукты — кислород и хлор, образующийся при электролизе оросительных вод, содержащих хлорид,-ионы, частично растворяются в воде и вместе с ней поступают на мелиорируемую площадь. Кислород, хлор и образующийся в растворе гипохлорит, являясь сильными окислителями, повышают окислительно-восстановительный потенциал слоя аэрации и способствуют окислению сероводорода и других недоокисленных токсичных минеральных и органических соединений, 10 образующихся в анаэробных условиях слоя затопления.

Использование предлагаемого способа мелиорации засоленных и солонцовых почв обеспечивает по сравнению с известным повышение мелиорирующего эффекта, равномерность рассоления и рассолонцевания, использование продуктов анодного окисления оросительной воды в качестве химических мелиорантов и полное удаление щелочных продуктов электромелиорации с дренажщ ным стоком, увеличение износостойкости электродов и коэффициента земельного использования.