Способ предотвращения содового засоления орошаемых черноземных почв

Способ предотвращения содового засоления орошаемых черноземных почв

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: химическая мелиорация . На поверхность почвы вместе с поливной водой вносят состав, содержащий , мае.: гипс 0,398-0,792; | бензо-15 краун-5 0,079-0,119; конденсированная сульфитспиртовая барда 0,059-0,099, вода остальное. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ИЮ ОП Фй

РЕСПУБЛИК (Я)5 С 09 К 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЩСУДАРСТВЕНМЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4888672/1S (22) 06.11.90 (46) 30.06,.92.,Бюл . Н 24 (71) Украинский научно"исследовательский институт почвоведения и агрохимии им. А.Н. Соколовского (72) С.A. Балюк, Г.М. Белоненко, Н.Г, Лукьяненко и П.Ф„ Савенков (Я ) 626.87(088.8) (6) Авторское свидетельство СССР

М 414986, кл. С 09 К 17/00, 1972.

Изобретение относится к сельскому. хозяйству, а именно к способам, химической мелиорации орошаемых черноземных почв.

Известен способ химической мелиорации различных почв (солонцеватые почвы различного механического состава, солонцы и др.), включающий внесение в почву гипса, глиногипса, Фосфогипсэ и других кальцийсодержащих веществ, способных обменно вытеснять поглощенный натрий кальцием данного вещества.

Однако известные мелиоранты характеризуются недостаточной активностью .кальция вследствие относительно невысокой их растворимости, а следовательно, и незначительной мелиорирующей способностью.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ рассоления почв, сущность которого заклю« чается в том,что на поверхность почвы вносится природный гипс с последующим перемешиванием его с почвой под.,.SUÄÄ 1744091 . А i

2 (54) С11ОСОБ ПРЕДОТВРАЦЕНИЯ СОДОВОГО

ЗАСОЛЕНИЯ ОРОШАЕМЫХ ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ (57) Использование: химическая мелиорация, На поверхность почвы вместе с поливной водой вносят состав, содержащий, мас,<;, гипс 0,398-0,792; бензо-15-краун-.5 0,079-0, 119; конденсированная сульфитспиртовая барда

О, Ор9-0, 099; вода остальное. Ч табл. слоем воды, которую после отстоя3 те 3 чение 2-3 дней сбрасывают, Однако известный способ характ6физуется слабой раст.воримостью природ

1 ного гипса и недостаточной активностьюионов кальция, что в конечном итоге . не приводит к быстрому и полному удалению соды. Кроме того, весь технологический процесс является довольно сложным и не обеспечивает максимального вымывания ионов натряя.

Цель изобретения - повышение эф фективности за счет усиления мелиори,руюцего действия гипса.

Поставленная. цель достигается тем, что в известном способе, включающем внесение на поверхность почвы гипса и полив водой, гипс вносят с поливной водой совместно с бензо-15-краун-5 и конденсированной сульфитспиртовой бардой при следующем о . соотношении компонентов, мас.4:

Гипс 0,398-0,792

Бензо-15-краун-5 0,079-0,119

Конденсированная

174409 сульфатспиртовая барда 0,059-0,099

Вода Остальное

Бензо- 15-краун-5 - макрогетероциклическое соединение, которое является эффективным экстрагентом, катализатором интерфазных реакций и мембраноактивным соединением. Молекулярный вес его 2Ь8,31. Данное вещество на- 10 зывают краун-эфиром или .коронол . Химическая формула его С щ Н о О . Плотност ь данного вещества d + 1, 113; вязкость 28;8 сП (20 С); показатель преломления о 1,464, температура !5 воспламенения 182 С.

Конденсированная сульфитспиртовая барда (КССБ) - порошкообразное вещество темно- коричневого цвета с содержанием 25-301 основного вещества темно-коричневого цвета. Плотность

1, 12-1, 14 г/см, Пока за тел ь водоотдачи и вязкости высококальциевых, пресных и минерализованных растворов (до 1503). Термостойкость по водоотда- 2S че до 200 С.

Мелиоративный эффект при применении данного способа на орошаемых поч- .вах достигается за счет того, что внесенный бензо-1j-краун-5 способст- ЗО вует лучшему растворению гипса, а следовательно,и большему выходу активного кальция,. вызывающего ускоренное ,замещение поглощенного почвой иона натрия на ион кальция. Добавление же

КССБ способствует стабилизации данно го мелиоранта.

В табл. 1 приведены эксперимен. тальные данные по активности ионов кальция и дисперсности в зависимости от различных соотношений используемых компонентов предлагаемого способа в сравнении с известным (прототипом).

Ф

Из приведенных данных видно, что при добавлении к природному гипсу бензо-15-краун-5 в количестве 0,0790,119 мас.3. КССБ в количестве 0,0590,099 мас.4 и воды остальное наблю» дается увеличение дисперсностй (устойчивости) до 39,0-55,0 3 и, особенно заметно, повышение активности ионов кальция до 15,3-17,8 мг-экв/л.

Это связано с тем, что при данном соотношении взятых компонентов наблюдается значительное растворение приI 53 . родного гипса за счет введения бензо-15-краун»5, способствующего образованию гомогенного раствора, а также конденси рова нной сул ьфитспиртовой

4 барды, оказывающей стабилизирующее, дейст ни е.

Стабилизирующее действие КССБ связано с образованием (утолщением) гидратной оболочки под влиянием покрытия их адсорбционным слоем. При достаточно большой концентрации дисперсной фазы в суспензии происходит значительное увеличение числа контактов частиц, приводящее к коагуляционному структурообразованию и постепенной седиментации агрегированных частиц, а следовательно, и снижению дисперсности и активности ионов кальция, что и наблюдается в известном способе (npo тотипе). При этом дисперсность в способе-прототипе равна 22,03, а активность ионов кальция достигает всего

4,1 мг-экв/л.

В фосфогипсе активность ионов кальция еще ниже, чем в гипсе и ко" леблется в пределах 1,25-2,52 мг экв/л, что в конечном счете и сказывается на незначительном его мелиорирующем эффекте.

Пример. В поленом опыте /к "з.

"Коммунар" Первомайского района Харьковской области) на мелиорируемых почвах (чернозем обыкновенный мощный тяжелосуглинистый с признаками содового засоления) испытывали влияние различных мелиоративных приемов на их физико-химические свойства и урожай сельскохозяйст.венных культур при орошении. К природному гипсу, который используется для мелиорации почв, до6авляют бензо-.1)-краун-5 и KCCb, Необходимый раствор приготавливают в агрегате ПЖУ-4,5 и перекачивают с помощью насоса (плунжерный насос-дозатор-НД) в приемную емкость установки для ввода жидких мелиорантов и удобрений. Эта уста нонка обеспечивает введение приготовленного раствора в заданных количествах B поливную воду.

Разработанный мелиорант вводят в почву дождевальной машиной (ДКШ "Волжанка"). Расход необходимых реагентов: гипс 1800 кг, что составляет 0,5954; бензо"19-краун-5 300 кг, что сострвляет 0,0994; конденсированная сульфитспиртовая барда (КССБ) 240 кг, что соста вляе т О, 0 793; вода поли вная норма 00000 кг/га. Время стоянки дождевальной машины на позиции 2 ч. Выращиваемая культура - кукуруза на -зеленый корм.

0,059"0,099

Остальное

Таблица 1

«ЯЮ

ФЭ ЮЮ«Ю Ю

Активность кал ьция, мг-экв/л

Расход материала

Состав

Опыт исперсость, 3

4:по массе в пере счете на кг

1в еюЕВЭФЕ ю

0,596 1800 22,0

Осталь- Остальное ное

0,595 1800 55,0

0,099 300

0,079 240

Осталь-.Остальное ное

1 Гипс

4,1

17,8

2 Гипс

Бензо-15-краун-5

КССБ

Вода

В табл. 2 приведены результаты полевых испытаний (пахотный слой 0 "30 cM) предлагаемого способа при орошении в сравнении с известным (прототипом) и при различном сочетании вверженных компонентов.

Экспериментальные данные, приведенные в табл. 2, свидетельствуют о том, что разработанный способ для пре« 1О дотвращения засоления черноземных почв обладает высокой мелиорирующей способностью, Это подтверждается тем, что в мелиорируемой почве увеличивается количество водопрочных агрега- 15 тов до 60,23 (против 40,24 в прототипе), уменьшается объемная масса с 1,39 до 1,15 г/см,увеличивается водопроницаемость с 0,U до3,4 мм/мин, уменьшается фактор дисперсности с

27,0 до 5,8, ь также заметноувеличивается активность кальция с 7,8 до

I7,4 мг-зкв/л.

В табл. 3 даны экспериментальные данные по солевому составу предлага, емого способа при различном сочетании

II оведенных компонентов.

Мз приведенных данных видно, что при мелиорации, данных почв происходит улучшение соотношения катионов в сто- 30 рону увеличения содержания ионов кальция и повышения его активности, что оказывает существенное влияние на хи" .мические, физические и Физико-химические свойства обработанных почв .

В табл. 4 приведены показатели урожайности кукурузы на зеленый корм, использование предлагаемого способа в сопоставлении с известным и при различном сочетании введенных компонен" @ тов.

91 б

Из приведенных данных табл. 4 вид.но,.что применение предлагаемого мелиорирующего способа приводит к повышению урожайности сельскохозяйстренных ,культур на 3-443.

Ожидаемый экономический эффект от применения разработанного способа на орошаемых площадях только Харьковской области составит около 2 млн.рублей в год.

Применение предлагаемого способа позволяет помимо улучшения химических

Физических, водно-физических и агрохимическИх свойств мелиорируемых почв ра сшир ит ь объемы мелиорати вных работ, уменьшить расход кальцийсодержащих материалов (гипс и др.), а также повы- сить урожай различных сельскохозяйст венных культур.

Формула изобретения

Способ предотвращения содового засоления орошаемых черноземных почв, включающий внесение на поверхность почвы гипса и полив водой, о т л и ч а о шийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет усиления мелиорирующего деиствия гипса

jere вносят с поливной водой совместно с бензо-15-краун-5 и конденсирован ной сульфитспиртовой бардой при следующем соотношении компонентов, MB C . о .

Гипс 0,398-0, 792

Бензо"15-краун-5 0,079"О, 119

Конденсированная сульфитспиртовая барда

Вода

17ч4091

Продолжение табл.

«м»

Расход материала исперсность, 3

Состав

Опыт кальция, мг-экв/л

4:по массе в пере счете на кг

1 4, 1

О, 199

0,099

0,079

Остальное

0,398

0,099

0,079

Остальное

600 37,5

Остальное

240

36,4

15,0

Остальное

42,0 16,2

240

О, 792

О, 099

0,079

Остальное

Остальное

41,0

15,3

Остальное

240

40,1

15,0

Остальное

1800 ,240

240

16,0

41,2

Остальное

240

42,5,16,4.

Остальное

1800 420

240

40,2

16,0

Остальное

120

14,4

38,0

Остальное ! Гипс

Бензо-16-краун-5

КССБ

Вода

Гипс

Бенэо-15-краун-5

КССБ

Вода

Гипс

Ьензо-15-краун-5

КССЬ

Вода

Гипс

Бензо-15-краун-5

КССБ

Вода

Гипс

Ьензо-15-краун-5

КССБ

Вода

Гипс

Бензо-15-краун-5

КССБ

Вода

Гипс

Бензо-15-краун-5

КССБ

Вода

Гипс

Ьензо-15-краун-5

КССБ

Вода

Гипс

Ьензо-1 5.- кра ун-5

КССБ

Вода

0,988

0,099

0,079 .

Остальное

О, 595

О, 059

0 079

Остальное

О, 595

0,079

0,079

Остальное

О, 595

0,119

О, 079

Остальное

0,595

О, 138

О, 079

Остальное

0,595

0,099

0,039

ОстальАктивность

ПРоДолжение та1»л.

1744091

Расход материала

Опыт

Активность кальция, мг-экв/л

Состав исперсность, 3

»»»

Ф:по s nepe массе счете. на кг

° ф

О, 595 1800

О, 099. 300

О, 099 . 180

Осталь» Осталь39,0

15,3 ное, ное

О, Я5. 1800

О, 099 300

0,099 .300

Осталь Остальное ное

0,595 1800

0>099 300

0,119 -,: 360

Осталь- Остальное. ное

44, 5 16,9.16,1

42,4

Таблица 2

Содереан е агрегатов 0,25-l0 мм, а к массе фактор дисперсности.

Активность t+

1 мг-экв л

Объемна л масса, г/см

Водопроницаеность мм/мин в

1. ч наблкщений

Доза мелиоранта

Опыт Соста в

Ф по массе в пересчете кг/га воэдувно" водоуссукик тодчиаык

- 1.39

67,0 . 40i2 27,0

0,8

1 Гипс

Вода.(прототип}

2 Гипс бенэо-.!5-краун-5

КССБ

Вода

60,2 5,8

3,4.85,5

1,32

Гипс Бенэо-15-краун-5

КССЬ

Вода

47,4

18,7

1,23

78,5

2,0, 10,0

Гипс

Бенэо-15-краум-5

КССБ

Вода

55,9

54,8 11,2

1 25

Гипс

Бенэо-15-краун-5

КССБ

Вода l,8

75,1 2,1

10,0 . 1,23

Гипс

Бенэо-15-краун-5

КССБ

Вода

80,5

56,2

75 к!

1,29 1,4

50,9," 13 l

Гипс

Бензо-15-краун-5

КССБ

Вода

7,8

80,9

8 Гипс

Бензо-15-краун-5

КССБ

Вода

3i0

1,20

57. 7 э г

12 Гипс

Бензо-1>-краун-5

KCCb

Вода

13 Гипс

Бензо-19-краун-)

КССБ

Вода

14 Гипс

Бензо"15-краун-5

КССБ

Вода

0,596 1800 7,8.

Осталь- Осталь.ное ное

0,595 !800 17,4

0,099 : 300

0,079 240

Осталь- Остальное . ное

0 398 1200 . 11 0

0,099 300

0,080 . 240

Осталь- Остальное . ное

О, 792 2400 13,2

0,099 300 ,О, 079. 240

Осталь- Остальное ное

0,595 !800 12,8

0,079 240

0,079 240".

Осталь" Остальное ное

0,595 1800 !4,8

0,119 300

0,079 240

Осталв- Остальное ное

О, 595 . 1800 12, 1

0,099 300

О, 059 180

Осталь- Остальное ное

0,595 1800 15,5 О, 099 300

О, 099 300

Осталь- Остальное мое е е юм»»» »»»»»»»»»»»»»»»»»»»»

1744091

Таблица 3

Соста в доза иелиоранта

Опыт

СОз Нсоз С1 SOФ

Ф по массе в пересчете на кг/га

0,39 О, l2 1,80 0,97 0,43 0,90 0,02 . 1,1

0,12 246 182 0,40 055 003 33

Гипс О, 398

Ъензо-15-краун-5 0,099

300

035 013 179 115 043 076 002 1 ° 5

КССБ

Вода.

Гипс бенэо-15-краун-5

0,28 0,14 2,11 1,40 0,42 0,69 0,02 2;О

КССБ

Вода

Гипс

Бензо-15-краун-5 о,30 о,12 г,а1 1,28 0,41 0,72 о,ог 1,8

Осталь0,079

Остальное

КССБ

Вода

* .0,26 0 12 2,19 1,50 О 40 0 64 0,03 2 3

Гипс

Бенэо-15-краун-5

КСГЬ

Вода

-с"7

300

Гипс

Бензо-15-краун-5

0.34 0,13 1,90 1,20 0,40 . 0,75 0,02 1,6

КСС6

Вода

8 Гипс

Бенэо- 15-краун-5

О 25 О 13 2 20 1 55 О 41 О 60 %,02 2 5

Остальное

0,099

Остальнос

КССБ

Вода

1 Гипс Вода (прототип)

2 Гипс

Бенэо-15-краун-5

КССБ

ВоАа

0,596

Остальное

0,595

0,099

0,079

Остальное

0,080

Остальное

О, 792

0,099

О,079

Остальное

О ° 595

О, 079

0,595

О, 119

0,079

Остальное

0,595 .

0,099

0 ° 059

Остальное

0,595

0,099

Остальное

Остальное

Остальное

24ЬО

300

Осталь" ное

240

1600, 300

Остальное

Остальное

300

Содервание ионов, иг-экв/л

Са" М за Кав К+

От новение катионов

Са ва

Na+.1 744091

Та бли ца 4

»à «ое

Доза мелиоранта

ВЭЮ»»» аВ»

Состав

Опыт

Кукуруза на зеленый корм, ц/га 4 по массе в пересчете на кг/га

»»«»»«»» V

О, 596 1800

Остальное Остальное

Гипс

Вода (прототип) 358,0

° е»

518, ь

450,8

478,9

КССБ .

Вода

0,079 240

Остальное Остальное

0,595 " 1800

О, 079

5 Гипс

Бензо-1 5-кра ун-5

460, 2

КССБ

Вода

6 Гипс

Бензо-15"краун-5

О, 079

Осталь ное

О, 595

0,119

Остальное

l800 . 300

481 6.

0,0.79 240

Остальное Остальное

0,595 1800

0,099. . 300

КССБ

Вода

Гипс

Бензо-15"краун-.5

4Я,1

0,059 180 "

Остальное Остальное

О, 595 1800

0,099 300

КССБ

Вода

8 . Гипс

Ьенэо" 15-краун-5

В

494.3

0,099 300

Остальное Остальное

«ее «

Составитель Л. Квардакова

Техред И,Коргеитал Корректор .А. Обручар ее»»»4»»«е»«е» «ее ее» а »

Тираж .Подписное комитета по изобретениям и открытиям -при ГКНТ СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

КССБ

Вода

Редактор Н. Киштулинец

Ф

Заказ 2168

ВчИИПИ Государственного

113035, Производственно-издательский комбинат ".Патент", r.Óêãîðîä, ул. Гагарина,101

2 Гипс

Ьенэо-1 5-краун-5

КССЬ

Вода

3 Гипс ,Ьензо-1)«крэун-5

КССЬ

Вода

4 Гипс

Ьензî" 15-краун-5

О, 595

0, 099

0i 079

Остальное

0,398

0,099

0,080

Остальное

О, 792

О, 099

1800

300

240

Остал ь н ое,, 1200

300

240

Остальное

2400

300