Способ повышения водопрочности структуры дерново-подзолистой почвы

Способ повышения водопрочности структуры дерново-подзолистой почвы

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству и почвоведению, а именно к методам повышения водопрочности почвенной структуры путем внесения в почвы различных веществ.

Известен способ повышения водопрочности почвенной структуры путем внесения нефтяного битума [1]. Он заключается в обработке почвы эмульсией нефтяного битума.

Основным недостатком данного способа является необходимость внесения высоких доз нефтяного битума - более 10 т/га.

Известен способ повышения водопрочности почвенной структуры путем внесения торфяных клеев [1]. Он заключается в получении щелочной вытяжки из торфа, ее нейтрализации и обработке этой вытяжкой почвы.

Основным недостатком данного способа является необходимость внесения высоких доз торфяных клеев - более 10 т/га.

Известен способ повышения водопрочности почвенной структуры путем внесения крилиумов - продуктов, полученных на основе метакриловой и акриловой кислот [1].

Основным недостатком данного способа является необходимость внесений достаточно высоких доз крилиумов - более 500 кг/га.

Известен способ повышения водопрочности структуры почвы путем внесения модификатора - полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарата [2].

Основным недостатком данного способа является невозможность повышения водопрочности почвенной структуры дерново-подзолистой почвы до водопрочности структуры чернозема.

Целью изобретения является повышение эффективности использования модификатора - полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарата - для повышения водостойкости структуры дерново-подзолистой почвы.

Техническая сущность изобретения заключается в том, что в дерново-подзолистую почву вносят раствор полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарата с добавкой солей железа (III), что усиливает микро- и наносегрегацию в супраполимерной гумусовой матрице, которая ответственна за водопрочность почвенной структуры.

Поставленная задача решается тем, что в способе повышения водопрочности структуры почв, заключающемся во внесении в почвы раствора полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарата модификатора в раствор дополнительно вводят соли железа (III).

Предлагаемый способ позволяет значительно повысить эффективность использования полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарата для повышения водопрочности структуры почв.

Нижеследующий пример раскрывает суть предлагаемого изобретения.

Пример 1.

Для определения водоустойчивости использовали воздушно-сухие агрегаты дерново-подзолистой почвы размером 4,5-5,0 мм. В агрегаты дозатором было добавлено по 10 мкл воды. После этого агрегаты выдержали в эксикаторе с относительным давлением паров воды ~ 100% в течение 2 суток.

Затем в часть агрегатов в каждый увлажненный агрегат добавили по 10 мкл раствора полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарата различных разбавлений и выдержали при 100% влажности еще сутки.

В другую часть агрегатов добавили по 10 мкл раствора полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарата различных разбавлений с добавками хлорида железа (III) и выдержали при 100% влажности еще сутки.

Для определения водопрочности поместили почвенные агрегаты в кассету высотой 6 мм, в ячейки диаметром 6 мм, к нижней части которых была прикреплена проволока диаметром 1 мм, делящая ячейку пополам и поддерживающая почвенные агрегаты. Кассету (квадрат 8×8 с 64 ячейками) поместили в ультразвуковую ванну, которую заполнили водой. Определение водоустойчивости провели согласно методу Андрианова при воздействии на систему ультразвуком, рассчитывая водопрочность (водоустойчивость) по Качинскому [3].

Пересчет с концентрации модификатора, выраженной в мг/мл, на расход в т/га проводили, основываясь на весе изучаемых агрегатов, концентрации применяемых растворов, плотности почвы 1,2 т/м и пахотном слое, водоустойчивость структуры которого обеспечивали, глубиной 25 см.

Таблица 1
Влияние расхода полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарата с добавками хлорида железа на водопрочность агрегатов дерново-подзолистой почвы
№	Расход полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарата, кг/га	Расход хлорида железа по Fe (III), кг/га	Водоустойчивость почвенных агрегатов, %
1	0	0	50
2	20	0	81
3	15	0	80
4	25	0,26	88
5	3,2	0,26	93
6	3,2	0,51	89

Водопрочность агрегатов чернозема составляла 88-90%.

Полученные результаты свидетельствуют, что, внося растворы полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарата с добавками хлорида железа (III), удается повысить водопрочность структуры дерново-подзолистой почвы до водопрочности черноземов и даже ее превысить. Кроме того, водопрочность, соответствующая прототипу, возникает при вынесении примерно в 5 раз меньших количеств полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарата.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет значительно повысить эффективность использования полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарата для повышения водопрочности структуры дерново-подзолистой почвы, снизив необходимые дозы внесения, повысив тем самым производительность способа.

Литература

1. Вершинин П.В. Почвенная структура и условия ее формирования. - М.: Издательство академии наук СССР, 1958, с.148 и 151.

2. Федотов Г.Н., Добровольский Г.В., Шоба С.А., Рудометкина Т.Ф., Шалаев B.C. Способ повышения водопрочности структуры почв. Патент РФ №2430953, 2011.

3. Качинский Н.А. Физика почвы. 4.1. - М.: Высшая школа, 1965, с.309-312.

Способ повышения водопрочности структуры дерново-подзолистой почвы, заключающийся во внесении в почву раствора полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарата, отличающийся тем, что в раствор дополнительно вводят соль железа (111) при массовом соотношении соли железа (111) и полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарата, равном 0,26-0,51 кг/га : 3,2-25 кг/га соответственно.