Способ мелиорации почв засоленного ряда
Патент 990146
Авторы
Способ мелиорации почв засоленного ряда
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕХЕЛЬСЗЗУ
<и>990146
Союз Советских
Социалистических
Республик (63) Дополнительное к ьвт. свид-вур р, м з
A 01 G 25/00
С 09 K 17/00
Р2) Заявлено 020979 (21) 2806563/30-15 с присоединением заявки Но
Государственный комнте г ссср ао делам изобретений н открытий (23) Приоритет
Опубликовано 230183 Бюллетень Ио 3
j$3) УДИ 626.87е
:631.619(088.ô
Дать опубликования описания 230183!
=4
S. Б. Кумаков, Г. 8. Мартыненко и И. Р,-:" ХОрунженко-, ! I
i -" /
Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт (72) Авторы изобретения
t7l ) Заявитель 54) СПОСОБ МЕЛИОРАЦИИ ПОЧВ ЗАСОЛЕННОГО РЯцК
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам мелиорации почв.
Известен способ мелиорации почв засоленного ряда путем введения в почву воды, т.е. почвенный раствор, которую подвергают затем электролизу.
Часть нежелательнык ионов при этом извлекается из почвы и осаждается на электродах 1 ).
Однако при реализации этого способа в почву с водой сначала вводятся нежелательные ионы, содержащиеся в ней, а затем в процессе электролиза их из почвы извлекают.
Известен также способ мЕлиорации почв засоленного ряда (например, содовых солончаков-солонцов с высоким содержанием карбонатов кальция/ путем дозированного введения в почву вощя с добавлением в нее серной кислоты и с последующим промыванием почвы нейтральной водой (2).
Однако при реализации этого способа наблюдается недостаточная скорость и эффективность процесса очист:ки почвы от нежелательных ионов, и необходимы большие количества воды для промывания почвы после введения в нее подкисленной вша, что требует дополнительных трудозатра . l
Цель изобретения - ускорить npogecc, повысить эффективность очистки почвы от нежелательных ионов, снизить трудозатраты и расход воды. эта цель достигается тем, что согласно способу мелиорации почв засоленного ряда путем обработки почвы подкисленной водой, в качестве подкисленной воды используют анолит, получаемый при предварительном электролизе поливной воды.
Предварительный электролиз полив-т.. ной воды и введение в почву лишь анолита позволяет исключить попадания в почву нежелательных ионов — католита.
По способу рекомендуется производить полив возделываемых культур аиолитом, тем самым совместить процесс полива с операциями по мелиорации.
Через электролизер, имеющий анод, катод и разделяющую диафрагму, уста:новленный на пути потока воды, про пускается постоянный ток. Вблизи анода образуются минеральные кислоты, состав которых зависит от минерального состава исходной воды, материа,ла электродов и потенциалов электро дов, вблизи катода образуются мине990146 ральные щелочи. Диафрагма служит для предотвращения смешивания католита и анолита. Для поливов культур, возделываемых на щелочных почвах, используется анолит, кислотность кото- . рого зависит от времени контакта воды 5 с анодом, и может регулироваться изменением расхода воды через анодную секцию. Католит время от времени отводится из электролизера в коллекторно-дренажную сеть, где нейтрали- Я зуется углекислым газом воздуха. но может быть нейтрализован и в специ=* альных отстойниках. Расход воды через катодную секцию значительно мень ше, чем через анодную. г5
Пример 1. В двухсекционном электролизере с картонной диафрагмой, с электродами из графитопласта за
0,5 ч контакта воды с электродами получают анолит и католит, анализы которых приводятся в табл. 1(цифры даны в пересчете на 1 л). Напряжение на электродах 20 В, сила. тока
0,1 А. Количество обработанной воды—
3 л. Повторность — трехкратная. 25
Из приведенных данных следует, что общая минерализация при электролизе исходной воды уменьшается. в основ ном, за счет бикарбонатов и хлора.
Из катионов наиболее значительна 30 убыль в анолите ионов натрия. Таким образом, анолит содержит преимущественно смесь соляной и.серной кислот с солями °
35, Пример 2. Проводят .сравнение эффективности промывки образцов (10х х10х10 см ) солонцового горизонта
В 34-44 пойменно-луговых почв поймы
2.—
Нижнего Дона различными растворами.
Вариант 1 — промывка раствором минеральных кислот, полученным электролиэом исходной воды до рН 5,00 (предлагаемый способ).
Вариант 2 — промывка исходной водой, подкисленной серной кислотой до рН 5,00 (1 ). Состав исходной во;ды по примеру 1. Повторность — трехкратная.
Для удаления воздуха иэ образцов перед началом опыта создавали гидростатический напор снизу (до появления на поверхности образцов сплошной пленки воды). Во время опытов (продолжительность 440 ч).на поверх- 55 ности образцов поддерживали постоянный слой соответствующего промывного раствора (1,5 см ). Температура образцов 23-25 С. Режим промывки - непрерывный. 60
Анализы водной вытяжки приведенные в табл. 2, .свидетельствуют об ускоре нии процесса рассоления при реалиэа= ции предлагаемого способа по сравнению с известным.
Результаты механического анализа, приведенные в табл. 3, свидетельствуют об улучшении физического состоя,ния почвы при осуществлении нового способа по сравнению с известныМ.
Результаты анализов обменных основайий, приведенные в табл. 4, свидетельствуют об ускорении процесса рассолонцевания почвы при осуществлении
1 предлагаемого способа по сравнению с известным.
В табл. 5 .приведены результаты определения общего гумуса (по методу
Тюрина1 в почве, подвергаемой мелиорации по предлагаемому и по известному способам. увеличение содержания общего гумуса, наблюдающееся во всех опытах по .кислованию (рН 4) связано, видимо, со снижением относительного содержания гуматов натрия и полуторных окислов, которые легко вымываются, и увеличением нерастворимых гуматов:кальция и магния.
На фиг. 1 представлены изменения щелочности .фильтров (кривая 1 — для варианта 1, кривая 2 — для варианта
2), на фиг. 2 - зависимость коэффициентов фильтрации от времени промывки (кривая 1 — для варианта 1, кри.вая 2 - для варианта 2).
Таким образом, использование,анолита поливной воды (смеси минераль- . ных кислот, получаемых в электролизере) для мелиорации солонцов обеспечивает получение кислоты непосредственно на мелиорируемой площади, возможность использования для поливов минерализованных (например, коллекторно-сбросных) вод} плавное в широких пределах регулирование кислотности поливной воды," расширение территории использования подкисленных поливных вод для мелиорации щелочных nî÷â, регулирование щелочности почв с целью повышения урожайности поливных культур и предотвращения осолонцевания, исключение транспортировки серной и других кислот к мелиорируемым площадям, а также исключение дополнительной промывки.
Возможно использовать раствор ще-: лочей, получаемый в электролизере, для мелиорации кислых почв.
Преимущество предлагаемого способа перед известным заключается ,также в лучшем рассолонцовывающем действии смеси минеральных кислот, получаемых электролизом поливной воды, в сравнении с подкислением поливной воды серной кислотой.
С!1
CO
Ci с
D
}с
ОЪ
Ю
\О
} с
%4
CO ь с
l
I
I
1 !
1
l
I
1
1 Ф
ЧР с
С1
}}Ъ
Ю
} с
tel
О\
СО с
CO
3»«
Ю с
Ю th
}с
О с
c%t
%О с
1
l .
3
1
%Ч
%O
«333
Ch
CO с
%-4
Ю
Ю с
%1 о
Ю
%-4
Cl с
О
I
I
I
1
I
}О}
1
cd
}И}
1 I !
С3}} 3
I 1", 1
1
} ! !
Ch 4
% 1 о
431
CO
Ю о
Ф
Ю
° 4
%3
Cl с
1 !
1
Ch
Ю с о
СЧ .
% 4 с
%О
1««
С}
Ю
Ch ь о с
Ю
%"4
Ю
Ю с
Ю!
3
I
D с
СЧ
Cl
Cl с, Cl
Ctt
СЧ
Ch
Ю с
D о
1 °
Ю
:1
1
I
%0
Ю с
% }
Ю с о
1
}
1 !
%}3
СЧ ь
СЧ
О
СО
СЧ
Ю
Ю
t4}
СЧ ь с
\}
43} с
Ю
43}
%.4
%4
433}
% 1 ь о
4«3}
СЧ
° Ь
Ю
Ot
Ю
Ю с
° . 4
% }
Ю с
Ю 4 с
Ch
«43
Cl
Ю
433} 4 с
О б%
О3 (Р 3. с
Ю
%}3
СЧ
Cl
Я х
\О
% }
Cl с
СО
%.4
Ю с
СЧ .
Ю с
Clо
I СЭ!
Ю
С»3 с
СЧ
СО
cFI с
CO
% }
1 ф !
С34 с
СЧ
%О
%О с
1 с
СЧ
I !
I.
4%)
Ю
С«}
Ю с о с
Ot
43} с Ct
43)
%О
Ю
Сс с
Ch
%.} с
Ю
CO
%-1
%О с
%}3
CO а с
4«}
° 3}3
1«
Ch
С1
tA
% 4
ttl
С«) с
%О
Ю
tO с
Р4
%О
РЪ
Ю
CO с
СЧ
ФЧ с
%О
«
Ю 4
00 с
3»}
%-}
СЧ
\О
СЧ с
Cl м. с
СО
С1!
3
1 .I
Ю
Ю
} с
1 СЧ
}}3 3%
3 1 °
Сс
%4 п
33,3 н
Я
}» о х
3С ж
Ц оф
33 Ц
C3 O сС Р}.ф о
I ф.l Ж
М I О}! о.ф
}"„133} }С! ОО} а!ОО} !
Г" 1361
I 1
3-4
3%1 I
1 ъ l
} о
ЭСЛ!
М} о} — }
М1
1 н ! <-3 1
I .
} 13
1 м м
8! 3
13!.
1 Ф I
IvI !
I cd 1
Х
1 Л
1 I
1 I
1,00 I
° 1 .Е
}}}} I х й!
11 д с} .1 а}О!. }V21
1 Ж1 . 3 ф!
33!
Щ
d}}u }
٠— 3
О} и!
81
Х}
1 1
1 1 — -3
1 I а
I 1.,81
1- — — 1
990146!
}С I о
}О}}Н ОС}ф
}}} l !, о
Вфо мял ....1
1, 1
1 1
Vl ! }
13
%-4
3
3 О I о
}й
1 3
О%
I . Ж
1
I. ф
}}} I U
М
}%} }
I 3
О 1
3 1 tit I
3 с
Э } I
Х I 3%}
Х} и 1 — }
Р !
Э I O
3% 1 33.
O3 O о
3"
:I -:-Ч
ttl . } ц . о
33
СО
%}3 с
Ю
%.1 с
О\
%3 с
Ю
tCt с
Ю Ю
%3«} с
Ch
СЧ с
l
3
11
I
3
I
I
I
I
I
1
1
1 !
3.
1
1
1
I
I
«
1 !
1 !
1 (I, I>
11
990146
Таблиц а 3
Физи-: чес:.. кая гли на,%
Размер фракции мм
Гигроско личная вода, .%
Содержание фракций %
Физически песок
0,010,005
Образец
0,25 0,250,05
0,050i01
0,0050,001
0,001
10,34 8,72 12,24 68,70 9,69 90,31
Исходный 6,73
19,59 8,94 10,83 60,64 9,59 80,41
Вариант 1 5,26
12,33 17,87 9,62
60,18 12,33 87,67 вариант 2 4,71
Т а б л и ц а 4
% от суммы
) Содержание мг-экв на 100 r Сумма
Исходный, 28,76
85,43
37,94
6,75 46,34 14,57
10,83
0,60 38,00 1,58
Вариант 1
98,42
30, 55
26,39 . 11,01
0,74 36,64 .2,02
Вариант 2 25,20
97,90
31,44
10,67
Таблица 5:, >
Формула изобретения
Способ мелиорации почв засоленного ряда путем их обработки подкис ленной водой, о т л.и ч а ю щ и й45 с я тем„ что, с целью ускорения и .повышения эффективности очистки почвы от нежелательных ионов, снижения трудозатрат и расхода воды, в качестве подкисленной воды используют анолит, 5Q получаемый при предварительном электролизе .поливной воды.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
416050, кл. A 01 С 25/00, 1971.
2. Авторское свидетельство СССР
9211944,кл. A 01 N 7/ÎÎ,1968(:ïðîòîòêï, Гумус на 100 г почвы, %
Образец
Исходный
1,37
Вариант 1
1,68
1,46
Вариант 2
Образе абсолютно сухой почвы
Са Mg Na
Na Na+ Mg Ca+ Mg
990146
Составитель Л. Серова
Техред A.йч!
Редактор Л. Гратилло
Корректор Е. Рсшко.
Подписное
Заказ 1/3
QO с е, ВЯ
AN
8 7,90
° w $g
Й
7,70 ь
Ъ
У ф Ф. с L7
Ъ ф Z4
Ф», 2f !
ss
30 N 90 QO 1И Ю gg Ж 2Э ЗИ ИО 3N ОР ФИ йремя аю качка плыац час
Фиг.1
М И ф Щ 1JO Ю If НУ Z/0 39 ЯЗО 888 3N 99 Щ8
8реию ви начат влита, чж
Фи@ Г
Тираж 719.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4