Способ улучшения структуры почвы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 11 735228 (61) Дополиительиое к авт. свид-ву (22) Заявлено 070778 (21) 2640114/30-15 (51)М. Кл.

A 01 Н 7/02 с присоединенИем заявки )(о

Государственный комитет

СССР по дедам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано25058О. Бюллетень 89 19

Дата опубликования описания 300 580 (53) УД б31.5 (088. 8) (?2) Авторы изобретения

М.Г,Шульга,Л.Н.Можейко,Ф.В.Рекнер и A.Я.Метра

Ордена Трудового Красного Знамени институт химии древесины. Н Латвийской CCP и Всесоюзный научно-,исследовательский институт по применению полимерных материалов в мелиорации и водном хозяйстве (?1) Заявители (54) СПОСОБ УЛУЧШЕНИЯ СТРУКТУРЫ ПОЧВЫ

Изобретение относится к мелиорации почв и может быть использовано в сельском и лесном хозяйстве, а также в гидротехническом и дорожном строительстве. 5

Известны способы улучшения физической структуры почвы путем внесения в нее синтетических полимеров— структурообразователей.

Для создания более устойчивой 0 к водной и ветровой эрозии почвенной структуры предлагается перед внесением структурообразователя — лигносульфонатовн их производных, почву предварительно обрабатывать раство- 15 ром соли/ей металла/ов (1)

Известен способ улучшения физической структуры почв путем нанесения на нее последовательно растворов полиакриловой кислоты (fIAK) и поли- 20 этиленимина (ПЭИ) (2).

Недостатком этого способа является незначительное повышение soдопрочности почвенных агрегатов, 25

Белью изобретения является повышение водопрочности структуры почвы.

Это достигается тем, что в известном способе, включающем в себя внесение в почву водных растворов солей металлов и структурообразователя — лигносульфонатов или нх производных — с последующим перевешиванием (культивацией)., почву дополнительно обрабатывают водным раствором полиэтиленимина., Кроме того, обработку псзчвы полиэтиленнмином проводят в концентрацииот 1,0 до 3,Овес.Ъ, Так как область рН существования стабильных комплексов пблиэтиленимина с рядом металлов (Fe, Си и т.д.) лежит в пределах 2-7, это позволяет вносить раствор полиэтилеиимийа совместно с раствором солей металлов. К тому же совместное внесение смеси растворов предпочтительней с технологической точкй зрения (уменьшается число операций осуществления способа, достигается более равномерное распределение реагирующих веществ по поверхности почвы).

Исходные концентрации водных растворов лигносульфонатов и их производных — 5-30%, полиэтиленимина (м.в. 4 10 )-1-3%, солей металлов

0,5-1В.

В качестве солей металлов применение солей Feз, Си, Ca, M и т.д. предпочтительнее.

735228

Нормы расхода зависят как от типа почвы, так и от решаемой задачи (соз дания водоярочной структуры, борьбы с водной и ветровой эрозией, применения способа для дренажных засыпок).

Пов(ааение водопрочности почвенной структуры в присутствии полиэтиленимина в общих чертах может быть приписано электростатическому взаимодействию катионного полимера с лигяосульфонатами, имеющими ярко выраженный,анионный характер. В результате такого взаимодействия пройсходит осаждение лигносульфонатов в порах почвогрунта, т.е, перевод их в нерастворимое состоянйе.

Необходимо также отметить роль полйътиленимина как промотора ад.

"i áçéè лигносульфонатов к йоверхйос ти почвенных частиц.

Осуществляется способ следующим образом.

Готовят водные растворы структурообраэователя, полизтиленймийа и солей металлов указанных концентраций в необходимых количествах, определяемых нормами расхода. Почву вначале обрабатывают смесью раствора полиэтиленимина с солями металлов путем разбрызгивания по поверхности почвы и затем вносят таким же образом раствор лигносульфонатов или их производных. После этого почву перемешивают, например, с помощью .культиватора,.Для, закрепления бесструктуряЫх почв и почв, подверженных дефляции, с целью борьбы с водной и ветровой эрозией, достаточно последовательного нанесения растворов. В результате такой обработки образуется влаго- и воздухопроницаемая пленка, через которую без затруднений прорастают семена.

Ниже приведены результаты лабора" торяйх испытаний способа. В icà÷Ûñò - ве логносульфоната используют сульфит— но-спиртовую барду (ССБ) . Почвенные агрегаты получают перемеЫиванием растертой и пропущенной через сито

0,25 мм воздушно-сухой почвы с, растворами сульфитно-спиртовой барды

+ FeCl и сульфитно-спиртовой барди

+ полиэтиленимин + FeCl> при влажности оптимального структурообразования (26% от веса почвы). Водопрочность определяют методом мокрого просеивания и характеризуют процентом водопрочных агрегатов.

Результаты измерения водопрочности приведены в табл.1, Как видно из таблицы, почвенные агрегаты, полученные по предлагаемому способу, имеют водопрочность, до 25 раз превыаающую водопрочяость почвенных агрегатов, полученных известным способом, при незначительном расходе

20 полиэтилеяимина (от 0,06 до 0,35% от веса почвы).

Предлагаемый способ не только повышает в значительной мере водопрочность почвенной структуры, т.е. р5 улучшает водно-физические свойства почвы, но и.способствует повышению ее плодородия за счет внесения в почву макроэлемеятов в виде медленно усвояемых форм азота (-NH) и микроэлементов (8, Ca, Fe, Cu и др.).

Кроме того, предотвращение смыва лигносульфонатов и их производных под действием дождевых, талих и прочих вод с поверхности почвы предполагает не только эффективное использование структурообразователя, но и уменыаает вероятность загрязнения окружающей среды самим препаратом.. Примерные концентрации и нормы

40 расхода исходных веществ в зависимости от области применения приведены в табл. 2.

735228

t

О

I <4

1 О

I

I х

t x х сР

<Ч

in л

»Ф !

Х х

СО

Ю

Pl c

Ю

Я

° !!)

Г м м

Ю

М

М

« л

CO с

Ю с3

» л

»" 4 с м и нй

pI u о х и х х Ф о а

V1 Ia X

e I .v и!

4 Ж и и (»»»

»»р»п

Ю (! л

t »f

1 х (»»» о

6 о н цо (V

Ю л

« л м

<Ч

I

I in с л»

»Л с

Ю!

Ю

I

1 ! .I

1

1 о 1

« ч и !

О Е и и

6 р м

Ю м Р4 л

Ia И

v e и

1 ж ю 1

»n «» 1

1- ° о е

PI Ф р» Я х! х

»!! о х ! с»» А3 л д и 2 е

Р» х »

o o о

Kl Ф и а х н н х .о е

Ю «1

PI Х ао х хлх

Мха хай хоо е х

woe

»х х ц — х о!

»»

«» с и

ill e

ОI н !

II О !

» е «»

Ео

i!I л

Я с! н, Ф

О PI ож х— » ож а!

И И о цо о !

О цх о о е с

I их хехо — е ох оя хл оехоос х х

Х О

Pl c

LA!!) Ю Г

1.

1

I

I

1

I

I

OО с

Ю

1 л

1О И и е

v r х х х»п

Pl c

Ю

»«4

1 0! л

СО ъ

Ю I w N

1

I се ж

1 IQ 01

vt u t=

Е! И i» I

1 ж 1 л

»«»

I » и

I е

I Р1 Ь» и и ж

I in

»»«СЧ

1 (Ч

1!

1

»

I

I

»»ъ

1 !О

u t u

Е I И

Ги

<Ю Ю

» м а х

53 ! х ое

»о оп ! иС

735228

Таблица 2

Примерные концентрации и нормы расхода веществ в зависимости от области применения способа область применения способа

Нормы расхода

Исходные концентрации водных растворов

1. Мелиорация

- для повышения водопрочности почвенной структуры

300-500 кг/ra ССБ

40-75 кг/га полиэтил, а) 10% ССБ, 1% ПЭИ, 1% соли металла б) 20% ССБ, 1, 5% ПЭИ, 1% соли металла

15-40 кг/га соли металла а) 5% ССБ, 1% ПЭИ, 1% соли металла

1-1,5 л/м

2 при соотношении компонентов, указанных в табл. 1 б) 10% ССБ, 1% ПЭИ, 1% соли металла а) 30% ССБ, 3% ПЭИ, 1% соли металла

0,2-0,6 г/кг почвы при соотношении компонентов, укаэанных в табл.1 для создания дренажных эасыпок а) 30% ССБ, 3% ПЭИ, 1% соли металла

3-5 л/м при соотношении компонентов, указ анных в т абл. 1

3. Дорожное и аэродромное строительство

- для предотвращения пыльности

1-2 л/м при соотношении компонентов, указанных в табл.1 а) 5% ССБ, 1% ПЭИ, 1% соли металла б) 1 0% ССБ, 1% ПЭИ, 1% соли металла

Формула изобретения

ЦНИИПИ Эакаэ 2287/2 Тираж 723 Подписное

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

- для борьбы с водной и ветровой эрозией с целью создания поверхностной пленки (через которую могут прорастать семена) ЮФ

2. Гидротехническое строительство

- для укрепления откосов; каналов, дамб, отвалов, насыпей с целью придания высокой водопрочности и оптимальных механических показателей

1. Способ улучшения структуры

- почвы путем внесения в нее водного раствора солей металлов и лигносульФонатов или их производных с последую- щей культивацией, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повыаения водопрочности структуры почвы, последнюю дополнительно обрабатывают водным раствором полиэтиленимина.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что обработку почвы полиэтиленимином проводят в концентрации от 1,0 до 3,0 вес.%.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1.,Авторское свидетельство СССР

В 489492„, кл.A 01 и 7/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 520962, кл.А 01 .И 7/00, 1973 (прототип).