Способ определения количества гипса для почв солонцовых комплексов

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к химической мелиорации солонцовых почв. Определение количества гипса для почв солонцовых комплексов включает подготовку насыщенного водного раствора гипса, контактирование его с твердой фазой почвы, отделение с последующим определением нормы гипса по расчетному натрию. Подготовку насыщенного раствора гипса осуществляют путем настаивания в термостате при 28-30oС до концентрации, когда при определении кальция на титрование 5 мл холостой пробы расходуется 14,90,1 мл 0,01 N раствора трилона Б. Контактирование раствора гипса с твердой фазой почвы осуществляют при 20-30oС в течение 2 ч. Изобретение позволяет повысить точность определения нормы гипса. 6 табл.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к химической мелиорации солонцовых почв.

Известен способ определения количества гипса, заключающийся в том, что определяют содержание обменного натрия в почве по методу Шолленбергера, затем рассчитывают норму гипса (1).

Однако этот способ требует учета доли водорастворимого натрия, определяемого по данным водной вытяжки, что существенно искажает содержание натрия в ППК, а также емкости поглощения (анализа длительного и трудоемкого). Кроме того, в годовом и сезонном аспектах это самый динамичный показатель и в значительной степени зависит от условий увлажнения и высушивания (табл. 1).

Известен способ определения нормы медиоранта по порогу коагуляции (3). Коллоидный раствор титруют насыщенным раствором гипса с помощью колориметра-нефелометра ФЭК-56 и титровальной приставкой ТПР со светофильтром 7. В процессе титрования измеряют оптическую плотность раствора, которая по ходу коагуляции коллоидов в связи с укрупнением повышается, достигая в конце коагуляции постоянной величины. Этот способ приемлем для почв с резко выраженными отрицательными водно-физическими и физико-химическими свойствами (солонцы многонатриевые).

Известен способ определения доз гипса методом донасыщения (модификация Березина и др.), основанный на учете количества кальция, который может поглотить из насыщенного раствора солонец и несолонцеватая почва (2). Этот способ по сравнению с методом Шолленбергера дает более устойчивые результаты (табл. 1).

Недостатком его являются завышенные дозы, особенно в мало- и средненатриевых солонцах, а также отсутствие единого надежного критерия при учете поглощения кальция несолонцеватой почвой. Как установлено в настоящее время, даже в пределах одной подзоны наблюдается сильное варьирование в поглощении кальция несолонцеватыми почвами.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту относится способ определения норм гипса по расчетному (вытесненному) натрию, описанный в модификации Березина (2). Он состоит в подготовке насыщенного раствора гипса в течение длительного времени (до одного и более месяцев в зависимости от температуры), контактирование его с твердой фазой почвы в течение суток, отделение с последующим определением норм мелиоранта по расчетному натрию - по разности между количеством поглощаемого кальция и вытесненного магния. По разнице в количестве кальция в холостой пробе и в фильтрате вычисляется величина поглощения кальция. Вытесненный магний рассчитывается по разнице в количестве трилона Б, пошедшего на титрование суммы кальция и магния и кальция. Определение нормы гипса длится 20-24 ч, не считая дополнительных операций (приготовление насыщенного раствора, подготовка почвы).

Указанный способ не обеспечивает точного определения норм гипса, так как не имеет ограничении по температуре, концентрации и времени взаимодействия вытеснителя с твердой фазой почвы. По мнению Березина и др. (2), этот способ не учитывает роли других катионов и возможности поглощения кальция в виде карбонатов.

Задача изобретения - повышение точности определения нормы гипса и унификации условий проведения способа.

Поставленная задача достигается тем, что в способе определения количества гипса для почв солонцовых комплексов, включающем подготовку насыщенного водного раствора гипса, контактирование его с твердой фазой почвы, отделение с последующим определением норм гипса по расчетному натрию, подготовку насыщенного водного раствора гипса осуществляют путем настаивания в термостате при 28-30oC до концентрации, когда при определении кальция на титрование 5 мл холостой пробы расходуется 14,90,1 мл 0,01 N раствора трилона Б, контактирование с твердой фазой почвы осуществляется при 20-30oC в течение 2 ч.

Заявляемая совокупность условий проведения анализа является существенной и позволяет унифицировать систему и избежать в какой-то степени дополнительного поглощения кальция, растворения гипса и карбонатов.

В отличие от прототипа, где подготовка насыщенного водного раствора гипса ведется в разном температурном режиме (зимой 15oC - летом 20-22oC) в заявляемом способе термостатирование при 28-30oC стимулирует растворимость гипса. На четвертые сутки настаивания при 26-30oC на титрование 5 мл холостой пробы расходуется 15,0 против 11,2 мл при 13-16oC (табл. 2).

В соответствии с этим при низкой концентрации кальция в водном растворе гипса из почвы извлекаются гипс и карбонаты, при высокой часть его расходуется на вытеснение магния либо имеет эффект необменного поглощения кальция (табл. 3).

Как следует из данных табл. 3, в диапазоне концентраций кальция в холостой пробе 51,8-58,4 мгэкв (12,75-14,6 мл трилона Б) поглощения его из насыщенного водного раствора гипса мелиорированным солонцом не отмечается. Наоборот, фиксируется растворение внесенного мелиоранта - увеличение кальция в испытуемом растворе составило 6,4-1,4 мгэкв/100 г почвы. Дальнейшее увеличение концентрации кальция от 60,8 до 69,8 мгэкв (15,2-17,45 мл) приводит к необменному поглощению его в количестве 0,4-2,6 мгэкв/100 г почвы.

Таким образом насыщение кальцием водного раствора до концентрации 59,2-60,0 (14,8-15,0 или 14,90,1 мл) сводит к минимуму растворяющий эффект внесенного мелиоранта и отражает фактическую нулевую нуждаемость солонца в кальции. Это подтверждается и прямым определением обменного и водорастворимого натрия в фильтрате, количество которого составляет 0,52 мгэкв/100 г почвы и представлено преимущественно водорастворимым натрием (0,30 мгэкв/100 г почвы, табл. 3).

Использование в предлагаемом способе концентрации кальция, когда на титрование холостой пробы идет 14,90,1 мл трилона Б, снижает норму мелиоранта по сравнению с прототипом (15,4-16,1 мл): в солонцах с резко выраженными отрицательными свойствами (многонатриевые) на 22,7% (33,5 против 41,1 т/га), в малонатриевых - на 20% (8,9 против 10,7 т/га, табл. 4).

В предлагаемом способе использование двухчасового контактирования в температурном режиме 20-30oС хотя и не является доминантой в общей совокупности признаков, однако, стабилизируя систему, позволяет избежать дополнительного поглощения кальция из насыщенного раствора гипса, ускорить и повысить точность определения нормы мелиоранта.

Из данных табл. 5 следует, что при суточном настаивании поглощение кальция почвой из насыщенного раствора гипса выше, равно как и выше количество вытесненного (расчетного) натрия по сравнению с двух-трехчасовым настаиванием: при 20oС на 0,6, при 24oС на 0,4 мгэкв/100 г) почвы или соответственно на 1,3 и 0,9 т/га гипса (солонец многонатриевый).

Это подтверждается прямым определением натрия в фильтрате за вычетом водорастворимого натрия водно-спиртовой вытяжки, где исключается растворение гипса и карбонатов в ходе анализа (табл. 6).

Таким образом, установленное количество натрия прямым путем (за вычетом водорастворимого, табл. 5, 6) и расчетное (по разности между поглощаемым солонцом кальцием и вытесненным магнием) практически не разнятся между собой (16,0 против 16,1 мгэкв/100 г).

Предложенный способ осуществляется следующим образом.

Навеску почвы 5 г, просеянной через сито диаметром 1 мм, помещают в плоскодонную колбу на 150-200 мл и заливают 100 мл насыщенного водного раствора гипса, подготовленного настаиванием в термостате при 28-30oС с концентрацией, когда на титрование 5 мл холостой пробы расходуется 14,90,1 мл 0,01 N раствора трилона Б, взбалтывают 5 мин и ставят в термостат при 20-30oС на 2 ч.

По истечении указанного времени взаимодействия суспензию фильтруют. В фильтрате определяют общепринятыми методами сумму кальция и магния и кальции в холостой пробе кальций.

Пo разнице трилона Б, пошедшего на титрование суммы кальция и магния и кальция в фильтрате, определяют количество вытесненного магния. Разница между содержанием кальция в холостой пробе и фильтрате дает количество поглощаемого кальция. По разности поглощаемого кальция и вытесненного магния определяют вытесненный (расчетный) натрий.

Величина расчетного натрия берется в основу расчета нормы гипса N = 0,086 Na+ h d, где N - норма гипса, т/га; 0,086 - масса мг.экв гипса, г; Na+ - расчетный натрий, мг.экв/100 г почвы; h - мощность мелиорируемого слоя, см; d - объемная масса, г/см3.

Предлагаемый способ достаточно надежен, отличается быстротой и обеспечивает более высокую производительность результатов. По сравнению с прототипом дозу гипса можно определить за три человеко-часа против 20-24 человеко-часов.

Унификация условий проведения анализа по концентрации раствора, toС, времени взаимодействия дает экономически и экологически обоснованную норму гипса не только в многонатриевых, но и малонатриевых солонцах. В зависимости от солонцеватости по сравнению с прототипом экономия затрат на проведение мелиорации составляет от 4 до 23%.

Заявляемая совокупность признаков дает возможность определить не только норму гипса, но и проводить контроль за качеством гипсования, а также точнее определить норму гипса при повторной мелиорации и избежать влияния других катионов в ходе анализа.

Способ апробирован в лабораторных условиях и в полевых опытах солонцовых стационаров проблемной лаборатории по мелиорации солонцов Омского государственного аграрного университета.

Источники информации 1. Аринушкина Е.В Руководство к химическому анализу почв, 1962.

2. Березин Л.В., Градобоева В.Ф., Елкина В.С. Определение доз гипса для мелиорации солонцов методом донасыщения. Почвы Омской области и эффективность удобрений - Науч.тр. ОмСХИ, 1973, т.113 (прототип).

3. Парфенов А.И., Зорик Р.А., Способ определения количества мелиоранта для солонцовых почв. Авт. свид. 1541510. Заявка 4324773 от 8 сентября 1989 г.

Формула изобретения

Способ определения количества гипса для почв солонцовых комплексов, включающий подготовку насыщенного водного раствора гипса, контактирование его с твердой фазой почвы, отделение с последующим определением нормы гипса по расчетному натрию, отличающийся тем, что подготовку насыщенного раствора гипса осуществляют путем настаивания в термостате при 28-30C до концентрации, когда при определении кальция на титрование 5 мл холостой пробы расходуется 14,90,1 мл 0,01 N раствора трилона Б, контактирование с твердой фазой почвы осуществляют при 20-30C в течение 2 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вяжущим средствам для закрепления почв и песков и может быть использовано для их закрепления при строительстве и эксплуатации магистральных газопроводов и продуктопроводов, железных дорог, автомобильных дорог, откосов каналов, оснований опор линий электропередач и связи

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к составам для мелиорации орошаемых черноземных почв, подверженных содовому засолению

Изобретение относится к способам рекультивации земель и может быть использовано при восстановлении земель, нарушенных при добыче полезных ископаемых открытым способом

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для интенсификации промывок щелочных засоленных почв со степенью осолонцевания от 10 до 60%

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам обработки почвы, направленным на увеличение ее гидроаккумуляционной способности

Мелиорант // 1496707
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в цветоводстве и лекарственном растениеводстве при выращивании особо ценных культур

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к мелио-

Изобретение относится к области сельского и лесного хозяйства и может быть применено при освоении орушенных торфяных почв

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к средствам , используемым для химической мелиорации почв, и может быть использовано для Предотвращения содонакопления при орошении черноземных почв

Изобретение относится к области агрохимии и может быть использовано для устранения чрезмерной кислотности почв

Изобретение относится к мелиоративным препаратам для повышения плодородия почв. Мелиоративный препарат выполнен в виде экструдатов диаметром 3-5 мм. По одному из вариантов препарат включает отход промышленности - низкокальциевую золу-унос каменных углей Экибастузского происхождения и цемент или гипсовый алебастр. Препарат дополнительно может содержать кизельгур, или технический углерод, или их смесь при массовом соотношении золы-уноса и дополнительного компонента 1:1. Мелиоративный препарат по другому варианту включает технический углерод и цемент или гипсовый алебастр и может дополнительно содержать кизельгур при массовом соотношении технического углерода и кизельгура 1:1. Количество цемента или гипсового алебастра в мелиоративном препарате составляет 17-30% от массы смеси. Изобретение обеспечивает прибавку урожайности зеленой массы ячменя на черноземных луговых солонцах в 4,3-6,2 раза, увеличение в 1,7-2,6 раза длины колоса и, соответственно, урожайности зерна. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 7 ил., 9 табл.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Субстрат состоит из минеральной основы - глинистых отложений природного сырья, в качестве которых используют глину Эредвит, содержащую калий более 10% и фосфор 3,5%. В качестве азотных соединений используют верхний 0-15 см слой почвы, извлекаемый после выращивания зернобобовых культур, в количестве 8-10%. Дополнительно в субстрат вводят 0,3-0,5% водного раствора йодистого калия. Способ позволяет повысить приживаемость саженцев. 2 табл., 2 пр.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и мелиорации. Способ включает подготовку почвы, внесение в почвенный слой природного кремнийсодержащего минерального сорбента-мелиоранта, посев или посадку семян, уход за посевами и уборку урожая. При этом в качестве кремнийсодержащего минерального сорбента-мелиоранта в почву вносят неактивированный диатомит Камышловского месторождения Свердловской области в дозах 2-4 т/га. Диатомит вносят по фону минеральных удобрений, соответствующему N90P90К90. Кроме того, диатомит вносят поверхностно перед предпосевной культивацией или нарезкой гребней после внесения минеральных удобрений. При этом вносят неактивированный диатомит с размерами частиц менее 2 миллиметров. Для внесения используют отсев от производства сортового диатомита химического состава по сухому веществу, % вес.: SiO2 - 76,76; Al2O3 - 7,74; Fe2O3 - 4,35; FeO - 0,99, TiO2 - 0,3; CaO - 0,7; HgO - 1,17; SO3 (сульфит) - 0,15. Способ позволяет повысить урожайность. 1 з.п. ф-лы, 16 табл.

Изобретение относится к мелиорации почв и подготовке грунтов к рекультивации и может быть использовано для очистки почв или грунтов земель различного назначения. Способ мелиорации почв для подготовки грунтов к рекультивации заключается в очистке почв и грунтов от водорастворимых органических и неорганических ксенобиотических соединений на основе поглощения их вмещающим материалом. Сначала очищаемые почвы и грунты увлажняют очищающим водным раствором, в качестве которого используют пресную воду с природными или синтетическими комплексонами, затем производят полив нормой не более 800 м3/га и выдерживают в зависимости от гранулометрического состава почв грунтов в течение не более 1 часа для песчаных почв и грунтов и не менее 5 часов для глинистых почв. После этого очищаемые почвы и грунты покрывают вмещающим материалом, предварительно пропитанным идентичной очищающей жидкостью. При визуальном наблюдении на поверхности материала кристаллов соли вмещающий материал удаляют и отмывают от солей. Изобретение обеспечивает снижение трудозатрат и эффективное удаление загрязнителей. 10 ил., 1 табл., 7 пр.

Изобретение относится к области ремедиации почв и может быть использовано при очистке земель различного назначения, загрязненных мышьяксодержащими соединениями. Состав для ремедиации почв, загрязненных мышьяксодержащими соединениями, содержит опоку, обработанную хлоридом железа(III), и окислитель пероксид кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%: опока - 99,5, хлорид железа(III) - 0,2, пероксид кальция - 0,3. Состав снижает содержание водорастворимых форм мышьяка в почве от 90 до 96,8% и обеспечивает иммобилизацию соединений мышьяка(V) на алюмосиликате опоки. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к агрохимии и может быть использовано при получении ионообменной смеси для рекультивации нарушенных вечномерзлых почв. Описывается способ получения ионообменной смеси для вечномерзлых почв. Способ включает смешение 88 мас. % насыщенного клиноптилолита и 12 мас. % насыщенного анионита ЭДЭ-10П. Перед смешиванием исходные клиноптилолит фракции 0,3-0,4 мм и анионит подвергают предварительной обработке, обеспечивающей получение насыщенного определенными биогенными катионами клиноптилолита и насыщенного определенными ионами биогенных элементов анионита. Изобретение обеспечивает ионообменную смесь, насыщенную необходимыми растениям элементами питания в оптимальных соотношениях с учетом агрохимических свойств исходной вечномерзлой почвы. Внесение указанной ионообменной смеси в вечномерзлую песчаную почву в нормах 4-12 т на 1 га под многолетние травы при рекультивации приводит к повышению плодородия этой почвы за счет повышения содержания питательных веществ в этой почве в 3-5 раз при увеличении содержания гумуса в 4,3 раза, нитратного азота, подвижных форм фосфора и калия - в 3,8-5,5 раза и при снижении кислотности почвы с рН 4,6 до рН 5,9. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к химической мелиорации солонцовых почв

Наверх