Дата опубликования описания 05.06.80 (53) УДК 631.51 (088.8) Г. М. 1!1ульга, Л. Н. Можейко, Ф. В. Рекнер, А. Я. Метра, У. А. Карелнс и Д. К. Пилсетниеце (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени институт химии древесины (7! ) Заявители и Всесоюзный научно-исследовательский институт по применению полимеров в мелиорации и водном хозяйстве АН Латвийской ССР (54) СПОСОБ УЛУЧШЕНИЯ СТРУКТУРЫ ПОЧВЫ

ЛЕГКОГО СОСТАВЛ

Изобретение относится к мелиорации почв и может быть использовано в сельском и лесном хозяйствах, а также в гидротехническом и дорожном строительствах.

Известен способ улучшения физической структуры почвы (1), включающий внесение в нее в качестве структурообраэователя водорастворимых производных лигнина, например лигниносульфонатов, с предварительным внесением s почву солей металлов. Однако созданная таким !

О образом структура на почвах гегкого механического состава (песок, супесь) характеризуется низкой устойчивостью к разрушающему действию воды.

Известен способ улучшения структуры почвы, включающий внесение в нее раствора солей металлов, лигносульфонатов с дополнительной обработкой почвы водным раствором полиэтиленимина (2).

Недостатком этого способа является многостадийность технологического процесса структурирования, неравномерное распределение веществ по поверхности почвы и, как следствие этого, низкая механическая прочность почвенных агрегатов.

Целью изобретения является упрощение и удешевление технологии структуирования почвы легкого состава с одновременным повышением качества создаваемой почвенной структуры.

Поставлечная цель достигается тем, что в известном способе, включающем в себя внесение растворов солей металлов, полиэтиленимина н лигносульфонатов последний используют в виде щелочного раствора с рН = 8 вЂ” 11, в который перед внесением в почву вводят последовательно соответствующие растворы солей металлов и полиэтиленимнна. В качестве щелочной среды использование аммиачной воды и растворов гндроокиси калия предпочтительнее. Желательно применять следующие соли металлов: Fe, Cu, Zn, и др.

Исходные концентрации:

1!(елочного раствора лигносульфонатов ....

Водных растворов полнэтнленимина ......,1 вЂ” 3%

Солей металлов до 1%.

8570 Д

3 /3

Щелочная среда раствора препят"твует электростатическому взаимодействию гицрофильных групп лигносульфонатов и полизтиленимина между собой, в результате чего вязкость препарата не превьпцает практически вязкости щелочного раствора линосульфонатов соответствующей концентрации. Общий раствор хороцю распыляется и легко проникает в почву.

При внесении такого раствора в по гвы легкого механического состава, именпцих как правило, рН <7, происходит коагуляция прецарата с образованием нерастворимого комплекса лигносульфонат вЂ” полиэтиленимин, Катион соли металла при кислых значениях рН вступает в хелатообраэование как с молекулами лигносульфонатов, так и полиэтиленимина, а также в реакцию обменного поглошсния с поч венным поглощающим комплексом.

Это позволяет имитировать строение (архитектонику) природных почвенных органо-минеральных образований (систем пленок-гелен ня поверхности почвенных частиц) .

Одновременно происходит мелиорация кислых почв (отпадает надобность э известковании) и их удобрение за счет катионов щелоч4 ного реагента (К, NH4).

Осуществляют способ. следующим образом.

Готовят щелочной раствор лигносульфонатов путем разбавления концентрата щелочным реагентом до соответствующей концентрации, а также растворы полиэтиленимина и солей металлов. Затем в щелочной раствор лигносульфонатов при периодическом перемешивянни вливают последовательно растворы солей металлов и полизтиленимина.

Так, например, для получения 1 м препара.та в случае применения в качестве щелочного реагента аммиачной воды следует 50» сульфитно-спиртовой барды (50%, пл. 1,2 кг/л) разбавить 240 л аммиачной воды 10%-ной.

Затем в щелочной раствор барды ввести 300 л

0,51 FeCIq или CuSO4 и 400 л 1%-ного лолиэтиленимина.

Внесение структурообразуюшего раствора в почву может осуществляться с помощью типового опрыскивателя, например ОБТ вЂ” 1., на тяге трактором, Затем почва культивируется (предпочтительнее при оптимальной влажности структурообрязования), 5

35 ей в период до появ»ения всходов н улойывой дернины.

Нормы расхода н применяемые концентрации лигносульфонатов, полизтиленимина н солей металлов определяются KQK особенностями почвы (гумус, рН, механический состав), так и решаемой задачей (создание качественной водоирочной структуры, борьба с водной и ветровой эрозией, применение способа для дренажных засынок и т.д.)

Ниже приведены результаты»абораторных испытаний способа, В качестве лигносульфонатов использовали сульфитно-спиртовую барду с содержанием сухих веществ 50% (Слокского ЦБК)

Почвенные агрегаты получили перемецмвянием растертой и пропущенной через сито 0,75 мм воздушно-сухой почвы при раздельном и совместном внесении растворов сульфитно-спиртовой барды Ft.CI>, полиэтиленимина лри влажности оптимального структурообразования (23% от веса почвы), Водопрочность.определя»и методом мокрого просеивания и характеризовалк процентом содержа ния водо про чн ых агрегатов.

При определении изменения кис»очности почвы кяк результата внесения различных по содержанию сухих веществ ше»очных растворов препарата пользовались, лабораторным рН метром типа ЛП вЂ” 58.

Механическая прочность почвенных агрегатов определялясь по нестандартной методике: на весах, у которых одна весовая чаша заменялась специальным приспособлением, состоящим из двух круглых металлических пластинок, прикрепленных к металлическим серьгам.Нижняя серьга была неподвижной и могла только приподниматься и опускаться с помощью маховичка, а верхняя с помошью шарикового шарнира была подвешена к рычагу весов. 100 почвенных воздушно-сухих агрегатов размером

5 вЂ” 7 мм помещались на пластинку верхней серьги, нижняя серьга маховичком опускалась до прикосновения ее пластинки к агрегатам и затем гирьками, помещаемыми на другую чашку весов, определялась нагрузка, при которой происходило раздав»иванне агрегатов между пластинками. Механическая прочность выражалась в граммах нагрузки, разрушившей агрегат.

Как видно из табл. 1, созданная по предлагаеВозможность внесения лигносульфонатов. полиэтиленимина н солей металлов в одном растворе позволяет использовать их как высокоэффектнвнын протнвоэрозионный нрепярат и, в частности, при залужении песчаных откосов мелиоративных кзналов.

Защитная полимерная пленка, образуемая на поверхности почвы, предотвращает разрушение песчаного откоса водной и ветровой зро

55 зимому способу структура почвы характеризуется, как и прототип, высокой водопрочностью. Механическая же прочность почвенных агрегатов (табл. 2). полученных по предлагаемому способу, почти в два разя превышает таковую при раздельном внесении растворов. Сушественt но, что во всех случаях (табл. 1) по пред»ггаемому способу рН солевой вытяжки почвы повышается до нейтрального или с»абошелочного значения.

Табяниа 1. доарочрН солево (рНисх соо гноите ние вводы мых компонентов (ao объему) 5% ССБ

1% ПЭИ

0,5% FeClg

54,5 не меняется

0,8

53,8

0,8

20% ССБ

1% ПЭИ

1,4

75.2

76,1

6,7

° 1

0,5% FeOs

0,8

89,9

1,5% ПЗИ

1% аС1з

7,5

30% ССБ

3% ПЭИ

l% F8cI3

3,2

7,8

95,6

° \

3,2 l,4

Предлагаемый способ может быть использован в сельском хозяйстве для улучшения и создания агрономически цепной структуры на л .. чвах легкого состава, предотвращения дефля ции песков в районах пустынь, уменьшения испарения почвенной влаги и восстановления плодородия старопахотных и бросовых песчаных почв, а также для придания кислым (песчаным) по вогрунтам оптимальных параметров высокой водоустойчивости и значительной механической прочности. Последнее дает возможность использовать предлагаемый способ

738570 6 в гидротехническом, азродромном и дорожном строительствах нри наличии песчаных грунтов.

Водопрочность почвенных агрегатов, полученных прн раздельном и совместном внесении сульфитно-спиртовой барды (CCb), полиэтиленнмнна (ПЭИ) и FeCI и соответствующие рН солевой вытяжки почвы, представлена в табл. 1.

Механическая прочность почвенных агрегато в в воздушно-сухом состоянии, получе н ных при раздельном и совместном внесении сульфитно-спиртовой барды, полизтиленимина и

FeCIq, представлена в табл. 2.

738570

Таблица 2

Исходные концентрации

Механическая прочность агрегатов 5 вЂ” 7 мм (г/агрегат) предлагаемый способ прототип

5% ССБ

1% ПЭИ

0,5% РеС!з

0,5

10% ССБ

1% ПЭИ

0,5 FeCIq

20% ССБ

1,5% ПЭИ

1% FeClq

30% ССБ

3% ПЭИ

1% FeCI>

Составитель М. Шишкина

Техред М. Kyat

Корректор В. Синицкая

Редактор О. Иванова

Тираж 723 Подписное

Ц11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 2700/3

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

Формула изобретения

1. Способ улучшения структуры почвы лег. 4р кого состава, включающий внесение в нее водных растворов лигносульфонатов, солей металлов и полизтиленимина, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения качества почвенной струк-,4ч туры, лигносульфонатьт вносят в виде щелочного раствора, рН 8 вЂ” l l, в который перед внесением в почву последовательно вводят растворы солей металлов и полизтиленимина.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что для приготовления щелочного раствора лигносульфонатов используют аммнач; ную воду или раствор гндроокнси калия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авт. свид. СССР У 489492, кл. А 01 и 7/02, 1974.

2. Авт. свид, СССР по заявке N 2640114, кл. А 01 N 7/02, июль 1978 вЂ” прототип.