Способ улучшения структуры почвы

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. 7/02 с присоединенИем заявки Мо Государственный комитет СССР но дедам изобретений н открытий(2) Авторы изобретения М.Г,Шульга,Л,Н,Можейко,Ф,В.Рекнер и А.Я.Метра Ордена Трудового Красного Знамени институт химии древесины.1 Н Латвийской ССР и Всесоюзный научно-,исследовательскийинститут по применению полимерных материалов в мелиорациии водном хозяйстве(54) СПОСОБ УЛУЧШЕНИЯ СТРУКТУРЫ ПОЧВЫ 30 Изобретение относится к мелиорации почв и может быть использовано в сельском и лесном хозяйстве, а также в гидротехническом и дорожном строительстве, 5Известны 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 - лигносульфонатов н их производных, почву предварительно обрабатывать раство ром соли/ей металла/ов 11.Известен способ улучшения физической структуры почв путем нанесения на нее последовательно растворов полиакриловой кислоты (ПАК) и поли этиленимина (ПЭИ) 2).Недостатком этого способа является незначительное повышение водопрочности почвенных агрегатов.25 Целью 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 комплексовпблиэтиленимвна с рядом металлов (Гез, Си и т.д.) лежит в пределах 2-7, это позволяет вносить раствор полиэтилеиимина 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 0,5-1.В качестве солей металлов применение солей Ре , Си, Саа, М и т.д. предпочтительнее.Нормы расхода зависят как от типапочвы, так и от решаемой задачи (соз дайия водопрочной структуры, борьбыс водной и ветровой эрозией, применения способа для дренажных засыпок).Пощааеяие водопрочности почвенной структуры в присутствии полиэтиленимина в общих чертах может бытьприписано электростатическому взаимодействию катионного полимера с лигяосульфонатами, имеющими ярко выраженный,анионный характер. В результатетакого взаимодействия пройсходитосаждение лигносульфонатов в порахпочвогрунта, т.е, перевод их в нерастворимое состоянйе,Необходимо также отметить рольпбЬИътиленимина как промотора ад"гезиилигносульфонатов к йоверхйости почвенных частиц.Осуществляется способ следующимобразом.Готовят водные растворы структурообразователя,-полизтиленйьййаи солей"металлов указанных концентраций в необходимых количествах,определяемых нормами расхода. Почвувначале обрабатывают смесью раствора полиэтиленимина с содями металловпутем разбрызгивания по поверхностипочвы и затем вносят таким же образом раствор лигносульфонатов илиих производных. После этого почвуперемешивают, например, с помощью,культиватора,.Ддя, закрепления бесструктуряЫх почв и почв, подвержен-ных дефляции, с целью борьбы с водной и ветровой эрозией, достаточнопоследовательного нанесения растворов. В результате такой обработкиобразуется влаго- и воздухопроницаемая пленка, через которую без затрудненийпрорастают семена.Ниже приведены результаты лабора-" торяйх испытаний способа. В качЕстве логносульфоната используют сульфитно-спиртовую барду (ССБ). Почвенныеагрегаты получают перемешиваниемрастертой и пропущенной через сито0,25 мм воздушно-сухой почвы срастворами сульфитно-спиртовой барды+ полиэтиленимин + ГеС 1 з пря влажности оптимального структурообразования (26 от веса почвы), Водопрочность определяют методом мокрогопросеивания и характеризуют процентом водопрочных агрегатов,Результаты измерения водопрочяости приведены в табл.1, Как видно изтаблицы, почвенные агрегаты, полу 15 ченные по предлагаемому способу,имеют водопрочность, до 25 раз превьааающую водопрочяость почвенныхагрегатов, полученных известным способом, при незначительном расходе20 полиэтиленимина (от 0,06 до 0,35от веса почвы).Предлагаемый способ не толькоповышает в значительной мере водопрочность почвенной структуры, т.е,р 5 улучшает водно-Физические свойствапочвы, но и.способствует повышениюее плодородия за счет внесения впочву макроэлемеятов в виде медленноусвояемых Форм азота (-ИН) и микроэлементов (8, Са"+, Ге , Сц и др.).Кроме того, предотвращение смыва лигносульфонатов и их производныхпод действием дождевых, талых и прочих вод с поверхности почвы предполагает не только эффективное использование структурообразователя, но иуменьшает вероятность загрязненияокружающей среды самим препаратом.. Примерные концентрации я нормы 40 расхода исходных веществ в зависимости от области применения приведеныв табл. 2.х о ее й1 х о Х с сл Ц оЦ схх ое м о ч д оо оЛЮ СЧо(Ч р М од Ф в Я х х вхГ х 2 х 2 хх хцй хсзр е хо е о 1 х хахцо - Е охо 1 дл о едо о юх со оо Р) сЩ сох олл Хйо Ио.ое цжохх лмЩх о оЧГ ъ1 1Юо и оо жо ео РЮ цИю Ю бРо . ю о мчм м735228 Таблица 2Примерные концентрации и нормы расхода веществв зависимости от области применения способаи область применения способаНормы расхода Исходные концентрации водных растворов 1, Мелиорация - для повышения водо- прочности почвенной структуры 300-500 кг/га ССБ 40-75 кг/га полиэтил а) 10 ССБ, 1 ПЭИ, 1 соли металла б) 20 ССБ, 1,5 ПЭИ,1 соли металла15-40 кг/га солиметалла а) 5 ССБ, 1 ПЭИ, 1 соли металла 1-1,5 л/м2при 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 почвыпри соотношении компонентов, укаэанных втабл.1 для создания дренажных эасыпок а) 30 ССБ, 3 ПЭИ, 1 соли металла 3-5 л/м при соотношении компонентов, указанных в табл,1 3. Дорожное и аэродромноестроительство- для предотвращенияпыльности 1-2 л/м при соотношении компонентов, указанных в табл.1 а) 5 ССБ, 1 ПЭИ, 1 соли металла б) 10 ССБ, 1 ПЭИ, 1 соли металла Формула изобретения 50 ЦНИИПИ Эаказ 2287/2 Тираж 723 Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4- для борьбы с воднойи ветровой эрозиейс целью созданияповерхностной пленки- для укрепленияоткосов; каналов,дамб, отвалов,насыпей с целью придания высокой водопрочности и оптимальных механических по- казателей 1. Способ улучшения структуры почвыпутем внесения в нее водного раствора солей металлов и лигносульФонатов или их производных с последующей культивацией, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повьзаения водопрочности структуры почвы, последнюю дополнительно обрабатывают водным раствором полиэтиленимина,2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что обработку почвы полиэтиленимином проводят в концентрации от 1,0 до 3,0 вес,.Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе1.,Авторское свидетельство СССР 9 489492, кл,А 01 В 7/02, 1974.2, Авторское свидетельство СССР 9 520962, кл,А 01 .И 7/00, 1973 (прототип).