Способ химической мелиорации почвы

(51)4 С В 11/ 7 00 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ ЕЛЬСТ Р О рас В 24ки им. Н.Г.Холодческой химии оН.Ф ко,С,В,Паховельбиэ ильев,и Г.И. 60 9й МЕЛИ(57) Изобретение отсельского хозяйствапольэовано для осится к области и может быть истовки почвы путем атов или их смедобавками. Цель подг сили внесения в несей с удобритизобретения ьными ичение подвижнос е относится к сельс частности к способу тояния почвы п и ее ниж зЦелью изобение подвижнышение усвое является увели почве РО, по- творимого Р О ащение возможно тени ти в отв растениями, пр ти перехода фо римую форму пр держащих удобрние их расхода использования удобрительной рительной хит сфа в труднораство ении фосфорсопочву, уменьше ений а также возможность фосфоритов в качествдобавки беэ их предвческой обработки. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Патент ФРГ Р 19кл. А 01 М 7/02, 197 Изобретени комухозяйству, вулучшения сос р подготовке к возделыванию сельскохозяйственных культур.Фосфорные удобрения, вносимые в почву, используются растениями не полностью (в среднем 30-402). Большая их часть закрепляется в почве в виде нерастворимых соединений и становится недоступной для растений. Это требует постоянного внесения таких удобрений в избыточных количествах, что приводит к эафосфачиванию почв.В связи с высокой потребностью фосфорных удобрений не менее важной стала проблема использования фосфори;в почве и повышение усвоения творимого Р О растениями, предотвращение возможности перехода фосфатов в труднорастворимую форму при использовании в качестве добавки фосфорсодержащих удобрений, уменьшение расхода удобрений и воэможность использования фосфоритов в качестве удобрительной добавки беэ их химической обработки. Способ включает внесение в почву силикатов щелочных металлов в виде водного раствора концентрацией БдО 0,2-0,3 г/л в количестве 40-80 кг/га или смеси силиката с фосфорсодержащим удобрением при соотношении концентрации РО и 810 равном 0,1-ф,2-0,3) г/л. Фосфдриты предварительно смешивают с водным раствором силикатов в количестве 10- 202 от массы фосфорита. 2 э.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл. тов с низким содержанием фосфих химической обработки, чток экономии сырьевых ресурсовнию энергетических затрат приводстве удобрений.Способ включает внесение в почву силикатов щелочных металлов или их смесей с различными удобрительными (питательными) добавками в виде вод 5 ного раствора силикатов щелочных металлов (например, ИаБО) концентрацией в пересчете на Б 10 0,2-0,3 г/л в количестве 40-80 кг/га. При использовании в качестве добавки фосфорсо держащих удобрений их предварительно смешивают с раствором силикатов при соотношении концентраций РОудобрения к БО раствора, равном О, 1: 0,2-0,3 (г/л). При внесении в почву смеси силикат-фосфат указанной концентрации расход фосфорсодержащих удобрений в пересчете ца РО составляет 20-40 кг/гаСпособ предусматривает также возможность использования без предварительной химической обработки фосфоритов с низким содержанием Фосфора при их смешении с водным раствором силикатов щелочных металлов в количестве 25 10-20 от веса фосфорита.П р и м е р 1, Проведено исследование адсорбции Р О корневой системой растений в присутствии силикатиона, 30Наиболее благоприятная концентрация растворимого кремнезема для поглощения растворимого Фосфора растениями установлена на водных культурах.35Изучение поглощения РО проводили по известной методике, Пшеница, овес, горох, вика выращивались в растворе Кцопа 1 мес. В одной серии растения выращивали в растворе Кцопа 40 без изменений, во 2-й - в отсутствии фосфатов, в 3-й - вместо фосфатов добавлен силикат натрия, в 4-й присутствов;.ли Фосфать 1 и силикаты. Во всех питательных средах концентрация Р О была постоянной О, 1 г/л, а содержание Б 10 в водном растворе изменяли от 0,025 г/л до 0,35 г/л.Корневую систему (цеотделецную от стебля) помещают в раствор определенной концентрации Фосфат-иоца или со 50 держащий Фосфат- и силикат-ионы ца 24 ч, Затем корни промывают 30 с дистиллированной водой, избыток ее удаляют Фильтровальной бумагой и десорбируют 1 О 0,01 н, БаОН. Концентрацию Р О. определяют колориметрически с молибденовой синью. Реэультаты цо влиянию коццецтрации сцццкатиона на адсорбцию фосфат-иона корневой системой растениИ (мг РО на100 г сухого корня) представленыв табл. 1.Установлено, что растения четырехвидов, выращенные в отсутствии Р О,но содержащие Б 10, не адсорбируютРО(2-я и 3-я серии). Растения,выращенные в растворе Кнопа с добавкой Б 10, имеют максимальную биомассу как подземной, так и надземнойчасти растения в области концентраций Б 10 0,2-0,3 г/л (для пшеницына 507, для овса на 603). Корни растений, выращенных в растворе Кнопас концентрацией 0,2-0,3 г/л Б 10,адсорбируют на порядок больше Фосфора, чем по известному способу, Корнирастений из среды Кнопа, помещенныев раствор с фосфат- и силикат-ионамиимеют максимум поглощения РО в области концентраций О, 1 г/л Р 0 иО, 2-0,3 г/л Б 10Таким образом, внесение в почвусиликатов щелочных металлов или ихсмесей с фосфатами в виде водногораствора, концентрацией 0,2-0,3 гБдО в 1 л стимулирует усвоение растворимого фосфора растениями.Оптимальное количество силиката,внесенного в почву, составляет 4080 кг/га. При больших или меньшихколичествах показатели ухудшаются.П р и м е р 2. Изучение адсорбциифосфора почвами в присутствии силиката проводят на Фракциях 0,0010,01 мм и 0,01-0,1 мм разных типовпочв, которые составляют основную наиболее активную часть почвы.5 г образца почвы заливают 25 млводного раствора с возрастающей концентрацией силиката и содержащего0,1 г/л Р ОПо общепринятому способу образцыпочвы компостируют в течение 1 месс разными дозами изучаемых добавок,после чего получают вь 1 тяжки и определяют РО.Полученные результаты по определению подвижного РО в почвах при компостировании (мг Р 0 /100 г почвы)приведены в табл, 2,Сравнительный анализ показывает, что при внесении в почву силикатов щелочных металлов в виде водного раствора концентрацией БО 0,2-0,3 г/л приводит к возрастанию подвижности1. Способ химической мелиорации почвы, включающий внесение в нее силикатов или их смесей с различными питательными добавками, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью увели 5 14901РО в почве в 2-3 раза по сравненйюс известным,П р и м е р 3. Проведено определение выхода Р 0 иэ Фосфорсодержащихудобрений или фосфорита при их внесении в почву вместе с водным раствором силикатов щелочного металла сконцентрацией по 510 0,2-0,3 г/л.В первом случае используют растворимый фосфат К НР 04 концентрациейР 0 О, 1 г/л, во втором случае - фосфорит или труднорастворимые фосфорсодержащие удобрения смешивают с водным раствором силиката в количестве 1510-207 от веса фосфорита и через 24 чсуспенэию центрифугируют. РОопределяют колориметрическим методом.Полученные результаты по выходуР Оз.из фосфорита в зависимости отконцентрации 50 (г/л) в раствореприведены на чертеже (кривая 1). Кривая 2 соответствует данным по известному способу. Данные свидетельствуют,что использование смеси фосфоритов с 25растворимым силикатом в интервалеего концентраций 0,2-0,3 г/л приводитк максимальному выходу Р О иэ фосфорита и позволяет использовать егодля непосредственного внесения в поч- З 0ву без химической обработки.В работе проведены вегетационныеопыты (,1-8), позволившие сравнитьвлияние форм и концентраций растворенного Я 10 на биопродуктивность35растений. Полученные через месяц результаты по приросту биомассы растений в вегетационных сосудах представлены в табл. 3.,Продуктивность по известному способу принята за "контроль", По сравнению с известным (опыты 1-4) наблюдается прирост биомассы в предлагаемом способе, Использование фосфоритов с растворимыми силикатами зффек 45тивнее (опыты 4-6), чем с осажденнымгелем по известному способу (опыты 2, 3). Для водного раствора щелочного силиката существует область концентрации (0,2-0,3 г/л 510), оказывающая наибольшее действие на урожайность в присутствии фосфоритов (опыты 5, 6) и в случае использованиярастворимых Фосфатов (опыты 7, 8) .Таким образом, биопродуктивность,максимальное усвоение фосфора растением и образование доступного фосфора из почвы зависит не только от количества кремния, но и от его формы,30 6а именно от состояния коллоиднойкремнекислоты - степени ее полимеризации. Действие в почве сводится нетолько к вытеснению адсорбированногофосфора, но и к образованию довольноустойчивого комплекса в растворе, чтос одной стороны препятствует адсорбции Фосфатов твердой фазой почвы, ас другой - увеличивает доступностьФосфора растениям,Использование предлагаемого способа позволяет э.,ономить удобрения эа счет повышения выхода доступных растениям фосфатов из фосфоритов без химической обработки, сникает образование труднорастворимых соединений Фосфатов и другие отрицательные последствия. В соответствии с предлагаемым способом увеличивается усвоение растворимого фосфора, что также уско- ряет динамику фосфорного режима в почвенном растворе, Способ является эффективным для всех типов почв. Так в кислык почвах силикат натрия (калия) одновременно нейтрализует почвенную кислотность, на борьбу с которой используется большое количество иэвестьсодержащих материалов. Этот вопрос актуален и в связи с кислыми дождями для разных типов почв и недостатком карбонатных материалов. В зафосфаченных почвах такая форма коллоидной кремнекислоты является более активным вытеснителем фосфатов (не только за счет вытеснения фосфата силикатом, но и гидроксил-ионом, а также образованием кремний-фосфатных соединений). Причем эти показатели достигаются при значительно (в 5- 10 раз) меньших концентрациях кремнезема, чем в известных способах. Преимуществом предлагаемого способа является также упрощение технологии, поскольку исключается обработка силиката щелочного металла органическими или неорганическими кислотами, карбонатами, высушивание и помол геля кремневой кислоты. Формула изобретения1490130 чения подвижности Р 0, в почве и повышения усвоения растворимого Р О растениями, внесение силикатов или их смесей в почву осуществляют в виде водного раствора силикатов щелочных металлов концентрацией в пересчете на 810 0,2-0,3 г/л в количестве 40-80 кг/га.2. Способ по п,1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью предотвращения возможности перехода фосфатов в труднорастворимую форму при использовании в качестве добавки фосфорсодержащих удобрений и уменьшения Т а б л и ц а 1 Вид растения Концентрация водного раствора силиката щелочного металла в пересчете на 30, г/лТ а б л и ц а 2 Количество внесенного в почву ЯО по способу, мг/кгКонтроль Почва Предлагаемый 1 1 Известный 1 О 20-30 40 1000 Подвижность Р 0 в почве,мгРО0 г почвыДерново-подзолистаяЧернозем 3) 75 11,516,027,7 10,0 8,0 2,515,0 3,9518,0 Адсорбция фосфатиона корневой системой в пересчете на 1 мг РО на 100 г сухого корняПшеницаОвесГорохВика их расхода, фосфорсодержащие удобрения предварительно смешивают с водным раствором силикатов щелочных металлов при соотношении концентрацийР Ок БдО, равном О, 1;0,2-0,3 (г/л),3. Способ по и.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью возмож О ности использования в качестве добавки фосфоритов без их предварительной химической обработки, фосфориты смешивают с водным раствором силикатов щелочных металлов в количестве 10- 15 20 мас.Е фосфорита.1490130 1 О Опыт Приростбиомассы,Е 91 60 3 45 4 35 120 0 0.0 016. 0 зг а/ Известный способ Прирост Вносимые добавбиомассы, ки, г/кг почвыХ 1 Контроль 5 кремнегеля 2 2 Фосфорит беакремнегеля Фосфорит с 5 гкремнегеля0 01 г Р 05(0,1 г/л) с 5 г Таблица 3 Предлагаемый способ Вносимые добавки,г/кг почвы