СПОСОБ МЕЛИОРАЦИИ ПОЧВЫ Российский патент 1997 года по МПК C09K17/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для структурирования чернозема и серой лесной почвы.

Известен способ создания и развития водопрочной структуры орошаемых почв [1] включающий внесение в увлажненный слой мелиорируемой почвы геля гумата гидроокиси магния и выдерживание в течение 50 60 дней при температуре не ниже 15^oC в гидроморфных условиях.

Недостатком способа является длительное время (50 60 дней), необходимое для создания водопрочных структур в почве, и температурные ограничения возможности образования этих структур (только выше 15^oC).

Известен способ мелиорации почвы [2] включающий ее структурирование путем внесения водного раствора полимера, с предварительным внесением в почву гидрооксида кальция в количестве 2,5 5,0% от массы воздушно-сухой почвы, и использованием в качестве полимера продукта взаимодействия госсиполовой смолы с моноэтаноламином, который вносится в виде 1,0 10,0% водного раствора в количестве 1,2 3,0% от массы воздушно-сухой почвы.

Недостатками являются: предварительное внесение в почву гидроксида кальция, расходы структурирующего почву полимера весьма высоки, и сам полимер экологически небезопасен, т.к. в своем составе содержит ядовитый компонент - госсиполовую смолу.

Известен способ мелиорации почв, принятый за прототип [3] включающий обработку почвы структурообразователем, в качестве которого используют модифицированный моноэтаноламином полиметилметакрилат (МПММА) в виде 0,01 - 1,0% водного раствора, взятым в количестве 0,06 0,6% от массы почвы.

Недостатком прототипа является недостаточно высокое, несмотря на двукратную обработку, содержание водопрочных агрегатов в почве ((⊘ > 0,25 мм) > 0,25 мм), определяющих урожайность сельскохозяйственных культур, что обусловлено, по-видимому, невысокими поверхностно-активными свойствами структурообразователя.

Задачей настоящего изобретения является повышение урожайности сельскохозяйственных культур за счет увеличения содержания водопрочных агрегатов в почве.

Поставленная задача решается тем, что в способе мелиорации почвы, включающем ее структурирование путем внесения водного раствора полимера на основе полиметилметакрилата, в почву вносят продукт высокотемпературного взаимодействия полиметилметакрилата с водным раствором аммиака аммонийную соль полиметилметакриловой кислоты и ее метилового эфира следующей структуры:

где М и Н целые переменные числа.

Под действием водного раствора аммиака при высокой температуре структура полиметилметакрилата претерпевает изменения с образованием новой дополнительной группировки , которая придет новому продукту повышенные поверхностно-активные свойства и тем самым усиливает его смачивающую и структурирующую способность по отношению к почве.

Структурообразователь получают следующим образом: в автоклав загружали полиметилметакрилат (отходы производства оргстекла) в виде порошка крупностью до 2 мм в количестве 10 г и водный раствор аммиака в количестве 90 г концентрацией 26% затем вели перемешивание и нагрев в течение 2 часов при 190-200^oC и после охлаждения до 40 50^oC реакционную массу выгружали.

Полученный продукт взаимодействия полиметилметакрилата с водным раствором аммиака (СОРГ) представляет собой вязкую жидкость желтоватого цвета с аммиачным запахом, смешивающуюся с водой в любых соотношениях, молекулярная масса 10⁵ 10⁶.

Способ испытан на черноземной и светло-серой лесной почвах.

Пример 1. 30 мл водопроводной воды обрабатывают 100 г сухой светло-серой лесной почвы, предварительно растертой и просеянной через сито с размером отверстий 0,01 мм, затем определяют содержание водопрочных агрегатов по методу Бакшеева.

Пример 2. Осуществляют аналогично примеру 1, только вместо воды берут 0,01% водный раствор СОРГа.

Пример 3. Осуществляют аналогично примеру 1, только вместо воды берут 0,05% водный раствор СОРГа.

Пример 4. Осуществляют аналогично примеру 1, только вместо воды берут 0,01% водный раствор МПММА.

Пример 5. Осуществляют аналогично примеру 1, только вместо воды берут 0,05% водный раствор МПММА.

Пример 6. Осуществляют аналогично примеру 1, только вместо светло-серой лесной почвы, берут чернозем оподзоленный.

Пример 7. Осуществляют аналогично примеру 2, только вместо светло-серой лесной почвы берут чернозем оподзоленный.

Пример 8. Осуществляют аналогично примеру 3, только вместо светло-серый лесной почвы берут чернозем оподзоленный.

Пример 9. Осуществляют аналогично примеру 4, только вместо светло-серой лесной почвы берут чернозем оподзоленный.

Пример 10. Осуществляют аналогично примеру 5, только вместо светло-серой лесной почвы берут чернозем оподзоленный.

Полученные результаты испытаний приведены в таблице 1.

Предлагаемый способ с применением полимера СОРГ позволяет по сравнению с известным повысить содержание водопрочных агрегатов диаметром больше 0,25 мм для 0,01 и 0,005% растворов на лесной почве на 10% а на оподзоленном черноземе на 12%
В вегетационный период 1993 г в учхозе "Уралец" на поле кафедры агрохимии и почвоведения Уральского сельскохозяйственного института (г.Екатеринбург) проведены вегетационно-полевые опыты по сравнительной оценке вещества СОРГ и вещества МПММА на продуктивность кресс-салата, а также сравнительная оценка воздействия СОРГ и природных гуминовых кислот на структуру почвы и ее урожайность, оцениваемой по величине зеленой массы горохо-овсяной смеси.

Из полученных данных, приведенных в таблицах 2 и 3 следует, что предлагаемый способ мелиорации почв с использованием полимерного вещества СОРГ наиболее эффективен.

Сущность изобретения: почву структурируют путем внесения продукта высокотемпературного взаимодействия полиметилметакрилата с водным раствором аммиака - аммонийную соль полиметилметакриловой кислоты и ее метилового эфира следующей структуры:

где М и Н целые переменные числа. Достигаемый технический результат - увеличение содержания водопрочных агрегатов в почве. 3 табл.

Способ мелиорации почвы, включающий ее структурирование путем внесения водного раствора полимера на основе полиметилметакрилата, отличающийся тем, что в почву вносят продукт высокотемпературного взаимодействия полиметилметакрилата с водным раствором аммиака аммонийную соль полиметиметакрилата кислоты и ее метилового эфира следующей структуры:

где м и н целые переменные числа.