Способ мелиорации тяжелоглинистых засоленных почв Советский патент 1992 года по МПК C09K17/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам химической мелиорации засоленных и солонцовых почв, и может быть использовано при оздоровлении указанных почв.

Известен способ кислования содовых солонцов-солончаков путем их обработки водными растворами неорганических кислот.

Недостатком указанного способа является сложность и трудоемкость внесения в почву растворов кислот, а также повышение стоимости мелиорации, связанное с закупкой и транспортировкой.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ мелиорации тяжелоглинистых засоленных почв, где в качестве химми- лиоранта используют отвальный каменный уголь, пропитанный серной кислотой,

Недостатком известного способа является нецелесообразность применения его на сильносолонцовых почвах, где

требуются большие дозы мелиоранта (30-60 т/га), что способствует увеличению затрат на мелиорацию.

Целью изобретения является повышение эффективности промывки за счет улучшения физико-химических -свойств почвы.

Для достижения указанной цели отвальный каменный уголь смешивают с концентрированной кислотой (отход нефтеперерабатывающего завода) в массовых частях 3:3 и (1-2):2,5; избыток кислоты, который не пропитывается уг- шем, нейтрализуется кальцийкарбонатом (отход каменных карьеров).

Таким образом полученный продукт состоит в основном из четырех компонентов: каменный уголь; серная кислота, пропитанная каменным углем; гипс, полученный в результате взаимодействия серной кислоты с кальцийкарбонатом; кальцийкарбонат. Полученный по предлагаемому способу химмелиорант

(Л

1

оо

00 00

to

со

3173

вносят в почву, после чего проводят промывку.

При внесении в почву мелиорант од новременно оказывает влияние на хи- мический состав и водно-физические свойства почвы,, Взаимодействуя с почвой, на первой стадии он разлагает карбонаты почв и при этом образует гипс. Новообразующийся гипс и имею- щийся в составе мелиоранта гипс вытесняет из поглощенного комплекса катион натрия.

Уголь, содержащийся в мелиоранте, действует как инертная механическая примесь, улучшающая водно-физические свойства почвы.

При применении предлагаемого способа улучшаются структура и фильтрационные способности почв, повышается качество и эффективность промывки, сокращается срок ввода земель в интенсивное сельскохозяйственное производство, снижается стоимость мелиорации.

П р и м е р 1. Способ приготовле- ния химмелиоранта.

В лабораторных условиях 50 г отвального каменного угля (гранулометрический состав представлен в табл„ 1) смешивают с 36 г отработанной серной кислоты с удельным весом 1,82 г/см „ Избыток кислоты нейтрализуется каль- цийкарбонатом до получения сухой массы, для чего требуется около 27,5 г СаСОэ.

Предлагаемый мелиорант можно полу- чить непосредственно в поле. Для этого отвальный каменный уголь с заранее определенным механическим -составом перевозится с отвала на специально подготовленную площадку. Для транспор тировки серной кислоты используется машина с толстостенными цистернами. Отвальный каменный уголь обливается с шланга кислотой и одновременно перемешиваются ковшовым экскаватором типа 30-2621 А. После чего для нейтрализации избытка серной кислоты добавляется кальцийкарбонат, и одновременно перемешивается все этим же экскавато- ром.

П р и м е р 2„ Для определения наиболее эффективного соотношения каменного угля (табл. 1), и кислоты проведены экспериментальные исследования в лабораторных условиях. Для этого бе- рут соотношения угля и кислоты в

интервале ( :(1-4). Наиболее прием 1I

лемым является массовое соотношение

каменного угля к кислоте 3:2 и 3,1: :2,5. При таком соотношении после нейтрализации избытка кислоты получается не только оптимальное содержание мелиорирующего вещества, но и получается масса, обладающая удовлетворительными физико-химическими свойствами. В 1 т готового продукта соответственно содержится, кг: каменный уголь 504-490; Нг304 180-140 гипс )кальцийкарбонат 60-70.

П р и м е р 3. Влияние предлагаемого способа на процесс рассоления и рассолонцевания земель.

Для выявления возможности использования предлагаемого способа при капитальной промывке тяжелозасоленных солонцовых почв проводят эксперимент в лабораторных условиях. Образцы почв для проведения опыта отбирают с содержанием 2,307% солей по плотному остатку.

Опыт проводят по следующей схеме: промывка оросительной водой - контроль; промывка с применением известного способа; промывка почв предлагаемым способом.

Почву помещают в специальные сосуды с сетчатым дном ( см; Д 20 см).

Химмелиорант вносят в верхний 25-сантиметровый слой из расчета 10; 15 и 20 т/га. Промывку во всех вариантах проводят промывной нормой 15 тыс-мэ/га„

В период промывки наблюдают за изменением скорости фильтрации. После подачи каждых 5 тыс-м /га отбирают и анализируют фильтрационные воды.

При обычной промывке водой, несмотря на высокую начальную скорость фильтрации,в конце скорость сильно падает. Продолжительность подачи промывной нормы в контрольном варианте составляет 42 дня, в варианте с применением известного способа соответственно (для различных доз) 25; 24 и 21 день,а в варианте с применением предлагаемого способа 21; 20 и 20 дней

Изучение солевого состава почвы после промывки показало, что в условиях высокой скорости фильтрации, которая обеспечена предлагаемым способом, рассоление и рассолоицевание почв увеличивается по сравнению с контролем и вариантом, где применяется известный способ (табл. 2)„

Как видно из приведенных в табл.2 анных, оптимальной дозой внесения елиоранта в предлагаемом способе явяется 15 т/га. При внесении 10 т/га е достигается высокий эффект опресения С увеличением дозы мелиоранта выше 15 т/га не происходит заметного снижения засоления, поэтому увеличение дозы мелиоранта нецелесообразно. Это подтверждается также данными по поглощенным основаниям валового гипса, карбоната и рН водной вытяжки,

Пример . Для изучения влияния предлагаемого способа на урожайность сельскохозяйственных культур поставлен опыт в полевых условиях. После проведения промывки нормой 15 тыс-мэ/га в указанных вариантах участок освоен под кукурузу. Результат освоения приведен в табл. 3

Экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в улучшении качества промывки, способствующей увеличению урожайности сельскохозяйственных культур, сокращении расходов на мелиорацию (стоимость 1 т известного мелиоранта 210 руб, а предлагаемого 23,0 руб.). Если учесть, что доза предлагаемого мелиоранта при мелиорации сильносолонцовых почв в 2,3 раза ниже по сравнению с известным, то экономия при этом (только на закупку мелиоранта) составляет около 40-60 руб/га, а также в сокращении сроков ввода в интенсивное сельскохо

зяйственное производство мелиорируемых земель.

Дополнительный доход при освоении земель, например, под орошаемую люцерну при средней урожайности 60 ц/га составляет руб/га, а при освоении под виноградники при средней урожайности 125 Ц/га - 1900 руб/г.

Формула изобретения

Способ мелиорации тяжелоглинистых засоленных почв, включающий предвари- тельное смешение отработанной серной кислоты процесса алкилирования и отработанного каменного угля, внесение

полученной смеси в почву с последующей промывкой нормой 15 тыс-.м /га,

отличающийся тем, что, с целью повыи/ения эффективности мелиорации за счет улучшения физико-химических свойств почвы, отработанную серную кислоту процесса алкилирования смешивают с отработанным каменным углем при соотношении, мас.ч;: Отработанная серная кислота процесса алкилированияОтработанный каменный уголь

полученную смесь нейтрализуют карбонатом кальция и вносят нормой 15 - 20 т/га.

Таблица 1

2,0-2,5 3,0-3,1

Сущность изобретения заключается в смешении отработанной серной кислоты процесса алкилир ования с отработанным каменным углем при соотношении (в мае.ч.) соответственно (2,0-2,5): :(3,0-3,1) с последующей нейтрализацией карбонатом кальция и внесением в почву в норме 15-20 т/га. 3 табл.

Фракция, мм

Количество фракции в отвальном каменном угле, %

Промывка с применением предлагаемого способа

5,0

5,0

30,0 20,0

1738823

Продолжение табл,2

Таблица 3