Состав для мелиорации орошаемых черноземных почв Советский патент 1992 года по МПК C09K17/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к мелиорантам, используемым для предотвращения снижения плодородия орошаемых черноземных почв.

Основными причинами снижения плодородия орошаемых черноземов является уменьшение запасов гумуса, ухудшение физических и физико-химических свойств почв в результате содового их засоления и осо- лонцевания, возникающего при орошении, особенно щелочными водами.

Для предотвращения снижения плодородия орошаемых черноземов на практике широко применяют различные мелиоранты и значительное количество органических удобрений, например навоза в нормах до 40-60 т/га, для предотвращения потерь органического вещества. Внесение навоза в больших количествах позволяет положительно решать проблему гумуса, но не решает вопросов предотвращения осолонце- вания почв и связанного с ним ухудшения агрофизических свойств.

При больших масштабах орошения ощущается недостаток органических удобрений, особенно навоза, для восполнения

потерь гумуса. Однако внесение последнего вызывает необходимость применения значительного количества химических средств защиты растений (гербицидов, фунгицидов) для борьбы с сорняками и болезнями.

Известно средство для предотвращения содового засоДения орошаемых черно- земных почв, в котором в качестве мелиорирующего- средства применяется азотнокислый регенерационный раствор ионообменных смол Н-катионовых фильтров. Применение этого средства повышает эффективность мелиорирования почвы за счет увеличения ее водопроницаемости, содержания агрономически ценной фракции ее агрегатов (0,25-10 мм), снижения фактора дисперсности и объемной массы. Улучшение указанных свойств почвы уменьшает потери гумуса, особенно в начальных стадиях его образования. Так потери подвижного органического вещества без применения средства составляют 0,173%, а при его применении 0,128%.

Однако указанное средство предотвращения содового засоления не решает задачи повышения урожайности сельскохояйственных культур при орошении, так как е обеспечивает стабильного положителього баланса гумуса из-за неизбежных поерь органического вещества при ельскохозяйственном производстве в роцессе длительного орошения. Кроме того, ростом интенсивности сельскохозяйственого производства дефицит органического ещества возрастает. Эффект от применения этого средства ограничен и тем, что положительное его влияние отмечено в преелах соотношения между водой и веществом 1:(300-900).

Уменьшение соотношения ограничено нормой внесения азотных удобрений, а его увеличение снижает эффект воздействия на качество оросительной воды. Кроме этого возникают ограничения при совмещении сроков полива с потребностью сельскохозяйственных растений в минеральном питании по фазам онтогенеза.

Цель изобретения - повышение урожайности сельскохозяйственных культур путем улучшения физических и физико-химических свойств мелиорируемой почвы, обеспечения снабжения растений питательными веществами с момента посева с одновременным предотвращением потерь подвижного органического вещества.

Поставленная цепь достигается тем, что состав для мелиорации орошаемых черноземных почв, содержащий азотнокислый регенерационный раствор ионообменных смол Н-катионовых фильтров - отхода процесса доочистки бытовых стоков, дополнительно содержит гидролизный лигнин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидролизный лигнин 67-97

Азотнокислый регенерационный раствор

ионообменных смол

Н-катионовых фильтров Остальное

Гидролизный лигнин является много- тоннажным отходом гидролизно-дрожжево- го производства и эффективно не используется. Применяемый гидролизный лигнин из растительного сырья представляет собой влажный сыпучий материал темно-коричневого цвета, обладающий специфическим запахом и не содержащий токсических веществ. Влажность его находится в пределах 65-70%, содержание органического вещества 78-98%. Удельная масса его 0,2-0,3 г/см3, влагоемкость 300-450%, кислотность 1,9-2,2%.

Химический состав 100 г сухого лигнина, мг; нитратный азот 5,4; подвижный фосфор 7; калий 167,5; кальций 106; лигнин 66;

цинк более 4; марганец 1,8; медь 0,33; железо 2,5.

Гидролизный лигнин является универсальным сорбентом, улучшает воздухопро- 5 ницаемость, пористость, структуру и другие физические свойства,

Регенерационный раствор ионообменных смол образуется в системах доочистки бытовых стоков при получении чистой тех- 0 нической воды в замкнутых системах водоснабжения. Доочистка стоков производится с помощью сорбции органических загрязнений на активированном антраците и далее на ионообменных смо .ах, поело чего очи- 5 щенная технческая вода направляется в систему оборотного водоснабжения,

Регенерацию ионообменных смол Н-катионовых фильтров этой установки производят азотной кислотой, Образовавшийся при 0 этом обработанный регенерационный раствор нейтрализуют гидроокисью аммония и сгущают путем выпаривания до солесодер- жания 45-50%.

Характеристика регенерационного рас- 5 твора: бесцветная или слегка желтоватая жидкость без видимых механических примесей плотностью при 20°С 1,23-1,24 г/см3; рН раствора 4,5-6,2.

Содержание компонентов, %: 0 Нитрат аммония58,0-66,0

Нитрат кальция23,0-26,0

Нитрат магния5,0-7,0

Нитрат натрияя,0-12,0

Примеси2,0-3,0

5 Общее содержание

азота12,0-14,0%.

Предлагаемый состав и соотношение компонентов в нем в отличие от других мелиорантов проявляет одновременно не- 0 сколько функций: мелиоративную (предотвращение осолонцевания черноземов), агрохимическую (снабжение почвы органическим веществом, питательными веществами, предотвращение потерь по- 5 движного органического вещества) и агро- экологическую (внедрение малоотходных и безотходных технологий, утилизация вторичных ресурсов, поддержание бездефицитного баланса гумуса в почве), что в 0 конечном итоге приводит к устойчивому длительному сохранению плодоро дия почв, существенной прибавке урожая и зна.чи- тельиому экономическому эффекту. w

Состав выполняют следующим обра- 55 зом.

Для поля площадью 100 га приготавливают смесь предлагаемого состава (например, с соотношением компонентов 95:5).

Погрузчиком ПЭ-0.8Б формируется бурт лигнина, Сечение бурта - усеченная пирамида с продольным углублением по его длине. Высота бурта 2,5 м, ширина основания - 4-5 м, Вес лигнина при влажности 65-70% составляет 2850 т.

Расчетное количество регенерационно- го раствора (150 т} подается машиной типа ПЖУ-9 в углубление на вершине бурта, после чего бурт перемешивается погрузчиком непрерывного действия ПНД-250; Смесь лигнина с регенерационным раствором формируется в бурт указанных размеров и выдерживается 5-10 дней.

Содержание общего азота в смеси составляет 0,6%. Внесение этой смеси в почву производится машинами типа РОУ-6 или ПРТ-10.

Доза внесения 30 т/га. Выращиваемая культура - кукуруза, убираемая в молочно- восковой спелости. Урожайность зеленой массы кукурузы в соеднем за 3 года состав- ляет 1110 ц/га.

При внесении предлагаемого состава в орошаемую черноземную почву происходит существенное улучшение ее физико-химических и физических свойств: снижение рН почвенного раствора, снижение количества поглощенного натрия и его активности, снижаются также потери органического вещества.

Эффективность мелиорации почвы по- вышаегся за счет увеличения водопроницаемости, содержания агрономически ценной фракции ее ai регатов (0,25-10,0 мм), снижения фактора дисперсности, объемной массы, а также снижения стоимости мелиора- ции почв,

Данные по урожайности зеленой массы кукурузы MB С при использовании нового состава для мелиорации черноземов пока

зывает высокую его агрономическую эффективность.

Таким образом, предлагаемый состав позволяет, утилизируя отходы, предотвратить содовое засоление орошаемых черноземов, снабдить при этом почву питательными веществами, включая органику, и обеспечить длительное сохранение ее плодородия.

Расчет экономического эффекта от внедряемого мероприятия на 1 га посевов кукурузы МВС приведен в табл. 1.

Сопоставление обобщенных данных по эффективности предлагаемого состава для мелиорации орошаемых черноземных почв и известных мелиорантов приведено в табл.2.

Формула изобретения Состав для мелиорации орошаемых черноземных почв, содержащий азотнокислый регенерационный раствор ионообменных смол Н-кэтионитовых фильтров - отхода процесса доочистки бытовых стоков, отличающийся тем, что, с целью повышения урожайности сельскохозяйственных культур путем улучшения физических и физико- химических свойств мелиорируемой почвы, обеспечения снабжения растений питательными веществами с момента посева с одно- времениым предотвращением потерь подвижного органического вещества, он дополнительно содержит гидролизный лигнин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидролизный лигнин 67-97 Азотнокислый регенерационный раствор ионообменных смол Н-катиони- товых фильтровОстальное

Таблица 1

Продолжение табл. 1

Использование: в сельском хозяйстве, в частности в мелиорации. Сущность изобретения: состав содержит, мас.%: гидролизный лигнин 67-97; азотнокислый регене- рационный раствор ионообменных смол Н- катионитовых фильтров - остальное. 2 табл.

Примечание. При расчете нормы азотных удобрений под кукурузу учтено содержание азота в известном мелиоранте и в предлагаемом составе.

Таблица 2

Продолжение табл. 2