Способ нейтрализации кислых почв Советский патент 1993 года по МПК A01B47/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам повышения плодородия почв за счет снижения их кислотности.

Известны способы нейтрализации кислых почв путем внесения в пахотный слой больших количеств (5-10 т/га и более) известковых удобрений, содержащих кальций. В почве карбонат кальция подвергается реакции гидролиза с образованием гидроксида кальция. Последний нейтрализует ионы Н+, обуславливающие кислотность почвы. В результате создаются лучшие условия для прот израстанйя растений, повышается их урожай. Для достижения этой цели добывается известняк, затем он размалывается и очищается на заводах, поставляется сельскому хозяйству и вносится на поля специальными машинами. Все это требует Огромных ;затрат на строительство добывающих известь и перерабатывающих предприятий, на изготовление специальных

машин, транспортировку известковых материалов.

Наиболее близким техническим решением является способ нейтрализации кислых почв, в основе которого лежит эдектролиз почвенного раствора, что требует огромных затрат энергии и больших экспозиций.

Цель изобретения - повышение эффективности нейтрализации кислых почв.

Цель достигается тем, что для удаления из корнеобитаемогб слоя ионов водорода, подкисляющих почву, используют постоянное электрическое поле напряженностью 10-80 В/см в зависимости от свойств и скорости движения агрегата по полю. При этом отрицательно заряженный рабочий орган располагают на глубине обработки почвы (25-30 см), а положительно заряженный - в поверхностном слое (3-5 см). Ионы водорода, обладая высокой подвижностью в электрическом поле, передвигаются к катоду, гидроксид-ионы - к аноду. Необычно высокая подвижность иона водорода при проел С

XJ

Ю О

СА)

Ы

СО

хождении тока объясняется так называемым эстафетным механизмом передачи заряда. Если принять за оптимальную глубину корнеобитаёмого слоя 25 см, то за его пределы И-иЪн может быть выведен за 0,5-1 с. Этого достаточно, чтобы, применив мобильный агрегат с генератором тока от вала отбора мощности трактора, в ходе предпосевной обработки почвы провести нейтрализацию почвенногоприкорневого раствора доопти- мальнрго знач&н ия рН при возделывании той или nVotf Культуры..,яН-ион, выведенный в подпахотный слой, частично промывается с фильтрационными токами воды, частично входит в почвенный поглощающий комплекс, замещая в последнем необходимый для питания растения ион кальция. При этом имеет место и частичный электролиз, энергетические затраты на осуществление которого крайне малы, так как восстанавливается на электроде лишь малая доля ибнов водорода. К тому же их электрохимический эквивалент в десятки раз меньше эквивалента других ионов. Наряду с перемещением протонов к катоду может идти нейтрализация по типу НзО + ОН - НгО вследствие чрезвычайно быстрой миграции протонов через водородные связи под влиянием внешнего поля, V

Пример 1.

В лабораторном опыте с дерново-подзолистой почвой (рН 5,8) при приложении к ней в течение 0,5 с электрического поля напряженностью 80 В/см показатель рН в корнеобитаемом слое (25 см) увеличился до 6,71, а через 5 дн.установился на уровне 6,2.

0

5

0

5

0

5

На этом уровне он удерживался больше месяца.

П р и м е р 2.

Дерново-подзолистую почву (рН 4,35) в течение 1 6 подвергали электрообработкё полем напряженностью 10 В/см. Через 5 дн. величина рН стабилизировалась на уровне 4,6-4,8.

В первбм опыте урожай зеленой массы гороха в фазе бутонизации в результате кратковременной электрообработки увеличился с 2,41 до 2,85 кг/м . во втором - с 2,31 до 2,59 кг/м2. Следовательно, способ нейтрализации кислых почв обеспечивает стабильную оптимизацию реакции среды в корнеобйтаёмой зоне без применения химических средств, что не достигается известными способами.

Одновременно электрическое поле способствует высвобождению из почвенного поглощающего комплекса нитрат-и фосфат- содержащих ионов, которые перемещаются в сторону анода, т.е. приближаются к корневой системе растений, что положительно сказывается на их питании, особенно в начальный период вегетации. Гидроксид- ионы, подщелачивающие почвенный раствор, также приближаются к корнеобйтаёмой зоне и создают лучшие условия для питания растений и развития почвенных микроорганизмов. При нейтрализации почвы одновременно с высевом семян происходит электростимуляция семян и микроорганизмов за счет остаточной поляризации дисперсных почвенных частиц в электрическом поле, образующих разность потенциалов в посевном слое.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при повышении плодородия почв. Сущность изобретения: в способе, предусматривающем воздействие на пахотный слой почвы постоянным электрическим полем в процессе обработки почвы рабочими органами, предлагается для повышения эффективности нейтрализации почвы воздействие постоянным электрическим полем осуществлять при его напряженности 10-80 В/см, при этом отрицательно заряженный рабочий орган следует располагать на глубине обработки почвы, а положительный заряженный - в поверхностном слое.

Формула и зобретёния

Способ нейтрализации кислых почв путем воздействия на пахотный слой постоянным электрическим полем в процессе обработки почвы рабочими органами, отл и- ч а ю щ и йЈ я тем, что, с целью повышения

эффективности нейтрализации, воздействие постоянным электрическим полем осуществляют при его напряженности 10-80 В/см, при этом отрицательно заряженный рабочий орган располагают на глубине обработки почвы, а положительно заряженный - в поверхностном слое.