Способ электромелиорации почв Советский патент 1982 года по МПК A01G25/00 

1

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к области мелиорации засоленных почв.

Известен способ электромелиорации почв включающий установку на мелиорируемой площади электродов в шахматном порядке и подачу воды на нее 1.

Недостатком этого способа является низкая эффективность рассоления,так как электррмелиорация вблизи точек разветвления линий тока происходит только под влиянием диффузии и направление линий тока постоянно.

Известен также способ электромелиррации почв, включающий подачу воды на мелиорируемую площадь, установку на ней электродов, подключение их к источнику тока и обработку засоленной почвы постоянным током иногда с периодической сменой полярности, то есть в виде отдельных знакопеременных, продолжительных импульсов, а иногда и со смелой полярности электродов на разных стадиях электромелиорации почв (2).

Недостатком способа является низкое качество рассоления почвы из-за того, что даже при смене полярности точки (зоны) разветвления линий тока не смещаются.

Цель изобретения - повышение эффективности рассоления почвы путем поэтапного перекрытия зон с малой плотностью тока. Эта цель достигается тем, что каждые два соседних ряда электродов подключают к

5 разнополярным щинам, причем четные и нечетные электроды в каждом ряду соединяют раздельно с изменением на каждом этапе полярности четных электродов первого ряда и нечетных электродов второго ряда.

,0 На фиг. 1 показано расположение анодов и катодов при известном шахматном способе; на фиг. 2 - расположение анодов и катодов по абсциссам прямоугольной сетки координат ({ этап электромелиорации); на фиг 3 - расположение анодов и катодов по

5 ординатам прямоугольной сетки координат (11 этап электромелнорации); на фиг. 4 и 5 - расположение анодов и катодов по диагоналям квадрата чеки (I и П этапы электромелиорации соответственно); на фиг. 6 - график распределения абсолютной плотности тока между электродами при расположении их по вершинам прямоугольной сетки координат; на фиг. 7 - схема соединения электродов при их расположении по вершинам прямоугольной сетки координат; на

фиг. 8 и 9 - расположение анодов и катодов при сотовом способе (I и II этапы электромслиорации соответственно); на фиг. 10 - схема соединения электродов-при их расположении по диагоналям квадрата чеки; на фиг. 11 - схема соединения электродов при сотовом способе. Условные обозначения на фиг. 1 - 11: 0 - катоды; ® -- аноды; - точки разветвления плотности тока; - - линия тока.

При приложении известных способов электромелиорации в межэлектродной области вблизи зон разветвления плотности тока, обозначенных точками (фиг. 1) воздействие электрическогр поля сказывается на расслоении и рассолонцевании почвы

очень слабо или вовсе не сказывается. Мелиорация почв вблизи точек разветвления происходит фактически под влиянием диффузии, эффект которой очень слаб по сравнению с эффектом электромелиорацин, что

подтверждает электромелиорация, приведенная на лугово-болотной почве в течение 20 (ут на чеке с шахматным распс южеинем электродов (фиг. I).

В таблице приведены для сравиения данные химического анализа водной вытяжки

почвенных образцов, взятых после электромелиорации из горизонтов почвЬ О-20 и 20-40 см в промежутке анод - анод через каждые 20 см и катод - анод через каждые 22,4 см.

Из сравнения зон 40; 60 см от анода 1 в промежутке анод - анод и зон 44,8 и 67,2 см от катода в промежутке катод - анод, где нет точки разветвления плотности тока, видно лучшее рассоление в промежутке катод - анод.

Величина зоны слабого воздействия электрического поля зависит от параметров электрического поля и расстояния между электродами, то есть величина зоны пропорциональна расстоянию между электродами и обратно пропорциональна величине приложенного напряжения. Однако при слишком больших значениях приложенного напряжения происходит выпаривание влаги в приэлектродной зоне, сопротивление этой зоны возрастает и почти все напряжение падает вблизи электродов.

Реализация способа осуществляется следующим образом.

Мелиорируемую площадь разбивают на 5 прямоугольные или квадратные чеки с электродами, располагаемыми по вершинам прямоугольной сетки координат с подключением «плюса и «минуса к четным и нечетным вершинам абсцисс в первом этапе (фиг. 2) и ординат во втором Этапе (фиг. 3), либо по диагоналям квадрата чеки (I этап - фиг. 4, И этап - фиг. 5), либо по вершинам с четными ординатами (абсциссами), расположенными между вершинами с нечетными ординатами (абсциссами) (фиг. в) с переключением электродов по косоугольной системе координат (фиг. 9).

В каждом из этапов также имеются точки разветвления плотности тока, однако их расположение различно в первом и во втором этапах, что видно из сравнения фиг. 2 и фиг. 3, фнг. 4 и фиг. 5 или фиг. 8 и фнг. 9. Поэтому, хотя продолжительность процесса электромелиорации за счет двух этапов несколько увеличивается, рассоление и рассолонЦевание почвы происходит более равномерно. Расстояние между электродами и напряженность электрнческого поля подбираются так, чтобы миннмальное значение плотности тока между разноименными электродами было близко к оптимальному. Электроды в первом этапе соединяются по схеме фнг. 2, 4 и 8, во втором этапе электромелиорации полярность изменяется только на клеммах 1 и 2, а полярность клемм 3 и 4 остается без изменения (фиг. 7, 10 и 11). Этот же метод может быть применен и при импульсном рассолении, с деполяризацией. Пример. Выполнение электромелиорации при расположении электродов по вершинам прямоугольной сеткн координат на лугово-болотной почве. Чека (8x8 м) обваловывается земляным валом. Высота электродов 0,6 м, расстояние между ними 2 м. Чека заполняется водой, после достижения полной полевой влагоемкости почвы подается напряженне на электроды в чеке по схеме фиг. 2. Сила тока Up 20 А. Зоны с плохой электромелиорацней с точкой разветвления плотности тока в центре расположены по абсциссам чеки между одноименными электродами. Через 15 сут электроды переключаются. а схему с расположением их по ординатам (фиг. 3). Для этого меняют полярность на клеммах 1 и 2, а полярность клемм 3 и 4 остается без изменения (фиг. 7). В этом случае зоны с плохой электромелнорацней располагаются по ордннатам чеки, где в 1 этапе была хорошая электромелиорация, в зоны с хорошей электромелиорацией расположены по абсциссам чеки. По истечении следующих 15 сут электромелиорация за© в

Ф

0

f

0

0

0

0

®

®

0

0

®

е

0

®

0 0

0 Фс/г f канчивается. Во время электромелиорации над чекой поддерживается уровень воды 0,15 м. Прн применении предлагаемого способа ликвидация точек разветвления плотности тока приводит к ускорению процессов электромелиорации .и соответственно к уменьшению расхода промывной воды. В связи с этим небольшое усложнение коммутирующего устройства и удвоение числа питающих линий, за собой увеличение только первоначальных затрат и небольшое усложнение монтажа, полностью окупаются снижением эксплуатационных расходов на перекачку промывной воды, которой не хватает в южных районах, и дополнительной прибылью за счет уменьшения времени электромелнорации, что в конечном счете позволит на 20-25 /о повысить урожайность за счет лнквидации зон недостаточного рассоления. Формула изобретения Способ электромелиорации почв, вклю чающий наложение электродов на поверхность, подачу воды и подключение электродов к истрчнику тока, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности рассоления почвы путем поэтапного перекрытия зон с малой плотностью тока, каждые два соседннх ряда электродов подключают к разнополярным шинам, причем четные н нечетные электроды в каждом ряду соединяют раздельно с изменением на каждом этапе полярности- четных электродов первого ряда н нечетных электродов второго ряда. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Г. Авторское свидетельство СССР № 409687, кл. Е 02 В 13/00, 1972. 2. Вадюнина А. Ф. Электромелиорация почв засоленного ряда. М., J979, с. 125.. 0 . ©

©

®

@

©

0

-,-e

e

I j HI - -5 « @

@

.

Ф

0

0

.

®

®0

Фиг.

e

©

e

®

®

,

-

®

Фиг. 3

0

0

/

Ф

0®

Фиг.

( 6

Фаг. 7

е

/yfvwtvvyf

Ф -Ф-

Q:: :.9; :©

.е - в

G

®

0 е © 6

Ф е Ф ©

Ф ::.

Ф ©

-- -7Т- - уТ«ч -«-v 4 1 .ч V

©

71

© Ф. Фиг. 8

©1 .Ф ©

Ф ©

-л

ф е в

е Ф ©

Фиг. 9

J 7 Фи,10

Фиг. f