Способ мелиорации почв засоленного ряда Советский патент 1983 года по МПК C09K17/02 C09K101/00 

Изобретение относится к сельскохлу хозяйству, а именно к способам MOJHIораций почв,

Известен способ мелиорации почв засоленного ряда путем введения в почву воды/ т.е. почвенный pacTBOpf которую подвергают затем электролизу. Часть нежелательных ионов при этом извлекается из почвы и осаждается на электродах t .

Однако при реализации этого способа в почву с водой сначала вводятся . нежелательные ионы, содержащиеся в ней, а затем в процессе электролиза их из почвы извлекают.

Известен также способ мелиорации почв 3асоленного ряща (например, содовых солончаков-солонцов с высоким содержанием карбонатов кальция) путем дозированного введения в почву воды с добавлением в нее серной кислоты и с последующим промыванием почвы нейтральной водой .

Однако при реализации этого способа наблюдается недостаточная скорость и эффективность процесса очнст ки 4ЧОЧВН от нежелательных ионов, и необходимы большие количества во№ для промывания почвы после введения

в нее подкисленной воды, что требует, дополнительных трудозатрат. i

Цель изобретения - ускорить процесс, повысить эффективность очистки почвы от нежелательных ионов, снизить трудозатраты и расход воды.

Эта цель достигается тем, что согласно способу мелиорации почв засоленного ряда путем обработки почвы

10 подкисленной водой, в качестве подкисленной воды используют анолит, получаемый при предварительном электролизе поливной воды.

Предцварительный электролиз поливч

15 ной воды и введение в почву лишь анолита позволяет исключить попадания в почву нежелательных ионов - католита.

по способу рекомендуется производить полив возделываеккщ культур ано20литом, тем самым совместить процесс полива с операциями по мелиорации.

Через электролизер, имеющий анод, катод и разделяющую аФрагму, уста;новленный на пути потока воды, про25пускается постоянный ток. Вблизи анода образумится минеральные кислоты, состав которых зависит от минерального состава исходной воды, материала электродов и потенциалов электро30;дов, вблизи катода образуются минеральные щелочи. Диафрагма служит для предотвращения смешивания католиха и анолита. Для поливов культур, возделываемых на щелочных почвах, используется анолит, кислотность которого з.ависит от времени контакта вод с анодогу, и может регулироватБСЯ изм нением расхода водал через анодную секцию, Католит время от времени отзодится из электролизера в коллекторно-дренажную сеть, где нейтрализуется углекислым газом воздухаf но может быть нейтрализован и в специ-i альных отстойниках. Расход водьа через катодную секцию значительно мень ше, чем через анодную. Пример. В двухсекционном электролизере с картонной диафрагмой с электродами из графитогшаста за 0,5 ч контакта водил с электродами получают анолит и католит. анализы которых приводятся в табл. 1 цифры даны в пересчете на 1 л). Напряжение на электродах 20 В, сила.тока 0,1 А. Количество обработанной воды 3 л. Повторность - трехкратная. Из приведенных данных следует, чт общая минерализация при электролизе исходной вОды уменьшается, в основ г-ном, -за счет бикарбонатов и хлора. Из катионов наиболее значительна убыль в анолите ионов натрия. Таким образом, анолит содержит преимущественно смесь соляной и--серной кислот с солями. Пример 2. Проводят .сравнение эффективности про1«двкк образцов (10х xlOxlO солонцового горизонта В 34-4 4 поименно-луговых почв поймы Нижнего Дона различными растворами. Вариант 1 - промывка раствором минеральных кислот, полученным электролизом исходной воды до рН 5,00 (предлагаемый способ). Вариант 2 - промывка исходной водой, подкисленной серной кислотой до рН 5,00 FI . Состав исходной во,ды по примеру 1. Повторность - трехкратная. Для удалениявоздуха из образцов перед началом опыта создавали гидростатический напор.снизу {до появления на поверхности образцов сплошной пленки воды). Во время опытов (. продолжительность 440 ч), на поверхности образцов поддерживали постоянный слой соответствующего промывного раствора (l,5 см). Температура образ цов 23-25 С. Режим промывки - непрерывный. Анализы водной вытяжки приведенны в табл. 2, свидетельствуют об ускоре нии процесса рассоления при реализа ции предлагаемого способа по сравнению с известным. Результаты механического анализа, приведенные в табл. 3, свидетельствуют об улучхаении физического состоя.ния почвы при осуществлении нового ;способа по сравнению с известным. . Результаты анализов обменных оснований, приведенные в табл. 4, свидетельствуют об ускорении процесса рассолонцевания почвы при осуществлении предлагаемого способа по сравнению с известным. В табл. ,5 -приведены результаты определения общегогумуса С по методу Тюрина;, в почве, подвергаемой мелиорации по предлагаемому и по известному способам. Увеличение содержания общего гумуса, наблюдающееся во всех опытах по .кислованию ( рН 4) связано, видимо, со снижением относительного содержания гуматов натрия и полуторных окислов, которые легко вымываются, и увеличением нерастворимых гуматов- кальция и магния. На фиг. 1 представлены изменения щелочности .фильтров (кривая 1 - для варианта 1, кривая 2 - для варианта 2), на фиг. 2 - зависимость коэффициентов фильтрации от времени промывки (кривая 1 - для варианта 1, кривая 2 - для варианта 2). Таким образом, использование, анолита поливной воды (смеси минераль-. ных кислот, получаемых в электролизере) для мелиорации солонцов обеспечивает получение кислоты непосредственно на мелиорируемой площади воз1 южность использования для поливов минерализованных например, коллекторно-сбросных вод; плавное в широких пределах регулирование кислотрости поливной воды, расширение территории использования подкисленных поливных вод для мелиорации щелочных почв; регулирование щелочности почв с целью повышения урожайности поливных культур и предотвращения осолонцевания, исключение транспортировки серной и других кислот к мелиорируемым площадям, а также исключение дополнительной промывки. Возможно использовать раствор-ще-: лочей, получаемый в электролизере, для мелиорации нислых почв. Преимущество-предлагаемого способа пер-ед известным заключается - ,также в лучшем рассолонцовывающем действии смеси минеральных кислот, получаемых электролизом поливной воды, в сравнении с подкислением :поливной воды серной кислотой.

r1

«п со о

CO О

« tj s

in

со г

Г

о

о

R Ю « E

r О

t-t о о

о

ъ

о и

n о о

гЧ О

ъ

о

о о о

о о

о

о

1Л

сч о

н о

00

чЧ

о

о м

о м

м

м

го о

т о

00

о roч

О1 Ч

в

о.

О «п

«

о

«п ем

п

О) Id м 10

Р азме фракции мм

Гигроскобразецпичная

0,25

0,250,05вода, % 0,05 0,01 Исходный 6,73 10,34 Вариант 1 5,26 19,59 вариант 2 4,71 12,33

Таблица 3

ФизиФизически

0,005- 0,001 песок,

кая 0,001 %

,%

Таблица 4 8,72 12,24 68,70 9j69 90,31 8,94 10,8360,64 9,59 80,41 60,18 12,33 87,67 17,87 9,62 3fl w 3ff т т W9 210 24s Z7o щ т время от качала опыта, час

$

время от ночам опыта, час .l Фиг.2 ъво ззо № чно