способ повышения водопрочности структуры почв
| Классы МПК: | C09K17/14 содержащие только органические соединения |
| Автор(ы): | Федотов Геннадий Николаевич (RU), Добровольский Глеб Всеволодович (RU), Шоба Сергей Алексеевич (RU), Рудометкина Татьяна Фёдоровна (RU), Шалаев Валентин Сергеевич (RU) |
| Патентообладатель(и): | Государственное учебно-научное учреждение факультет почвоведения Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2010-03-30 публикация патента:
10.10.2011 |
Изобретение относится к сельскому хозяйству и почвоведению, а именно к повышению водопрочности почвенной структуры. Способ заключается во внесении в почву модификатора - полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарата. Изобретение позволяет повысить водопрочность почвенной структуры за счет усиления микрофазного расслоения в супраполимерной гумусовой матрице, при снижении дозы внесения модификатора. 1 табл.
Формула изобретения
Способ повышения водопрочности структуры почв, заключающийся во внесении в почву модификатора, отличающийся тем, что в качестве модификатора используют полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарат.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к сельскому хозяйству и почвоведению, а именно к методам повышения водопрочности почвенной структуры путем внесения в почвы различных веществ.
Известен способ повышения водопрочности почвенной структуры путем внесения нефтяного битума [1]. Он заключается в обработке почвы эмульсией нефтяного битума.
Основным недостатком данного способа является необходимость внесения высоких доз нефтяного битума - более 10 т/га.
Известен способ повышения водопрочности почвенной структуры путем внесения торфяных клеев [1]. Он заключается в получении щелочной вытяжки из торфа, ее нейтрализации и обработке этой вытяжкой почвы.
Основным недостатком данного способа является необходимость внесения высоких доз торфяных клеев - более 10 т/га.
Известен способ повышения водопрочности почвенной структуры путем внесения крилиумов - продуктов, полученных на основе метакриловой и акриловой кислот [1].
Основным недостатком данного способа является необходимость внесения достаточно высоких доз крилиумов - более 500 кг/га.
Целью изобретения является увеличение эффективности использования модификаторов для повышения водостойкости структуры почв и повышение производительности способа.
Техническая сущность изобретения заключается в том, что в почву вносят модификатор - полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарат, усиливающий микрофазное расслоение в супраполимерной гумусовой матрице, которое ответственно за водопрочность почвенной структуры.
Поставленная задача решается тем, что в способе повышения водопрочности структуры почв, заключающемся во внесении в почвы модификатора, а в качестве модификатора используют полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарат.
Предлагаемый способ позволяет значительно повысить эффективность использования модификаторов для повышения водопрочности структуры почв.
Нижеследующий пример раскрывает суть предлагаемого изобретения.
Пример 1.
Для определения водоустойчивости использовали воздушно-сухие агрегаты дерново-подзолистой почвы размером 4,5-5,0 мм. В агрегаты дозатором было добавлено по 10 мкл воды. После этого агрегаты выдержали в эксикаторе с относительным давлением паров воды ~ 100% в течение 2 суток. Затем в каждый увлажненный агрегат добавили по 10 мкл раствора полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарата различных разбавлений и выдержали при 100% влажности еще сутки.
Для определения водопрочности поместили почвенные агрегаты в кассету высотой 6 мм, в ячейки диаметром 6 мм, к нижней части которых была прикреплена проволока диаметром 1 мм, делящая ячейку пополам и поддерживающая почвенные агрегаты. Кассету (квадрат 8×8 с 64 ячейками) поместили в УЗ ванну, которую заполнили водой. Определение водоустойчивости провели согласно методу Андрианова при воздействии на систему ультразвуком, рассчитывая водопрочность (водоустойчивость) по Качинскому [2].
Пересчет с концентрации модификатора, выраженной в мг/мл, на расход в т/га проводили, основываясь на весе изучаемых агрегатов, концентрации применяемых растворов, плотности почвы 1,2 т/м3 и пахотном слое, водоустойчивость структуры которого обеспечивали, глубиной 25 см.
| Таблица 1. | ||
| Влияние расхода полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарата на водоустойчивость агрегатов дерново-подзолистой почвы. | ||
| № | Расход полиоксиэтилен (20) сорбитан моностеарата, кг/га | Водоустойчивость почвенных агрегатов, % |
| 1 | 20 | 81 |
| 2 | 15 | 80 |
| 3 | 10 | 75 |
| 4 | 50 | 65 |
| 5 | 0 | 50 |
Водопрочность агрегатов чернозема составляла 88-90%.
Полученные результаты свидетельствуют, что водопрочность, соответствующая прототипу, возникает при внесении 15-20 кг/га.
По известному решению необходимо вносить более 500 кг/га.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет значительно повысить эффективность использования модификаторов для повышения водопрочности структуры почв, снизив необходимые дозы внесения, повысив тем самым производительность способа.
Литература
1. Вершинин П.В. Почвенная структура и условия ее формирования.
- М.: Издательство академии наук СССР, 1958, с.148 и 151.
2. Качинский Н.А. Физика почвы. Ч1. - М.: Высшая школа, 1965, с.309-312.
Класс C09K17/14 содержащие только органические соединения