RU2073697C1

RU2073697C1 - Method of soil melioration

Info

Publication number: RU2073697C1
Application number: RU94017958A
Authority: RU
Inventors: Николай Александрович Иванов; Виктор Владимирович Синицын
Original assignee: Николай Александрович Иванов; Виктор Владимирович Синицын
Priority date: 1994-05-17
Filing date: 1994-05-17
Publication date: 1997-02-20

Abstract

FIELD: agriculture. SUBSTANCE: soil is structurized by addition of product of high-temperature interaction of polymethylmethacrylate with ammonia aqueous solution - polymethylmethacrylic acid ammonium salt and its methyl ester of the following formula:

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для структурирования чернозема и серой лесной почвы. The invention relates to agriculture and can be used for structuring chernozem and gray forest soil.

Известен способ создания и развития водопрочной структуры орошаемых почв [1] включающий внесение в увлажненный слой мелиорируемой почвы геля гумата гидроокиси магния и выдерживание в течение 50 60 дней при температуре не ниже 15^oC в гидроморфных условиях.A known method of creating and developing a water-resistant structure of irrigated soils [1] comprising introducing a gel of magnesium hydroxide humate into a moistened soil layer and keeping it for 50-60 days at a temperature of at least 15 ^o C in hydromorphic conditions.

Недостатком способа является длительное время (50 60 дней), необходимое для создания водопрочных структур в почве, и температурные ограничения возможности образования этих структур (только выше 15^oC).The disadvantage of this method is the long time (50 to 60 days) required to create water-resistant structures in the soil, and temperature restrictions on the possibility of the formation of these structures (only above 15 ^o C).

Известен способ мелиорации почвы [2] включающий ее структурирование путем внесения водного раствора полимера, с предварительным внесением в почву гидрооксида кальция в количестве 2,5 5,0% от массы воздушно-сухой почвы, и использованием в качестве полимера продукта взаимодействия госсиполовой смолы с моноэтаноламином, который вносится в виде 1,0 10,0% водного раствора в количестве 1,2 3,0% от массы воздушно-сухой почвы. A known method of soil amelioration [2] including its structuring by applying an aqueous polymer solution, with preliminary introduction of calcium hydroxide in the amount of 2.5 to 5.0% by weight of air-dried soil into the soil, and using the product of the interaction of gossypol resin with monoethanolamine as a polymer , which is introduced in the form of 1.0 to 10.0% aqueous solution in an amount of 1.2 to 3.0% by weight of air-dry soil.

Недостатками являются: предварительное внесение в почву гидроксида кальция, расходы структурирующего почву полимера весьма высоки, и сам полимер экологически небезопасен, т.к. в своем составе содержит ядовитый компонент - госсиполовую смолу. The disadvantages are: preliminary introduction of calcium hydroxide into the soil, the costs of the polymer structuring the soil are very high, and the polymer itself is environmentally unsafe, because contains poisonous component - gossypol resin.

Известен способ мелиорации почв, принятый за прототип [3] включающий обработку почвы структурообразователем, в качестве которого используют модифицированный моноэтаноламином полиметилметакрилат (МПММА) в виде 0,01 - 1,0% водного раствора, взятым в количестве 0,06 0,6% от массы почвы. A known method of soil reclamation, adopted as a prototype [3], including soil treatment with a structuring agent, which is used as modified with monoethanolamine polymethylmethacrylate (MPMMA) in the form of 0.01 - 1.0% aqueous solution, taken in an amount of 0.06 0.6% of soil mass.

Недостатком прототипа является недостаточно высокое, несмотря на двукратную обработку, содержание водопрочных агрегатов в почве ((⌀ > 0,25 мм) > 0,25 мм), определяющих урожайность сельскохозяйственных культур, что обусловлено, по-видимому, невысокими поверхностно-активными свойствами структурообразователя. The disadvantage of the prototype is not high enough, despite double processing, the content of water-resistant aggregates in the soil ((⌀> 0.25 mm)> 0.25 mm), which determine the yield of crops, which is apparently due to the low surface-active properties of the structurant .

Задачей настоящего изобретения является повышение урожайности сельскохозяйственных культур за счет увеличения содержания водопрочных агрегатов в почве. The objective of the present invention is to increase the yield of crops by increasing the content of water-resistant aggregates in the soil.

Поставленная задача решается тем, что в способе мелиорации почвы, включающем ее структурирование путем внесения водного раствора полимера на основе полиметилметакрилата, в почву вносят продукт высокотемпературного взаимодействия полиметилметакрилата с водным раствором аммиака аммонийную соль полиметилметакриловой кислоты и ее метилового эфира следующей структуры:

где М и Н целые переменные числа.The problem is solved in that in a method of soil reclamation, including its structuring by introducing an aqueous polymer solution based on polymethyl methacrylate, the product of high-temperature interaction of polymethyl methacrylate with an aqueous solution of ammonia is introduced into the soil, the ammonium salt of polymethyl methacrylic acid and its methyl ether of the following structure:

where M and H are integer variable numbers.

Под действием водного раствора аммиака при высокой температуре структура полиметилметакрилата претерпевает изменения с образованием новой дополнительной группировки

, которая придет новому продукту повышенные поверхностно-активные свойства и тем самым усиливает его смачивающую и структурирующую способность по отношению к почве.Under the influence of an aqueous solution of ammonia at high temperature, the structure of polymethyl methacrylate undergoes changes with the formation of a new additional group

, which will give the new product increased surface-active properties and thereby enhances its wetting and structuring ability in relation to the soil.

Структурообразователь получают следующим образом: в автоклав загружали полиметилметакрилат (отходы производства оргстекла) в виде порошка крупностью до 2 мм в количестве 10 г и водный раствор аммиака в количестве 90 г концентрацией 26% затем вели перемешивание и нагрев в течение 2 часов при 190-200^oC и после охлаждения до 40 50^oC реакционную массу выгружали.The structure-forming agent is prepared as follows: polymethyl methacrylate (organic glass production waste) in the form of a powder with a particle size of up to 2 mm in an amount of 10 g and an aqueous solution of ammonia in an amount of 90 g with a concentration of 26% were then loaded into the autoclave, followed by stirring and heating for 2 hours at 190-200 ^° C and after cooling to 40 50 ^o C the reaction mass was unloaded.

Полученный продукт взаимодействия полиметилметакрилата с водным раствором аммиака (СОРГ) представляет собой вязкую жидкость желтоватого цвета с аммиачным запахом, смешивающуюся с водой в любых соотношениях, молекулярная масса 10⁵ 10⁶.The resulting product of the interaction of polymethylmethacrylate with aqueous ammonia (SORG) is a viscous yellowish liquid with an ammonia odor, miscible with water in any ratio, molecular weight 10 ⁵ 10 ⁶ .

Способ испытан на черноземной и светло-серой лесной почвах. The method was tested on chernozem and light gray forest soils.

Пример 1. 30 мл водопроводной воды обрабатывают 100 г сухой светло-серой лесной почвы, предварительно растертой и просеянной через сито с размером отверстий 0,01 мм, затем определяют содержание водопрочных агрегатов по методу Бакшеева. Example 1. 30 ml of tap water is treated with 100 g of dry light gray forest soil, previously ground and sieved through a sieve with a hole size of 0.01 mm, then the content of water-resistant aggregates is determined by the Baksheev method.

Пример 2. Осуществляют аналогично примеру 1, только вместо воды берут 0,01% водный раствор СОРГа. Example 2. Carried out analogously to example 1, only instead of water take 0.01% aqueous solution of SORG.

Пример 3. Осуществляют аналогично примеру 1, только вместо воды берут 0,05% водный раствор СОРГа. Example 3. Carried out analogously to example 1, only instead of water they take a 0.05% aqueous solution of SORG.

Пример 4. Осуществляют аналогично примеру 1, только вместо воды берут 0,01% водный раствор МПММА. Example 4. Carried out analogously to example 1, only instead of water take 0.01% aqueous solution of MPMMA.

Пример 5. Осуществляют аналогично примеру 1, только вместо воды берут 0,05% водный раствор МПММА. Example 5. Carried out analogously to example 1, only instead of water take 0.05% aqueous solution of MPMMA.

Пример 6. Осуществляют аналогично примеру 1, только вместо светло-серой лесной почвы, берут чернозем оподзоленный. Example 6. Carried out analogously to example 1, only instead of a light gray forest soil, take chernozem podzolized.

Пример 7. Осуществляют аналогично примеру 2, только вместо светло-серой лесной почвы берут чернозем оподзоленный. Example 7. Carried out analogously to example 2, only instead of light gray forest soil take chernozem podzolized.

Пример 8. Осуществляют аналогично примеру 3, только вместо светло-серый лесной почвы берут чернозем оподзоленный. Example 8. Carried out analogously to example 3, only instead of light gray forest soil take chernozem podzolized.

Пример 9. Осуществляют аналогично примеру 4, только вместо светло-серой лесной почвы берут чернозем оподзоленный. Example 9. Carried out analogously to example 4, only instead of light gray forest soil take chernozem podzolized.

Пример 10. Осуществляют аналогично примеру 5, только вместо светло-серой лесной почвы берут чернозем оподзоленный. Example 10. Carried out analogously to example 5, only instead of light gray forest soil take chernozem podzolized.

Полученные результаты испытаний приведены в таблице 1. The obtained test results are shown in table 1.

Предлагаемый способ с применением полимера СОРГ позволяет по сравнению с известным повысить содержание водопрочных агрегатов диаметром больше 0,25 мм для 0,01 и 0,005% растворов на лесной почве на 10% а на оподзоленном черноземе на 12%
В вегетационный период 1993 г в учхозе "Уралец" на поле кафедры агрохимии и почвоведения Уральского сельскохозяйственного института (г.Екатеринбург) проведены вегетационно-полевые опыты по сравнительной оценке вещества СОРГ и вещества МПММА на продуктивность кресс-салата, а также сравнительная оценка воздействия СОРГ и природных гуминовых кислот на структуру почвы и ее урожайность, оцениваемой по величине зеленой массы горохо-овсяной смеси.The proposed method using the SORG polymer allows, in comparison with the known method, to increase the content of water-resistant aggregates with a diameter of more than 0.25 mm for 0.01 and 0.005% solutions in forest soil by 10% and in podzolized chernozem by 12%
During the growing season of 1993, at the Uralets farm, on the field of the Department of Agrochemistry and Soil Science of the Ural Agricultural Institute (Yekaterinburg), vegetation-field experiments were conducted to compare the SORG and MPMMA substances on watercress productivity, as well as a comparative assessment of the effects of SORG and natural humic acids on the soil structure and its productivity, estimated by the value of the green mass of the pea-oat mixture.

Из полученных данных, приведенных в таблицах 2 и 3 следует, что предлагаемый способ мелиорации почв с использованием полимерного вещества СОРГ наиболее эффективен. From the data obtained are shown in tables 2 and 3, it follows that the proposed method of soil reclamation using a polymer substance SORG is most effective.

Claims

A method of soil reclamation, including its structuring by introducing an aqueous polymer solution based on polymethyl methacrylate, characterized in that the product is introduced into the soil with a high-temperature interaction of polymethyl methacrylate with an aqueous solution of ammonia, the ammonium salt of the polymethyl methacrylate acid and its methyl ester of the following structure:

where m and n are integer variable numbers.