RU2537178C2 - Композиция из стуктурообразующих материалов - Google Patents
Композиция из стуктурообразующих материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2537178C2 RU2537178C2 RU2013102253/05A RU2013102253A RU2537178C2 RU 2537178 C2 RU2537178 C2 RU 2537178C2 RU 2013102253/05 A RU2013102253/05 A RU 2013102253/05A RU 2013102253 A RU2013102253 A RU 2013102253A RU 2537178 C2 RU2537178 C2 RU 2537178C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- composition
- forming materials
- mass
- rock
- Prior art date
Links
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к мелиорации почв, в частности к составам и способам для борьбы с водной эрозией почв. В качестве структурообразующих материалов используют терриконовую породу, бентонитовую глину, керамзитовый отсев, известняк-ракушечник. Состав композиции из структурообразующих материалов включает керамзитовый отсев фракции 0,315÷1 мм 5%, терриконовую породу фракции 15÷20 мм 10%, известняк-ракушечник фракции 5÷10 мм 55%, бентонитовую глину фракции 1÷10 мм 30%. Композицию из структурообразующих материалов в оптимальном составе вносят в 12÷15-сантиметровый слой почвы в период посева. Изобретение улучшает агрегатный состав, влагоемкость почвы, происходит увеличение содержания в почве питательных элементов. 5 табл.
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к мелиорации почв, в частности к составам и способам для борьбы с водной эрозией почв.
Известен способ защиты грунтов от эрозии (RU, П. №2267514, C09K 17/40, от 10.01.2006), в котором готовят водный раствор поливинилового спирта и наносят его на поверхность грунта, предварительно вносят влагосорбент, в качестве которого используют порошок бентонитовой глины в смеси с семенами многолетних трав, удобрений и гуматов.
Недостатком является то, что поливиниловый спирт, при некоторой передозировке, образует водонепроницаемую плотную пленку на поверхности почвы, которая препятствует росту растений и нарушает водно-воздушный режим почвы.
Известен способ получения композиции на основе полиакриламида (SU, а.с. №192405, C08F 25/01, БИ №5 от 06.11.1967) для получения комплексного удобрения со свойствами структурообразователя почвы, включающего химическую обработку полиакриламидом.
Недостатком является то, что при введении в композицию различных солей они хорошо растворются в воде, что приводит к быстрому вымыванию питательных элементов из почвы. При этом технология приготовления композиции требует специального оборудования.
Известен состав для мелиорации пустынно-степных солонцовых почв (SU а.с. №1253983, C09K 17/00, БИ №32 от 30.08.1986), в котором для восстановления плодородия нарушенных почв используют мелиорант, содержащий золошлаковые отходы ГРЭС, дополнительно включающий солому и вермикулит в определенном соотношении.
Золошлаковые отходы ГРЭС содержат большое количество тяжелых металлов, что недоброкачественно влияет на почву.
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является композиция из влагосорбентов для защиты почв от водной эрозии (RU П №2430952, C09K 17/14, БИ №28 от 10.10.2011 г.), которая состоит из компонентов: гидрогель - 1%, глауконитовый песок - 27%, сапропель - 52%, ракушечник - 20%.
Недостаток данной композиции - гидрогель является дорогим компонентом, а добыча сапропеля требует наличие озер и большой влажности, что не характерно для засушливой и степной зон.
Сущность данного изобретения - в создании композиции из структурообразующих материалов для защиты почв от водной эрозии, состоящей из четырех компонентов, способствующих улучшению водно-физических свойств почвы.
Технический результат - улучшение структуры почвы, повышение плодородия.
Технический результат достигается тем, что в качестве структурообразующих материалов предлагается использовать: терриконовую породу, бентонитовую глину, керамзитовый отсев и известняк-ракушечник, что способствует, в определенном соотношении, увеличению пористости и влагоемкости почвы.
Компоненты, используемые в композиции, были доставлены с предприятий Ростовской области: бентонитовая глина - Тарасовского месторождения; керамзитовый отсев закупался в компании ООО «Дон-Керамзит» г. Ростов-на-Дону; терриконовая порода доставлялась с территории г. Шахты; известняк-ракушечник - Мишкинского месторождения (Аксайского района).
Композицию составляют: бентонитовая глина (фракции 1÷10 мм), которая благодаря своим физическим свойствам обладает высокой связующей способностью, водопоглощаемостью, имеет широкое применение в сельском хозяйстве, применяется для улучшения качества легких почв; известняк-ракушечник (фракции 5÷10 мм) благодаря пористой и развитой капиллярной микроструктуре содержит воздух, что способствует улучшению водно-физических свойств почвы; керамзитовый отсев (фракции 0,315÷1 мм) получают путем обжига легкоплавкой глины, имеет пористую структуру, легко впитывает воду и отдает влагу, если в почве ощущается ее недостаток, общее содержание SiO2 должно быть не более 70%, Al2O3 - не менее 12% (желательно около 120%), Fe2O3+FeO - до 10%, органических примесей - 1÷2%; терриконовая порода (фракции 15÷20 мм) - отход угольной промышленности, состоит из умеренно метаморфизированного глинистого сланца малой прочности, отличающегося низкой морозостойкостью, высокой пористостью и сравнительно быстрым выветриванием. Мелиорирующей основой породы являются сульфаты кальция (0,5÷12%), сульфаты железа (3÷5%), сульфаты алюминия (13÷20%), удобрительной - фосфор, калий, микроэлементы (марганец, цинк, молибден, медь, кобальт), смесь гумусовых и других угольных остатков (8%). Отличительным признаком терриконовой породы является содержание в ней кальция, железа, которые при внедрении в почвенно-поглотительный комплекс оструктуривают почву и делают ее более водопроницаемой, и серы, которая, окисляясь, превращается в серную кислоту и повышает кислотность почв. Кроме того, в терриконовой породе содержится гипс (4÷15%), который позволяет удалить из почвы избыток обменного натрия, отрицательно влияющего в первую очередь на физические свойства почв. Содержание токсичных элементов не превышает ПДК.
Для изучения процесса водопроницаемости и получения оптимального состава композиции из структурообразующих материалов были проведены лабораторные анализы в эколого-аналитической лаборатории ФГБНУ «Рос-НИИПМ». Лаборатория аккредитована в системе Саал, аттестат аккредитации №РОСС RU 0001.512.581, действует до 20.10.2015 г.
Обобщенные результаты анализов представлены в таблицах 1-5.
Результаты гранулометрического и микроагрегатного анализов почвы и компонентов композиции до внесения в почву представлены в таблице 1. Анализ таблицы 1 показывает, что в гранулометрическом составе керамзитового отсева и терриконовой породы преобладают фракции размером более 0,25 мм (78,57% и 72,13%), следовательно, частицы данной фракции обеспечивают хорошую водопроницаемость почвы; известняк-ракушечник, фракции 0,25÷0,05 мм (36,55%), усиливает водоподъемную способность; бентонитовая глина - фракции 0,01÷0,005 мм (48,52%), влияет на связующую способность, тем самым увеличивает сопротивляемость почвы к размыву. По микроагрегатному составу содержание физической глины в почве 25,54%, т.е. почва легко суглинистая. Гранулометрический и микроагрегатный анализы показали, что все материалы композиции по своему составу благоприятно влияют на оструктуривание и увеличение влагоемкости почвы.
В таблице 2 представлены результаты анализов по содержанию подвижных форм тяжелых металлов в каждом из структурообразующих материалов композиции, которые показали, что превышение предельно допустимой концентрации (Методика по организации и ведению мониторинга орошаемых земель под ред. Скуратова Н.С. Новочеркасск, НГМА, 2000. - 51 с., стр. 34-37) не обнаружено.
В таблице 3 приведены, в процентном соотношении к общему объему всех четырех компонентов, результаты опытов по определению оптимального состава структурообразующих материалов композиции.
По первому варианту таблицы 3 видно, что при процентном соотношении керамзитового отсева (12 масс %), терриконовой породы (33 масс %), известняка-ракушечника (35 масс %) и бентонитовой глины (20 масс %) - впитывание воды со скоростью 0,5 мм/мин, не способствует удобрительному действию.
По второму варианту: терриконовой породы (масс 40%), известняка-ракушечника (25 масс %), керамзитового отсева (20 масс %), бентонитовой глины (15 масс %) - скорость впитывания уменьшилась до 0,25 мм/мин, при этом не происходит оструктуривающего действия на почву. В третьем варианте: терриконовой породы (10 масс %), известняка-ракушечника (55 масс %), керамзитового отсева (5 масс %), бентонитовой глины (30 масс %) - происходит значительное впитывание воды почвой со скоростью 1,4 мм/мин, наблюдался положительный эффект, увеличивалась влагоемкость и пористость. По четвертому варианту: терриконовой породы (50 масс %), известняка-ракушечника (30 масс %), керамзитового отсева (15 масс %), бентонитовой глины (5 масс %) - скорость впитывания 0,74 мм/мин - не оказывала значительного влияния на накопление питательных элементов в почве, уменьшалась влагоемкость. По пятому варианту: терриконовой породы (20 масс %), известняка-ракушечника (46 масс %), керамзитового отсева (8 масс %), бентонитовой глины (26 масс %) - наблюдалось активное впитывание влаги со скоростью 1,06 мм/мин. При соотношении компонентов в шестом варианте: терриконовой породы (47 масс %), известняка-ракушечника (22 масс %), керамзитового отсева (13 масс %), бентонитовой глины (18 масс %) - происходило нарушение водно-воздушного режима почвы, вследствие чего наблюдалось самое незначительное впитывание воды почвой при скорости 0,15 мм/мин.
На основе проведенного анализа таблицы 3 выбран оптимальный состав композиции из структурообразующих материалов, включающий: керамзитовый отсев (5 масс %), терриконовую породу (10 масс %), известняк-ракушечник (55 масс %), бентонитовую глину (30 масс %).
Композицию готовят следующим образом: известняк-ракушечник дробят до получения частиц размером 5÷10 мм, затем смешивают с бентонитовой глиной фракции 1÷10 мм и терриконовой породой фракции 15÷20 мм и добавляют керамзитовый отсев размером частиц 0,3÷1 мм, в оптимальном составе вносят в 12-15-сантиметровый слой почвы перед посевом.
Распределение композиции из структурообразующих материалов осуществляется с учетом предварительной почвеннно-картографической оценки орошаемого поля, т.е. учитываются почвенно-климатические, гидрогеологические условия, геоморфологические особенности поля для наиболее рационального внесения и длительного действия.
При попадании воды в почву, смешанную с композицией, бентонитовая глина начинает набухать, затем происходит облипание терриконовой породой и керамзитовым отсевом, при этом образуется эрозионноустойчивая структура почвы, а известняк-ракушечник играет оструктуривающую и водоудерживающую роль в почве. При сочетании всех этих элементов улучшается агрегатный состав, влагоемкость, влагоудерживающая способность почвы, происходит увеличение содержания в почве питательных элементов.
В таблице 4 рассчитаны коэффициенты дисперсности и структурности почвы (Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. М., Агропромиздат, 1986. - 416 с.- Стр. 69-70). Анализ данных таблицы 4 показывает, что фактор дисперсности при внесении композиции в почву на 2% меньше (т.к. происходит уменьшение степени разрушения микроагрегатов в воде), чем в почве до внесения композиции (6%), степень агрегатности, гранулометрического показателя и структурности повышается, следовательно, улучшается водопрочность структуры почвы и увеличивается потенциальная способность ее к оструктуриванию.
В таблице 5 приведены данные по содержанию основных питательных элементов в почве и композиции. Почва с внесенной в нее композицией содержит 3,2% гумуса, по сравнению с почвой на контроле, содержащей 2,4%, при этом происходит увеличение содержания фосфора, азота и калия.
Композиция из структурообразующих материалов при внесении в почву активно действует на протяжении всего вегетационного периода и формирует коллоидную структуру, улучшает водно-физические свойства, влагоемкость и водопроницаемость, а также повышает сопротивляемость к размыву почвы.
Claims (1)
- Композиция из структурообразующих материалов для защиты почв от водной эрозии, состоящая из: терриконовой породы, бентонитовой глины, известняка-ракушечника, керамзитового отсева, характеризующаяся тем, что содержит оптимальный состав структурообразующих материалов: терриконовая порода фракции 15÷20 мм - 10%, бентонитовая глина фракции 1÷10 мм - 30%, известняк-ракушечник фракции 5÷10 мм - 55%, керамзитовый отсев фракции 0,315÷1 мм - 5%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013102253/05A RU2537178C2 (ru) | 2013-01-17 | 2013-01-17 | Композиция из стуктурообразующих материалов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013102253/05A RU2537178C2 (ru) | 2013-01-17 | 2013-01-17 | Композиция из стуктурообразующих материалов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013102253A RU2013102253A (ru) | 2014-07-27 |
| RU2537178C2 true RU2537178C2 (ru) | 2014-12-27 |
Family
ID=51264585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013102253/05A RU2537178C2 (ru) | 2013-01-17 | 2013-01-17 | Композиция из стуктурообразующих материалов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2537178C2 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2600681C1 (ru) * | 2015-06-15 | 2016-10-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Материал для промежуточной изоляции уплотненных слоев твердых коммунальных отходов на полигоне |
| RU2620438C2 (ru) * | 2015-06-10 | 2017-05-25 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" | Противоэрозионный состав |
| CN108918827A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-11-30 | 中国水利水电科学研究院 | 一种识别多孔材料对土壤持水性影响的方法 |
| RU2826149C1 (ru) * | 2024-02-06 | 2024-09-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный горный университет" | Мелиорант для почв земель сельскохозяйственного назначения |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2071496C1 (ru) * | 1994-10-31 | 1997-01-10 | Акционерное предприятие "Сапропель-Неро" | Состав для мелиорации |
| CN1357600A (zh) * | 2001-12-28 | 2002-07-10 | 郭亮 | 具有促进植物生长的固沙剂 |
| RU2267514C1 (ru) * | 2005-02-04 | 2006-01-10 | Виктор Григорьевич Чеверев | Способ защиты грунтов от эрозии |
| RU2430952C1 (ru) * | 2010-02-15 | 2011-10-10 | Федеральное государственное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" | Композиция из влагосорбентов для защиты почв от водной эрозии |
| KR101176895B1 (ko) * | 2011-09-02 | 2012-08-29 | 김창준 | 차수 및 연약지반 보강용 우레탄계 약액 주입제 |
-
2013
- 2013-01-17 RU RU2013102253/05A patent/RU2537178C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2071496C1 (ru) * | 1994-10-31 | 1997-01-10 | Акционерное предприятие "Сапропель-Неро" | Состав для мелиорации |
| CN1357600A (zh) * | 2001-12-28 | 2002-07-10 | 郭亮 | 具有促进植物生长的固沙剂 |
| RU2267514C1 (ru) * | 2005-02-04 | 2006-01-10 | Виктор Григорьевич Чеверев | Способ защиты грунтов от эрозии |
| RU2430952C1 (ru) * | 2010-02-15 | 2011-10-10 | Федеральное государственное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" | Композиция из влагосорбентов для защиты почв от водной эрозии |
| KR101176895B1 (ko) * | 2011-09-02 | 2012-08-29 | 김창준 | 차수 및 연약지반 보강용 우레탄계 약액 주입제 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2620438C2 (ru) * | 2015-06-10 | 2017-05-25 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" | Противоэрозионный состав |
| RU2600681C1 (ru) * | 2015-06-15 | 2016-10-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Материал для промежуточной изоляции уплотненных слоев твердых коммунальных отходов на полигоне |
| CN108918827A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-11-30 | 中国水利水电科学研究院 | 一种识别多孔材料对土壤持水性影响的方法 |
| CN108918827B (zh) * | 2018-07-02 | 2020-05-19 | 中国水利水电科学研究院 | 一种识别多孔材料对土壤持水性影响的方法 |
| RU2826149C1 (ru) * | 2024-02-06 | 2024-09-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный горный университет" | Мелиорант для почв земель сельскохозяйственного назначения |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013102253A (ru) | 2014-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kakeh et al. | Effects of biological soil crusts on some physicochemical characteristics of rangeland soils of Alagol, Turkmen Sahra, NE Iran | |
| Amini et al. | Salt-affected soils, reclamation, carbon dynamics, and biochar: a review | |
| Vijayaraghavan et al. | Can green roof act as a sink for contaminants? A methodological study to evaluate runoff quality from green roofs | |
| Ali et al. | Effect of humic acid on soil chemical and physical characteristics of embankment | |
| Cui et al. | Stability and heavy metal distribution of soil aggregates affected by application of apatite, lime, and charcoal | |
| Luo et al. | Improvement of hard saline–sodic soils using polymeric aluminum ferric sulfate (PAFS) | |
| Matosic et al. | Tillage, manure and gypsum use in reclamation of saline-sodic soils | |
| RU2537178C2 (ru) | Композиция из стуктурообразующих материалов | |
| Abdalla et al. | Effectiveness of organic amendment and application thickness on properties of a sandy soil and sand stabilization | |
| Song et al. | An ecological remediation model combining optimal substrate amelioration and native hyperaccumulator colonization in non-ferrous metal tailings pond | |
| Keykha et al. | CO2-induced carbonate minerals as soil stabilizing agents for dust suppression | |
| Bagheri et al. | Nutrient and colloid leaching from un-amended versus vermicompost-amended soil | |
| Paluszek | Physical quality of eroded soil amended with gel-forming polymer | |
| Xu et al. | Mn forms and environmental impact of electrolytic manganese residue | |
| Zhang et al. | Distribution of inorganic phosphorus in profiles and particle fractions of Anthrosols across an established riparian buffer and adjacent cropped area at the Dian lake (China) | |
| Taylor et al. | Geotechnical and hydrogeological evaluation of artificial soils to remediate acid mine drainage and improve mine rehabilitation–an Australian case study | |
| RU2430952C1 (ru) | Композиция из влагосорбентов для защиты почв от водной эрозии | |
| Keren et al. | Saline and boron-affected soils | |
| Amu et al. | Effects of dissolved alum on the geotechnical properties of lateritic soil for road construction | |
| Goh et al. | Influence of hydraulic conductivity and organic matter content in different bioretention media on nutrient removal | |
| Tajuddin et al. | Physical Simulation for Effect Seasons and Fertilizer on Solidified Fabric Peat Soil; A Soil Column Model Study | |
| Norton et al. | FGD gypsum influences on soil surface sealing, crusting, infiltration and runoff | |
| Fahmi et al. | Influence of height waterlogging on soil physical properties of potential and actual acid sulphate soils | |
| Dubey et al. | Impact of lignite coal extracted humic acids on vertical movement of ammonical nitrogen through alluvial soil of the middle Gangetic plain, Varanasi, Uttar Pradesh | |
| Sadegh-Zadeh et al. | Movement of nitrogen, phosphorus and |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170118 |