Изобретение относится к способам мелиорации засоленных почв, в особенности к способам мелиорации солончаков-солонцов с высоким содержанием карбонатов кальция.
Основные мелиоративные воздействия на солонцы направлены на насыщение коллоидов почвы ионами кальция, создание условий для вытеснения ими поглощенного натрия, освобождение пахотного слоя от образующихся водорастворимых солей и активизацию микробиологических процессов. Это приводит к постепенному устранению высокой щелочности, улучшению водно-физических и физико-механических свойств, что в итоге существенно повышает производительность почв. Мелиорацию солонцов и солонцеватых почв можно осуществлять как при освоении целинных и залежных земель, так и после вовлечения их в пашню.
Известен способ обработки почвы при посеве семян на солонцах [1], заключающийся в том, что с целью повышения урожайности культур за счет предотвращения образования корки в зоне высева семян, при заделке семян часть почвы перегнойного горизонта перемещают в верхний слой над зоной высева семян, а почву из иллювиального горизонта размещают в междурядьях.
Указанный способ имеет ряд недостатков: технологически и технически сложен и трудоемок; если в первой год реален, то на последующие годы малоэффективен, так как на второй год обработки перегнойный и иллювиальный горизонты смешиваются и практически разделить их невозможно; структура почвы не улучшается, следовательно, не улучшаются физические свойства почвы; вызывает сомнение предотвращение образования почвенной корки над «перегнойным» горизонтом.
Известен способ мелиорации почв, включающий нейтрализацию, внесение минеральных удобрений и перемешивание почвы на глубину пахотного слоя, в котором с целью повышения эффективности мелиорации в почву дополнительно вносят состав, содержащий глицерин и низшую одноосновную предельную карбоновую кислоту с числом атомов углерода от 1 2 до 3, причем указанные компоненты берут в соотношении от 2:1 до 3:1 кислоту [1].
Описанный способ требует глицерин и карбоновую кислоту, цена которых для применения в сельском и лесном хозяйстве неприемлема.
Известен способ мелиорации солонцовых почв, включающий введение мелиоранта и механическую обработку почвы, в котором с целью снижения трудоемкости в качестве мелиоранта используют сжиженный углекислый газ; углекислый газ вносят вводят в почву под давлением; углекислый газ вводят в почву на глубину залегания солонцового горизонта [2].
К недостаткам описанного способа относятся высокая себестоимость проводимой операции, потребность в специальных технических средствах и сжиженного углекислого газа в качестве мелиоранта.
Известен способ мелиорации солонцовых почв путем их рыхления и внесения мелиорантов, в котором с целью повышения мелиорирующего эффекта и ускорения процесса мелиорации верхний солонцовый слой почвы поднимают с одновременным рыхлением и смешают его на величину, кратную среднему размеру солонцовых пятен, причем один из мелиорантов вносят в разрыхленный сметаемый слой почвы, а другой мелиорант помещают под разрыхленный слой и затем проводят глубокое безотвальное рыхление [3].
К недостаткам описанного способа, принятого нами в качестве наиближайшего аналога, относятся большие энерго- и трудозатраты, потребность в дорогостоящих сыпучих и жидких химмелиорантов, высокая, неприемлемая себестоимость выполняемых работ, как правило, неокупаемых возделываемой продукцией растениеводства.
Известен также способ мелиорации содовых солонцов - солончаков путем обработки верхних горизонтов почвы растворами минеральных кислот с дальнейшим удалением промывных вод, в котором с целью повышения нейтрализации углекислого натрия в качестве мелиорирующего средства применяют сернистую кислоту [4].
В сложившейся ситуации хозяйствования в АПК при обработке пятен солонцов и солончаков сернистой кислотой нормами расхода от 20 до 100 т/га экономически нецелесообразно.
В качестве наиболее близкого аналога выбрана способ мелиорации содовых солончаков –солонцов с высоким содержанием карбонатов кальция путем обработки серной кислотой, вносимой в почву в эквивалентных количествах соответственно щелочности, в котором с целью более полного разложения карбонатов кальция и образования полидисперсного гипса в почве, обработку серной кислотой проводят в две или несколько стадий с внесением в первую стадию половинной дозы кислоты в виде 0,5%-ного раствора, а в последующие стадии - оставшейся дозы в виде 3%-ных растворов [5].
К недостаткам наиболее близкого аналога относятся низкая эффективность приема и высокая себестоимость выполняемых операций, и высокая цена серной кислоты.
Задачей предполагаемого изобретения является получение гарантированных всходов семян за счет предотвращения почвенной корки в зоне высева семян и улучшение структуры почвы путем поэтапного и качественного смешивания мелиоранта с почвогрунтом без проведения капитальных мероприятий.
В результате такого кислования ликвидируется щелочность, улучшается мелиоративное состояние до возможного возделывания сельскохозяйственных культур, однако поглощающий комплекс почвы, особенно с тяжелым механическим составом, меняется частично и в основном только в поверхностных слоях почвы.
Сущность изобретение заключается в том, что осуществляется способ мелиорации содовых солончаков-солонцов с высоким содержанием карбонатов кальция, при котором обработка проводиться фосфорной кислотой в две стадий с последующими промывками водой.
3Ca(OH)2 + H3PO4 = Ca3(PO4)2 + 3H2O
Ca3(PO4)2 + H3PO4 = 3Ca(H2PO4)2
Первую обработку проводят 5% -ным раствором фосфорной кислоты с внесением половинной дозы кислоты. При обработки израсходуется 1200 мл 5% -й раствор фосфорной кислоты на 1м2 земли (солончака). То есть для 1 соток земли расходуется 12 литров 5%-го раствора фосфорной кислоты. Последующие обработки проводят 3%-ным раствором фосфорной кислоты с внесением в обшей сложности оставшейся дозы кислоты. То есть на 1 соток земли израсходуется 10 литров 3%-ным раствором фосфорной кислоты.
В результате при первой обработке ликвидируется основное количество щелочности, образуется тонкодисперсный суперфосфат кальция, который при растворении образует ионы кальция, последние, уменьшая дисперсность, коагулируют почвенные коллоиды и улучшают фильтрационные свойства почвы.
При второй обработке кислота вносится уже в нейтрализованную среду, создавая в верхних слоях почвы большое количество ионов кальция и способствуя тем самым более энергичному обмену между кальцием почвенного раствора и натрием почвенного комплекса.
Процесс повторяют в течение нескольких (2-3) лет, ежегодно меняя направление посева. При этом нарезка мелких борозд, высев семян и засыпка песком или смесью песка с перегноем производится одним проходом агрегата.
Предпосевную обработку осуществляют по следующей схеме:
- первый год освоения - трехкратная разделка тяжелыми боронами на глубину 10 см;
- 2-й год - пахота на глубину 12-16 см с последующей разделкой тяжелыми боронами;
- 3-й год - пахота на глубину 20-22 см;
Таким образом, предлагаемый способ дает возможность без проведения капитальных мероприятий по мелиорации ускоренно освоить и получить гарантированные урожаи на землях с солонцово-солончаковыми почвами