Исследование возможности создания искусственной структуры в дисперсиях почв в присутствии водорастворимых полиэлектролитов к-30

Таблица №15
Изменение количества водопрочных агрегатов в зависимости от рН среды растворов реагента К-30.

Состав смеси, мл					рН раствора		Количество водопрочных агрегатов >0,25 мм %
0,1% р-р К-9	0,1 н. HCl	0,1 н. NaOH	H2O
6	6	-	-	2,7		19
	5	-	1	2,8		19
	4	-	2	3,0		30
	3	-	3	3,2		36
	2	-	4	3,8		39
	1	-	5	5,0		47
	-	-	6	7,3		42
	-	1	5	8,0		47
	-	2	4	9,0		55
	-	3	3	10,0		46
	-	4	2	10,0		63
	-	5	1	10,7		78
	-	6	-	10,8		66

По данным таблицы №15 можно сказать, что структурообразующее действие препарата К-30 в почвенных суспензиях в кислой среде понижается, а в щелочной среде увеличивается.

Для исследования влияния различных концентраций полимера К-30 на объем осадка и скорость фильтрации были приготовлены следующие суспензии: к 40 мл 10%-ной суспензии прибавляли 12 мл растворов реагента К-30, К₁-30 и К₂-30 различных концентраций.
Из таблицы №16 и рисунка №12 видно, что с увеличением концентрации полимера повышается объем осадка и скорость фильтрации по сравнению с контролем. Это объясняется коагуляцией почвенных частиц с образованием рыхлых агрегатов, что вполне согласуется с данными по определению количества водопрочных агрегатов.
По данным таблицы №16 видно, что рН суспензии по сравнению с рН контроля и растворов К-30 значительно выше. Возможно, что повышение вызвано обменной адсорбцией между полиэлектролитом К-30 и подвижными ионами почвы. Особенно это заметно при малой концентрации реагента К-30, когда он весь, по-видимому адсорбируется почвой. При больших концентрациях в растворе К-30 находится в избытке, что и связывается на рН раствора.
Таблица №16
Влияние концентрации реагента К-30 на объем осадка и скорость фильтрации суспензии почвы.

Исходная концентрация		рН суспензии	Объем осадка, мл	Скорость фильтрации, мл/мин
%	от веса почвы
Контроль	-	7,8	2,4	5,1
0,001	0,00	7,9	2,5	4,5
0,010	0,03	7,9	2,7	7,0
0,050	0,15	8,0	2,8	10,0
0,10	0,30	8,0	2,9	13,0

Значительное подщелачивание в области меньшей концентрации пентизирует почвенные частицы и это уменьшает фильтрацию, что также подтверждается характером кривой зависимости количества водопрочных почвенных агрегатов от концентрации полимера.

Таблица №17
Влияние рН раствора К-30 на объем осадка и скорость фильтрации суспензий почвы при 20⁰С

Состав смеси, мл					рН раствора		Объем осадка, мл		Скорость фильтрации, мл/мин
10%-ная суспензия почвы	0,1 %-ный р-р К-30	0,1 н. HCl	0,1 н. NaOH	H2O
40	-	-	-	12		7,8		2,40	5,10
	6	6	-	-		3,7		2,70	9,70
	6	5	-	1		4,5		2,80	21,00
	6	4	-	2		3,2		2,78	20,20
	6	3	-	3		5,4		2,70	10,50
		2	-	4		5,7		2,67	10,50
		1	-	5		5,9		2,65	14,00
		-	1	5		7,4		2,80	5,72
		-	2	4		7,9		2,85	8,60
		-	3	3		8,7		2,3	2,10
		-	4	2		9,2		2,20	0,80
		-	5	1		9,5		2,1	1,00
		-	6	-		9,7		-	0,80

Как следует из таблицы №17 и рис.13 рН среды влияет как на объемы осадка, так и на скорость фильтрации. Однако, объем осадка до рН, примерно равно 9, очень мало изменяется, а затем снижается. При этих значениях рН сильно уменьшается и скорость фильтрации. В области же рН 4,5-5,2 скорость фильтрации достигает значительного максимума.

Влияние препарата К-30 на создание искусственной структуры почвы было проверено в полевых условиях Институтом почвоведения РУз. Для установления доз, сроков и техники внесения препарата К-30 в почву был использован вегетационный метод «сосудов» без дна.
Для полимерного препарата К-30 приняты дозы от 0,01 до 0,25 % к весу почвы.
Из вегетационных сосудов в три срока (весной, летом и осенью) были взяты образцы обработанных полимерами почв на определение водопрочной структуры по Павлову (табл. №18 и №19). Из таблиц №18 и №19 видно, что препараты К-4 и К-30 резко улучшают структурное состояние новоорошаемого эродированного типичного серозема. Выход водопрочных макроагрегатов крупнее 0,25 мм на вариантах с К-4 и К-30 в 4-5 и более раз больше, чем на контроле. Увеличение дозы К-30 с 20 до 40 кг/га, вносимой перед 2 и 3-м поливами, оказывает такое же влияние на уменьшение ирригационного смыва.
Улучшение структурного состояния типичного серозема под действием полимера К-30 в полевых вегетационных сосудах положительно влияет на рост, развитие и урожайность хлопчатника.
Полиэлектролит К-30, внесенный в новоорошаемый типичный серозем, способствовал увеличению выхода макроагрегатов, равномерному распределению влаги и уменьшению испаряемости воды, что может дать возможность сократить сроки полива хлопчатника.
Таблица №18
Водопрочность структуры новоорошаемого типичного серозема обработанного полиэлектролитами К-4 и К-30.

№	Варианты опыта	% фракции в слое 0-2 мм
		Более 1,0	1-0,5	0,25-0,05	0,05-0,01	Менее 0,01	Сумма более 0,25
1	Контроль	3	6	68	21	2	9
2	К-4, 40 кг/га по 20 кг/га перед 2-м и 3-м поливами	27	6	48	17	2	33
3	К-30, 40 кг/га по 20 кг/га перед 2-м и 3-м поливами	26	14	43	15	2	40
4	К-30, 60 кг/га по 40 кг/га перед 2-м и 3-м поливами	30	15	39	14	2	45
3 августа на 3-й день после третьего полива
5	Контроль	2	6	66	23	2	8
6	К-4, 40 кг/га по 20 кг/га перед 2-м и 3-м поливами	29	9	42	18	2	38
7	К-30, 40 кг/га по 20 кг/га перед 2-м и 3-м поливами	26	17	42	13	2	43
8	К-30, 60 кг/га по 40 кг/га перед 2-м и 3-м поливами	37	20	30	11	2	57

Таблица №19
Влияние обработки препаратами К-30 и К-4 новоорошаемого типичного серозема на ирригационный смыв

№