Процессы переноса и поглощения компонентов минеральных удобрений в торфе

• Автор: Иванов, Валерий Николаевич
• Шифр специальности: 05.15.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Калинин
• Количество страниц: 252 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .
1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПОГЛОЩЕНИЯ И ПЕРЕНОСА ИОЮВ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В ТОРФЕ И ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.
1.1. Процессы сорбции и миграции ионов минеральных удобрений в торфе, торфяных и минеральных почвах .
1.2. Математическое моделирование процессов сорбции и переноса водорастворимых веществ в почвогрунтах .
1.2.1. Математические модели массопереноса водорастворимых веществ в пористых средах .

1.2.2. Краевые условия и методы определения параметров массообмена

1.3. Цель и задачи исследований.

2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ . .

2.1. Выбор объектов исследований и их характеристика . .

2.2. Отбор и подготовка образцов торфа и почвы ненарушенной структуры к экспериментам.
2.3. Методика и устройства для изучения фильтрации жидкостей через образцы торфа
2.3.1. Установка для определения коэффициента фильтрации образцов торфа ненарушенной структуры
2.3.2. Установка для изучения фильтрации жидкостей через слабопроницаемые образцы торфа .
2.4. Методики и установки для изучения поглощения ионов минеральных удобрений торфом и почвой в динамических условиях
2.5. Методика проведения лизиметрических исследований в полевых условиях на торфяных почвах
2.6. Методики, использованные для химических анализов фильтратов и определения физикохимических свойств исследованных объектов.
2.7. Методики определения гидрохимических параметров массопереноса и обмена ионов минеральных удобрений
в торфе.
2.7.1. Существующие методики нахождения одногодвух параметров массопереноса.
2.7.2. Методика определения гидрохимических параметров переноса в торфе ионов минеральных удобрений по выходным кривым ионов .
2.7.3. Методика определения гидрохимических параметров переноса в торфе и почвах ионов минеральных удобрений в полевых условиях
3. ПОГЛОЩЕНИЕ И ПЕРЕНОС ИОНОВ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В ПОЧВАХ МОДЕЛЬНЫЕ ОПЫТЫ.
3.1. Изотермы сорбции дерновоподзолистыми почвами ионов минеральных удобрений .
3.2. Математические модели для описания процессов переноса компонентов минеральных удобрений в почве
Выводы по главе 3
4. ПОГЛОЩЕНИЕ И ПЕРЕНОС ИОНОВ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В
4.1. Вымывание питательных веществ из торфа и почвы . .
4.1.1. Исследование процессов вымывания водой аммонийного
азота из аммонизированных торфов и минеральных почв, заправленных торфяными удобрениями
4.1.2. Вымывание калия из торфа и дерновоподзолистой почвы, оструктуренной торфом.
4.2. Прогнозирование процессов поглощения и переноса
ионов минеральных удобрений в торфе с помощью ЭВМ
4.2.1. Примеры расчетов миграции ионов минеральных удобрений в торфе
4.2.2. Прогнозирование переноса ионов минеральных удобрений по профилю торфа.
4.3. Поглощение торфом основных питательных веществ . .
4.3.1. Изотермы поглощения ионов минеральных удобрений
торфом и торфяными почвами
4.3.2. Влияние плотности скелета торфа на поглощение им
калия.
4.3.3. Зависимость гидрохимических параметров переноса ионов минеральных удобрений от плотности скелета
4.3.4. Влияние соотношения между массами торфа и раствора минерального удобрения на поглощение ионов
4.4. Исследование влияния торфа на поглотительную способность дерновоподзолистой почвы .
4.4.1. Повышение сорбционных свойств дерновоподзолистой
почвы путем внесения в нее торфа.
4.4.2. Зависимость гидрохимических параметров переноса ионов минеральных удобрений от количества вносимого торфа.
4.4.3. Изучение влияния способа внесения торфа в дерновоподзолистую почву на гидрохимические параметры переноса питательных веществ
4.4.4. Исследование поглотительной способности торфоминеральных смесей на образцах одинакового объема . . .
Выводы по главе 4
5. ПРОЦЕССЫ МИГРАЦИЙ ИОНОВ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В ТОРФЕ И ТОРФЯНЫХ ПОЧВАХ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ В ЛИЗИМЕТРАХ
5.1. Вымывание питательных веществ из торфяных почв в лизиметрах
5.2. Прогнозирование передвижения компонентов хлористого калия по глубине торфа на ЭВМ
Выводы по главе 5.
6. НАПРАВЛЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
6.1. Методика определения рациональной дозы минерального удобрения для внесения в торф.
6.2. Использование на практике разработанных приборов и устройств.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


В период вегетации концентрация фосфатионов в почвенном растворе составляет всего 0,,3 мгл, что обычно в раз меньше концентрации нитратов и в 0 раз ниже содержания К 1. В.ШПереверзевым и Н. С.Алексеевой 6 выявлено в лабораторных опытах, что значительная часть поглощенного фосфора от до 0 закрепляется почвой и не переходит в 0,2 н солянокислотную вытяжку. РО, является содержание в торфе полуторных окислов. Масштабы современной осушительной мелиорации таковы, что коренному воздействию подвергаются целые водосборы и затрагиваются интересы многих отраслей народного хозяйства. Особую остроту эта проблема приобретает для условий Нечерноземной зоны РСФСР, где грандиозные масштабы мелиорации и химизации сельского хозяйства развертываются на фоне переменного промывного водного режима. Поэтому прогноз изменения химического состава торфа, порового раствора и стока, оценка размера его загрязнения компонентами минеральных удобрений, разработка мероприятий по предотвращению загрязнения становятся важным составляющим звеном природоохранных мероприятий и учитываются во всех проектах осушения земель 5. Большой практический интерес в этом отношении представляют торфяноболотные почвы, состоящие в основном из органического вещества. Эти почвы, являясь органогенными образованиями, после осушения неизбежно подвержены изменениям, главным из которых является минерализация органического вещества, ведущая к изменению химического состава и свойств самого торфа и торфяной воды , Пб . При осушении и освоении торфяных месторождений происходит увеличение минерализации не только торфа, но и поровых растворов. В почвенных растворах осваиваемых торфяных месторождений низинного типа по сравнению с целинными содержится в 7 раз и более калия, в десятки раз хлоридов, в 2, раза кальция, магния, нитратов, в 1,5 фосфора5. Так, концентрация калия в торфяных почвах с разными уровнями питания составляет мгл под многолетними травами и мгл под зерновыми культурами против 2,2 мгл на неосушенном месторождении. Хлоридов в поровых растворах окультуренных участков содержится мгл против 7 на целине, кальция против , магния ,5 против 8, нитратов под многолетними травами и под зерновыми культурами против мгл на целинных неосвоенных участках 5. На верховых торфяноболотных почвах минерализация поровых растворов ниже, чем на низинных торфяниках в раза на неосушенных и в раз на окультуренных участках. Содержание калия ниже соответственно в 2, раз, нитратов в десятки раз, аммонийного азота примерно одинаково, а фосфора даже несколько выше. Последнее связано с бедностью торфа верхового типа полуторными окислами, кальцием, магнием и кислой реакцией среды 5. В остальное время года концентрация хлорионов в поровом растворе не превышает I ммольл, но вниз по профилю бывает и более 2 ммольл, что свидетельствует об интенсивном вымывании хлора с нисходящими токами воды ш1. В наших лизиметрических исследованиях также отмечена большая концентрация хлорионов в поровых растворах торфяной почвы только в слоях ниже 0, м от 1,0 до 4,8 ммольл. Концентрация минеральных компонентов в поровых растворах торфяных почв возрастает с увеличением доз внесения удобрений. Так, если на освоенных участках без удобрений за вегетационный период в почвенных растворах Р2О5 и содержалось 0, и мгл, то при внесении РК уже было 0, и , а при РК0 0, и 5,9 мгл . После внесения калийных удобрений поровые растворы обогащались не только хлоридами, но и кальцием, что свидетельствует о возможности вытеснения в раствор в результате ионного обмена двухвалентных катионов кальция калием при высокой его концентрации в растворе. Вследствие этого уменьшается число сшивок ионогенных групп поливалентными катионами и происходит разрыв водородных связей между макромолекулами, приводящий к увеличению кислотности дисперсионной среды . Т.Н. Кулаковской в лизиметрических опытах на двух разностях торфяноболотной почвы установлено, что на целинных почвах с I га может вымываться в грунтовые воды от 6,8 до 9,9 кг Р2О5, а на старопахотных от 4,1 до 7,3 кг, что составляет для целинных и от внесенной дозы суперфосфата для окультуренных почв. Ю.Н. Никольским и В.