ТОРФЯНОЕ ГРАНУЛИРОВАННОЕ УДОБРЕНИЕ "ПИТОН" И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК C05F11/02 

Изобретение относится к области переработки торфа и может быть использовано, в частности, в производстве удобрений для подкормки различных видов цветочных, ягодных, овощных (включая рассаду) декоративных культур горшечного типа, других комнатных растений, для локального внесения при посадке огородных культур.

Известны торфяные гранулированные удобрения (а.с. NN 648556, 836004, 836005, 952831, 1129195, 1723077, 1758040).

Недостатком известных торфяных гранулированных удобрений является то, что они не обеспечивают в почве оптимальную для растений концентрацию элементов минерального питания, медленное и эффективное их расходование, в том числе и непроизводительное, связанное с вымыванием. В известных удобрениях гарантировано не обеспечивается перевод гуминовых веществ торфа в более активную и усвояемую для растений форму (гуматы калия, кальция).

В процессе хранения происходит пересыхание гранул, потеря ими смачиваемости и снижение эффективности удобрения. Кроме того, в процессе их получения не обеспечивается эффективное связывание элементов питания с органическим веществом торфа, что приводит к завышению концентрации элементов питания в почвенном растворе в первоначальный момент после внесения и отрицательному воздействию на растения.

В известных веществах и способах производится микробиологическая инокуляция этой смеси бактериальной маточной культурой АМБ с добавками азотобактерина и белковых кормовых дрожжей или смешивание торфа с отходом микробиологического производства и раствором комплексонатов микроэлементов, а соотношение элементов питания резко отличается от соотношения их в природных органических удобрениях, что требует при их внесении корректировки содержания элементов питания другими удобрениями.

Целью предложенного изобретения является создание вещества, обеспечивающего гарантированное взаимодействие калия и кальция с гуминовыми кислотами торфа, обеспечивающего в почве оптимальную для растений концентрацию элементов минерального питания при соотношении элементов питания аналогично природным органическим удобрениям (навоз, перегной), медленное и эффективное расходование элементов питания, а также способа получения, обеспечивающего указанные характеристики вещества.

Поставленная цель достигается тем, что для обеспечения гарантированного взаимодействия калия и кальция с гуминовыми кислотами торфа минеральные компоненты вносят в соотношении и последовательности, способствующей их взаимодействию с гуминовыми, углеводными и другими компонентами торфа, а для обеспечения прочности гранул и снижения вымывания из них питательных элементов вводят упрочняющие добавки (цемент, растворимые эфиры целлюлозы - карбоксилметилцеллюлоза, КМЦ), для смачиваемости вводят добавки, препятствующие пересыханию, в частности глицерин, этиленгликоль или диэтиленгликоль. Кроме того, необходимую прочность гранул обеспечивают их медленной сушкой в потоке воздуха при температуре не выше 60^oC. Для обеспечения взаимодействия соединений друг с другом и торфом смешивают торф с расчетным количеством известковой (доломитовой) муки и цемента, а при растворении вначале вводят все компоненты кислотного характера (двойной суперфосфат и микроэлементы), а затем щелочного (поташ), глицерин, карбоксилметилцеллюлозу и в последнюю очередь мочевину.

Количество воды для растворения рассчитывают таким образом, чтобы получить массу с содержанием влаги 65 70%
Смесь торфа с минеральными компонентами перемешивают тщательно в течение 30 60 мин при комнатной температуре до получения однородной по физико-химическому составу массы. Затем полученную массу формуют продавливанием через фильеры, нарезают на гранулы длиной 7 12 мм и окатывают при комнатной температуре. Затем сушат в потоке воздуха с постепенным повышением температуры до 60^oC до влаги гранул 10 15 мас.

Исходные минеральные компоненты выбирают таким образом, чтобы исключить в составе удобрения вредные для растений и окружающей среды соединения, в частности хлорсодержащие.

Кроме того, вводится микроэлемент кобальт, необходимый для развития растений.

Полученное торфяное гранулированное удобрение "Питон" представляет собой сферические гранулы темно-коричневого цвета диаметром 7 12 мм при следующем соотношении ингредиентов, мас.

Торф 62,5 65,4
Карбамид 2,2 5,4
Фосфат в пересчете на P₂O₅ 0,5 1,2
Калий в пересчете на K₂O 1,2 2,8
Известковая мука 4,1 6,3
Магний углекислый 1,56 1,63
Марганец сернокислый 0,03 0,10
Кислота борная 0,01 0,03
Цинк сернокислый 0,04 0,13
Медь сернокислая 0,01 0,03
Аммоний молибденовокислый 0,0002 0,0010
Кобальт сернокислый 0,0005 0,0030
Вещество, препятствующее высыханию, глицерин 2,0 4,6
Упрочняющие добавки цемент 2,3 4,7
Карбоксилметилцеллюлоза 0,010 0,100
Вода Остальное
Гранулы при внесении в почву сохраняются в течение 1 2 месяцев, медленно отдавая элементы питания. При этом резко снижаются потери элементов при вымывании. После разрушения гранул происходит обогащение почвы гумусовыми веществами и соединениями кальция. Приводим сравнительный анализ предложенного состава и известного (авторское свидетельство СССР N 655694, кл. C 05 P 11/08, 1979) по всем компонентам табл. 1 и 2.

Из табл. 1 следует, что в предложенном составе дополнительно вводится кобальт в качестве микроэлемента, необходимого для развития растений, глицерин в качестве вещества, препятствующего высыханию, и упрочняющие добавки (цемент, карбоксилметилцеллюлоза). Кроме того, вводятся микроэлементы, не содержащие хлора, а в известном хлорсодержащие, что отрицательно сказывается на развитии растений.

Из табл. 2 следует, что в предложенном составе соотношение основных элементов питания N: P₂O₅:K₂O равно 1:0,5:1, т.е. содержание фосфора в 2 раза меньше содержания азота и калия, а содержание калия немного превосходит содержание азота, что соответствует их соотношению в природных органических удобрениях (навоз, перегной).

А в известном составе соотношение N:P₂O₅:K₂O как 1:1:2, т.е. содержание калия в 2 раза больше содержания азота. Несбалансированное содержание элементов питания при их внесении требует корректировки другими удобрениями.

Приводим примеры получения торфяного гранулированного удобрения "Питон".

Пример 1
1. Торф (в пересчете на сухое вещество) 100 г
2. Мочевина 3,44 8,6 г
3. Двойной суперфосфат 1,36 3,4 г
4. Известь 6,5 10,0 г
5. Поташ 2,79 6,5 г
6. Цемент 3,6 7,2 г
7. Глицерин 3,0 7,0 г
8. Карбоксилметилцеллюлоза 0,015 0,10 г
9. Магний углекислый 2,5 2,6 г
10. Марганец сернокислый 0,05 0,16 г
11. Кислота борная 0,018 0,055 г
12. Цинк сернокислый 0,067 0,20 г
13. Медь сернокислая 0,016 0,04 г
14. Аммоний молибденовокислый 0,00034 0,0017 г
15. Кобальт сернокислый 0,0008 0,0040 г
16. Вода, необходимая для формования, в зависимости от влаги исходного торфа при соотношении соответственно макро- и микроэлементов, мас.

Азот 1,04 2,50
Фосфор (в пересчете на P₂O₅) 0,5 1,22
Калий (в пересчете на K₂O) 1,24 2,8
Кальций (в пересчете на CaO) 2,3 3,5
Магний (в пересчете на MgO) 0,74 0,77
Марганец (в пересчете на MnO₂) 0,019 0,058
Бор 0,002 0,006
Цинк 0,010 0,029
Медь 0,003 0,008
Молибден 0,0001 0,0005
Кобальт 0,0002 0,0011
Цемент 2,3 4,7
Глицерин 2,0 4,6
Карбоксилметилцеллюлоза 0,010 0,095
Приводим сравнительный анализ предложенного способа и известного (авторское свидетельство N 1723077, кл. C 05 F 11/02, 1992) по всем операциям и последовательности введения компонентов (табл. 3).

Из табл. 3 следует, что в предложенном способе обеспечено химическое взаимодействие макро- и микрокомпонентов друг с другом и с гуминовыми, углеводными и другими компонентами торфа с получением однородного по физико-химическому составу вещества. Химическое взаимодействие обусловлено порядком смешивания. Смешивание в другой последовательности приводит к растрескиванию гранул, нарушается их прочность.

Физико-химические свойства удобрения приведены в табл. 4. Как видно из табл. 4, удобрение с содержанием основных элементов питания в соотношении:
Азот (общий) 1,0 2,5 мас.

Фосфор (в пересчете на P₂O₅) 0,5 1,25 мас.

Калий (в пересчете на K₂O) 1,2 2,8 мас.

Глицерин 2,0 4,6 мас.

Цемент 2,3 4,7 мас.

КМЦ 0,01 0,1 мас.

обладает устойчивостью к вымыванию элементов минерального питания и более значительной прочностью гранул.

Снижение в удобрении содержания глицерина до 1,3 мас. цемента до 1,9 мас. и КМЦ до 0,005 мас. приводит к более значительному вымыванию компонентов и к образованию менее прочной структуры гранул. Увеличение в удобрении содержания глицерина и цемента до 5,2 мас. а КМЦ до 0,2 мас. не оказывает существенного влияния на устойчивость к вымыванию элементов минерального питания растений.

Количество вымытых питательных веществ в предложенном составе и известном (авторское свидетельство N 1723077, кл. C 05 F 11/02, 1992) представлено в табл. 5.

Из табл. 5 следует, что в предлагаемом составе прочность гранул в 2 раза выше, чем в известном, а следовательно, вымываемость питательных веществ в известном составе в 4 5 раз больше, чем в предлагаемом. Элементы питания известного состава не усваиваются растениями, происходит непроизводительное расходование удобрения.

Пример 2
167 кг измельченного, подсушенного торфа W 40 мас. смешивают непрерывно с 15,6 кг известковой муки и цемента, добавляют 17,7 кг минеральных компонентов, глицерина и КМЦ, растворенных в 119 л воды согласно табл. 3, добавляют 8,6 кг мочевины. Всю массу тщательно перемешивают, формуют продавливанием через фильеры, нарезают на гранулы длиной 7 12 мм и окатывают при комнатной температуре. Затем сушат в потоке воздуха с постепенным повышением температуры до 60^oC до влаги гранул 10 15 мас.

Полученный продукт расфасовывают в бумажные коробки или полиэтиленовые пакеты и используют как торфяное гранулированное удобрение.

В зависимости от того, какие вещества берутся для получения торфяного гранулированного удобрения "Питон", будет меняться масса внесенных макро- и микроэлементов при соотношении N:P₂O₅:K₂O, равном 1:0,5:1.

Сравнительные данные эффективности применения удобрения, полученного в эксперименте и без него, при выращивании лука приведены в табл. 6.

Примечание. В эксперименте с удобрением для опыта брали 2 г "Питона" и 250 мл дистиллированной воды.

Контроль 250 мл дистиллированной воды.

Из табл. 6 следует, что предложенное удобрение при выращивании лука эффективно, и прибавка к контролю составляет от 25 до 31,6%

Использование: в производстве удобрений для подкормки различных видов цветочных, ягодных, овощных, декоративных культур горшечного типа, других комнатных растений, для локального внесения при посадке огородных культур. Сущность изобретения: торфяное удобрение, содержащее торф, глицерин и минеральные компоненты, отличается тем, что в качестве источников калия, магния, марганца и цинка оно содержит соответственно калий углекислый, магний углекислый, марганец сернокислый и цинк сернокислый и дополнительно содержит кобальт сернокислый, упрочняющие добавки - цемент и карбоксилметилцеллюлозу при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: торф 62,5 - 65,4; карбамид 2,15 - 5,40; фосфат в пересчете на P₂O₅ 0,5 - 1,2; калий углекислый 1,2 - 2,8; известковая мука 4,1 - 6,3; магний углекислый 1,56 - 1,63; марганец сернокислый 0,03 - 0,10; борная кислота 0,01 - 0,03; цинк сернокислый 0,04 - 0,13; медь сернокислая 0,01 - 0,03; аммоний молибденовокислый 0,0002 - 0,0010; кобальт сернокислый 0,0005 - 0,0030; глицерин 2,0 - 4,6; цемент 2,3 - 4,7; карбоксилметилцеллюлоза 0,010 - 0,100; вода остальное. Способ получения торфяного удобрения включает смешивание торфа с влажностью 40 - 55% с минеральными компонентами, гранулирование смеси и сушку. Отличается способ тем, что торф вначале смешивают с известковой мукой и цементом, затем с расчетным количеством приготовленного раствора минеральных компонентов, глицерина и карбоксилметилцеллюлозы, причем сначала растворяют компоненты кислотного характера - фосфат и микроэлементы, затем углекислый калий и в последнюю очередь карбамид, перемешивают всю массу до однородного состояния, формуют в виде гранул диаметром 7 - 12 мм, окатывают и сушат в потоке воздуха при постепенном повышении температуры до 60^oC. 2 с.п. ф-лы, 6 табл.

1. Торфяное гранулированное удобрение, содержащее торф, вещество, препятствующее высыханию глицерин и минеральные компоненты известковую муку, карбамид, фосфат, борную кислоту, сернокислую медь, молибденовокислый аммоний, источники калия, магния, марганца и цинка, отличающееся тем, что в качестве источников калия, магния, марганца и цинка оно содержит соответственно калий углекислый, магний углекислый, марганец сернокислый и цинк сернокислый и дополнительно содержит кобальт сернокислый, упрочняющие добавки цемент и растворимый эфир целлюлозы карбоксилметилцеллюлозу при следующем соотношении ингредиентов, мас.

Торф 62,5 65,4
Карбамид 2,15 5,40
Фосфат в пересчете на P₂O₅ 0,5 1,2
Калий углекислый 1,2 2,8
Известковая мука 4,1 6,3
Магний углекислый 1,56 1,63
Марганец сернокислый 0,03 0,10
Борная кислота 0,01 0,03
Цинк сернокислый 0,04 0,13
Медь сернокислая 0,01 0,03
Аммоний молибденово-кислый 0,0002 0,0010
Кобальт сернокислый 0,0005 0,0030
Глицерин 2,0 4,6
Цемент 2,3 4,7
Карбоксиметилцеллюлоза 0,010 0,100
Вода Остальное
2. Способ получения торфяного гранулированного удобрения, включающий смешивание торфа с влажностью 40 55% с минеральными компонентами, гранулирование смеси и сушку, отличающийся тем, что торф вначале смешивают с известковой мукой и цементом, затем с расчетным количеством приготовленного раствора минеральных компонентов, глицерина и карбоксиметилцеллюлозы, причем сначала растворяют компоненты кислотного характера фосфат и микроэлементы, затем углекислый калий и в последнюю очередь карбамид, перемешивают всю массу до однородного состояния, формуют в виде гранул диаметром 7 12 мм, окатывают и сушат в потоке воздуха при постепенном повышении температуры до 60^oС.