СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ Российский патент 2002 года по МПК A01C21/00 

Описание патента на изобретение RU2178964C1

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для повышения плодородия почв за счет увеличения в них доступного для питания растений фосфора.

Фосфорные удобрения, содержащие этот источник питания, относятся к числу основных минеральных удобрений, применяемых в сельском хозяйстве для повышения плодородия почв.

Известен способ повышения плодородия почв, предусматривающий внесение в почву суперфосфата. Это универсальное удобрение применяется практически под все сельскохозяйственные культуры на всех почвах в качестве основного удобрения и как припосевное, вносимое в малой дозе и вблизи семян (Шапкин М.А. и др. Двойной суперфосфат. Технология и применение. - Л.: Химия, 1987, с. 194-200; Ягодин Б. А. Агрохимия. - М.: Агропромиздат, 1989, с. 292-299). Данный способ повышения плодородия почв является эффективным, но дорогостоящим из-за больших затрат, идущих на производство суперфосфата.

Известен способ повышения плодородия почв за счет применения другого источника фосфора - фосфоритной муки (Калинин К.В. Фосфорные удобрения. - М.: Колос, 1967, с. 38-52). Приготовление ее не требует ни затраты кислоты, ни большого количества энергии, которое идет для производства большинства других форм фосфорных удобрений. В связи с этим единица действующего вещества в фосфоритной муке обычно в 2-3 раза дешевле, чем в суперфосфате.

Но ввиду слабой растворимости фосфора фосфоритной муки доступность его растениями в значительной мере зависит от сопутствующих факторов. Особенно это относится к использованию ее на слабокислых дерново-подзолистых почвах, где она зачастую бывает слабоэффективна.

Совместное применение фосфоритной муки с физиологически кислыми формами азотных и калийных удобрений (Грачев Д.Г., Бабенко Н.В. Смешанные удобрения. - М. : Колос, 1970, с.58-60) повышает растворимость трехкальцевых фосфатов фосмуки, тем самым увеличивая содержание подвижного фосфора в почве и делая его усвояемым для растений. Однако этот способ дорогостоящий, так как производство минеральных удобрений, используемых в качестве добавок в конкретном случае, требует немалых экономических затрат.

Известен способ повышения плодородия почвы (а.с. СССР N 1064892, кл. A 01 C 21/00, C 05 B 11/00, 1976, прототип), предусматривающий внесение в почву удобрений, в качестве которых используют фосфориты, содержащие до 23-24% P2O5. Удобрения вносят на поверхность почвы с последующей обработкой их серной кислотой, выдержкой в течение 15-20 дней и заделкой в почву. Серная кислота выступает как физиологически кислый компонент, оказывающий растворяющее действие на фосфорсодержащее сырье - некондиционные фосфориты, хвосты, содержащие до 23-24% P2O5.

Недостатком данного способа является использование серной кислоты в виде реагента прежде всего потому, что для ее промышленного производства требуются экономические затраты. Кроме того, распыление серной кислоты даже в низких концентрациях (а авторы предлагают как лучший вариант концентрацию 32-96%) вызывает раздражение органов дыхания, слизистой оболочки глаз, кожных покровов. При повышенных концентрациях наблюдаются ожоги разной степени (Вредные химические вещества. - Л.: Химия, 1989). Поэтому, ко всему, работа с ней требует повышенных мер безопасности. Как было отмечено выше, в данном изобретении предлагается лучше всего использовать купоросное масло, а это H2SO4 92-96% концентрации, которая сжигает органические компоненты до обугливания. То есть, в случае непрореагировавших очагов крайне отрицательное действие будет оказано и на биоту почвы.

Задача, решаемая данным изобретением, заключается в повышении плодородия почвы за счет увеличения доступных для растений фосфатов эффективным и экономически целесообразным способом, не загрязняющим окружающую среду.

Поставленная в изобретении задача решена путем внесения в почву фосфоритной муки совместно с фосфогипсом при соотношении компонентов в физическом весе 1:1.

Фосфоритную муку используют как основное удобрение, а фосфогипс выступает как физиологически кислый компонент, оказывающий растворяющее действие на фосфоритную муку.

Сущность процесса разложения фосфоритной муки, применяемой совместно с фосфогипсом, заключается в следующем: дерново-подзолистая почва в обмен на кальций фосфорита и фосфогипса отдает водород, последний, соединяясь с CO3- почвы и SO4- фосфогипса, образует кислоты, разлагающие фосфорит до дикальциевого фосфата и далее, в благоприятных условиях, до монокальциевого фосфата.

В упрощенном виде это выглядит так:
Ca3(PO4)2 + H2CO3 + H2SO4 ---> CaHPO4 + Ca(HCO3)2 + Ca(HSO4)2
CaHPO4)2 + H2CO3 + H2SO4 ---> Ca(H2PO4)2 + Ca(HCO3)2 + Ca(HSO4)2
Таким образом, увеличивая растворимость фосмуки за счет SO4- фосфогипса, мы улучшаем плодородие дерново-подзолистой почвы, повышая содержание доступного для растений фосфора.

Это прежде всего сказывается на продуктивности культур, увеличивая их урожайность. Внесение же дешевых компонентов (в виде фосмуки и фосфогипса) в запас приводит к снижению энергозатрат, связанных с ежегодным применением дорогостоящего суперфосфата.

Следует отметить, что фосфогипс не только проявляет себя как подкисляющая почву добавка при внесении его в почву совместно с фосфоритной мукой, но и является одновременно источником фосфора для почвы, имея его в своем составе от 2 до 3%.

Экономическая целесообразность предложенного способа связана с исключением дорогостоящей заводской переработки фосфорсодержащего сырья (фосфоритная мука) и использованием отходов промышленного производства (фосфогипс). Кроме того, изобретение расширяет ассортимент удобрений и утилизирует отходы промышленного производства экстракционной фосфорной кислоты.

Заявленный способ повышения плодородия почвы включает следующие операции:
- равномерное разбрасывание по поверхности почвы фосфоритной муки и следом фосфогипса при соотношении компонентов в физическом весе 1:1 в количестве 2-5 ц/га каждого вещества.

- последующее запахивание смеси в почву.

Способ повышения плодородия почвы реализуется следующим образом.

На поверхность обрабатываемой почвы с помощью обычных тукоразбрасывающих машин вносят фосфоритную муку как основное удобрение совместно с фосфогипсом - подкисляющей почву добавкой перед глубокой запашкой. Соотношение компонентов смеси фосфоритная мука + фосфогипс составляет в физическом весе 1:1.

Фосфоритная мука содержит в своем составе не менее 19% общей P2O5, а фосфогипс - 2-3% P2O5 и 70-75% CaSO4.

Фосфоритную муку в зависимости от особенностей агротехники отдельных культур и потребности их в фосфоре применяют в дозах 2-5 ц/га. В таких же дозах используют в Нечерноземной зоне и фосфогипс (К.В.Калинин. Фосфорные удобрения и их применение. - М.: Колос, 1967, с. 52, А.В. Петербургский. Агрохимия и система удобрения. - М.: Колос, 1967, с. 218).

Чем раньше перед посевом сельскохозяйственных культур внесены фосфоритная мука и фосфогипс, тем более полно проходит процесс перевода фосфора этих удобрений в растворимую форму. Он усиливается, благодаря аниону SO4- фосфогипса. Последний образует, соединяясь с водородом почвенного раствора, серную кислоту, которая оказывает растворяющее действие на фосфоритную муку, тем самым повышается содержание доступного для растений фосфора в почве, увеличивается ее плодородие и, в конечном итоге, урожайность сельскохозяйственных культур.

Заявленный способ повышения плодородия почвы эффективен на слабокислых почвах болотно-подзолистого и дерново-подзолистого типов, обеспечивает увеличение содержания доступного для растений фосфора в почве.

Положительный эффект, достигаемый заявленным изобретением и заключающийся в повышении плодородия почвы, сказывается, прежде всего, на продуктивности сельскохозяйственных культур, увеличивая их урожайность, и подтверждается полевым экспериментом, в котором на протяжении нескольких лет изучалось влияние фосфорных удобрений на плодородие почвы и урожайность сельскохозяйственных культур.

В среднем за три года вариант фосфоритная мука + фосфогипс по эффективности не уступал варианту с суперфосфатом. Это касалось как зерновых культур, так и картофеля. Прибавка к фону NK по ячменю была около 5 ц/га, по озимой ржи - 3,2 ц/га. Увеличение доступного для растений фосфора способствовало повышению плодородия почвы. Содержание P2O5 (по Кирсанову) за три года в варианте фосфоритная мука + фосфогипс увеличилось с 11,2 мг/100 г до 18,9 мг/100 г и несколько превосходило вариант с суперфосфатом.

Увеличивалась и степень подвижности P2O5 (мг/л) - важный показатель, характеризующий усвояемость фосфора растениями.

Данные о влиянии фосфорсодержащих удобрений на фосфатный режим почвы и урожайность сельскохозяйственных культур приведены в табл.

Фитопатологические исследования показали, что смесь фосмуки + фосфогипс, как и суперфосфат, способствует оздоровлению посевов от различных заболеваний при соблюдении сбалансированности питания азотом и калием.

Похожие патенты RU2178964C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ ПОЧВЫ С ПОМОЩЬЮ ПРОСЛОЙКИ СОРБЕНТА 1996
  • Филиппова Т.Е.
  • Кузьмин Е.А.
RU2132122C1
СПОСОБ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА 2000
  • Филиппова Т.Е.
  • Симонова Т.Н.
RU2192112C2
СПОСОБ ОЧИСТКИ ДРЕНАЖНЫХ ВОД В ТЯЖЕЛЫХ МЕЛИОРИРУЕМЫХ ПОЧВАХ 2001
  • Кузьмин Е.А.
  • Филиппова Т.Е.
RU2198982C1
СПОСОБ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА 1997
  • Филиппова Т.Е.
  • Суходольский М.А.
  • Корнеева Е.М.
RU2136138C1
СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР 2002
  • Малинин Б.М.
  • Иудин Г.И.
  • Ковалев Н.Г.
RU2250591C2
СПОСОБ АГРОМЕЛИОРАЦИИ ПОЧВ 1995
  • Болатбекова К.С.
  • Лавров Б.В.
  • Бакланов А.М.
RU2081536C1
СПОСОБ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ 1992
  • Митрофанов Ю.И.
  • Салихов Р.А.
  • Рогозин А.В.
  • Сторожев В.Д.
RU2054232C1
СПОСОБ ФИТОМЕЛИОРАЦИИ ПОДПАХОТНОГО ГОРИЗОНТА ПОЧВ 1998
  • Зинковский В.Н.
  • Ковалев Н.Г.
RU2152146C1
ФОСФОРНОЕ УДОБРЕНИЕ 2012
  • Субботина Мария Георгиевна
  • Михайлова Людмила Аркадьевна
RU2538391C2
СПОСОБ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЯЧМЕНЯ 2001
  • Ковалев Н.Г.
  • Юдкин Л.Ю.
  • Степанок В.В.
RU2214082C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 178 964 C1

Реферат патента 2002 года СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для повышения плодородия почвы. В почву вносят фосфорсодержащее сырье совместно с подкисляющей добавкой. В качестве фосфорсодержащего сырья используют фосфоритную муку. В качестве подкисляющей добавки используют фосфогипс. Соотношение компонентов в физическом весе составляет 1:1. Использование изобретения позволит повысить урожайность сельскохозяйственных культур. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 178 964 C1

Способ повышения плодородия почвы путем внесения в нее фосфорсодержащего сырья совместно с подкисляющей добавкой, отличающийся тем, что в качестве фосфорсодержащего сырья используют фосфоритную муку, а подкисляющей добавки - фосфогипс при соотношении компонентов в физическом весе 1: 1.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2002 года RU2178964C1

Способ повышения плодородия почвы 1976
  • Юзько Степан Лукич
  • Машкова Нана Арсентьевна
SU1064892A1
Способ получения сложного удобрения 1986
  • Жантаев Шоканбай
  • Шумаков Николай Сергеевич
  • Серазетдинов Дуглас Зияевич
  • Тургумбаева Халима Халдарбековна
SU1456395A1
Способ обесфторивания фосфатного сырья 1983
  • Карпович Эдуард Александрович
  • Пирогов Виталий Иванович
  • Третьяк Евгений Владимирович
  • Прохода Николай Петрович
  • Галина Вера Николаевна
  • Чечик Борис Семенович
  • Чепляев Аркадий Иванович
  • Знаменская Жанна Николаевна
SU1174418A1
Состав для химической мелиорации солонцовых почв 1986
  • Семенова Марина Михайловна
  • Биргелис Андрис Янович
  • Базегский Эдуард Павлович
  • Яночко Бирута Изидоровна
  • Алавердиева Елена Васильевна
  • Наглиша Айна Яновна
SU1504242A1
GB 1478749 A3, 06.07.1977.

RU 2 178 964 C1

Авторы

Филиппова Т.Е.

Зинковская Т.С.

Даты

2002-02-10Публикация

2000-07-10Подача