КОМПЛЕКСНОЕ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНОЕ БИОУДОБРЕНИЕ Российский патент 2002 года по МПК C05F11/08 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для повышения плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур, а также рекультивации почв с низким содержанием гумуса.

Известно комплексное органоминеральное удобрение (заявка на изобретение 9302552/15, М. Кл⁶ C 05 F 7/00 "Комплексное органоминеральное удобрение", заявлено 19.11.1993 г.) [1], при наработке которого применяют осадок сточных вод производства искусственных волокон. Удобрение имеет следующий состав, мас. %: N₂ - 6,0-8,0; Р₂O₅ - 4,0-7,5; K₂О - 4,0-9,0; Zn - 10,0-15,0; CaO - 15,0-20,0; органическое вещество и примеси - остальное.

Удобрение повышает урожайность сельскохозяйственных культур, а утилизация отходов позволяет улучшить экологическую обстановку. Недостатком данного органоминерального удобрения является относительно малая доступность питательных веществ к корневой системе растений в отсутствие влаги.

Известно углегуминовое удобрение на основе бурого угля и отходов биотехнологических производств на основе микробного синтеза в количестве 1-10% от массы бурого угля (патент на изобретение 2111195, М. Кл.⁶ С 05 F 11/02 "Углегуминовое удобрение", опубл. 20.05.98, Бюл. 14) [2].

Недостатком углегуминового удобрения является ограничение его применения в условиях засушливого климата из-за малого доступа питательных веществ к корневой системе растении в отсутствие влаги.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является органоминеральное биоудобрение, содержащее дрожжевую барду в качестве отходов спиртового производства и минеральный компонент, содержание которых варьирует от 1: 1 до 4: 1 (см. авт. св. СССР 348539, МПК C 05 G 1/00, 23.08.1972 г.), принимаемое за прототип [3].

Недостатком прототипа является высокое содержание последрожжевой барды, что приводит к увеличению степени неопределенности химического состава удобрения, следствием этого может быть резкое повышение микробиологической активности почвы, сопровождающееся снижением содержания в ней гумуса.

Техническим результатом изобретения является снижение содержания отходов спиртового производства при сохранении их биологической активности за счет использования ингибирующего эффекта комплексного минерального удобрения.

Технический результат достигается тем, что комплексное органоминеральное биоудобрение содержит минеральные компоненты и отходы спиртового производства.

Согласно изобретению в качестве минеральных компонентов используется комплексное минеральное удобрение, содержащее 10% азота и 34% фосфора, а в качестве отходов спиртового производства используют ацетонобутиловую барду - отход промышленного производства ацетилбутилового спирта после сбраживания в мелассномучной среде или послеспиртовую мелассную барду - отход производства этилового спирта при следующем соотношении компонентов, об. %:
Комплексное минеральное удобрение - 60-70
Ацетонобутиловая или послеспиртовая мелассная барда - 30-40
Ингибирующий эффект полученной смеси обусловлен созданием кислой реакции среды и повышением осмотической силы раствора за счет высокой концентрации солей, содержащихся в комплексном минеральном удобрении.

Эффективность предлагаемого удобрения обусловлена сбалансированностью качественно-количественного состава, содержащего источник минерального питания и органические компоненты в указанных соотношениях.

В примерах осуществления изобретения в качестве жидких отходов спиртового производства использованы ацетонобутиловая и послеспиртовая барда.

Ацетонобутиловая барда является отходом промышленного производства ацетилбутилового спирта после сбраживания мелассномучной среды и содержит в своем составе белок (около 16% в пересчете на сухое вещество), остаточные сахара, клетчатку, витамины группы В, РР и др. компоненты.

Послеспиртовая (первичная) мелассная барда является отходом производства этилового спирта и содержит в своем составе практически все несахара мелассы, побочные продукты спиртового брожения (глицерин, янтарную, молочную, муравьиную, виноградную, яблочную и др. органические кислоты, а также соли минеральных кислот, аминокислоты, витамины группы В, неорганические вещества: Ка, Na, Ca и др. микроэлементы).

При изготовлении комплексного органоминерального биоудобрения в качестве минерального компонента в примере конкретного выполнения использовано жидкое комплексное удобрение (ЖКУ марки 10:34), содержащее 10% азота и 34% фосфора (ТУ 113-08-414-91) [4].

Ацетонобутиловая и послеспиртовая барда быстро подвергаются микробной порче за счет развития сапрофитной микрофлоры, ее физико-химический состав и, соответственно, физиологические свойства непредсказуемо изменяются. При доступе воздуха и без регулярного перемешивания более легкие фракции на поверхности с меньшим содержанием солей могут повреждаться плесневыми грибами.

В таблице 1 приведены результаты сравнительной оценки ингибирующего действия ЖКУ марки 10: 34 в смеси с ацетонобутиловой бардой в отношении потенциально опасной сапротрофной микрофлоры.

В таблице 2 приведены результаты, полученные при изучении ингибирующего действия ЖКУ марки 10: 34 в смеси с послеспиртовой бардой в отношении потенциально опасной сапротрофной микрофлоры.

В таблице 3 приведены обобщенные данные по оценке действия органоминерального комплексного биоудобрения на агрохимические показатели почв по сравнению с контрольным ЖКУ марки 10:34.

В таблице 4 приведены результаты исследования влияния органоминерального комплексного биоудобрения на агробиологические и экономически значимые параметры по сравнению с контрольным ЖКУ марки 10:34.

Пример 1.

Ацетонобутиловую барду смешивали с ЖКУ марки 10:34 путем механического перемешивания компонентов в различных соотношениях.

Как видно из таблицы 1, наилучший результат был получен при смешивании компонентов в соотношении 60-70 об.% ЖКУ и 30-40 об.% барды (позиции 3, 4). Смеси ацетонобутиловой барды с ЖКУ, в которых концентрация ЖКУ была равна или менее 50%, быстро подвергались воздействию развивающихся микроорганизмов. Увеличение доли ЖКУ при смешивании значительно снижало численность сапротрофной микрофлоры, но смеси, в которых доля ЖКУ была 80% и более, обладали, как показывают многолетние полевые испытания, менее выраженным стимулирующим действием на рост растений и микробиологические процессы в почве.

Пример 2.

Послеспиртовую (первичную) мелассную барду смешивали с ЖКУ марки 10:34 путем механического перемешивания компонентов в различных соотношениях.

Как видно из таблицы 2, смеси послеспиртовой барды с ЖКУ, в которых концентрация ЖКУ была равна или менее 50%, значительно подвергались воздействию развивающихся микроорганизмов (позиции 6, 7, 8). Увеличение доли ЖКУ при смешивании снижало численность сапротрофной микрофлоры, но такие смеси обладали менее выраженным действием на рост растений и микробиологические процессы в почве. При смешивании компонентов в соотношении 60-70 об.% ЖКУ и 30-40 об. % послеспиртовой барды был достигнут оптимальный результат как по стимулирующему эффекту, так и по ингибированию сапротрофной микрофлоры (позиции 3, 4).

Источники информации
1. Заявка на изобретение 93052552/15, М. кл.⁶ C 05 F 7/00 "Комплексное органоминеральное удобрение", заявлено 19.11.1993 г.

2. Патент на изобретение 2111195, M. кл.⁶ C 05 F 11/02 "Углегуминовое удобрение", опубл. 20.05.98, Бюл. 14.

3. Авт. св. СССР 348539, МПК C 05 G 1/00, 23.08.1972 г. - прототип.

4. Жидкое комплексное минеральное удобрение (ЖКУ) марки 10:34 (ТУ 113-08-414-91).

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при производстве комплексных органоминеральных биоудобрений. К комплексному минеральному удобрению, содержащему 10% азота и 34% фосфора, добавляют отходы спиртового производства. В качестве отходов спиртового производства используют ацетонобутиловую или послеспиртовую мелассную барду. Соотношение компонентов составляет соответственно, об.%: комплексное минеральное удобрение 60-70, ацетонобутиловая или послеспиртовая мелассная барда 30-40. Изобретение позволяет снизить содержание отходов спиртового производства при сохранении их биологической активности за счет использования ингибирующего эффекта комплексного минерального удобрения. 4 табл.

Комплексное органо-минеральное биоудобрение, содержащее минеральные компоненты и отходы спиртового производства, отличающееся тем, что в качестве минеральных компонентов используется комплексное минеральное удобрение, содержащее 10% азота и 34% фосфора, а в качестве отходов спиртового производства используют ацетонобутиловую барду - отход промышленного производства ацетилбутилового спирта после сбраживания в мелассно-мучной среде или послеспиртовую мелассную барду - отход производства этилового спирта при следующем соотношении компонентов в об. %:
Комплексное минеральное удобрение - 60-70
Ацетонобутиловая или послеспиртовая мелассная барда - 30-40