АЗОТНО-ЦЕОЛИТОВОЕ УДОБРЕНИЕ ПРОЛОНГИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2004 года по МПК C05C1/00 C05C9/00 

Предлагаемое изобретение относится к азотным удобрениям, получаемых на основе нитрата аммония или карбамида.

В ассортименте азотных удобрений, используемых во всех почвенно-климатических зонах Российской Федерации, преобладают аммиачная селитра и карбамид. Они трансформируются в системе почва-растение и активно включаются в общебиологический круговорот азота, обеспечивая потребности вегетирующих растений в азоте.

Но наряду с известными достоинствами, эти формы азотных удобрений обладают существенными недостатками - высокой растворимостью в воде, повышенной вымываемостью из пахотного слоя, что приводит к загрязнению поверхностных и подземных вод. Кроме того, использование высоких доз удобрений часто сопряжено с накоплением в основной сельхозпродукции, а также в почве, значительного количества нитратного азота, что приводит к ухудшению экологии и снижению качества продукции.

Химический состав, особенности превращения азота в аммиачной селитре и карбамиде обуславливают сравнительно низкую эффективность использования питательных веществ растениями. По оценкам специалистов, по эффективности использование азота в указанных удобрениях не превышает 41%. Кроме того, газообразные потери азота могут достигать 9-50%. Систематическое применение аммиачной селитры приводит к повышению кислотности почв, т.к. она относится к физиологически кислому удобрению. Карбамид обладает сравнительно малой физиологической кислотностью, однако кислотный эквивалент мочевины (т.е. количество углекислого кальция, требуемое для нейтрализации образующейся в почве кислоты, на 1 т внесенного азота) составляет 1,78 т СаСО₃, что и для амселитры.

В связи с этим представляет интерес создание таких форм азотных удобрений, которые обладают пониженной физиологической кислотностью и пролонгированным действием, обеспечивая эффективное использование азота в течение всего периода вегетации. Известно азотно-цеолитовое удобрение, содержащее до 90% нитрата аммония, и до 10% алюмосиликатов в виде 70% монтморилонита, 20% аттапульгита, 10% каолина (1). Данное удобрение, благодаря вводимой добавке, обладает способностью к адсорбции аммонийного азота, за счет чего часть азота, входящего в нитрат аммония, удерживается добавкой и это приводит к сокращению потерь азота.

Однако доля фиксации азота монмориллонитом незначительна. Кроме того, указанная добавка не понижает кислотности удобрения и не обогащает азотное удобрение микроэлементными добавками.

Известно также азотное удобрение (2), выбранное в качестве ближайшего аналога. Данное азотно-цеолитовое удобрение пролонгированного действия включает азотное удобрение (нитрат аммония) и природную цеолитсодержащую добавку при соотношении, % масс: азотное удобрение 76-94, цеолитсодержащая добавка 6-24. Такое удобрение на основе нитрата аммония и добавки клиноптилолита (цеолита) обладает улучшенными агрохимическими показателями: снижает подкисляющее действие аммиачной селитры (рН 10% раствора амселитры с добавкой 7-7,2) за счет присутствия в составе добавки кальцита, этой же добавкой обеспечивается пролонгированное действие нитрата аммония в течение всего периода вегетации за счет адсорбционного связывания аммонийного азота и удерживания его в течение длительного времени. В связи с этим на 15% повышается эффективность его использования и понижается степень его вымывания почвенными водами. Кроме того, в добавке имеется незначительное содержание (тысячные и десятитысячные доли процента) микроэлементных добавок, например Сu, Мо, Mn, Zn, Со.

Однако количество присутствующих в цеолите биологически активных микроэлементных добавок, необходимых для жизни развития растений (бора, меди, молибдена, цинка, марганца, кобальта) недостаточно для полноценного питания растений, что может отрицательно сказываться на продуктивности сельхозкультур и качестве урожая.

Применение микроэлементов приобретает важное значение на фоне повышенных норм азотного питания растений, т.к. с ростом урожаев увеличивается вынос питательных веществ, в том числе и микроэлементов, и необходимо дополнительно вносить необходимые растениям микроэлементные добавки для их сбалансированного питания, в зависимости от специфики сельскохозяйственных культур и биологической роли микроэлемента.

Недостаток в растениях молибдена, марганца, меди, цинка неблагоприятно сказывается на углеводный и белковый обмен и приводит к накоплению нитратов, что уменьшает их урожайность, ухудшает качество.

Задачей изобретения является создание азотно-цеолитового удобрения, обогащенного микроэлементными добавками, дающего возможность длительно в течение всего периода вегетации отдавать растениям необходимые макро- и микро- питательные вещества.

Поставленная задача решается тем, что азотно-цеолитовое удобрение пролонгированного действия содержит азотное удобрение и природную цеолитсодержащую добавку. Согласно изобретению оно в качестве азотного удобрения содержит аммиачную селитру или карбамид, а цеолитсодержащая добавка содержит дополнительно введенный, по крайней мере, один микроэлемент, выбранный из группы, включающей: бор, медь, марганец, кобальт, цинк и молибден, при следующем соотношении, мас.%:
Аммиачная селитра или карбамид - 76-94;
Цеолитсодержащая добавка - 6-24,
в том числе, по крайней мере, один микроэлемент, выбранный из группы:
Бор - 0,001-0,5,
Медь - 0,001-1,0
Марганец - 0,001-3,0
Кобальт - 0,001-0,5
Цинк - 0,001-1,0
Молибден - 0,001-0,05
В предпочтительном варианте изобретения размер частиц цеолитсодержащей добавки составляет 100-300 микрон.

Цеолитсодержащая добавка вводится в расплав или в раствор аммиачной селитры или карбамида. Цеолитсодержащая добавка обогащена основными усвояемыми микроэлементными солями в количестве, необходимом для комплексного развития сельхозкультур. Причем дозировка и состав добавки солей микроэлементов может изменяться в пределах заявленных интервалов в зависимости от того, под какие сельскохозяйственные культуры и на каких почвах будут использоваться разработанные и рекомендованные азотные удобрения.

Введение микроэлементов в цеолитсодержащую добавку позволило достичь ряд технических результатов.

Одним из технических результатов является обеспечение равномерного распределения микроэлементов в массе основного удобрения и в почве. Удалось исключить "пятна" (участки почвы с повышенным или пониженным содержанием микроэлементов), которые возникают при использовании известных удобрений, когда микроэлементы вводят путем их напрыскивания на удобрение или простого перемешивания.

Введение микроэлементов только в цеолитсодержащую добавку (т.е. на меньшее количество вещества) позволило применять более концентрированные растворы микроэлементов. Кроме того, последующая сушка только цеолитсодержащей добавки является гораздо меньшей проблемой, чем просушивания удобрения в целом. Исключение операции просушивания удобрения в целом благоприятно сказывается на качестве удобрения и упрощает технологию его получения. В результате применения предлагаемого удобрения удалось повысить урожайность и снизить дозу внесения удобрения в почву.

Кроме того, введение (напрыскивание) микроэлементов в цеолитсодержащую добавку, как таковых, позволяет выровнять природный состав цеолитсодержащей добавки, а введение комбинаций позволяет создавать целевые удобрения под определенные культуры (использовать удобрения для региональных почв).

Ниже приведены примеры, показывающие возможность осуществления изобретения.

Пример 1.

В 91,5 кг плава нитрата аммония вносят 8,5 кг измельченной цеолитсодержащей добавки, содержащей 2,5 кг CuSO₄•H₂O. Плав с добавками интенсивно перемешивают в течение 2-3 мин, а затем гранулируют и охлаждают.

Удобрение внесено под картофель и корнеплоды. Агрохимические испытания показали, что прибавка урожайности перечисленных культур от прибавки микроэлемента меди, по сравнению с азотно-цеолитным удобрением, без меди составила соответственно (52 ц/га и 65 ц/га.). Доза вносимого удобрения сократилась на 15%. Содержание нитратов уменьшилось в 2,3 раза.

Пример 2.

Отличающийся от примера 1 тем, что количество плава нитрата аммония составляет 76 кг, а измельченной добавки -24 кг, содержащей сульфата марганца - 9,2 кг (состав цеолитовой добавки тот же.). Технологические операции с плавом производились те же.

Удобрение данного состава было внесено под сахарную свеклу и зерновые. Данные агроиспытаний показали, что урожайность культур повысилась на 19 ц/га и 2 ц/га соответственно на фоне азотно-цеолитного удобрения без добавки марганца.

Пример 3.

В 94 кг плава карбамида вносят 6 кг измельченной добавки, содержащей 0,09 кг молибдата аммония, плав интенсивно перемешивают в течение 2-3 мин, затем охлаждают и измельчают. В готовом образце удобрения определяют кислотность, рН 10% раствора удобрения составляет 7,2.

Удобрение указанного состава было внесено под зернобобовые культуры и клевер. Агрохимические испытания удобрения показали прибавку урожая зернобобовых на 3,4 ц/га и прибавку зеленой массы клевера на 2,7 ц/га соответственно на фоне азотно-цеолитного удобрения без микроэлемента.

Источники информации
1. Патент GB 1189448, кл. С1 А, 1970.

2. Патент RU 2111937, С 05 С 1/02, 27.05.1998 - ближайший аналог.

Изобретение относится к азотным удобрениям, получаемым на основе нитрата аммония или карбамида. Азотно-цеолитовое удобрение содержит аммиачную селитру или карбамид и цеолитсодержащую добавку, в которую дополнительно введен, по крайней мере, один микроэлемент, выбранный из группы, включающей бор, медь, марганец, кобальт, цинк и молибден, при следующем соотношении, мас. %: аммиачная селитра или карбамид 76-94, цеолитсодержащая добавка 6-24, в том числе, по крайней мере, один микроэлемент, выбранный из группы: бор 0,001-0,5, медь 0,001-1,0, марганец 0,001-3,0, кобальт 0,001-0,5, цинк 0,001-1,0, молибден 0,001-0,05. Использование изобретения позволяет повышать урожай и улучшать качество продукции. 1 з.п.ф-лы.

1. Азотноцеолитовое удобрение пролонгированного действия, содержащее азотное удобрение и природную цеолитсодержащую добавку, отличающееся тем, что оно в качестве азотного удобрения содержит аммиачную селитру или карбамид, а цеолитсодержащая добавка содержит дополнительно введенный, по крайней мере, один микроэлемент, выбранный из группы, включающей: бор, медь, марганец, кобальт, цинк и молибден, при следующем соотношении, мас.%:

Аммиачная селитра или карбамид 76 - 94

Цеолитсодержащая добавка 6 - 24

в том числе, по крайней мере, один микроэлемент, выбранный из группы:

Бор 0,001 - 0,5

Медь 0,001 - 1,0

Марганец 0,001 - 3,0

Кобальт 0,001 - 0,5

Цинк 0,001 - 1,0

Молибден 0,001 - 0,05