УДОБРЕНИЕ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОЕ ДЛИТЕЛЬНО ДЕЙСТВУЮЩЕЕ Российский патент 2007 года по МПК C05G3/10 

Область техники

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к производству удобрений на основе утилизации отходов производства деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано в сельском хозяйстве как удобрение органоминеральное длительно действующее. Внесение органоминеральных удобрений в почву улучшает агрофизические свойства почвы, повышает урожайность в растениеводстве, снижает затраты на обработку почвы во время сельскохозяйственных работ.

Известны органоминеральные удобрения, в состав которых входят отходы деревообрабатывающей промышленности, но не обнаружены источники информации об удобрениях на основе отходов деревообрабатывающей промышленности. Производство удобрений по известному соотношению компонентов является дорогостоящим, не улучшает агрофизические свойства почвы в достаточной мере, недостаточно повышает урожайность.

При создании изобретения ставилась задача получить удобрение, позволяющее повысить урожайность, улучшить агрофизические свойства почвы, снизить себестоимость, снизить уровень загрязнения окружающей среды, утилизируя отходы от производства деревообрабатывающей промышленности.

Поставленная задача достигается тем, что удобрение длительно действующее органоминеральное в качестве минеральной основы содержит измельченные отходы деревообрабатывающих предприятий, шлиф-пыль, золу, а в качестве связующего - клеесодержащие стоки при следующем соотношении компонентов:

Отходы деревообработки50%Шлиф пыль20%Зола10%Клеевые стоки20%

После перемешивания удобрение готово к внесению в почву

Отходы деревообрабатывающих производств в настоящее время не находят практического применения и, в основном, вывозятся на полигоны хранения ТБО, что приводит к загрязнению окружающей среды и нерациональному использованию природных ресурсов. Древесные отходы используются на предприятиях, в основном, в качестве топлива. Однако сжигание как метод утилизации отходов производства фанеры, в т.ч. и огнезащищенной, в данном случае не рационален. Поэтому утилизация отходов фанерного производства и клеесодержащих стоков имеет большое практическое значение для фанерной и лесоперерабатывающей промышленности и сельского хозяйства. В сухом состоянии древесина на 99% состоит из органических соединений и 1% неорганических. Она содержит в среднем 49-50% углерода, 43-44% кислорода, около 6% водорода и 0,1-0,3% азота. При сжигании древесины остается ее неорганическая часть - зола, в состав которой входят кальций, калий, натрий, магний и др.

Перечисленные химические элементы образуют основные органические вещества, целлюлозу, лигнин и гемицеллюлозу. Химический состав сухого вещества лигнина в среднем следующий: нитратный азот 5,4 мг на 100 г; подвижный фосфор 7; калий 167,5; кальций 106; магний 66: цинк более 4; марганец 1,8; медь 0,33; железо 2,5 мг/100 г, удельная масса 0,2-0,3 г/куб.см; влагоемкость 300-450%; кислотность 1,9-2,2. Различные виды лигнинов в почве под воздействием почвенных бактерий постепенно превращаются в гумусовые вещества, которые способствуют плодородию почвы. Применяют также аммонизированный лигнин, где часть азота (25%) находится в виде сульфата аммония, а 75% азота химически связано с лигнином, потому он обладает пролонгированным действием. При внесении в почву он быстро не вымывается, а усваивается растениями постепенно, по мере разложения лигнина микроорганизмами до низкомолекулярных соединений. Почва обогащается микро- и макроэлементами. Активизируются микробиологические процессы, за счет чего повышается плодородие почвы. Фенольные продукты деструкции лигнина, образующиеся в почве в результате микробиологического воздействия на лигнин, не только улучшают условия питания растений, но и непосредственно включаются в их жизненные процессы на клеточном уровне. Научные данные свидетельствуют о том, что полифенолы усиливают корнеобразование у многих растений, влияют на вязкость протоплазмы, повышают проницаемость растительных мембран, ускоряют дифференциацию точек роста растений, влияют на поступление питательных веществ в растительный организм, на его дыхание и другие жизненные функции и, в конечном итоге, на урожай. Лигниносодержащие удобрения способствуют формированию мощной корневой системы, увеличивают ее активную поглощающую поверхность, что позволяет растению эффективно использовать питательные вещества почвы и удобрений.

Целлюлоза - главная составная часть клеточных стенок, которая обеспечивает механическую прочность и эластичность тканей и представляет собой линейный полимер - полисахарид. Также в древесине содержится сравнительно небольшое количество экстративных веществ, растворимых в воде, спирте или эфире. При производстве огнезащищенной фанеры в качестве антипирина используется диаммонийфосфат, а для склеивания - фенолформальдегидная смола. При производстве обычной фанеры используется карбамидоформальдегидная смола. При соприкосновении опилок фанеры с показателем рН 8,8 с кислой средой почвы pH 4,1-4,5 происходит быстрая реакция нейтрализации, которая активизирует действие ферментов.

Более высокий уровень ферментативных реакций в вариантах с ОМУДД отчетливо прослеживался в течение всего периода проведения исследований. Особая роль ферментов отмечается в процессе гумификации и минерализации органического вещества. Установлено, что синтез и его разложение сопровождаются высокой активностью фенолоксидазы, в частности полифенолоксидазы и пероксидазы, участвующих в процессах окисления продуктов гидролиза органических соединений с образованием предгумусовых веществ. Полифенолоксидаза катализирует процессы окисления фенолов до инонов и участвует в дальнейшей их ″конденсации″ в молекулы гумусовых веществ. Пероксидаза окисляет гумусовые и другие фенольные соединения и поэтому влияет на минерализацию. Разработанные принципы подготовки отходов производства негорючей фанеры, древесных отходов и клеевых стоков позволяют снизить техногенную нагрузку на окружающую среду. Использование отходов в качестве органоминеральных удобрений длительного пользования (ОМУДП) способствует существенной экономии минеральных удобрений промышленного способа производства. Их внесение улучшает гумусное состояние почвы, ее агрофизические и физико-химические свойства, а также позволяет существенно повысить продуктивность сельскохозяйственных культур. Исследования подтвердили, что положительное влияние отходов производства фанеры на состав почвы и повышение урожайности сохраняется в течение 3 - 4-х лет, а на ее аэративные свойства - 5-7 лет. Полученный экспериментальный материал можно использовать для аналогичных предприятий отрасли.

Однако для некоторых культур (картофель, конопля - семенники) междурядья можно мульчировать более крупными кусочками размером 50-70 мм. Для сада мульчирование почвы производится неизмельченными древесными отходами (щепой, корой, обрезками фанеры). Есть основания полагать, что опрыскивание клеесодержащими стоками фанерного производства ягодно-плодовых, зерновых и других сельскохозяйственных культур будет являться профилактическим мероприятием от болезней с последующей имунностимуляцией растений.

Схемы применения и виды ОМУДД изменяются в соответствии с особенностями возделываемых культур.

Положительное влияние всех видов ОМУДД на почву и урожай сохраняется в течение 3-х лет; на структуру почвы - 5-7 лет.

Содержание тяжелых металлов, нитратов в выращенной пищевой продукции (картофель, пшеница и др.) в несколько раз ниже ПДК - предельно допустимых концентраций.

Содержание формальдегида в почве при внесении опилок трудногорючей фанеры в количестве 22,4 т/га составило 0,8 мг/кг, что в 8 раз меньше ПДК 7 мг/кг (протокол №16-21 от 10.08.2004 г).

Использование отходов производства огнеупорной фанеры в качестве нового органоминерального удобрения целесообразно в сельском хозяйстве. В зависимости от уровня плодородия почвы дозы отходов могут варьировать в широких пределах.

На низкоплодородных почвах, характеризующихся невысокой обеспеченностью элементами питания, низким содержанием гумуса и неудовлетворительными агрофизическими свойствами, а также при насыщении севооборотов высокотребовательными к плодородию овощными и техническими культурами, целесообразно их применение в дозах до 600-800 кг/га по фосфору или опилок трудногорючей фанеры 16-22,5 т/га;

- в полевых севооборотах на черноземных почвах рекомендуется использовать опилен в дозах из расчета 200-400 кг/га по фосфору или опилок 8-12 т/га;

- дозы трудногорючей фанеры при мульчировании почвы - 20-30 т/га;

- дозы других видов ОМУДП, кроме золы, - 20-30 т/га. В саду мульчирование почвы производится неизмельченными древесными отходами (щепой, корой, обрезками фанеры, опилками) и с возможным поливом междурядий клеесодержащими стоками. Применение вышеуказанных видов органоминеральных удобрений длительного пользования позволит снизить потребление промышленных удобрений и получить большую прибыль от такого экологического мероприятия.

Дозы внесения ОМУДД под каждую культуру рассчитывается отдельно.

Выращенная с помощью ОМУДД пищевая продукция (картофель, пшеница, конопля и др.) относится к экологически чистой.

Содержание тяжелых металлов, нитратов в выращенной пищевой продукции в несколько раз ниже ПДК - предельно допустимых концентраций.

Каких-либо болезней растений в течение всего вегетационного периода и за более чем 5-летние исследования не выявлено.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к производству удобрений на основе утилизации отходов деревообрабатывающей промышленности. Органоминеральное удобрение содержит отходы производства деревообрабатывающей промышленности, золу, шлиф-пыль, клеесодержащие стоки, при следующем соотношении компонентов, мас.%: отходы деревообработки 50; шлиф-пыль 20; зола 10; клеевые стоки 20. Использование заявленного удобрения позволяет повысить урожайность, улучшить агрофизические свойства почв, а также снизить уровень загрязнения окружающей среды.

Удобрение, состоящее из отходов производства деревообрабатывающей промышленности, отличающееся тем, что в качестве минерального наполнителя оно дополнительно содержит золу, шлифовальную пыль, а в качестве связующего - клеесодержащие стоки, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Отходы деревообработки50Шлиф-пыль20Зола10Клеевые стоки20