СУХОЙ ТОРФО-ГУМИНОВЫЙ ПРЕПАРАТ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК C05F11/02 C05F11/08 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к торфо-гуминовым препаратам, и может быть использовано в производстве пригодного для длительного хранения торфо-гуминового удобрения, применяемого для корневой и внекорневой подкормки различных культур в открытом и закрытом грунте, а также как кормовая добавка для различных животных и рыб.

Известно органоминеральное удобрение, включающее гуминовый компонент, известь и адсорбент, содержащее в качестве гуминового компонента куриный помет, а в качестве адсорбента торф при следующем соотношении указанных компонентов, в мас.ч.: куриный помет (1,0-1,5), известь (0,1-0,4) и торф - (0,3-0,8). Способ получения этого удобрения в соответствии с описанием включает смешивание куриного помета, извести и торфа в количествах соответственно 1,0-1,5; 0,1-0,4 и 0,3-0,8 мас.ч., пропускание полученной смеси через фильеру и высушивание полученных гранул удобрения при температуре окружающего воздуха (см. патент РФ N 2026271 по МПК C05F 11/02, опубл. 09.01.1995 г. ).

Недостатком известного удобрения является незначительное количество биологически активных гуматных комплексов, что снижает эффективность почвообразующего механизма и развития растений, а также применение навоза (куриного помета) как потенциального источника закисления почв и носителя патогенной микрофлоры. Недостатком способа является длительный процесс получения удобрения, так как сушка полученных гранул осуществляется на открытом воздухе.

Наиболее близким по технической сущности является сухое торфо-гуминовое удобрение и способ его получения, при котором полученное удобрение включает торф, щелочь и птичий помет при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: (5,0-7,0), (0,5-1,5), (4,0-6,0) соответственно, причем в качестве торфа оно содержит фрезерный низинный торф 55%-ной влажности, в качестве щелочи - твердую измельченную щелочь, а в качестве помета - помет домашней птицы 20%-ной влажности. Способ получения этого удобрения заключается в приготовлении биологически активной органической среды в качестве удобрения посредством дозированного измельчения, смешивания и сушки органического сырья, состоящего из торфа и биологически активной органической добавки, до получения готового продукта в виде однородной равнодисперсной сухой массы смешанной композиции на торфяной основе предварительно измельченных торфа и биологически активной органической добавки, до получения готового продукта в виде однородной равнодисперсной сухой массы, причем органическое сырье состоит из торфа и птичьего помета с добавлением щелочи, а измельчение и смешивание проводят одновременно в течение 15 мин, при этом для измельчения и смешивания торф, щелочь и птичий помет берут в массовом соотношении (5,0-7,0), (0,5-1,5), (4,0-6,0) соответственно (см. патент РФ 2075466 по МПК C05F 11/02, опубл. 20.03.1997).

Недостатками известного удобрения и способа получения удобрения являются низкий уровень содержания в удобрении биологически активных веществ и микроэлементов, применение химически агрессивных веществ в виде щелочи, а также применение навоза (куриного помета) как потенциального источника закисления почв и носителя патогенной микрофлоры. Удобрение имеет незначительное количество определенных видов бактерий, усиливающих биохимические процессы, улучшающих корневое питание растений в почве и эффективно подавляющих патогенные микроорганизмы, являющиеся возбудителями различных болезней.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение сухого торфо-гуминового препарата, обладающего более высокой эффективностью, обусловленной высоким уровнем содержания в препарате определенных видов бактерий; усиливающих биохимические и микробиологические процессы в почве и растениях, улучшающих питание растений, эффективно подавляющих патогенные и условно патогенные микроорганизмы в почве и растениях.

Технический результат достигается тем, что в сухом торфо-гуминовом препарате, содержащем смешанную композицию на торфяной основе предварительно измельченных торфа и биологически активной органической добавки, согласно изобретению в качестве биологически активной органической добавки используют растительную композицию, состоящую из хвои сосны обыкновенной, корня родиолы розовой, травы и корня пиона уклоняющегося, травы рапса и эхинацеи пурпурной в стадии цветения, причем препарат дополнительно содержит сухую бактериальную добавку, представляющую собой смесь четырех сухих культур бактерий Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Arthrospira fusiformis и Actinomyces, при следующем соотношении компонентов, мас. %: торф (79-93,2); хвоя сосны обыкновенной (1,7-5); корень родиолы розовой (0,15-3); травы и корня пиона уклоняющегося (0,75-4); травы рапса (1,7-5); эхинацея пупрпурная в стадии цветения (1,3-4); сухая бактериальная добавка бактерий Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Arthrospira fusiformis и Actinomyce не менее 10⁶ КОЕ/г каждой культуры бактерий.

Способ получения сухого торфо-гуминового препарата включает измельчение, смешивание и сушку органического сырья, состоящего из торфа и биологически активной органической добавки, получая сухой торфо-гуминовый продукт в виде однородной равнодисперсной смеси, согласно изобретению в качестве биологически активной органической добавки используют растительную композицию, состоящую из хвои сосны обыкновенной, корня родиолы розовой, травы и корня пиона уклоняющегося, травы рапса и эхинацеи пурпурной в стадии цветения, получая промежуточный сухой торфо-гуминовый продукт, который дополнительно измельчают в течение 13-15 минут, разделяют на четыре равные исходные фракции, в каждую из которых вводят с перемешиванием по одной сухой культуре бактерий Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Arthrospira fusiformis и Actinomyces, причем смешивание осуществляют отдельно с каждой сухой бактериальной добавкой в смесители с водяной рубашкой при температуре 40-42°С в течение 17-20 минут с последующим остужением до 13-15°С, причем на этапах с использованием бактерий Bacillus subtilis и Bacillus licheniformis в исходных фракциях используют сухой торфо-гуминовый продукт с влажностью 33-37%, на этапе с использованием бактерий Arthrospira fusiformis в исходной фракции используют сухой торфо-гуминовый продукт с влажностью 37-40%, а на этапе с использованием бактерий Actinomyces в исходной фракции используют сухой торфо-гуминовый продукт с влажностью 18-25%, после чего проводят смешивание всех полученных компонентов до однородной массы в смесители с водяной рубашкой при температуре 40-42°С в течение 17-20 минут с последующим остужением до 13-15°С, а затем перемешивание возобновляют до остывания до 9-11°С, получая после смешивания готовый сухой торфо-гуминовый препарат, в котором содержится не менее 10⁶ КОЕ/г сухой культуры каждой бактерии, с последующей выгрузкой полученной смеси на открытую площадку, на которой после выдержки в течение 24-26 часов полученный сухой торфо-гуминовый препарат затаривают в мешки и выдерживают еще 40-48 часов.

Производство заявляемого препарата осуществляется поэтапно, предварительно получая сухой торфо-гуминовый препарат, содержащий смешанную композицию на торфяной основе и биологически активной органической добавки, в виде растительной композиции.

В примере конкретного выполнения при производстве заявляемого препарата в качестве сырья используют уже готовый сухой торфо-гуминовой препарат (далее «СТГП»), предварительно полученный по известной технологии с использованием растительной композиции, состоящей из хвои сосны обыкновенной, корня родиолы розовой, травы и корня пиона уклоняющегося, травы рапса и эхинацеи пурпурной в стадии цветения при следующем соотношении компонентов, мас. %: торф (79-93,2); хвоя сосны обыкновенной (1,7-5); корень родиолы розовой (0,15-3); трава и корень пиона уклоняющегося (0,75-4); трава рапса (1,7-5); эхинацея пурпурная в стадии цветения (1,3-4), а также сухих бактериальных добавок культур бактерий Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Arthrospira fusiformis и Actinomyces.

Особенностью данных микроорганизмов является их способность перерабатывать встречающиеся в почве сложные молекулы, включая алюмосиликаты, с выделением соединений калия и фосфора, а также аминокислот, жирных кислот, витаминов, полисахаридов и т.д.

На первом этапе исходную массу «СТГП» измельчают в молотковой мельнице в течение 15 минут, а затем на втором этапе измельченную массу делят на четыре равные фракции, после чего в каждую фракцию поочередно вводят с перемешиванием по одной сухой бактериальной добавке, получая четыре смеси с разными сухими бактериальными добавками.

Причем первую смесь получают на втором этапе, используя фракцию с «СТГП», имеющего влажность 33-37%, и сухую бактериальную добавку Bacillus subtilis. Смешивание осуществляют в смесители с водяной рубашкой для подогрева внутренней стенки смесителя и поддержания температуры при смешивании компонентов, поднимая температуру до 40°С.

Процесс перемешивания прекращают через 17-20 мин и компонент в виде полученной однородной массы остужают до 15°С.

Вторую смесь получают на третьем этапе путем смешивания «СТГП» с сухой бактериальной добавкой Bacillus licheniformis. Причем процесс получения второй смеси осуществляют аналогично процессу при получении первой смеси с влажностью «СТГП» 33-37%, а именно в таком же смесителе с водяной рубашкой при температуре 40°C, процесс осуществляют в течение 17-20 минут с последующим остужением до 15°C.

На четвертом этапе получают третью смесь путем смешивания «СТГП» с сухой бактериальной добавкой Arthrospira fusiformis. Процесс получения третьей смеси осуществляют аналогично процессу при получении первой и второй смесей за исключением влажности «СТГП», которая составляет 37-40%. Процесс осуществляют в таком же смесителе с водяной рубашкой, а именно в таком же смесителе с водяной рубашкой при температуре 40°C в течение 17-20 минут с последующим остужением до 15°C.

На пятом этапе получают четвертую смесь путем смешивания «СТГП» с сухой бактериальной добавкой Actinomyces при температуре 40°C в течение 17-20 минут, остужая до 15°C. Процесс получения четвертой смеси осуществляют аналогично процессу при получении предыдущих смесей за исключением влажности «СТГП», которая составляет 18-25%.

На следующем шестом этапе проводят смешивание всех полученных на предыдущих этапах четырех смесей в смесителе с водяной рубашкой, поддерживая температуру при смешивании компонентов 40°C в течение 17-20 минут с последующим остужением до 15°C.

Затем перемешивание возобновляют до остывания до 10°C с последующей выгрузкой полученной смеси на открытую площадку, на которой после выдержки в течение 24 часов она затаривается в мешки по 40 кг. Смесь в мешках вылеживается еще 48 часов, а затем уже в качестве заявляемого препарата отправляется на реализацию.

Отличающийся по составу или полученный с нарушением температурных и прочих параметров производства препарат не оказывает заметного улучшения почвообразующего и защитного механизма как для почвы, так и для растений, а так же животных и людей, хотя и не наносит вреда окружающей среде.

В зависимости от предполагаемого использования заявляемого препарата, например, для нейтрализации последствия розливов нефти или для стимуляции нереста рыб допускается с целью снижения стоимости препарата использовать одну, две или три из указанных четырех бактерий, уменьшая тем самым количество разделенных первоначальных фракций «СТГП» и этапов их смешивания с бактериями.

Выбор оптимальных параметров способа подтверждается проведенными испытаниями предлагаемого препарата.

При применении полученного с помощью предлагаемого способа сухого торфо-гуминового препарата с большим количеством бактерий Bacillus subtilis. Bacillus licheniformis, Arthrospira fusiformis и Actinomyces создаются условия для развития полезной микрофлоры, в т.ч. которые активно изменяют окружающую среду, обогащая почву легко усвояемыми, в том числе и самими бактериями, веществами и стимуляторами роста растений, а также негативным образом воздействуя на патогенные микроорганизмы.

Предлагаемый препарат обладает по сравнению с известными аналогами более высокой эффективностью, обусловленной высоким уровнем содержания в препарате определенных видов бактерий, усиливающих биохимические и микробиологические процессы в почве и растениях, улучшающих питание растений (как корневое, так и внекорневое), эффективно подавляющих патогенные и условно-патогенные микроорганизмы в почве и растениях, что позволяет исключить обработки химическими средствами защиты, тем самым снизить, а иногда и полностью исключить внесение химически агрессивных веществ в окружающую среду.

Предлагаемый препарат, благодаря уникальности действия, может применяться в медицине, косметологии, животноводстве (ветеринарный препарат, кормовая добавка), растениеводстве для следующих задач:

- восстановить структуру почвы и повысить почвенное плодородие, снизить отрицательный баланс гумуса;

- улучшить водно-физические и физико-химические свойства почвы;

- снизить закисленность, карбонатность и засоленность почв, ограничивающих земледелие;

- благодаря протекторной функции гуминовых кислот перевести тяжелые металлы и другие вредные или радиоактивные элементы, включая ядовитые промышленные отходы, в инертную, недоступную для растений форму, повысив, тем самым, экологические свойства почвы;

- разложить ядовитые вещества до безопасных составляющих;

- нейтрализовать последствия розливов нефти;

- нейтрализовать угнетающее действие химических средств на растения;

- обеспечить оптимальный рост и развитие растений в любой фазе вегетации, что приводит к повышению урожайности на 20-40%, а иногда и на 90%, сокращению сроков созревания урожая, к отсутствию гнилостных заболеваний на растениях и почве.

- полностью восстановить и улучшить естественное почвенное плодородие;

- стимулировать нерест рыб, повысить жизнеспособность взрослой рыбы;

- повысить жизнеспособность икры и мальков в искусственных и естественных водоемах;

- снизить токсическое действие цианобактерий (сине-зеленых водорослей);

- остановить опустынивание земель;

- снизить токсикологическое воздействие мегаполисов на растения, применяемые для озеленения городов, повысив тем самым их жизнеспособность и срок службы.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в производстве торфо-гуминового препарата, применяемого для корневой и внекорневой подкормки различных культур в открытом и закрытом грунте, а также как биологически активная добавка для животных и рыб. Сухой торфо-гуминовый препарат содержит смешанную композицию на торфяной основе предварительно измельченных торфа и биологически активной органической добавки. Способ получения сухого торфо-гуминового препарата включает измельчение, смешивание и сушку органического сырья, состоящего из торфа и биологически активной органической добавки с получением сухого торфо-гуминового продукта в виде однородной равнодисперсной смеси. В качестве биологически активной органической добавки используют растительную композицию, состоящую из хвои сосны обыкновенной, корня родиолы розовой, травы и корня пиона уклоняющегося, травы рапса и эхинацеи пурпурной в стадии цветения с получением промежуточного сухого торфо-гуминового продукта, который дополнительно измельчают в течение 13-15 минут, разделяют на четыре равные исходные фракции, в каждую из которых вводят с перемешиванием по одной сухой культуре бактерий Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Arthrospira fusiformis и Actinomyces. Смешивание осуществляют отдельно с каждой сухой бактериальной добавкой в смесители с водяной рубашкой с последующим остужением. Затем проводят смешивание всех полученных компонентов до однородной массы в смесители с водяной рубашкой с последующим остужением полученной смеси. Перемешивание возобновляют до остывания до 9-11°С. Полученный готовый сухой торфо-гуминовый препарат, содержащий не менее 10⁶ КОЕ/г сухой культуры каждой бактерии, выгружают на открытую площадку. После выдержки, на которой в течение 24-26 часов его затаривают в мешки и выдерживают ещё 40-48 часов. Осуществление изобретений обеспечивает получение сухого торфо-гуминового препарата, обладающего более высокой эффективностью, обусловленной высоким уровнем содержания в препарате бактерий, усиливающих биохимические и микробиологические процессы в почве и растениях, улучшающих питание растений, эффективно подавляющих патогенные и условно патогенные микроорганизмы в почве и растениях. 2 н.п. ф-лы.

1. Сухой торфо-гуминовой препарат, содержащий смешанную композицию на торфяной основе предварительно измельченных торфа и биологически активной органической добавки, отличающийся тем, что в качестве биологически активной органической добавки используют растительную композицию, состоящую из хвои сосны обыкновенной, корня родиолы розовой, травы и корня пиона уклоняющегося, травы рапса и эхинацеи пурпурной в стадии цветения, причем препарат дополнительно содержит сухую бактериальную добавку, представляющую собой смесь четырех сухих культур бактерий Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Arthrospira fusiformis и Actinomyces, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Торф 79-93,2 Хвоя сосны обыкновенной 1,7-5 Корень родиолы розовой 0,15-3 Трава и корень пиона уклоняющегося 0,75-4 Трава рапса 1,7-5 Эхинацея пурпурная в стадии цветения 1,3-4 Сухая бактериальная добавка не менее 10⁶ КОЕ/г каждой   культуры бактерий

2. Способ получения сухого торфо-гуминового препарата по п. 1, включающий измельчение, смешивание и сушки органического сырья, состоящего из торфа и биологически активной органической добавки, получая сухой торфо-гуминовый продукт в виде однородной равнодисперсной смеси, отличающийся тем, что в качестве биологически активной органической добавки используют растительную композицию, состоящую из хвои сосны обыкновенной, корня родиолы розовой, травы и корня пиона уклоняющегося, травы рапса и эхинацеи пурпурной в стадии цветения, получая промежуточный сухой торфо-гуминовый продукт, который дополнительно измельчают в течение 13-15 минут, разделяют на четыре равные исходные фракции, в каждую из которых вводят с перемешиванием по одной сухой культуре бактерий Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Arthrospira fusiformis и Actinomyces, причем смешивание осуществляют отдельно с каждой сухой бактериальной добавкой в смесителе с водяной рубашкой при температуре 40-42°С в течение 17-20 минут с последующим остужением до 13-15°С, причем на этапах с использованием бактерий Bacillus subtilis и Bacillus licheniformis в исходных фракциях используют сухой торфо-гуминовый продукт с влажностью 33-37%, на этапе с использованием бактерий Arthrospira fusiformis в исходной фракции используют сухой торфо-гуминовый продукт с влажностью 37-40%, а на этапе с использованием бактерий Actinomyces в исходной фракции используют сухой торфо-гуминовый продукт с влажностью 18-25%, после чего проводят смешивание всех полученных компонентов до однородной массы в смесители с водяной рубашкой при температуре 40-42°С в течение 17-20 минут с последующим остужением до 13-15°С, а затем перемешивание возобновляют до остывания до 9-11°С, получая после смешивания готовый сухой торфо-гуминовый препарат, в котором содержится не менее 10⁶ КОЕ/г сухой культуры каждой бактерии, с последующей выгрузкой полученной смеси на открытую площадку, на которой после выдержки в течение 24-26 часов полученный сухой торфо-гуминовый препарат затаривают в мешки и выдерживают еще 40-48 часов.