БИО-ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС (БОМК) Российский патент 2015 года по МПК C09K17/32 C05G5/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к средствам повышения плодородия почвы и получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур без использования минеральных синтетических удобрений.

Известны средства, используемые в качестве удобрений, основой которых, как и в биоорганоминеральном комплексе, является органический компонент как в жидкой, так и в твердой фракции. Известны препараты с жидкой органической основой: гидрогумин (http://biohim-bel.com), гуминат, концентрированные растворы гуминовых кислот с микроэлементами гумат калия (http://promtehugol.ru) и др. Полезное действие данных удобрений и их аналогов основаны на стимулирующем рост действии, увеличении массы корней, что опосредованно влияет на урожайность. Недостатком таких удобрений является то, что они не содержат в себе физического объема элементов питания, необходимых для формирования урожая без ущерба плодородию почвы.

Наиболее близкими аналогами по содержанию компонентов к предлагаемому изобретению являются органоминеральные удобрения и грунты «Агровит», «Terra Vita» фирмы «Фарт» и другие, в основе которых лежит органическое вещество (торф, отходы животноводства), обогащенные элементами питания для растений из минеральных синтетических удобрений. Торфы, содержащие грунты, отличаются низкой гидролитической кислотностью, что делает необходимым внесение дополнительных средств нейтрализации кислотности - извести. В отличие от аналогичных грунтов и органоминеральных удобрений минеральная часть БОМК представлена природным цеолитом - вулканическим пеплом, который имеет благоприятную для роста растений кислотность и сбалансированный химический состав.

Компоненты, входящие в состав изобретения, гарантируют высокую экономическую эффективность и экологическую безопасность в процессе применения его в сельскохозяйственной отрасли.

Задачей изобретения является его использование в сельском хозяйстве с целью получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур без ущерба плодородию почв.

Поставленная задача решена следующим образом: скапливающиеся на животноводческих предприятиях отходы подвергаются обработке посредством принудительной аэрации. Для ускорения процесса обработки органическая масса обрабатывается специально подобранными штаммами микроорганизмов (внесение микробной культуры Pseudomonas sp.114) - деструкторами органического вещества. Разложившаяся масса до степени 30% помещается в смеситель, куда подается минеральная составляющая изобретения - природный цеолит (вулканический пепел). Смешанная однородная масса подается в гранулятор для образования пеллет (гранул) заданного диаметра. После процесса гранулирования полученные пеллеты обрабатываются аэрозольным способом комплексом полезных почвенных микроорганизмов (сапротрофные бактерии), сохраняющих жизнеспособность на поверхности гранул в течение шести месяцев. Данные почвенные микроорганизмы выполняют функцию мобилизаторов труднодоступных соединений как минерального, так и органического происхождения в более доступные формы питательных элементов. Сапротрофные бактерии (гр. sapros - гнилой; throphe - пища) осуществляют процесс минерализации органических веществ различного происхождения в аэробных и в анаэробных условиях. К этому причастны гетеротрофные прокариоты различных таксономических и физиологических групп. Минерализация органических соединений в аэробных и микроаэробных условиях при участии аэробных и факультативно анаэробных гетеротрофных бактерий происходит с образованием, главным образом, низкомолекулярных соединений - CO2, H2O, NH3, H2S и др. Почвенные микроорганизмы интенсивно развиваются на органической составляющей БОМКа, а после внесения их в почву они колонизируют корневой слой почвы, тем самым создавая, во-первых, конкуренцию болезнетворным микроорганизмам на поверхности корня; во-вторых, продуцируя в процессе жизнедеятельности антибиотики, которые ингибируют жизнедеятельность конкурентной микрофлоры.

Сущность изобретения заключается в сочетании трех разноприродных материалов, способных сочетаться и дополнять друг друга, усиливая эффект каждого из компонентов. Вулканический пепел заюковского месторождения представляет из себя природный цеолит, способный впитывать в себя и удерживать за счет физических и химических особенностей значительное количество влаги, а также растворенных в ней элементов питания для растений. Данная способность обусловлена пористой структурой цеолита и содержанием большого количества химических элементов: алюминий, железо, кальций, калий, фосфор, кремний и др. Попадая в почву, комплекс способен впитывать влагу и элементы питания и по мере снижения влажности почвы освобождать ее. Используемый природный цеолит заюковского месторождения, который отличается от других известных природной полиминеральной смесью, в состав которой входят окислы алюминия и кремния (около 85%), незначительное количество окислов кальция, калия, натрия, магния, железа, титана, фосфора, меди, цинка, марганца и других элементов. В частности, используемый в биоорганоминеральном комплексе природный цеолит заюковского месторождения отличается повышенным содержанием таких элементов, как Ga, V, Со, Sr, Ва, Zr, Ni.

Органический материал, ферментированный с помощью микроорганизмов, представляет собой полуразложившуюся массу до 30%. Данная степень разложения считается наиболее благоприятной, так как на этой стадии происходит гибель болезнетворной микрофлоры, а семена сорной растительности теряют свою всхожесть. При этом физический объем уменьшается незначительно, что позволяет получить большее количество фактически готовой продукции. При степени разложения всего 30% основной элемент питания растений азот сохраняется в связанном состоянии, в то время как при более глубоком разложении его потери происходят за счет образования газообразных соединений. Внесенные в субстрат микроорганизмы также, как и болезнетворные, погибают, но при этом выполнив основную функцию - интенсификацию распада органического вещества до заданных параметров. Кроме катализатора реакции разложения, микроорганизмы в процессе развития обогащают субстрат важными ферментами, которые сохраняют свою активность на протяжении долгого времени. В итоге микроорганизмы существенно повышают биологическую активность как самого субстрата, так и участков почвы, с которой субстрат соприкасается в процессе внесения его под сельскохозяйственные культуры.

На основе проведенных экспериментов выявлено наиболее оптимальное соотношение компонентов биоорганоминерального комплекса. По эффективности действия, в частности повышению биологической активности, влиянию на рост растений, а также консистенции для способности прохождения гранул через отверстия сельскохозяйственных машин, наиболее подходящее соотношение компонентов биоорганоминерального комплекса следующее: органический материал 82%, природный цеолит 17,9999%, почвенные микроорганизмы 0,0001%.

Изобретение позволяет компенсировать применение экологически неблагоприятных минеральных синтетических удобрений на 100% без ущерба урожаю и плодородию почвы. Важное свойство изобретения проявляется в засушливые погодные условия, когда растения испытывают недостаток почвенной влаги. Результаты исследований показали, что применение БОМК существенно снижает потери от засухи и повышает устойчивость сельскохозяйственных культур к стрессовым факторам.

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к получению удобрения на основе экологически благоприятного сырья. Предлагается гранулированный биоорганоминеральный комплекс- БОМК в качестве удобрения. БОМК включает отходы животноводства, штаммы микроорганизмов - деструкторы органического вещества и природный цеолит - вулканический пепел. БОМК получают смешением отходов, обработанных принудительной аэрацией и штаммом микроорганизмов при деструкции до 30% степени разложения, с природным цеолитом. Смешанную однородную массу подают в гранулятор для образования гранул заданного диаметра. Использование БОМК в качестве удобрения обеспечивает повышение плодородия почвы без его ущерба за счет исключения минеральных синтетических удобрений, а также снижение потерь урожая от засухи и повышение устойчивости сельскохозяйственных культур к стрессовым факторам. 1 пр.

Гранулированный биоорганоминеральный комплекс - БОМК в качестве удобрения, включающий отходы животноводства, штаммы микроорганизмов - деструкторы органического вещества и природный цеолит - вулканический пепел, полученный смешением указанных отходов, обработанных принудительной аэрацией и штаммом микроорганизмов при деструкции до 30% разложения, с природным цеолитом и образованием гранул заданного диаметра.