СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО БИОПРОДУКТА (КОМПОСТНОЙ ВЫТЯЖКИ) ДЛЯ СТИМУЛИРОВАНИЯ ВЕГЕТАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ И УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ВСЕХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ Российский патент 2018 года по МПК C05F3/06 

Компостная вытяжка представляет собой высококачественный органический биопродукт, который используется для систематических подкормок и стимулирования вегетационных процессов всех видов растительных культур на различных стадиях роста, что приводит к увеличению их продуктивности. Применение компостной вытяжки существенно усиливает процессы развития растений и как следствие благоприятствует множественному цветению и завязи плодов, созревание которых наступает в более ранние сроки. Использование компостной вытяжки в течение вегетационного сезона способствует дополнительному развитию и укреплению корневой системы растительных культур и появлению новых побегов, способствует укреплению иммунитета растений, вследствие чего их восприимчивость к различным заболеваниям и вредителям существенно снижается. При использовании биопродукта на этапе подготовки семян к посадке, в результате замачивания в течение некоторого времени, повышается их способность к прорастанию и обеспечению будущего урожая.

Компостная вытяжка легко растворяется в воде, за счет этого при поливе быстро усваивается растением через листовые пластинки и корни. Высокая концентрация хорошо сбалансированных микроэлементов и гуминовых веществ, содержащихся в компостной вытяжке, позволяет увеличить норму всхожести возделываемых культур и получить урожай в более короткие сроки. Компостная вытяжка обладает высокой биодоступностью, не инертна при применении и нетоксична для растений, при использовании ее в любой концентрации. Содержание в компостной вытяжке живых почвенных микроорганизмов, способных очищать корни и листья растений от вредителей, сдерживает рост численности фитопатогенов, что является одним из основополагающих факторов правильного развития растений.

Компостная вытяжка является концентрированным органическим удобрением, полученным на основе биокомпостов из переработанного коровьего навоза красными калифорнийскими червями вида Eisenia foetida. Отделение и сбор биопродукта осуществляется с помощью специализированной установки.

Техническим результатом изобретения является создание способа производства, универсального и простого в применении органического удобрения - компостной вытяжки, существенно повышающего вегетационные способности всех видов растительных культур. Производство биопродукта с помощью данного способа позволяет, минимизируя энерго- и трудозатраты, получить высококачественное органическое удобрение.

Применение компостной вытяжки возможно в различных направлениях отраслей растениеводства, занимающихся селекцией и выращиванием красивоцветущих и других растений в декоративных целях, озеленении, для выращивания продукции на полях сельхозугодий и дачных участках.

На сегодняшний день основной задачей агропромышленной политики Российской Федерации является обеспечение населения экологически чистой, качественной и доступной для приобретения продукцией растительного происхождения, наряду с рационализацией затрат на ее производство и снижением техногенной нагрузки на окружающую среду. Применение компостной вытяжки дает возможность полностью отказаться от минеральных удобрений и химических веществ, используемых для увеличения урожая, предотвращения поражения вредителями, заражения болезнями растений, при этом получить более эффективный результат при выращивании сельскохозяйственной продукции без негативного воздействия на почвенные экосистемы.

Известен способ получения жидкого гуминового препарата (патент RU 2612210) включает смешивание исходного сырья с раствором соли аммония на первой стадии, причем на первой стадии осуществляют декальцинирование компоста путем его обработки раствором щавелевокислого аммония, на второй стадии добавляют в суспензию щелочь, затем отделяют твердый осадок, получая жидкий целевой препарат.

Известен способ получения биоудобрения из птичьего помета (патент RU 2620298) который включает предварительную гомогенизацию птичьего помета с последующим проведением стадии гидролиза в присутствии щелочного раствора и стадии анаэробной ферментации в интервале температур 37-38°С в мезофильном режиме. Стадию гидролиза проводят в интервале температур 36-38°С, влажности 88-89% масс. Стадию анаэробной ферментации проводят при влажности 90-92% масс. Далее проводят сепарацию полученной после стадии анаэробной ферментации взвеси с отделением целевого продукта с влажностью 74-77% масс и водного раствора, содержащего 3,0-4,0 г/л растворенного аммиака. Отделенный водный раствор используют на стадии гидролиза в качестве щелочного раствора.

Из уровня техники известен способ приготовления органического удобрения на основе листового опада (патент RU 2619979), включающий использование опавших листьев древесных культур, отличающийся тем, что опавшие листья каштана и тополя в соотношении 2:1 обрабатывают водными растворами биопрепаратов Байкал ЭМ-5 в концентрации 1:250 и 2% гуматом калия, которые вносят в почву перед посевом озимой пшеницы.

Известен способ переработки органических отходов с получением высокоэффективного удобрения-биогумуса (патент RU 2612208), включающий биотермическое компостирование органических отходов с последующим заселением червем вида Eisenia foetida, отличающийся тем, что переработка органических отходов осуществляется в мобильном устройстве и сопровождается увлажнением, раз в 5-7 дней, в количестве, обеспечивающем постоянный уровень влажности субстрата не менее 75%, заселением полученного вермикомпоста дождевыми компостными червями среднерусского подвида с плотностью не менее 50 особей на 1 л объема вермикомпоста при периодическом, раз в 5-7 дней, перемешивании и разрыхлении вермикомпоста с последующим сепарированием готового биогумуса.

Наиболее близким к предлагаемому, является способ получения жидкого органического удобрения (патент RU 2616836 - ближайший аналог - прототип) включающий способ переработки вторичного возобновляемого сырья с целью получения стимулятора роста растений. В биодинамический реактор помещают смесь содержащую навоз крупного рогатого скота и соломенную нарезку, взятые в соотношении 8:1. Обеспечивают влажность смеси 60-65% и при периодическом перемешивании, по истечении 125 часов, доводят до температуры 65-75°С за счет жизнедеятельности аборигенных микроорганизмов. После чего отбирают жидкое органическое удобрение - элюат, которое естественным образом вытекает из отверстий в днище реактора, при поддерживании влажности на заданном уровне в течение 72 часов.

Наиболее близкий аналог к заявляемому изобретению (прототип) -жидкое органическое удобрение и способ его получения характеризуются следующими недостатками:

- усложненный технологический процесс производства жидкого органического удобрения;

- небольшая скорость микробной ферментации;

- низкие показатели качественного состава органического удобрения.

Целью настоящего изобретения является создание низко затратного способа производства высококачественного органического биопродукта (компостной вытяжки), содержащего высокую концентрацию ферментов и микроорганизмов в легко усваиваемой для растений форме, используемого для стимулирования вегетационных процессов, укрепления иммунитета, увеличения продуктивности и как следствие получение экологически чистого урожая всех видов растительных культур, применимого в различных областях отрасли растениеводства и озеленения.

Способ производства органического биопродукта (компостной вытяжки) превосходит ближайший аналог (прототип) способ получения жидкого органического удобрения (патент RU 2616836) по следующим показателям:

- большая скорость ферментативных процессов;

- большая насыщенность получаемого раствора (компостной вытяжки) почвенными микроорганизмами;

- более высокие показатели качества получаемого органического удобрения;

- снижение трудозатрат при производственном процессе (использование специализированной установки).

Что иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1. Опыт с семенами огурцов, высаженных в тепличных помещениях. На стадии подготовки семян (при замачивании перед посадкой) одни семена были залиты водой (не содержащей хлора) -контрольная группа, другие водой с добавлением компостной вытяжки в соотношении 2:1 - опытная группа. На стадии проростков у семян опытной группы отмечено увеличение всхожести на 15-20% по сравнению с контролем. Далее проросшие семена были высажены в теплице, с одной стороны семена из контрольной группы, с другой семена, пророщенные с использованием жидкого удобрения. В дальнейшем, посаженные семена контрольной группы поливались водой (не содержащей хлора), а опытные семена (замачиваемые в растворе с биоудобрением), продолжали поливать водой с добавлением компостной вытяжки (соотношение 10:1). Было отмечено, что стадия выхода первого настоящего листа на растениях, поливаемых раствором с жидким удобрением, наступала на 50 часов раньше, чем у растений контрольной группы (поливаемых водой). Так же отмечено образование большего количества листовой массы, завязей, более раннего появления цветов и начала плодоношения (на 5 суток) у растений, поливаемых раствором с добавлением компостной вытяжки. Дополнительно был зафиксирован меньший процент «уродств» в форме плодов огурца, которые имели более насыщенный запах и вкус, относительно плодов полученных в контрольной группе.

Пример 2. В опытах по заявленному способу с использованием компостной вытяжки, на специально подготовленных грядах с высаженными семенами редиса было отмечено более раннее появление всходов (на 2-е суток) на гряде, где применяли полив водой с добавлением компостной вытяжки (соотношение 10:1) при сравнении с контрольной грядой (полив только водой). На гряде с применением жидкого удобрения редис достиг товарного вида на четверо суток раньше, также были отмечены большее количество биомассы листьев растений и сочность полученных плодов при сравнении с контролем.

Пример 3. В опытах с растениями семейства орхидных, в домашних условиях было использовано 4-е растения, полив одних из которых по мере высыхания грунта проводили водой (2 растения - контроль), а другие (2 растения - опыт) смесью воды и компостной вытяжки (соотношение 6:1). Через семь недель было отмечено увеличение упругости и «мясистости» листовых пластин и выброс новых цветоносов на растениях, поливаемых водой с добавлением биопродукта (компостной вытяжки), при сравнении с контролем.

Технологический процесс производства органического биопродукта (компостной вытяжки)

1. Предварительная подготовка субстрата (коровьего навоза). Коровий навоз складывается в бурты в аэробных условиях, после чего один раз обильно проливается водой. Через шесть дней происходит снижение концентрации аммиака, среда субстрата становится менее агрессивной и подходящей для использования.

2. Закладка субстрата (подготовленного коровьего навоза) в специализированную установку и начало работы красных калифорнийских червей. Подготовленный коровий навоз помещается в перфорированные ящики (размер 80/60/30), высота слоя 7 см. Сверху на субстрат добавляется 3000 особей красных калифорнийских червей вида Eisenia foetida в ящик, производится полив водой, не содержащей хлора. На поверхность субстрата добавляется мелкозернистый песок в количестве 65 г на один ящик. После чего ящики заносятся в помещение и устанавливаются на штатные секции специализированной установки (фиг. 1).

3. Использование специализированной установки и получение органического удобрения (компостной вытяжки). После установки ящиков на специально предусмотренные штатные места (2) начинается работа красных калифорнийских червей, которые в течение 8-10 дней перерабатывают субстрат (коровий навоз) до состояния биогумуса. В течение этого времени, используя систему орошения (4), технолог один раз в двое суток включает регулировочный кран в системе подачи воды (6) и, отмеряя по прибору расхода (7) потраченное количество воды для дозирования полива, производит полив всех установленных ящиков до влажности 80-85% (определяется органолептическим способом), вода подается через дренчерные оросители (5), позволяющие равномерно распределить влагу при поливе. Через определенное время, после пропитывания и полного насыщения водой субстрата в ящиках, через отверстия в дне начинается постепенный сток жидкости, которая попадает на лотки для сбора (3) из которых перемещается по системе слива (8) в емкость-накопитель (9). В емкости-накопителе установлен электрический аэратор (10) дающий возможность сохранять микроорганизмы, содержащиеся в жидкости (компостной вытяжке) в жизнеспособном состоянии. Через 10 дней необходимо повторное добавление подготовленного коровьего навоза в ящики для бесперебойности производственного процесса. После наполнения ящиков и переработки червями верхнего слоя, субстрат больше не добавляется, однако полив продолжается с той же периодичностью (один раз вдвое суток) еще 14 дней. Затем ящики с использованным биокомпостом удаляются, заменяются новыми и процесс повторяется.

4. Подготовка целевого продукта (компостной вытяжки) до товарного состояния и его упаковка. Собранная в емкости-накопителе (9) компостная вытяжка фильтруется через сита (d_{отверстий}=2 мм) для очищения от сорных фракций и разливается в пластиковую тару.

Источники информации

1. Патент РФ №2616836. Способ жидкого органического удобрения. Небосов Ю.Л., Гутник К.Н., Борисенко В.В., Безуглова О.С., опубликовано 18.04.2017.

2. Патент РФ 2612210. Способ получения жидкого гуминового препарата. Безуглова О.С, Полиенко Е.А., Горовцов А.В., Лыхман В.А., опубликовано 03.03.2017.

3. Патент РФ 2620298 Способ получения биоудобрения из птичьего помета Мандельштам А.С., Трофимов О.Н., Шуверов В.М. опубликовано 24.05.2017.

4. Патент РФ 2619979 Способ приготовления органического удобрения на основе листового опада опубликовано Бекузарова С.А., Цопанова Е.И., Бестаев Г.В. 22.05.2017.

5. Патент РФ 2612208 Способ переработки органических отходов с получением высокоэффективного удобрения-биогумуса Трушко О.В., Ковшов С.В., Ковшов В.П. опубликовано 03.03.2017.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органического биопродукта (компостной вытяжки) включает предварительную подготовку субстрата - коровьего навоза и переработку его красными калифорнийскими червями до состояния вермикомпоста в ящиках, располагаемых в специализированной установке, с добавлением мелкозернистого песка и осуществлением полива с периодичностью один раз в двое суток до влажности среды 80-85%. Компостная вытяжка накапливается в емкости-накопителе установки с установленным в ней аэратором. Осуществляют фильтрацию полученного биопродукта через сита (d_{отверстий}=2 мм) и разлив в пластиковую тару. Изобретение позволяет получить высококачественный, органический биопродукт - компостную вытяжку, используемую для стимулирования вегетационных процессов, укрепления иммунитета и получения экологически чистого урожая всех видов растительных культур без негативного воздействия на почвенные экосистемы. 2 пр. 1 ил.

Способ получения органического биопродукта - компостной вытяжки, включающий обработку субстрата - коровьего навоза красными калифорнийскими червями до состояния вермикомпоста, отличающийся тем, что субстрат - коровий навоз складируют в бурты, один раз обильно проливают водой и выдерживают в аэробной среде 6 дней, помещают в перфорированные ящики, размером 80/60/30, высота слоя субстрата составляет 7 см, заселяют красными калифорнийскими червями из расчета 3000 особей/1 ящик, на поверхность субстрата добавляют мелкозернистый песок в количестве 65 г на один ящик, ящики заносят в помещение и устанавливают на штатные секции специализированной установки, где в течение 8-10 дней происходит переработка субстрата - коровьего навоза до состояния вермикомпоста, один раз в двое суток осуществляют полив субстрата водой до влажности 80-85%, используя оросительную систему установки, через отверстия в дне ящиков из пропитанного вермикомпоста начинается постепенный сток жидкости, которая, попадая на лотки для сбора, перемещается по системе слива в емкость-накопитель с установленным электрическим аэратором для обеспечения жизнедеятельности содержащихся в ней микроорганизмов, через 10 дней в ящики повторно добавляют субстрат, наполненные ящики с переработанным вермикомпостом продолжают поливать еще 14 дней с периодичностью один раз вдвое суток, компостную вытяжку, собранную в емкости-накопителе, фильтруют через сита (d_{отверстий}=2 мм).