Органоминеральное удобрение и способ его получения Российский патент 2020 года по МПК C05G1/00 

Изобретение относится к области производства удобрений и может быть использовано для получения удобрений, используемых при посадке сельскохозяйственных и лесохозяйственных культур, а также для окультуривания истощенных почв и рекультивации нарушенных земель.

Известно удобрение, содержащее модифицированный природный или синтетический цеолит, в порах которого абсорбирована основная L-аминокислота или смесь основных L-аминокислот, при этом в порах могут быть также абсорбированы другие компоненты, способствующие росту растений. Способ получения удобрения заключается в том, что цеолит промывают очищенной водой, добавляют к нему раствор L-аминокислоты (L-аминокислот) и выдерживают при перемешивании в течение 2-4 дней. Затем промывают цеолит очищенной водой и сушат в печи при 65° (WO 2017/222464 A1, 28.12.2017).

Недостаток удобрения заключается в том, что при промывке цеолита очищенной водой, или любой другой, полости насыщаются этой водой, что снижает сорбционную емкость цеолита, кроме того, являясь ионообменником, цеолит может вступать во взаимодействие с молекулами воды и при промывке часть микро и макроэлементов, будет удалена из цеолита.

Наиболее близким к предложенному является комплексное удобрение на базе активированных дегидратированных природных цеолитов, содержащее смесь растворов гуминовых, фульвовых кислот и аминокислот в порах цеолита в количестве, не превышающем 1000 г на 1 тонну цеолита, а также раствор смеси азотного, фосфорного и калийного удобрения в порах цеолита в количестве не более 20 кг на 1 тонну цеолита. Способ получения данного удобрения заключается в том, что активированный дегидратированный природный цеолит, измельченный до размеров зерен 1-7 мм, обрабатывают водным раствором активных компонентов при интенсивном перемешивании и распылении раствора пульверизатором, не допуская изменения степени сыпучести цеолита, т.е. насыщая этим раствором микро- и макропоры цеолита (RU 2687362 C1, 13.05.2019).

Недостатком данного удобрения и способа его получения является низкое содержание аминокислот в порах цеолита, обусловленное, во-первых, малой долей аминокислот в общем количестве использованных кислот, кроме того, гуминовые кислоты, имея очень большие размеры молекул, не вступят в синергическое соединение с цеолитом, они не смогут проникнуть в полости цеолита и нужного взаимодействия не произойдет.

Техническая проблема, решаемая изобретением, заключается в получении органоминерального удобрения, обладающего повышенной эффективностью, пролонгированным действием, а также в обеспечении возможности вносить в почву меньшие дозы удобрения.

Техническая проблема решается органоминеральным удобрением, включающее дегидратированный цеолит с внедренными в его поры аминокислотами, при этом оно включает в качестве аминокислот свободные аминокислоты и/или олигопептиды с размером молекул не более 1 нм (10 Ангстрем) в количестве 500-1800 г аминокислот на 1 тонну цеолита, пористость модифицированного цеолита составляет от 45 до 75%, а размеры полостей и каналов кристаллов цеолита составляют от 0,2 до 1 нм.

Органоминеральное удобрение предпочтительно состоит из гранул с размером фракции 1-7 мм.

Массовая доля питательных элементов в органоминеральном удобрении в % в пересчете на сухое вещество составляет не менее:

азот общий 0,8 фосфор общий, в пересчете на Р₂О₅ 0,6 калий общий, в пересчете на К₂О 0,3

Техническая проблема решается также способом получения органоминерального удобрения, заключающимся в том, что активированный дегидратированный цеолит смешивают с распыляемым водным раствором, содержащим аминокислоты, и перемешивают, при этом смешивание полученного цеолита с дистиллированным водным раствором, содержащим аминокислоты, осуществляют с использованием водного раствора, содержащего свободные аминокислоты и/или олигопептиды с размером молекул не более 1 нм (10 Ангстрем), при соотношении объема раствора и количества цеолита из расчета 500-1800 г аминокислот и /или олигопептидов на 1 тонну цеолита и при подогреве цеолита до температуры от 35 до 90°С.

В предпочтительном варианте активированный дегидратированный цеолит получают путем механической и термической активации природного цеолита, механическую активацию осуществляют путем дробления и рассева с выделением фракций более 0,1 мм, термическую активацию осуществляют во вращающейся печи с постепенным повышении температуры цеолита по длине печи от 150°С до 600°С и затем с понижением на 100-200°С при общем времени пребывания в печи от 40 до 120 минут, а после термической активации осуществляют интенсивное охлаждение цеолита до температуры не выше 90°С.

Обычно цеолиты определяют как трехмерные кристаллические структуры, имеющие однородные поры (необязательно только одного сечения) молекулярных размеров. Поскольку алюминий и кремний могут быть замещены соответственно на бор, галлий или германий, фосфор, то можно приготовить композиции разного состава, обладающие свойствами цеолитов и обозначаемые как цеолитоподобные структуры.

Основой структуры цеолитов является почти правильный тетраэдр. Цеолиты имеют структуру из каркаса тетраэдров ((Si, Al)O₄), где сбалансированы отрицательные заряды, главным образом Ca, Na, K. Каркас содержит крупные полости и каналы, в которых присутствуют молекулы воды. Катионы и молекулы воды слабо связаны с каркасом и могут быть частично или полностью замещены (удалены) путем ионного обмена и дегидратации, причем обратимо, без разрушения каркаса цеолита. Лишенный воды цеолит представляет собой микропористую кристаллическую «губку», объем пор в которой составляет до 50% объема каркаса цеолита. Дегидратированные цеолиты способны адсорбировать вместо воды другие вещества: аммоний, спирт, NO₂, H₂S, аминокислоты и т.д.

Каркасы цеолитов похожи на пчелиные соты и образованы из цепочек анионитов кремния и алюминия. Молекулярно-ситовые свойства цеолитов определяются эффективным диаметром «окон», которые, в свою очередь, зависят от геометрических размеров последних и наличия в них обменных катионов. Для оценки возможности попадания молекулы адсорбируемого вещества в адсорбционную полость (как при адсорбции веществ, так и при ионном обмене), сравнивают диаметр входных окон цеолита (ангстрем) с диаметром самой адсорбируемой молекулы (при адсорбции) или с диаметром различных катионов (при ионном обмене). Каждые из цеолитов способны сорбировать молекулы размерами не более размера собственных «окон», т.е. данный цеолит не способен адсорбировать молекулы, размер которых превышает диаметр пор данного цеолита.

Но чтобы заставить цеолит работать в нужном направлении, необходимо проводить его модификацию, которая включает в себя механическую активацию и термическую активацию.

Данный технологический процесс направлен на получение модифицированного цеолита, который сможет обеспечить образование синергического соединения с аминокислотами, в данном процессе, цеолит как бы активируется биостимуляторами – аминокислотами низкого молекулярного веса, а аминокислоты в результате модификации цеолита, т.е. его специальной подготовки свободно проникают в полости цеолита и удерживаются там до определенного времени. Данная технология позволяет увеличить срок годности удобрения до неограниченного времени. Когда удобрение попадает в почву, начинаются процессы взаимодействия цеолита как носителя аминокислот с почвенными микроорганизмами. Имея слабые связи с молекулами цеолита, аминокислоты совместно с макро и микроэлементами цеолита, образуют сложную структуру и беспрепятственно достигают корневой системы.

Важным свойством модифицированных цеолитов является их пористость – доля заполнения объема материала порами. Общая пористость или просто пористость –

П общая = (1-ро/ри)х100

ро - средняя плотность материала, г/см3 (кг/м3);

ри - истинная плотность материала, г/см3 (кг/м3).

Пористость определяется в процентах.

Общая пористость складывается из открытой и закрытой.

Открытой пористостью По материала называется объем тех пор, которые сообщаются с внешней средой. Их объем может быть измерен путем водонасыщения материала. Открытая пористость численно равна водопоглощению материала. Закрытую пористость Пзакр вычисляют по разности между общей и открытой пористостью.

Модификация цеолита проводится для увеличения открытой пористости, чтобы как можно больше пор были освобождены от примесей и цеолитной воды для принятия аминокислот или любого другого обогатителя. Пористость модифицированного цеолита в предлагаемой группе изобретений составляет от 45 до 75%.

Предложенный способ получения органоминеральных удобрений на основе модифицированного цеолита, обогащенного аминокислотами, состоит из трех основных этапов.

1 этап. Подготовка цеолита к обогащению – процесс модификации или активации. Это механическая активация и термическая активация или дегидратация, т.е. процесс обжига и/или дегидратации на требуемых температурах, интенсивное охлаждение.

2 этап. Подготовка аминокислот к обогащению цеолита – процесс дозирования, смешивания основных компонентов, получение нужной концентрации путем разбавления водой.

3 этап. Обогащение цеолита аминокислотами.

Далее фасовка полученного удобрения в биг-беги – полипропиленовые мешки с плотным полиэтиленовым вкладышем или другую тару по согласованию с потребителем.

Механическая и термическая активация цеолита может осуществляться по известным технологиям, при этом при использовании такого цеолита также достигается технический результат. Ниже приведен пример технологии, предпочтительно используемой в предложенном способе.

1 этап. Механическая активация

Цеолит, предназначенный для производства и прошедший входной контроль, поступает на участок механической активации, где за счет использования избирательного дробления и последующего рассева происходит обогащение цеолита на 5-20%. Эффект избирательного дробления получается за счет того, что клиноптилалит, биокальцит, имеют значительно меньшую твердость, чем кварц и вулканическое стекло (примеси, содержащиеся в породе), а также различаются по плотности.

Механическая активация природного цеолита позволяет изменять минералогический состав исходного сырья, а именно: очистить природный цеолит от примесей и получить продукт с максимальным содержанием активного компонента— клиноптилалита и бентонита.

Сырье – природный цеолит измельчают путем дробления на вальцах камневыделительных с последующим рассевом на ситах с отделением фракции до 0,1 мм, предпочтительно до 0,7 мм. Это пыль, которая, как правило, состоит из органических примесей, не соответствующих составу самого цеолита, и также включает мелкий кварцевый песок, который ухудшает свойства конечного продукта.

После механической активации, подготовленное сырье поступает на дальнейшую операцию термической активации.

Термическая активация

При удовлетворительных результатах анализа производственного контроля, после механической активации полуфабрикат дробленого и фракционированного цеолита поступает на специализированную установку термической активации, где при индивидуальных расчетных диапазонах температуры проводится дегидратация цеолита, удаление цеолитной воды и газообразных примесей, которые цеолит сорбирует в естественных условиях, а также органических примесей, находящихся в породе. Стадия термической активации полуфабриката проходит без нарушения структуры кристалла, термически активированный цеолит сохраняет свои свойства, позволяет сохранить в неизменном количестве жизненно важные микроэлементы.

Термическая активация природного цеолита позволяет значительно увеличить адсорбционную емкость – систему каналов и полостей, которая пронизывает кристаллы цеолита. Эта система становится более доступной для адсорбируемых молекул, дегидратированные кристаллы цеолита наиболее сильно проявляют молекулярно-ситовые эффекты, а также позволяет гарантировать отсутствие патогенной микрофлоры в конечном продукте, что еще раз подтверждает безопасность продукта. Например, специфическая поверхность адсорбции, прошедшего термическую активацию, увеличивается более чем в 3 раза по сравнению с неактивированным цеолитом.

Для обеспечения равномерного фракционного состава конечного продукта, получения необходимых свойств, и равномерного процесса обогащения, цеолит перед процессом дегидратации проходит технологический этап гранулирования на тарельчатом грануляторе. Размер получаемых гранул может регулироваться в диапазоне от 2 мм до 20 мм.

Преимущественно получают гранулы 2-3 мм, которые по ленточному транспортёру поступают во вращающуюся печь обжига. Количество материала, рассчитывается по производительности печи, и составляет 8-12 тонн в час.

При обжиге факел должен быть слабосветящимся, направление оси факела должно совпадать с осью печи, факел не должен касаться ни футеровки печи, ни материала, во избежание спекания материала. Расстояние корня факела до обреза печи должно составлять величину одного диаметра обечайки, а длина факела 0,1-0,2 от длины печи.

Печь условно разделена на 4 зоны:

1 зона — зона сушки. Длина зоны 25-40% от общей длины печи. Температура материала в данной зоне до 150°С,

2 зона — зона подогрева и химических реакций. Длина зоны 40-60% от общей длины печи. Температура в зоне от 150 до 800°С. В данной зоне происходят окислительно-восстановительные реакции,

3 зона — зона предварительного охлаждения. Длина зоны 5% от общей длины печи. Температура должна быть ниже температуры обжига на 100-200°С.

Обжиг материала происходит за счет соприкосновения последнего с обечайкой печи. Пламя факела не должно касаться обжигаемого материала. Материал, продвигаясь по печи обжига, должен соприкасаться с внутренней поверхностью печи, с футеровкой обечайки и при вращении подниматься на 2/3 внутреннего диаметра печи, а затем падать вниз. Температура обжига материала складывается из трех составляющих: температура газовой среды, она должна быть на 200°С выше температуры самого материала, температура внутренней поверхности печи, она должна быть на 100°С выше температуры материала, и температура самого материала.

Обожженный материал при выходе из печи обжига попадает в слоевой холодильник, где происходит его охлаждение и закалка, формирование наружного слоя. Интенсивное охлаждение дегидратированного цеолита происходит до получения продукта с температурой не выше 90°С, предпочтительно не выше 30°С.

Температура обжига контролируется по температуре отходящих газов.

Регулировка зон обжига производится при помощи вентилятора дымососа путем открывания и закрывания шибера, а также регулировкой подачи газа и соотношения воздуха, подаваемого на горение.

Время обжига составляет 40-120 минут в зависимости от длины печи, скорости ее вращения. На стадии обжига необходимо проводить операционный контроль: контролировать температуру отходящих газов, осуществлять визуальный контроль за факелом горелки и получаемой продукцией.

Дегидратация цеолита проходит при температуре 150-600°С. При данной температуре β-кварц переходит в α-кварц с коэффициентом расширения 1,082. При данной температуре открываются все каналы, удаляется цеолитная вода и посторонние примеси, которыми насыщен природный цеолит, а также происходит частичное деалюминирование – удаление свободного алюминия.

Влажность модифицированного цеолита должна быть в пределах 0,1-5%, не более.

Технологические параметры полученного модифицированного цеолита:

1. Внешний вид – гранулы серо-желтого цвета

2. Насыпная плотность – 650-700 кг/м³

3. Фракционный состав – 2-4 мм

4. рН водной вытяжки – 6,5-7

5. Водопоглощение – 35-65%

6. Пористость – 45-75

7. Влагоемкость – 3 литра воды на 1 кг цеолита

8. Нефтеемкость – 61%

9. Водоудерживающая способность – 96,13%

10. Теплопроводность – 0,08-0,11 Вт/м*К

11. Прочность при сдавливании в цилиндре – 4,5-11,0 МПа

12. Суммарная ионообменная (катионообменная) способность – 98,0 мг-экв/100г

Пористая микроструктура цеолитов, полученных предложенным способом, предопределяет возможность внедрения в них полезных компонентов, в частности, аминокислот, и создание на их основе высокоэффективных, экологически безопасных и экономически эффективных удобрений нового поколения.

Аминокислоты, присутствующие на рынке, полученные с помощью любого из следующих процессов: химический синтез, кислотный или ферментативный гидролиз, или путём ферментации с использованием природных или ГМО (генетически модифицированных микроорганизмов), представляют собой пептиды – цепочки из большого числа молекул аминокислот, размер которых больше, чем размер пор кристаллической структуры цеолитов, и они не проникают внутрь этих пор. В предложенном изобретении используют свободные L-аминокислоты (АА) и/или олигопептиды с малым количеством молекул аминокислот в цепочке, размер молекул которых равен или меньше 1 нм (10 Ангстрем), имеют низкий молекулярный вес и интенсивную биологическую активность, они легко проникают в микроскопические поры и активно участвуют в электронно-ионных процессах внутри цеолитов.

Модифицированный цеолит, обогащенный такими аминокислотами, обладает высоким коэффициентом катионного обмена, который индуцируется при применении комбинации цеолит+АА с почвой, по разности потенциалов, существующей в ближней зоне около корневой системы растений. Цеолит+АА, нагруженный ионами, содержащими N, P, K, и микроэлементами, являясь отличным транспортером этих ионов, вплоть до зоны микроворсинок корневой системы, обеспечивая таким образом питание растения тогда, когда оно его требует, с максимальной эффективностью.

2 этап. Подготовка аминокислот

В кубические емкости поступает вода. Воду используют дистиллированную, подогретую до 35-40°С. Одновременно используют 2 кубовые емкости по 900 литров воды в каждой.

Далее отмеряют и выливают в емкости аминокислоты в определенном количестве.

При помощи маленького глубинного насоса на небольшой скорости осуществляют перемешивание всех компонентов до однородного состояния. Перемешивание идет медленно, чтобы избежать образования пены. Далее подготовленная смесь подается по резиновым трубопроводам в расходный бак смесительной установки.

3 этап. Процесс обогащения модифицированного цеолита аминокислотами. В данном технологическом процессе используют технологическую линию БСУ-60 производства Ярославского завода АОА «Стройтехника»

Основной единицей данной технологической линии является бетоносмеситель СБ-138Б (1500 л.) для изготовления строительных растворов, бетонных смесей, для перемешивания различных сыпучих компонентов и приготовления многокомпозиционных смесей на производственных линиях различных предприятий. Бетоносмеситель СБ 138 относится к смесителям с принудительным способам перемешивания и цикличного действия. Основным рабочим органом этой установки являются смесительные лопасти. Для загрузки компонентов в бетоносмеситель предназначена его часть, которая называется скип и представляет собой подъемный саморазгружающийся короб. Расходный бункер, в котором находится цеолит модифицированный, оснащен системой подогрева. 

Процесс обогащения начинается с взвешивания и подачи цеолита модифицированного при помощи самозагружающего скипового подъемника в смеситель. Дозирование производится при загрузке цеолита модифицированного из расчета на 1 биг-бег, т.е. 1 м³, что соответствует 650 кг. Далее в смеситель подают через разбрызгиватель водную смесь аминокислот при постоянном перемешивании.

Весь процесс автоматизирован, управляется из операторской через компьютер по заданной программе. Расчетное время подачи водного раствора аминокислот составляет 6 мин. Это время было выбрано после ряда проведенных смешиваний. На 650 кг модифицированного цеолита подают 52 литра водного раствора аминокислот. Перемешивание идет очень хорошо, практически все гранулы подвергаются смачиванию. Полученная смесь модифицированного цеолита с водным раствором аминокислот имеет влажность 2,8-3,4%.

Для улучшения адсорбционной способности цеолита перед смешиванием его с аминокислотами производят его подогрев до температуры 35-45°С. В данные конструкции для обогащения цеолита питательными веществами – аминокислотами установлены распылители.

Для наиболее эффективной адсорбции питательных веществ в цеолит играют важное значение количество и время распыления подаваемого раствора аминокислот, и самое главное – температура подогрева смеси. Все параметры занесены в технологический регламент.

1. Количество подаваемого раствора смеси аминокислот —

80 литров на тонну цеолита модифицированного.

2. Время распыления – 6 мин.

3. Температура подогрева материала цеолита – от 35 до 45°С.

Объем раствора аминокислот и его концентрация рассчитываются из условия 500-1800 г аминокислот на 1 т цеолита.

Данная технологическая установка позволяет проводить распыление водного раствора смеси аминокислот, перемешивание их с цеолитом при строго заданном температурном режиме. Технологический процесс позволяет повысить эффективность обогащения цеолита модифицированного аминокислотами низкого молекулярного веса и высокой активности.

Приведенные значения объема подаваемого раствора смеси аминокислот являются частным примером и могут отличаться в зависимости от концентрации раствора, от требований, предъявляемых к конечному продукту, от свойств используемого цеолита, его способности поглощать воду без разрушения.

Предложенным способом были изготовлены удобрения (Цеолит+АА) с содержанием аминокислот на 1 т цеолита, приведенном в таблице 1.

Таблица 1

№ состава Количество аминокислот на 1 тонну цеолита 1 500 2 552 3 682 4 784 5 978 6 1087 7 1152 8 1336 9 1496 10 1558 11 1704 12 1800

Были проведены полевые испытания предложенного удобрения.

1. Полевые испытания препарата на яровом ячмене в Орловской области

Опытные делянки были обработаны по схеме:

1. Контроль.

2. Цеолит модифицированный – 0,5 т/га

3. Цеолит+АА (состав №1) – 0,5 т/га

4. Цеолит+АА (состав №7) – 0,5 т/га

Цеолит и цеолит+АА вносились в почву сеялкой, и в тот же день был произведен сев семян ячменя.

Влияние цеолитов, обогащенных аминокислотами (цеолит+АА) положительно отразилось на прохождении репродуктивных фаз развития растений. Фаза выхода в трубку у растений ячменя наступила 27 июня, цветение отмечено 3 июля, фаза колошения 7 июля, фаза образования колоса 16 июля, что раньше в сравнении с контролем на 7-9 дней. Максимальная высота растений отмечена в фазу колошения: контроль 73,3 см, Цеолит 85,5 см, Цеолит+АА (№1) 98,2 см, Цеолит+АА (№7) 98,5 см. Длина корня: контроль 8,5 см, Цеолит 9,2 см, Цеолит+АА (№1) 12 см, Цеолит+АА (№7) 12,4 см.

В таблице 2 приведены данные, иллюстрирующие влияние Цеолита+АА на содержание основных элементов в ячмене.

Таблица 2

Варианты опыта Содержание NPK,% на сухое вещество N P₂O₅ K₂O Контроль 1,99 0,96 0,55 Цеолит 2,03 0,99 0,63 Цеолит+АА (№1) 2,14 1,09 0,70 Цеолит+АА (№7) 2,19 1,12 0,70

В таблице 3 приведены данные по структуре урожая ячменя при применении предложенного удобрения.

Таблица 3

Варианты
опыта Число продуктивных стеблей шт/м² Кустистость ед. Масса зерна с колоса, г Количество зерен в колосе, шт. Масса 1000 зерен, г общая продуктивная Контроль 265 3,12 1,07 0,73 17 42,91 Цеолит 423 3,47 1,55 1,09 25 44,99 Цеолит+АА (№1) 455 4,27 1,63 1,33 28 46,71 Цеолит+АА (№7) 460 4,63 1,65 1,38 29 47,53

Таблица 4 иллюстрирует влияние предложенного удобрения на качественные показатели зерна ячменя.

Таблица 4

Варианты опыта Содержание белка, % Содержание крахмала, % Экстрактивные вещества, % Крупность, % Выравненность, % Натура, г/л Плёнчатость, % Контроль 10,65 54,01 77,10 65 87 630 10,12 Цеолит 11,49 54,33 78,32 79 93 669 9,45 Цеолит+АА (№1) 12,17 55,73 79,01 86 95 681 8,95 Цеолит+АА (№7) 12,35 55,71 79,28 88 96 679 8,99

Приведенные данные показывают, что применение предложенного удобрения способствует улучшению структуры урожая ячменя и качественных показателей зерна.

В таблице 5 показано влияние предложенного удобрения на урожайность ячменя.

Таблица 5

Варианты опыта Урожайность, т/га Прибавка к контролю, т/га Контроль 2,88 - Цеолит 3,45 0,62 Цеолит+АА (№1) 3,95 1,07 Цеолит+АА (№7) 4,09 1,21

Из таблицы 5 видно, что предложенное удобрение способствует значительному повышению урожайности ячменя.

2. Полевые испытания препарата на яровой пшенице в Орловской области

Опытные делянки были обработаны по схеме:

1. Контроль.

2. Цеолит модифицированный – 0,5 т/га

3. Цеолит+АА (состав №4) – 0,5 т/га

4. Цеолит+АА (состав №12) – 0,5 т/га

Цеолит и цеолит+АА вносились в почву сеялкой, и в тот же день был произведен сев семян пшеницы (сорт Дарья).

Влияние цеолитов, обогащенных аминокислотами (цеолит+АА) положительно отразилось на прохождении репродуктивных фаз развития растений. Фаза выхода в трубку у растений ячменя наступила 25 июня, цветение отмечено 2 июля, фаза колошения 6 июля, фаза образования колоса 15 июля, что раньше в сравнении с контролем на 7-9 дней.

В таблице 6 приведены данные, иллюстрирующие влияние предложенного удобрение на сохранность растений пшеницы.

Таблица 6

Варианты
опыта Густота растений, шт/м² Сохранность растений, % в фазе всходов перед уборкой Контроль 450 290 64,4 Цеолит 462 301 65,1 Цеолит+АА (№4) 466 363 77,9 Цеолит+АА (№12) 465 363 78,1

В таблице 7 приведены данные, иллюстрирующие влияние Цеолита+АА на содержание основных элементов в пшенице.

Таблица 7

Варианты опыта Содержание NPK,% на сухое вещество N P₂O₅ K₂O Контроль 1,45 0,95 0,47 Цеолит 1,99 0,99 0,50 Цеолит+АА (№4) 2,27 1,01 0,59 Цеолит+АА (№12) 2,31 1,02 0,63

Таблица 8 иллюстрирует влияние предложенного удобрения на качественные показатели зерна пшеницы.

Таблица 8

Варианты опыта Масса семян/ растение, г Масса 1000 зерен, г Содержание белка, % Содержание клейковины, г Стекловидность, % Натура, г/л Контроль 2,44 27,4 10,1 22,9 67 744 Цеолит 2,77 30,6 11,7 24,9 74 749 Цеолит+АА (№4) 2,91 33,9 12,5 26,3 85 760 Цеолит+АА (№12) 2,95 35,8 12,5 27,5 86 760

Приведенные данные показывают, что применение предложенного удобрения способствует улучшению качественных показателей зерна.

В таблице 9 показано влияние предложенного удобрения на урожайность ячменя.

Таблица 9

Варианты опыта Урожайность, т/га Прибавка к контролю, т/га Контроль 2,65 - Цеолит 2,99 0,34 Цеолит+АА (№4) 3,25 0,60 Цеолит+АА (№12) 3,66 1,01

Из таблицы 9 видно, что предложенное удобрение способствует значительному повышению урожайности ячменя.

Огромные перспективы открывает использование модифицированного природного цеолита, как носителя аминокислот. Уникальные свойства аминокислот в сочетании с активными свойствами цеолита, который сам по себе довольно широко используется в сельском хозяйстве, позволяют получить действительно значительный результат.

Не требуется специальных мер при транспортировке и хранении удобрения. Рекомендуется хранить в прохладном, сухом, вентилируемом помещении, вдали от источников тепла и попадания прямых солнечных лучей, чтобы избежать деструктивного воздействий на продукт. Замораживание до минус 20°С не влияет на активность вещества.

Эффект механизма действия цеолитов + АА, при суммировании свойств АА и цеолитов с высоким катионообменным коэффициентом следующий.

1. Значительное увеличение урожая любых культур и на всех типах почв. Это увеличение будет тем выше, чем хуже условия почвы.

2. Улучшение в среднесрочной и долгосрочной перспективе плодородия почв (особенно в пустынях), на которых применяется новое удобрение, являющееся результатом комбинации цеолиты + АА.

3. Важная экономия для фермерских хозяйств при использовании этого нового биологического удобрения, его конкурентоспособной цены и эффективности питания почти на 100% по сравнению с используемыми до сих пор дорогостоящими химическими удобрениями и максимальным их потреблением растениями лишь в пределах 30-35%.

4. Повышение устойчивости растений к болезням, атакам вредителей, засухе и почвенным патогенам.

Само удобрение – это гранулы серо-желтого цвета, размер фракции 1-7 мм. Размер фракции может быть изменен по согласованию и требованию потребителя. Данный размер гранул позволяет осуществлять внесение удобрения вместе с севом зерновых культур. Для овощных культур внесение производится осенью перед зяблевой обработкой или весной перед предпосевной обработкой.

Полученное органоминеральное удобрение обладает высокой эффективностью, позволяющей вносить в почву более малые дозы удобрения. Оно обладает пролонгированным действием, эффект от внесения длится три года. Удобрение ведет борьбу с различными болезнями растений, обеззараживает почву, поглощает радиоактивные элементы и тяжелые металлы, насыщает почву влагой, дает возможность хорошо развиваться растениям в засушливый период.

Изобретение относится к органоминеральному удобрению, включающему дегидратированный цеолит с внедренными в его поры аминокислотами и/или олигопептидами с размером молекул не более 1 нм в количестве 500-1800 г аминокислот и/или олигопептидов на 1 тонну цеолита, с пористостью модифицированного цеолита от 45 до 75% и размером полостей и каналов кристаллов цеолита от 0,2 до 1 нм, а также к способу получения органоминерального удобрения, заключающемуся в том, что активированный дегидратированный цеолит смешивают с водным раствором, содержащим аминокислоты и/или олигопептиды с размером молекул не более 1 нм, при соотношении объема раствора и количества цеолита из расчета 500-1800 г аминокислот и/или олигопептидов на 1 тонну цеолита и при подогреве цеолита до температуры от 35 до 90°С. Технический результат заключается в получении органоминерального удобрения, обладающего повышенной эффективностью, пролонгированным действием, а также в обеспечении возможности вносить в почву меньшие дозы удобрения. Удобрение может быть использовано при посадке сельскохозяйственных и лесохозяйственных культур, а также для окультуривания истощенных почв и рекультивации нарушенных земель. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 9 табл.

1. Органоминеральное удобрение, включающее дегидратированный цеолит с внедренными в его поры аминокислотами, отличающееся тем, что в качестве аминокислот оно содержит свободные аминокислоты и/или олигопептиды с размером молекул не более 1 нм в количестве 500-1800 г аминокислот и/или олигопептидов на 1 тонну цеолита, пористость модифицированного цеолита составляет от 45 до 75%, а размеры полостей и каналов кристаллов цеолита составляют от 0,2 до 1 нм.

2. Органоминеральное удобрение по п. 1, отличающееся тем, что оно состоит из гранул с размером фракции 1-7 мм.

3. Органоминеральное удобрение по п. 1, отличающееся тем, что массовая доля питательных элементов в % в пересчете на сухое вещество составляет не менее:

азот общий 0,8 фосфор общий, в пересчете на Р₂О₅ 0,6 калий общий, в пересчете на К₂О 0,3

4. Способ получения органоминерального удобрения, характеризующийся тем, что активированный дегидратированный цеолит смешивают с дистиллированным водным раствором, содержащим аминокислоты, и перемешивают, отличающийся тем, что смешивание полученного цеолита с водным раствором, содержащим аминокислоты, осуществляют с использованием водного раствора, содержащего свободные аминокислоты и/или олигопептиды с размером молекул не более 1 нм, при соотношении объема раствора и количества цеолита из расчета 500-1800 г аминокислот и/или олигопептидов на 1 тонну цеолита и при подогреве цеолита до температуры от 35 до 90°С.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что активированный дегидратированный цеолит получают путем механической и термической активации природного цеолита, механическую активацию осуществляют путем дробления и рассева с выделением фракций более 0,1 мм, термическую активацию осуществляют во вращающейся печи с постепенным повышением температуры цеолита по длине печи от 150 до 600°С и затем с понижением на 100-200°С при общем времени пребывания в печи от 40 до 120 минут, а после термической активации осуществляют интенсивное охлаждение цеолита до температуры не выше 90°С.