ИСКУССТВЕННАЯ ПОЧВОСМЕСЬ НА ОСНОВЕ РЯСКИ Российский патент 2023 года по МПК A01G24/22 C09K17/06 C09K101/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для создания искусственных почвосмесей, предназначенных для выращивания рассады сельскохозяйственных культур.

Известна смесь почвенная для рекультивации нарушенных земель [Патент RU 2 712 523 С1, опубл. 29.01.2020, бюл. № 4], содержащая в своем составе буровой шлам, песок, торф, гипсосодержащие добавки, включающие цеолит, и органоминеральное удобрение.

Наиболее близким техническим решением является состав искусственной почвосмеси, предложенный в патенте «Искусственная почвосмесь на основе биокомпоста черной львинки» [Патент RU 2 735 219 C1, опубл. 28.10.2020, бюл. №31]. Искусственная почвосмесь содержит глину, отходы производства лимонной кислоты - цитрогипс, биокомпост черной львинки, отходы мокрой магнитной сепарации обогащения железной руды, песок при следующем содержании компонентов, масс %: глина 30-35, цитрогипс 15-20, биокомпост черной львинки 10-20, отходы мокрой магнитной сепарации обогащения железной руды 5-20, песок - остальное. Изобретение обеспечивает создание почвосмеси с высокими показателями плодородия, которые обеспечивают повышение урожайности.

Предлагаемое изобретение направленно на создание новой искусственной почвосмеси, расширяющей ассортимент искусственных почвосмесей, с высокими показателями плодородия, которые обеспечивают повышение урожайности сельскохозяйственных культур.

Это достигается тем, что искусственная почвосмесь содержит ряску, цитрогипс, отходы мокрой магнитной сепарации обогащения железной руды, почву при следующем содержании компонентов, масс %: ряска 40-70, цитрогипс 5-10, отходы мокрой магнитной сепарации обогащения железной руды 5, почва – остальное.

Сопоставимый анализ со всеми известными техническими решениями в этой области техники показал, что предлагаемый состав искусственной почвосмеси соответствует критерию изобретения «новизна».

Сравнение заявленного решения со всеми известными техническими решениями в данной области техники не подтвердило наличия в последних признаков, совпадающих с его отличительными признаками, или признаков, влияющих на достижение указанного технического результата. Это позволило сделать вывод о соответствии изобретения критерию «изобретательский уровень».

При таком составе искусственной почвосмеси, вследствие протекания химических процессов между всеми компонентами, образуется плодородная высокопитательная искусственная почвосмесь с заданными физико-химическими свойствами, при этом удается утилизировать отходы различных производств. Вовлечение отходов промышленных производств в замкнутый цикл позволяет снижать антропогенную нагрузку на окружающую среду.

Характеристика компонентов.

Ряска – способна быстро и эффективно очищать загрязнённые водоёмы от нитратов и фосфатов. В процессе фотосинтеза она выделяет большое количество кислорода и поглощает растворённый в воде углекислый газ. Особенно хорошо ряска справляется с загрязнением водоёмов отходами животноводства, т.к. очень быстро увеличивает свою биомассу в богатой органикой воде, поэтому ее можно использовать в качестве органического компонента в искусственной почвосмеси. Содержание белка в ряске в среднем составляет 22-24 %, клетчатки – 8-9 % (в пересчете на сухое вещество).

Состав микроэлементов в ряске представлен в табл. 1.

Таблица 1

Микроэлементный состав ряски

Содержание компонентов (в пересчете на сухое вещество), % Ca P Mg Co Ni Cu Mn Другие микроэлементы 4-5 10-11 1,2-1,5 2-2,5 25-31 1-1,5 37-44 остальное

Цитрогипс – отход производства лимонной кислоты. Химический состав представлен в табл. 2. Он содержит необходимые для роста растений элементы, такие как S, Ca, Mg, Si.

Таблица 2

Химический состав цитрогипса

Содержание компонентов, % SiO₂ SO₃ CaO MgO R₂O n.n.n. 0,1-0,2 42-43 31-32 0,25-0,26 0,75-0,76 25,2-25,4

Отходы мокрой магнитной сепарации железной руды (ММС) – представляют собой пустую породу процесса обогащения железной руды. Химический состав используемого отхода приведен в таблице 3. Отходы ММС, внесённые в почву совместно с предлагаемыми компонентами, существенно улучшают микроклимат почвы способствуют улучшению механического состава и структуры почв и грунтов, улучшают гранулометрический состав и водно-физические свойства почвы.

Таблица 3

Химический состав отходов ММС

Содержание компонентов, % Fe_общ. Al₂O₃ SiO₂ FeO CO₂ S P CaO MgO K₂O Na₂O Ti₂O n.n.n. 12-12,5 2-2,5 66-70 4,5-6 2-3 0,2-0,3 1,2-1,5 2-3 4-4,75 0,25-0,5 0,60-0,75 0,12-0,15 4,2-4,5

Почва представлена черноземом типичным среднемощным, малогумусным содержание гумуса 2,4 %, (pHсол. = 6,4).

Условием приготовления искусственной почвосмеси является измельчение компонентов при необходимости, механическое перемешивание исходных компонентов. Были приготовлены составы искусственной почвосмеси, которые представлены в табл. 4.

Таблица 4

Компонентный состав искусственной почвосмеси, %

Состав Ряска Цитрогипс Отходы мокрой магнитной сепарации Почва 1 30 20 20 30 2 40 10 5 45 3 55 10 5 30 4 70 5 5 20 5 75 5 10 10

Компоненты искусственной почвосмеси – цитрогипс, отход ММС, почву – предварительно измельчали в валковой дробилке в течение 3-5 минут (до диаметра частиц 0,5-1 мм). Ряску смешивали с цитрогипсом, отходом ММС, почвой в соотношениях, указанных в таблице 4 в лопастной мешалке в течение 3-5 минут. Затем определяли качественные показатели искусственной почвосмеси.

Качественные характеристики полученной искусственной почвосмеси оценивали по результатам лабораторного эксперимента. В эксперименте использовали семена кресс-салата. Почва представлена черноземом типичным среднемощным, малогумусным содержание гумуса 2,4 %, (pHсол. = 6,4)

Семена выращивали в контейнерах объемом 1 л. В каждый контейнер высаживали по 10 семян.

В течение 30 дней проводили наблюдение за всхожестью и ростом растений. Эксперимент проводили параллельно 3 раза для каждого образца. Результаты наблюдений представлены в таблицах 5, 6 (среднее значения).

Таблица 5

Влияние составов почвосмесей на всхожесть кресс-салата

Состав почвосмеси Всхожесть, шт дни 10 14 30 Контроль 7 8 8 1 3 4 4 2 9 9 9 3 9 9 9 4 9 9 9 5 3 5 5

Таблица 6

Влияние составов почвосмесей на длину проростков кресс-салата

Состав почвосмеси Длина проростков, см дни 10 14 30 Контроль 2 5 7 1 0,7 1,5 3,5 2 4,5 7 12 3 5 9 13 4 5 10 14 5 1 2,5 5

При использовании 2, 3, 4 составов по анализу полученных результатов было установлено, что всхожесть семян выше по сравнению с контролем. Длина проростков также превышает контрольный образец. Из чего следует, что более предпочтительные 2, 3, 4 составы искусственной почвосмеси.

Пример (состав №4, таблица 4). Брали 210 г ряски, 15 г цитрогипса, 15 г отходов мокрой магнитной сепарации, 60 г почвы и смешивали в лопастной мешалке в течение 3-5 минут. Полученную почвосмесь переносили в контейнер. В каждый контейнер высаживали по 10 семян кресс-салата.

В течение 30 дней проводили наблюдение за всхожестью и ростом растений. Эксперимент проводили параллельно 3 раза для каждого образца. Согласно данным представленным в таблице 5,6 установлено, что всхожесть при использовании искусственной почвосмеси на 10 % выше по сравнению с контрольным образцом. Длина проростков кресс-салата на 30 день эксперимента больше в два раза по сравнению с контрольным образцом.

Таким образом, предлагаемая искусственная почвосмесь, обладает высокими показателями плодородия, которые обеспечивают повышение урожайности сельскохозяйственных культур.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для создания искусственных почвосмесей, предназначенных для выращивания рассады сельскохозяйственных культур. Искусственная почвосмесь включает органический компонент, цитрогипс, отходы мокрой магнитной сепарации железной руды и почву. В качестве органического компонента используют ряску при следующем содержании компонентов, масс.%: ряска 40-70, цитрогипс 5-10, отходы мокрой магнитной сепарации железной руды 5, почва – остальное. Почвосмесь обеспечивает высокие показатели плодородия, которые обеспечивают повышение урожайности сельскохозяйственных культур. 6 табл., 1 пр.

Искусственная почвосмесь на основе ряски, включающая органический компонент, цитрогипс, отходы мокрой магнитной сепарации железной руды и почву, при этом в качестве органического компонента используют ряску, при следующем содержании компонентов, масс.%:

ряска 40-70 цитрогипс 5-10 отходы мокрой магнитной сепарации железной руды 5 почва остальное