СОСТАВ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ С ЛУЗГОЙ ГРЕЧИХИ Российский патент 2024 года по МПК C05D9/00 C05F11/08 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к получению сухого органоминерального удобрения со свойствами почвоулучшителя на основе природного минерала цеолита, измельченной лузги гречихи, свекловичной мелассы и порошка гуминовых веществ с добавлением воды и формированием гранул размером 5-6 мм.

Цеолиты являются ценным природным минералом, обладающим способностью к накоплению влаги и элементов минерального питания в почве, что имеет важное значение для растениеводства [1]. Эффективность применения цеолитов при их внесении в почву показана на различных сельскохозяйственных культурах [2,3,4]. При добавлении к цеолитам гуминовых удобрений и их внесении в почву отмечается агрофизических свойств, т.е. проявление свойств почвоулучшителя [5].

Лузга гречихи содержит в своем составе ряд физиологически активных веществ, в том числе меланин и различные витамины [6]. Вытяжки из лузги гречихи обладают выраженным ростостимулирующим эффектом на растения [7]. Ценные для растения вещества (бетаины) содержатся и в отходе при производстве сахарной свеклы – мелассе [8].

В последние годы разработаны различные виды органоминеральных удобрений, представляющих собой смеси минеральных и органических веществ, в том числе на основе цеолитов [9].

Известен способ получения органоминерального удобрения, при котором цеолит смешивается с куриным пометом, причем смешивание производится в полиэтиленовых рукавах [10]. Недостатком данного способа является использование куриного помета, что требует соблюдение жестких санитарных требований и больших затрат на производство.

Известно органоминеральное удобрение и способ его получения, при котором происходит смешивание цеолита, минеральных удобрений и торфа [11]. Недостатком данного способа является отсутствие в его составе ценных физиологически активных веществ (меланины, бетаины и др.)

Известен гранулированный биорганоминеральный комплекс, включающий отходы животноводства, штаммы микроорганизмов - деструкторы органического вещества и природный цеолит [12]. Недостатком данного комплекса является использование отходов животноводства, что требует соблюдения строгих санитарных норм при производстве.

Наиболее близким к предложенному изобретению известное органоминеральное удобрение, которое характеризуется тем, что при его получении цеолитовую крошку с размером частиц 1,0-5,0 мм механически перемешивают с эффлюентом и гуматом калия [12]. Данное удобрение обладает свойствами почвоулучшителя. Недостатком данного состава и способа его приготовления является то, что при его производстве не добавляются вещества, содержащие ценные для растений меланины и физиологически активные вещества.

Задачей заявляемого изобретения является разработка состава и способа получения органоминерального удобрения на основе цеолита с лузгой гречихи, внесение которого в почву будет способствовать повышению урожайности сельскохозяйственных культур.

Технический результат достигается тем, что при производстве органоминерального удобрения происходит последовательное смешивание природного минерала цеолита, сухого гумата калия, измельченной лузги гречихт, свекловичной мелассы с использованием гранулятора барабанного типа с добавлением дополнительного количества воды.

В качестве ингредиентов используются цеолит, полученный из Татарско-Шатрашанского месторождения цеолитсодержащих пород Республики Татарстан. Состав (окислы) – кремния 56%, алюминия 5,6%, калия 1,2%, кальция 15%, натрия 0,14%, железа 2,3%, магния 1,26%, марганца 0,01%, фосфора 0,11%, титана 0,3%. Фракция цеолита 3-5 мм.

В качестве источника органических веществ использовался сухой гумат калия, содержащий 11% органических веществ и измельченной в мельнице.

Лузгу гречихи измельчали в мельнице, просеивали через сито с размером с диаметром отверстий от 3-5 мм.

В качестве дополнительного источника органических веществ выступала свекловичная меласса. Содержание сухих веществ составляло 80%. Содержание азота порядка 1,5-2%, бетаинов – 4-7%.

Состав удобрения включал в себя следующие компоненты (из расчета на 1 кг удобрения) – 500 г цеолита, 125 г измельченной лузги гречихи, 125 г сухого гумата калия, 125 г свекловичной мелассы и 125 мл воды.

Способ получения органоминерального удобрения заключается в следующем. В гранулятор барабанного типа, при постоянном перемешивании, добавлялся цеолит, затем добавлялось необходимое количество гумата с последующим перемешиванием в течение 10 минут. После этого, при постоянной работе гранулятора добавлялась измельченная лузга гречихи, а затем через 10 минут приливалось свекловичная меласса и вода. Общая продолжительность грануляции составляла 30 минут. На выходе получались гранулы серого цвета размером 5-6 мм. Доля гранул данного размера составляла до 90-93% от общего объема полученного удобрения. После приготовления гранулы высушивали на воздухе.

В результате грануляции и сушки конечный продукт – гранулированное органоминеральное удобрение имело влажность порядка 15-17%.

Полученное органоминеральное удобрение состоит из 7-8% органических и 90-92% минеральных веществ.

Пример 1. Результаты полевых опытов. Объект исследований – яровой ячмень сорта Раушан.

Схема опыта:

1. Контроль – без внесения удобрений.

2. Азофоска (стандартное минеральное удобрение), 100 кг/га.

3. Органоминеральное удобрение (опытное), 60 кг/га.

4. Органоминеральное удобрение (опытное), 90 кг/га.

Общая площадь делянки – 26 м², учетная – 20,0 м². Повторность в опыте – четырехкратная. Агротехнология возделывания ярового ячменя – общепринятая для зоны Предкамья Республики Татарстан. Все изучаемые удобрения вносили перед посевом под предпосевную культивацию. Погодные условия года были засушливыми.

Результаты оценки урожайности представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Урожайность ярового ячменя при применении органоминерального удобрения с цеолитом и лузгой гречихи, т/га, 2023 г.

Вариант Урожайность, т/га Прибавка урожая т/га % Контроль 4,69 Азофоска, 100 кг/га 5,20 0,51 10,9 Опытное ОМУ, 60 кг/га 5,46 0,77 16,4 Опытное ОМУ, 90 кг/га 5,21 0,52 11,1 НСР₀₅ 0,21

Примечание: *ОМУ – органоминеральное удобрение; ** – разница по урожайности недостоверна к контролю.

Использование органоминерального удобрения с нормами 60-90 кг/га способствует достоверному росту урожайности в сравнении с контролем. Наибольший урожай был получен при внесении органоминерального удобрения с нормой 60 кг/га (прибавка к контролю составила 16,4%).

При применении опытных удобрений с цеолитами отмечалось повышение (на 5-9%) содержания доступной влаги в метровом слое почвы, что говорит о наличии у составов свойств почвоулучшителей.

Список использованной литературы:

1. Кузнецов, А. Ю. Влияние природного цеолита и удобрений на свойства почвы и урожайность сельскохозяйственных культур / А. Ю. Кузнецов, Е. Н. Кузин // Плодородие. – 2009. – № 3(48). – С. 12-13.

2. Кузина, Е. Е. Изменение продуктивности культур зернопропашного севооборота на фоне последействия природного цеолита и повторного внесения навоза / Е. Е. Кузина, А. Н. Арефьев, Е. Н. Кузин // Нива Поволжья. – 2015. – № 3(36). – С. 64-70.

3. Влияние природных цеолитов на плодородие почв и продуктивность сельскохозяйственных культур / Г. Е. Исламгулова, М. Б. Суюндукова, Я. Т. Суюндуков, Г. А. Мухаметдинова // Аграрная наука. – 2008. – № 7. – С. 21-23.

4. Белоусов, И. Е. Влияние цеолита и его последействия на азотный режим почвы и урожайность культур рисового севооборота / И. Е. Белоусов, Н. М. Кремзин // Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты рационального природопользования : II международная научно-практическая интернет-конференция, с. Соленое Займище, 28 февраля 2017 года / ФГБНУ «Прикаспийский НИИ аридного земледелия». – с. Соленое Займище: Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия, 2017. – С. 943-949.

5. Эффективность применения гумино-кремниевого мелиоранта в технологиях рекультивации деградированных земель на объектах АПК/ Е.Г. Мещерякова, В.С. Бочарников, М.П. Мещеряков, О.В. Бочарникова // Известия НВ АУК. – 2023. – №1 (69). – С. 587-594.

6. Голубцова, Е. Е. Лузга гречихи посевной Fagopyrum esculentum как источник биологически активных веществ / Е. Е. Голубцова // Проспект Свободный-2022 (по научным направлениям секций ИТиСУ СФУ) : сборник материалов XVIII Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной Международному году фундаментальных наук в интересах устойчивого развития, Красноярск, 25–30 апреля 2022 года / Ответственные за выпуск: Суслова Ю.Ю., Пушмина И.Н., Кротова И.В.. – Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2022. – С. 27-29.

7. Влияние препаратов, полученных из карбоксиметилированного растительного сырья, на рост и развитие яровой пшеницы/ М. И.Мальцев, Е. В. Калюта, Н. Г. Базарнова, В. И. Маркин // Вестник АГАУ. –2020. – №12 (194). – С. 39-45.

8. Обзор современных исследований в области переработки мелассы для получения биологически активных веществ/ С. О. Семенихин, М. В. Бабакина, О. В. Федосеева, В. О. Городецкий // Новые технологии. 2019. –№2. – С. 97-107.

9. Новое органоминеральное удобрение на основе цеолита, его производство, эффективность / А. И. Уханов, Д. В. Шикунов, Е. В. Панкратова, Л. В. Акулич // Кремний и жизнь. Кремнистые породы в сельском хозяйстве : Материалы Национальной научно-практической конференции с Международным участием, Ульяновск, 08–09 апреля 2021 года. – Ульяновск: Ульяновский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, 2021. – С. 128-137.

10. Патент № 2742338 C1 Российская Федерация, МПК C05F 11/08, C05F 17/00. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ ЗА СЧЁТ БИОТРАНСФОРМАЦИИ КУРИНОГО ПОДСТИЛОЧНОГО ПОМЁТА : № 2020129288 : заявл. 03.09.2020 : опубл. 04.02.2021 / Т. В. Зубкова, О. А. Дубровина, В. Л. Захаров, Д. С. Бекренев ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина".

11. Патент № 2597439 C2 Российская Федерация, МПК C05F 11/02, C05G 1/00. Органоминеральное Удобрение : № 2015103618/13 : заявл. 03.02.2015 : опубл. 10.09.2016 / Т. П. Алексеева, Т. И. Бурмистрова, Л. Н. Сысоева, Н. М. Трунова ; заявитель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН).

12. Патент № 2571634 C2 Российская Федерация, МПК C09K 17/32, C05G 5/00. Био-органо-минеральный комплекс (БОМК) : № 2014101613/05 : заявл. 20.01.2014 : опубл. 20.12.2015 / А. Ч. Коков, А. Х. Занилов ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чеченский государственный университет", Общество с огрниченной ответственностью "Малое инновационное предприятие "ЭКО-качество".

13 Патент № 2781283 C1 Российская Федерация, МПК C05G 1/00, C05D 9/02, C05F 11/02. Многокомпонентное органическое удобрение на основе наноструктурного цеолита с функциями почвоулучшителя и биостимулятора : № 2022109311 : заявл. 08.04.2022 : опубл. 11.10.2022 / С. Н. Зудилин, О. А. Оленин ; заявитель федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аграрный университет".

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к получению сухого органоминерального удобрения со свойствами почвоулучшителя. Способ получения гранулированного органоминерального удобрения с лузгой гречихи заключается в том, что для получения 1 кг удобрения в гранулятор барабанного типа помещают 500 г цеолита фракцией 3-5 мм и 125 г измельченного сухого гумата калия. Затем при постоянной работе гранулятора добавляют 125 г измельченной лузги гречихи и через 10 минут приливают 125 г свекловичной мелассы и 125 г воды. По окончании процесса грануляции осуществляют подсушивание полученных гранул на воздухе. Техническим результатом является повышение урожайности сельскохозяйственных культур и улучшение свойств почвы. 1 табл.

Способ получения гранулированного органоминерального удобрения с лузгой гречихи для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и улучшения свойств почвы, характеризующийся тем, что для получения 1 кг удобрения в гранулятор барабанного типа помещают 500 г цеолита фракцией 3-5 мм и 125 г измельченного сухого гумата калия, а затем при постоянной работе гранулятора добавляют 125 г измельченной лузги гречихи и через 10 минут приливают 125 г свекловичной мелассы и 125 г воды с последующим подсушиванием полученных гранул на воздухе.