СОСТАВ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК C05D9/02 C05F11/02 C05F11/08 C05G1/00 

Изобретение относится к области промышленного производства удобрений для сельского хозяйства, а именно к получению жидких органоминеральных удобрений на основе жидкого гумата калия, полученного из вермикомпоста с добавлением свекловичной мелассы, эндофитных бактерий, водной вытяжки из лузги гречихи, раствора микроэлементов и растительного масла с использованием установки с непрерывным перемешиванием.

Жидкие удобрения на основе различных гуминовых веществ относятся к числу наиболее перспективных видов органоминеральных удобрений [1]. Высокая эффективность таких удобрений показана на различных сельскохозяйственных культурах [2,3]. При этом за счет ростостимулирующей активности гуминовых веществ отмечается не только рост урожайности, но и качества получаемой продукции. В последние годы все большее распространение получили жидкие гуминовые удобрения с добавлением различных микроэлементов, относящиеся к группе органоминеральных удобрений [4,5]. Имеются сведения о повышение эффективности применения гуминовых удобрений при добавлении различных микроорганизмов, в частности бактерий [6,7].

Лузга является отходом при производстве крупы из зерна гречихи, который содержит в своем составе значительное количество ценных веществ, в частности, меланин и пектины [8]. Меласса свеклы также содержит в своем составе меланин и вещества, отличающиеся ростостимулирующим эффектом для растений [9]. Меланин обладают антистрессовым эффектом в отношении не только растений, но и микроорганизмов, в частности защищает бактерии от действия различных видов излучения [10]. Данный эффект имеет существенное значение для выживания полезных бактерий при нанесении биопрепаратов на поверхность листьев растений в условиях воздействия солнечных лучей.

В качестве источника гуминовых удобрений может выступать вермикомпост (биогумус), представляющий собой продукты переработки органических материалов различными видами дождевых червей. Показана высокая эффективность применения жидких гуминовых удобрений из вермикомпоста при обработке растений на зерновых культурах [11].

Известен состав и способ получения жидкого гуминового удобрения из биогумуса и торфа, с выделением гуминовых веществ водным раствором щелочи и последующим добавлением в отфильтрованную суспензию различных микроэлементов, в результате чего получается препарат, обладающий высокой эффективностью на различных культурах [12]. К недостаткам данного состава является отсутствие в его составе микроорганизмов и ростостимулирующих веществ.

Известен способ получения органоминерального удобрения путем приготовления водно-торфяной смеси с последующей обработкой щелочью и добавлением в качестве источника питательных веществ куриного помета [13]. К недостаткам данного состава является использование в качестве источника питательных элементов куриного помета, химический состав которого может изменяться. В составе препарата отсутствуют стимуляторы роста и микроорганизмы.

Известен способ получения жидкого гуминового удобрения, который включает перемешивание гуминосодержащего материала с 1,5-2,0% водным раствором едкого калия трижды, отстаивание суспензии и отделение жидкой фракции, причем источником получения гуминовых веществ выступает отход производства жидкофазного биосредства для растениеводства и земледелия [14]. Недостатком данного способа является то, что в данном удобрении источником микроэлементов является само сырье, состав которого может изменяться.

Известен способ получения гуминового удобрения [15]. Недостатком данного способа является отсутствие в составе стимуляторов роста и микроорганизмов.

Наиболее близким к предложенному изобретению известное органоминеральное удобрение, которое характеризуется тем, что в раствор минеральных удобрений (мочевина, микроудобрения) приливают жидкий гуминовый экстракт, что позволяет создать хелатные комплексы гуминовых веществ с необходимыми микроэлементами питания растений [16]. Данное удобрение пригодно для органического производства. Недостатком данного состава и способа его приготовления является то, что при его производстве в состав не добавляются полезные бактерии и стимуляторы роста.

Задачей заявляемого изобретения является разработка состава и способа получения жидкого органоминерального удобрения, внесение которого на растения методом опрыскивания будет способствовать стимуляции роста растений, снижению развития болезней и повышению урожайности сельскохозяйственных культур.

Технический результат достигается тем, что при производстве органоминерального удобрения происходит последовательное смешивание жидкого гуматного состава, раствора микроэлементов, водной вытяжки из лузги гречихи, свекловичной мелассы и растительного масла с добавлением на последнем этапе культуры эндофитной бактерии Bacillus mojavensis с использованием установки (мешалки) с постоянным перемешиванием.

В качестве источника органических веществ использовался жидкий гуматный состав, полученный путем щелочной экстракции из вермикомпоста (массовая доля гуминовых веществ - 10-12%).

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

В качестве дополнительного источника физиологически активных веществ выступала водной вытяжка из лузги гречихи, получаемая при экстракции кипящей водой. Экстракция проводилась по следующей схеме: на 10 г лузги гречихи использовали 100 мл кипящей воды с последующей экстракцией при постоянном перемешивании в течении 1 часа и фильтрованием через фильтр.

В качестве стабилизатора жидкости и консерванта применялось нерафинированное растительное (подсолнечное) масло.

В качестве источника полезных микроорганизмов использовали культуру эндофитной бактерии Bacillus mojavensis штамм PS 17 [17].

В качестве раствора микроэлементов использовался 4% раствор борной кислоты или 1% раствор молибденовокислого аммония (NН₄)₂MoO₄).

Для приготовления 1 л удобрения при постоянном перемешивании в мешалке к 580 мл воды, добавляли 300 мл гуматного препарата, 50 мл экстракта из лузги гречихи, 50 мл жидкой мелассы, 10 мл раствора микроэлементов. На последнем этапе добавляли 10 мл жидкой культуры эндофитной бактерии Bacillus mojavensis штамм PS 17 (титр 5×10⁹ КОЕ/мл). Для консервации использовали растительное масло в норме 5 мл.

Способ получения органоминерального удобрения заключается в следующем. В механическую мешалку, при постоянном перемешивании, добавлялось полная норма гуматного препарата, затем добавлялось необходимое количество водного экстракта лузги гречихи и мелассы с последующим перемешиванием в течение 10 минут. После этого, при постоянной работе мешалки добавляли раствор микроэлементов и бактериальную культуру. Общая продолжительность перемешивания составляла 30 минут. На последнем этапе добавлялось растительное масло. На выходе получалась однородная жидкость коричневого цвета (фото 1). Проведенные исследования показало, что жидкость сохраняла свою стабильность (не образовывался осадок) длительное время (не менее 30 дней).

Полученное органоминеральное удобрение содержало в своем составе не менее 3-5% гуминовых веществ.

Пример 1

Результаты полевых опытов

Объект исследований - яровой ячмень сорта Раушан.

Схема опыта:

1. Контроль - без внесения удобрений.

2. Стандартное гуминовое удобрение, 1 л/га.

3. Экспериментальное органоминеральное удобрение, 0,5 л/га.

4. Экспериментальное органоминеральное удобрение, 1,0 л/га.

5. Экспериментальное органоминеральное удобрение, 1,5 л/га.

Общая площадь делянки - 26 м², учетная - 20,0 м². Повторность в опыте - четырехкратная. Агротехнология возделывания ярового ячменя - общепринятая для зоны Предкамья Республики Татарстан. Удобрения в виде аммофоски (100 кг/га) вносили перед посевом под предпосевную культивацию. Погодные условия 2023 года были засушливыми и недостаточно благоприятными для роста и развития ярового ячменя.

Результаты оценки урожайности представлены в таблице 1.

Таблица 1. Урожайность ярового ячменя сорта Раушан при применении экспериментального органоминерального удобрения, т/га, 2023 г.

Вариант Урожайность, т/га Прибавка урожая т/га % Контроль 2,05 Стандарт, 1 л/га 2,19 0,14 6,8 Экспериментальное ОМУ, 0,5 л/га* 2,24 0,19 9,3 Экспериментальное ОМУ, 1,0 л/га 2,36 0,31 15,1 Экспериментальное ОМУ, 1,5 л/га 2,44 0,39 19,0 НСР₀₅ 0,09 Примечание: экспериментальное ОМУ - органоминеральное удобрение; ** - разница по урожайности недостоверна к контролю.

Использование экспериментального органоминерального удобрения с нормами 0,5-1,5 л/га способствует достоверному росту урожайности в сравнении с контролем. Достоверный рост урожая по сравнению со стандартом был при применении нормы 1-1,5 л/га. Наибольший урожай был получен при применении органоминерального удобрения с нормой 1,5 (прибавка к контролю составила 28,5%).

Список использованной литературы

1. Замятин, С.А. Влияние жидкого гуминового удобрения "Экорост" на урожай зерна яровой пшеницы и его качество / С.А. Замятин, В.М. Изместьев, В.Р. Габдуллин // Вестник Марийского государственного университета. Серия: Сельскохозяйственные науки. Экономические науки. - 2017. - Т. 3, № 3(11). - С. 23-28.

2. Эффективность применения жидкого гуминового удобрения Гумавит в посевах ярового ячменя / С.Н. Родионов, С.А. Родионова, Н.Ю. Петров [и др.] // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2022. - № 1(65). - С. 219-227. - DOI 10.32786/2071-9485-2022-01-21.

3. Филипченко, С. В. Эффективность комплексного жидкого органического гуминового удобрения Гумистим при возделывании яровых зерновых культур / С. В. Филипченко, С. В. Кравцов // Стратегия и приоритеты развития земледелия и селекции полевых культур в Беларуси : Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию со дня основания РУП "Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию", Жодино, 05-06 июля 2017 года. - Жодино: ИВЦ Минфина, 2017. - С. 109-112.

4. Жидкие гуминовые удобрения с микроэлементами / Т. Я. Кашинская, А. П. Гаврильчик, В. В. Лапа [и др.] // Природопользование. - 2009. - № 15. - С. 231-235.

5. Сосновская, Н.Е. Жидкие микроэлементные удобрения, содержащие гуминовые вещества торфа, медь и цинк / Н.Е. Сосновская, И.И. Коврик, С.А. Кушнерова // Проблемы трансформации естественных ландшафтов в результате антропогенной деятельности и пути их решения: Сборник научных трудов по материалам Международной научной экологической конференции, посвященной Году науки и технологий, Краснодар, 29-31 марта 2021 года. - Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина, 2021. - С. 53-56. - EDN XIRJAS.

6. Влияние интродукции агрономически ценных бактерий на ростстимулирующую активность жидкого гуминового удобрения Вермикс / З. М. Алещенкова, С. Л. Максимова, И. Н. Ананьева, П. В. Рыбалтовская // Биологически активные препараты для растениеводства: научное обоснование - рекомендации - практические результаты : материалы XVI Международной научно-практической конференции, Минск, 22 октября 2020 года. - Минск: Белорусский государственный университет, 2020. - С. 27-29.

7. Рыбалтовская, П.В. Интродукция фосфатмобилизующих бактерий в микробоценоз жидкого гуминового удобрения / П.В. Рыбалтовская // Молодежь в науке - 2020 : Тезисы докладов XVII Международной научной конференции, Минск, 25 сентября 2020 года / Редколлегия: В.Г. Гусаков (гл. ред.) [и др.]. - Минск: Республиканское унитарное предприятие "Издательский дом "Белорусская наука", 2020. - С. 231-233.

8. Школьникова, М.Н. Исследование состава лузги гречихи посевной / М.Н. Школьникова, Е.А. Кадрицкая // Пища. Экология. Качество : труды XVII Международной научно-практической конференции, Новосибирск, 18-19 ноября 2020 года. - Екатеринбург: Уральский государственный экономический университет, 2020. - С. 732-735.

9. Ма С.Л. Обработка глицинбетаином снижает вредное влияние засухи на растения табака / С.Л. Ма, Я.Ц. Ван, С.Л. Си [и др.] // Физиология растений. - 2007. - Т. 54. - № 4. - С. 534-541.

10. Арсаханова, Г.А. Меланин в структуре противодействия стрессовым явлениям организма/Г.А. Арсаханова// Международный журнал прикладных наук и технологий «Integral». - 2020. - №6. - С.38-44.

11. Косенко, С.В. Влияние биоудобрения "Агроверм" на процесс прорастания семян зерновых культур / С.В. Косенко, И.И. Плужникова // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2020. - № 10(192). - С. 19-23. - EDN VILBVM.

12. Патент № 2181710 C1 Российская Федерация, МПК C05F 11/02, C05F 3/00. ЖИДКОЕ ГУМИНОВОЕ УДОБРЕНИЕ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ: № 2000120893/13: заявл. 09.08.2000, опубл. 27.04.2002 / К.В. Митрофанова, Е.Е. Володин, Э.И. Смышляев [и др.] ; заявитель ЗАО "Рязанский картонно-рубероидный завод".

13. Патент № 2015949 C1 Российская Федерация, МПК C05F 3/00, C05F 11/02. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО КОМПЛЕКСНОГО ГУМИНОВОГО УДОБРЕНИЯ: № 5019009/15: заявл. 26.12.1991, опубл. 15.07.1994 / А.Н. Трофимов.

14. Патент № 2520144 C1 Российская Федерация, МПК C05F 3/00, C05F 11/02. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО ГУМИНОВОГО УДОБРЕНИЯ: № 2013101108/13: заявл. 09.01.2013, опубл. 20.06.2014 / Н.В. Фомичева, Г.Ю. Рабинович; заявитель Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственного использования мелиорированных земель Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИМЗ Россельхозакадемии).

15. Патент № 2635449 C Российская Федерация, МПК C05F 3/00, C05F 11/00. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГУМИНОВОГО УДОБРЕНИЯ НА ОСНОВЕ БИОГУМУСА: № 2017109318: заявл. 20.03.2017, опубл. 13.11.2017 / В.Д. Величко, А.В. Жданов, И.В. Черкин.

16. Патент № 2792354 C1 Российская Федерация, МПК C05F 11/02, C05D 9/02, C05G 1/00. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОГО КОМПЛЕКСНОГО УДОБРЕНИЯ: № 2022106700: заявл. 15.03.2022, опубл. 21.03.2023 / А.С. Бричков.

17. Патент № 2737208 C1 Российская Федерация, МПК C12N 1/20, A01N 63/00, C12R 1/07. ШТАММ БАКТЕРИЙ BACILLUS MOJAVENSIS PS17 ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ И ЗАЩИТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ ОТ ФИТОПАТОГЕННЫХ ГРИБОВ: № 2019141759: заявл. 13.12.2019, опубл. 26.11.2020 / Р.И. Сафин, Л.З. Каримова, Ш.З. Валидов [и др.]; заявитель федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ). - EDN ERMTIX.

Изобретение относится к области промышленного производства удобрений для сельского хозяйства, а именно к получению жидких органоминеральных удобрения. Способ получения жидкого органоминерального удобрения для повышения урожайности сельскохозяйственных культур предусматривает для получения 1 л состава в механическую мешалку к 600 мл воды при постоянном перемешивании добавление 300 мл гуматного препарата, 50 мл экстракта из лузги гречихи, 50 мл жидкой свекловичной мелассы, 10 мл раствора микроудобрений с борной кислотой или молибденовокислым аммонием. На последнем этапе к суспензии добавляют 10 мл жидкой культуры эндофитной бактерии Bacillus mojavensis штамм PS17 и 5 мл нерафинированного растительного масла с общей продолжительностью перемешивания 30 минут. Предлагаемый способ получения жидкого органоминерального удобрения расширяет арсенал средств для оптимизации минерального питания, стимулирования роста и развития растений, а также для повышения урожайности сельскохозяйственных культур. 1 ил., 1 табл., 1 пр.

Способ получения жидкого органоминерального удобрения для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, характеризующийся тем, что для получения 1 л состава в механическую мешалку к воде 600 мл при постоянном перемешивании добавляли 300 мл гуматного препарата, 50 мл экстракта из лузги гречихи, 50 мл жидкой свекловичной мелассы, 10 мл раствора микроудобрений с борной кислотой или молибденовокислым аммонием и на последнем этапе к суспензии добавляли 10 мл жидкой культуры эндофитной бактерии Bacillus mojavensis штамм PS17 и нерафинированное растительное масло в норме 5 мл, с общей продолжительностью перемешивания 30 минут.