УДОБРЕНИЕ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОЕ НА ОСНОВЕ ПОМЁТА И ДИАТОМИТА Российский патент 2024 года по МПК C05F3/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к получению и использованию органоминеральных удобрений для выращивания сельскохозяйственных культур.

Известен способ получения органоминерального гранулированного удобрения (патент RU №2724698, МПК C05F 3/00, C05F 11/02, C05F 11/08, опубл. 25.06.2020 г.). В качестве птичьего помета удобрение содержит биологически переработанный птичий помет с влагопоглощающим материалом, в качестве которого используют, например подстилочный помет, торф. Аэробную ферментацию ведут с использованием консорциума штаммов Bacillus subtilis В-168, Bacillus mycoides В-691, Bacillus mycoides B-46, Streptococcus thermophilus B-907, Candida tropicalis Y-1520, Candida utilis Y-2441 в количестве 1⋅108-1⋅109 клеток в 1 мл на 1 т птичьего помета, при перемешивании в отсутствие ультрафиолетовых лучей до естественного снижения температуры до 25-30°С. Недостатком способа является необходимость предварительной биологической обработки помета, в связи с чем требуются дополнительные площади.

Известен способ изготовления органоминерального удобрения, который включает смешивание помета, суперфосфата и азотфиксирующей добавки, в котором в качестве азотфиксирующей добавки используют клиноптилолит с размером частиц менее 0,5 мм при массовом соотношении помета, суперфосфата и клиноптилолита 1:(0,03-0,15):(0,05-0,17), соответственно, см. патент RU 2094410, МПК C05F 3/00 (1995.01), 1997. Недостатком известного органоминерального удобрения является потери азота при хранении.

Известен способ изготовления органоминерального удобрения (варианты) (патент №2351576, МПК C0F 3/00, опубл. 10.04.2009), содержащего смесь куриного помета и минерального удобрения, в качестве минерального удобрения включает карбанатно-глинисто-кремнисто-цеолитовую породу или глауконитовую породу, содержащую Са и Mg в пересчете на СаО и MgO в количестве, соответственно равном 13,38 и 2,41 мас. %, предварительно измельченные и просушенные при температуре 100-200°С в течение 0,5-1,5 ч, и куриный помет влажностью 60-75%, при этом карбанатно-глинисто-кремнисто-цеолитовая порода или глауконитовая порода смешана с куриным пометом в соотношении, равном 1-3:1-2. Кроме того, в качестве минерального удобрения могут быть использованы карбанатно-глинисто-кремнисто-цеолитовая и глауконитовая породы, предварительно измельченные и просушенные при температуре 100-200°С в течение 0,5-1,5 ч, и куриный помет влажностью 60-75%, при этом глауконитовая и карбанатно-глинисто-кремнисто-цеолитовая породы смешаны с куриным пометом в соотношении, соответственно равном 1-2:1-2:1:3. Размер гранул карбанатно-глинисто-кремнисто-цеолитовой и глауконитовой пород должен быть не более 2 мм. Недостатком данного изобретения является использование в составе удобрения химических составляющих и трудозатратность при производстве.

Наиболее близким к предлагаемым вариантам органоминерального удобрения является органоминеральное гранулированное удобрение, которое включает помет птицеводческих комплексов и природную кремнистую цеолитсодержащую породу. Порода имеет следующий минеральный состав, мас. %: опал-кристобалит 15-70, клиноптилолит 6-45, глинистые минералы 4-36, в том числе монтмориллонит 2-18, кальцит 3-36, обломочный, преимущественно кварцевый материал 2-22, полевой шпат 0,8-5,0. При суммарном содержании опал-кристобалита, клиноптилолита и монтмориллонита 55-80 мас. % удобрение содержит компоненты, мас. %: природная кремнистая цеолитсодержащая порода 60-80, помет птицеводческих комплексов 20-40 (патент РФ №2184102, кл. C05F 3/00, опубл. 2002.06.27). Основными недостатками известных органоминеральных удобрений на основе куриного помета и способов их получения являются невысокая производительность, многооперационность предварительной подготовки сырья и невозможность получения удобрения в виде, пригодном для хранения и последующего использования, а кроме этого сложный компонентный состав.

Раскрытие сущности изобретения

Задачей данного изобретения является получение органоминеральных удобрений с использованием куриного помета и природного минерального сырья.

Технический результат - получение органоминерального удобрения минимального периода обработки, увеличивающим общую концентрацию углерода и азота в почве.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в органоминеральном удобрении, включающем помет и природную минеральную составляющую, отличие состоит в том, в качестве природной минеральной составляющей используют - термоактивированный диатомит (опоку) следующего компонентного состава, мас. %: помет - 82-91, термоактивированный диатомит - 9-18.

Указанные недостатки прототипа устраняются тем, что в удобрении органоминеральном на основе помета и диатомита вспомогательным компонентом является термоактивированный диатомит (опока), что позволяет использовать его для сокращения срока обработки помета и повышенного содержания в удобрении питательных элементов.. За счет своей гигроскопичности диатомит способен также поглощать и удерживать в связанном состоянии тяжелые металлы, пестициды, гербициды и другие агрохимикаты. В составе этого материала содержится биологически активный кремний, играющий важную роль для растений в защите от различных негативных воздействий окружающей среды.

Органоминеральное удобрение (ОМУ) на основе помета и диатомита получали следующим образом. Природную минеральную составляющую подготавливают посредством прокаливания при температуре 670°С и времени экспозиции 10 минут. Термоактивированный диатомит имеющий следующие характеристики: насыпной вес 0,8 кг/дм³, размер гранул 0,05-0,1 см, преимущественно замкнутую пористость 80-85% и содержание общего кремния (SiO₂) 72,12%, K₂O - 1,13%, Na₂O - 1,25%, SO₃ - 11,29%, смешивали с пометом в разных соотношениях (табл. 1), оптимальным из которых являлось соотношение (%) помет/диатомит 82/18 и 91/9. Далее прогревали до температуры 65°С, что обеспечило равномерную относительную влажность смеси в пределах от 10% до 12%.

Таблица 1 - Показатели качества органоминерального удобрения в зависимости от соотношения термоактивированного диатомита

Соотношение компонентов
(помет/диатомит), % Зольность, % Органическое вещество, % Валовый фосфор, % Общий азот, % Калий валовый, % Потери азота при хранении через 3 месяца, % 77/23 65,38 34,68 1,29 0,53 3,26 0,05 82/18 65,32 36,39 1,38 0,70 3,54 0,05 91/9 64,98 37,68 1,36 0,72 3,55 0,05 95/5 64,37 36,35 1,44 0,68 3,56 0,12

Заявленное органоминеральное удобрение на основе помета и диатомита предназначено для использования в сельском хозяйстве. Для заявленного состава органоминерального удобрения, в том виде как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена эффективность его использования на тест культурах (табл.2).

Таблица 2 - Содержание основных элементов питания в контрольных и опытных образцах ТПС перед уборкой растений Варианты Нитратный азот, мг/кг Аммонийный азот, мг/кг Фосфор подвижный, мг/кг Калий подвижный, мг/кг Контроль (фон) - торфо-песчаная смесь (ТПС) 129,1 37,2 39,2 54,9 Фон+1 т/га ОМУ 133,3 38,8 40,1 55,1 Фон+2 т/га ОМУ 134,8 38,9 41,5 55,7 Фон+5 т/га ОМУ 138,2 38,5 42,6 55,8 Фон+10 т/га ОМУ 144,2 38,2 42,9 56,6 НСР₀₅= 4,2 5,0 2,7 4,5

Содержание общего углерода на контроле составляло 18,60% внесение ОМУ, обеспечило существенное повышение этого показателя при внесении ОМУ в дозах выше 2 т/га 2,88-7,64% при НСР05=1,32%. Отмечается также существенное повышение содержание общего азота в образцах с 1,57% на контроле до 1,83-2,26% на удобренных вариантах с дозой внесение выше 2 т/га при НСР05=0,13% (рис.). Значительное повышение этих показателей связано с тем, что в ОМУ содержится высокое содержание органического вещества и общего азота, который увеличивает общую концентрацию углерода и азота в ТПС при внесении ОМУ.

На фиг. представлен график влияние ОМУ на содержание общего углерода и азота, %.

Содержание углерода микробной массы на контроле составляло 30,1 мкгС/1 г. Внесение ОМУ обеспечило существенное повышение этого показателя до 31,1 мкгС/1 г на варианте с внесением 1 т/га, до 35,2-35,3 мкгС/1 г на вариантах с внесением ОМУ в дозах от 2 до 5 т/га. На максимально изучаемой дозе происходило снижение углерода микробной массы до 33,7 мкгС/1 г. Повышенное содержание углерода микробной массы говорит о большем количестве микроорганизмов участвующем в процессе почвообразования и интенсивности протекающих в грунте биохимических процессов.

Изобретение используется следующим образом. Полученное органоминеральное удобрение на основе помета и диатомита используют в оптимальном количестве 5 т/га, возможно, в сочетании с другими минеральными и органическими удобрениями. После распределения удобрения на поверхности участка производится его заделка в почву на глубину 10-15 см с помощью мотоблока с фрезой, мотокультиватором или другими средствами механизации.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Органоминеральное удобрение содержит органический компонент в виде помета и природную минеральную составляющую - термоактивированный диатомит. Термоактивированный диатомит получен посредством прокаливания при температуре 670°С и времени экспозиции 10 мин. Соотношение компонентов, мас.%: помет 82-91, термоактивированный диатомит 9-18. Техническим результатом является сокращение срока переработки помета и уменьшение количества органоминерального удобрения, вносимого в почву, до 5 т/га, а также увеличение длительности действия удобрения до 3-4 лет. 2 табл., 1 ил.

Органоминеральное удобрение на основе помета и диатомита, включающее помет и термоактивированный диатомит, полученный посредством прокаливания при температуре 670°С и времени экспозиции 10 мин, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Помет 82-91 Термоактивированный диатомит 9-18