Способ получения сложного гранулированного минерального удобрения длительного действия Советский патент 1988 года по МПК C05G3/00 

Изобретение относится к производству сложных минеральных удобрений длительного действия.

Цель изобретения - повьппение урожайности преимущественно злаковых растений за счет увеличения периода растворения удобрения и последова-f тельно контролируемого высвобояздения питательных и других веществ.

Удобрение получают следующим образом.

Размолотые в порошок питательные вещества (нитроаммофоска, мочевина, углекислый кальций, оксид магния,элементарная сера, молибдат аммония, хлорат марганца) тщательно перемешивают . Полученную смесь питательных веществ делят на три равные части. К одной трети смеси прибавляют хлор- холинхлорид, фундазол, 2,4-Д-бути- ловый эфир,гексахлорциклогексан и тщательно перемешивают.

Смесь питательных веществ засыпают в гранулятор и при постоянном вращении его со скоростью 100 - 120 об/мин добавляют к смеси с помощью пульверизатора небольшими порциями по 5-10 мл диспергированный в воде катионоактивный пояиуретансеми- карбазид, содержащий 10% сухого ве- щества. Диспергирование в воде кати- оноактивного полиуретансемикарбазида до такого содержания сухих веществ способствует предотвращению деструкции полимера при взаимодействии его со смесью питательных веществ и лучшему формированию гранулы удобрения, а также оболочек гранул.

Сформированные в виде ядра первые слои гранулы классифицируют, сушат в термостате при в течение 15-8 ч или при комнатной температуре течение 10-12 ч. Для дальнейшего фор мировани гранул удобрения используют ядра диаметром 2-3 мм.

Сухие ядра засыпают в гранулятор и при постоянном вращении его с указанной выше скоростью обрабатывают из пульверизатора порциями по 10 мл диспергированным в воде катионоак- тивным полиуретансемикарбазидом. Применяют раствор катионоактивного по- лиуретансемикарбазнда с содержанием сухого вещества вначале 10%, затем 20%. Ядра удобрения с нанесенным на поверхность слоем полимера подсушивают в токе воздуха или в термостате при 40 с в течение 5-6 ч. Формирова0

S

0

5

0

5

0

5

0

5

ние оболочки ядра проводят в несколько приемов, повторяя 2-3 раза операцию нанесения катионоактивного полиуретансемикарбазида и операцию сушки. На один прием расходуют катионоактивного полиуретансемикарбазида приблизительно 20-25 мл (10%) 23-28 мл (20%),

Полученные ядра питательных элементов, заключенные в полимерную оболочку, засыпают в гранулятор и при постоянном вращении с указанной выше скоростью ведут формирование второго слоя гранулы. С этой целью в гранулятор попеременно добавляют диспергированный в воде катионоактивный по- лиуретансемикарбазид и порциями по 5-7 г смесь питательных веществ с другими агрохимическими веществами, . Процесс формирования контролируют, учитывая степень сыпучести гранул в грануляторе, и корректируют очередностью добавления сухих веществ смеси и диспергированного в воде катионоактивного полиуретансемикарбазида. Получают двухслойные гранулы диаметром 3-4 мм, которые высушивают в опи- санных условиях.

Сухие гранулы засыпают в гранулятор и при постоянном вращении его с указанной вьш1е скоростью обрабатывав ют из пульверизатора 25 мл диспергированного в воде катионоактивного полиуретансемикарбазида (10%-ный раствор), в который вносят предварительно, тщательно перемешивая, все необходимое по составу количество : мембраноактивного вещества (диметил- сульфоксида). После формирования слоя оболочки, содержащей мембраноактивное вещество, на этот внутренний слой наносят с помощью пульверизатора следующий второй слой оболочки и подсушивают гранулы. Окоцчательное формирование второго слоя оболочки двухслойной гранулы удобрения проводят в несколько приемов, повторяя два - три раза операцию нанесения катионо-. активного полиуретансемикарбазида и операцию подсушивания.

Полученное сложное минеральное удобрение длительного действия сушат в термостате при 40 С в течение 5-8 ч или при комнатной температуре в течение 10-12 ч.

Увеличение периода растворения удобрения зависит от свойств полимерных оболочек капсул. Важной характеристикой полимерных оболочек являются их проницаемость по отношению как к компонентам внешней среды, так и к молекулам веществ, составляющих гранулу. Проницаемость полимеров изменяется в широких пределах в зависимости от химической природы и их структуры, что необходимо учи- тьгаать при выборе полимера дпя получения оболочки с заданной проницаемостью. Для регулирования скорости высвобо}щения содержимого капсулы важны размеры получаемых капсул,которые в свою очередь, можно регулировать соотношением капсулируемого и капсулирующего компонентов. .

В лабораторных условиях был исследован ряд полимеров и выбраны дпя формирования как гранулы данного удобрения, так и оболочки ее кати- оноактивные полиуретансемикарбазиды (КПУС) с различными количествами ионных центров.

Изучение пролонгирующих свойств уд обрения проводили в лабораторньос условиях. С зтой целью определяли длительность сохранения целостности капсулированных гранул, помещенных в воду и влажный песок, а также динамику высвобождения из капсулированных гранул в воду наиболее растворимого компонента удобрения - азота.

Состав полимеров, применяемых в опыте, количество от массы удобрения и результаты исследований представлены в табл.1.

Как видно из данных, представленных % табл.1, применение КПУС различного химического состава в количестве 8-10 мас.% массы агрохимических веществ, позволяет получить сложное минеральное удобрение длительного действия, оболочка которого сохраняет целостность в воде в течение 25-30 сут, в песке при влажности 70% 50-60 сут. Введение данного полимера в количестве 6 мас.% от массы агрохимических веществ укорачивает период сохранения целостности гранулы за 20 дней, а в количестве свьш1е 10 мас.%-приводит к удлинению периода высвобождения питательных веществ. В обоих случаях нарушаются физиологически обоснованные сроки поступления в почву необходимв для развития растений агрохимических веществ.

Важной характеристикой КПУС, активно влияющей на качество оболочек из полимеров такого вида, используеья 1х

для формирования удобрения длительного действия, а именно их растворимость в воде, является содержание ионных центров в полимере. Теоретически обосновано, что повышение их

содержания 1,1 мэкв/г полимера приводит к получению нестойких оболочек. В то же время данные опытов, представленные в табл.1, свидетельствуют, что уменьше ние содержания

в КПУС ионных центров (менее 0,8 мзкв/г) полий ера не позволяет получить удобрение с заданными сроками сохране ния целостности оболочек и заданной .динамикой высвобождения азота. Оп

тимальным вариантом для формирования удобрения длительного действия является применение КПУС, в которых . количество ионных центрюв составляет 0,8-1,1 мзкв/г полимера.

Компонентный состав гранулированного сложного минерального удобрения длительного действия приведен в табл.2 и 3.

Применение удобрения позволяет сохранить гранулу неповрежденной в воде в течение 30 сут (пример 1) или 25 сут (примеры 2 и 3). Высвобождение из удобрения азота в количестве 25-35% происходит за 7 сут, а в количестве 40-50% - за 14 суток (табл..1, 2 и 7).

Изучение влияния сложного минерального удобрения длительного действия на вегетационный цикл развития злаковых растений проводилось в условиях физиологически точных вегетационных опытов. Вегетационные опыты в 10-кратной повторности проводились в сосудах Вагнера емкостью 8 кг почвы. Для набивки сосудов использовали лугово-черноземную опод- золенную почву. В почву контрольных сосудов вносили удобрение в виде смеси 4,7 кг нитроаммофоски и 0,8 г мочевины, что соответствует количеству действующего начала N г, Ppg г, KQO г. В почву опытных сосудов вносили сложное минеральное

удобрение длительного действия в количестве 17,6 г, что также соответ- ствует количеству действующего нача- ла Ni.i г, Раь г, К г. Состав удобрения, использованного в опыте..

соответствовал составу, приведенному в примерах 1-3.

Растения яровых сортов злаковых растений (пшеница и ячмень) выращивали до полной спелости без дальнейших подкормок. Влажность почвы в опыте поддерживали постоянной в течение всей вегетации на уровне 70% от полной влагоемкости. В процессе вегетации растений прослеживали динамику содержания основньпс элементов в листьях (индикаторных органах) и стеблях. В конце вегетаци растений изучали их морфологическую структуру, структурные элементы iypo- жая, его качество и сгодержание основных элементов в соломе и зерне растений. Была высеяна яровая пшеница Журавка.

Результаты влияния сложного минерального уобрения длительного действия на структуру урожая и его качество представлены в табл.4.

Полученные данные свидетельствуют, что предлагаемое минеральное удобрение позволяет по сравнению с известным увеличить период высвобождения питательных веществ из капсулы удобрения. Примеры, приведенные в описании известного способа, пока- зьгааюТу что наиболее растворимые ком- поненты удобрения (азот) высвобождались в количестве 40 мас.% за 6 сут. По предлагаемому способу эти же компоненты высвобояодаютсяв количестве 30-35 мас.% за 7 сут, 40 - 30мас.%за 14 сут и 60-80 мас.% за 30 сут.

За счет увеличения периода растворения удобрейия и последовательно контролируемого высвобождения питательных и других веществ в вегетационных опытах была получена прибавка урожая по сравнению с контролем на 23%, при этом улучшилось качество зерна, достигнуто повышение содержания сырой клейковины на 52%, со держание белка на 30%. Цолучение зерна с таким содержанием белка и клейковины позволяет отнести пшеницу с такими показателями в группу сильных пшениц. Ф мул а. изобретени я

Способ получения сложного гранулированного минерального удобрения

0

5

0

5

0

5

0

5

длительного действия, включающий нанесение на ядро, содержащее связанные полимером элементы питания, полимерной оболочки, отличающийся тем, что, с целью повышения урожайности преимущественно злаковых растений за счет увеличения периода растворения удобрения и последовательно контролируемого высвобождения питательных и других веществ, в качестве элементов питания ядро содержит нитроаммофоску, мочевину, кальций углекислый, оксид магния, серу элементарную, молибдат аммония, хлорат марганца, в качестве полиь ера для образования оболочки и связующего элементов питания ядра используют катионоактивный полиуретансеми- карбазид с количеством ионньк цент- . ров 0,8-1,1 мэкв/г полимера, после нанесения оболочки на грануле дополнительно формируют удобрительный слой,содержащий фундазло, 2,4-Д-бу- тиловый эфир, гексахлорциклогексан, хлорхолинхлорид, питательные элементы, при соотношении элементов питания в ядре и дополнительном слое 2:1, ко- тор1з1й затем покрывают двухслойной оболочкой сначала смесью катионоакв

тивного полиуретансемикарбазида с диметилсульфоксидом, а после - ка- тионоактивным полиуретансемикарбази- дом, при этом соотношение полимера к массе агрохимических веществ составляет 8-10 мас.%, в том числе 20 мас.% этого количества распределено как связующее гранулы и при общем соотношении действующих начал в удобрении, мас.%:

Азот

Фосфор

Калий

Магний

Кальций

Сера элементарная

0

5

14,54-17,78 9,85-12,04 9,85-12,04 3,69-4,51

4,86-54,08

Молибден Фундазол 2,4-Д-Бу- тиловый эфир Гексахлорциклогексан

Хлорхолинхлорид

Диметилсульфок- сид

4,28-5,24

0,013-0,016

0,10-0,12

0,12-0,15 0,014-0,017

0,82-1,0 ,2,45-2,99

Таблица 1

Изобретение относится к производству сложных минеральных удобрений дпитетьного действия. Целью изобретения является повьпяение урожайности преимущественнй злаковых растений за счет увеличения периода растворения удобрения и последовательно контролируемого высвобождения питательных и других веществ. В слож НОИ кинеральмом удобрении длительного действия, которое содержит гранулу из агрохимических веществ, СВЯЗАННЫХ полимером, и оболочку, по- крываюцую гранулу, гранула выполнена двухслойной, слои скреплены катионо- активньм полиуретансемикарбазидом. Агрохимические вещества включают в себя питательные вещества, фундазол 2,4-Д-бутиловый эфир, гексахлорцик- ; логексан, хлорхолинхлорид и мембра- ноактивное вещество. При этом первый слой представляет собой ядро, которое содержит две части питательных веществ от общего количества питательных веществ в грануле, ядро : окружено оболочкой из катионоактив- ного полиуретансеьшкарбазида, которая покрыта вторым слоем, содержащим смесь фундазола, 2,4-Д-бутилового эфира, гексахлорциклогексана, хлор- холинхлорида и одной части питательных веществ от общего количества питательных веществ в грануле. Оболочка, покрывающая двухслойную гранулу, выполнена из катионоактивного поли- уретансемикарбазида также двухслойной, внутренний слой которой содер- жкт мембраноактивное вещество, при этом отношение полимера к массе агрохимических веществ составляет 8 - 10 Mac.Z, в том числе 20 мас,% этого количества распределено как связующее гранулы, а остальные 80 мас.% использованы для образования оболочек. Количество ионных центров в кати оноактивном полиуретанеемикарбази- де составляет 0,8-1,1 мэкв/г полимера. Сложное минеральное удобрение дли тельного действия, содержит в качестве питательных веществ нитроаммофоску, мочевину, углекисльй кальций, оксид магния, элементарную серу, молибдат аммония, хлорат марганца и в качестве мембраноактивного вещества - ди- метилсульфоксид. При этом действую- пше начала агрохимических веществ взяты в следующем соотношении, мае.%: азот 14,54-17,78; фосфор 9,85-12,04; калий 9,85-12,04; кальций 43,86-54,08; магний 3,69-4,51; элементарная сера- 4,28-5,24; молибден 0,013-0,016; марганец 0,19-0,24; фундазол 0,1-0,12; 2,4-Д-бутиловый эфир 0,12-0,15; гек- сахлорциклогексан 0,014-0,017; хпо-р- холинхлорид 0,82-1,0; диметилсуль- фоксид 2,45-2,99. 4 табл. « (Л 4 Ю оо 4 00

У|сазаны сроки разрушения 3(Ь4§ гуаиуп от взятого количества.

Нитроаммофоска

Кальпнй Оксид магшмя Сера япмпятармая Нолибдат а в«омия Хлорат маргаяпа , Фундазоя

2,4-Д-вутилоиЛ эфир

Ге кса;(порцн1слог «кс

Хлорхопияхлорид

Диматилсульфокскд

1Табл.1 10

П.1

2Табл. 1

п.210

48,380 38,6 76155209,797

47,680 38,1 76151,5 209,595

3 Табл.1

п. 7 8

36,980 29,5 76109,5 207,474

ТаблицаЗ

т а б а II ц а