Способ получения медленнодействующих комплексных удобрений для теплиц Советский патент 1990 года по МПК C05C9/02 

Изобретение относится к технологии производства минеральных удобрений и может быть использовано для получения медленнодействующих комплексных удобрений с полным обеспечением питательными веществами тепличных культур.

Целью изобретения является снижение накопления нитратов в почве и тепличных растениях, повышение урожайности за счет увеличения степени усвоения азота и обеспечения растений питательными веществами в течение всего вегетационного периода

Способ осуществляется следующим образом.

f.. ° °Р з яегид,ную смолу (КОС) смешивают с карбамидом при массовом соотношении 1.(0,17-0,20), затем в полученную смесь вводят соли микроэлементов при массовом соотношении карбамида к солям в пересчете на металл 1:(0,45-0,75) нитрофоску в качестве питательного вещества содержащего азот, фосфор, калий при массовом соотношении карбамидоформальде- гидной смолы с ионами аммо ния нитрофоски 1:(0,06-0,08), смесь перемешивают при 60-80°С в течение 20-40 мин.

Первая реакция взаимодействия исходных компонентов во времени - комп- лексообразование нормальных солей

микроэлементов с кароамидом. Получается малоустойчивый комплекс, который однако вступает во взаимодействие с метилольны- ми группами карбамидоформальдегидной смолы во время второй реакции /онденса- ции, вызванной самоподкислением среды. Образовавшиеся устойчивые карбамидо- формальдегидные (метиленовые) комплексы медленноусвояемы, не вступают во взаимодействие с ионами фосфатов (чему также препятствует повышенное содержание металлов в данной смеси по сравнению с фосфатами). Аммонийные соли нитрофоски (NH4C1. NH4H2P04, (NH4)2HP04 вступают во взаимодействие с вторичными метилольными группами, их отщепляют, образуя гексаметилентетраамин, являющийся одновременно медленнодействующим азотным компонентом и ингибитором нитрификации. Выделяющаяся свободная кислота снижает рН смеси и вызывает конденсацию частично обезметилольной смолы с карбамидом, при этом в качестве основного продукта данной реакции образуется медленноусвояемое азотное соединение - триметилентетракарбамид, обладающий высоким индексом усвояемости. Регулирование температуры и продолжительности реакции позволяет достичь ее избирательности по отношению к целевому продукту.

Таблетированные предлагаемым способом удобрения обладают способностью равномерной отдачи всех питательных веществ в течение всего вегетационного периода (до 6 мес.), увеличивают степень усвоения азота (за счет медленного растворения и ингибиторного воздействия на процесс нитрификации гексамети- лентетраамином)и микроэлементов (за счет комплексообразования), снижает накопление нитратов в тепличной продукции (за счет снижения количества нитратов в почвенном растворе).

Способ осуществяется следующим образом.

В реактор вводят 127,5 кг карбамидоформальдегидной смолы (КФС) марки КФ-МТ с температурой 55-85°С и последовательно при перемешивании добавляют 20-28 кг карбамида (массовое соотношение 1:(0-15-0,22), соли микроэлементов (MnS04, CuS04, ZnS04, MoS04, CoS04) в количестве 23-65 кг (массовое соотношение карбамида с металлами микроэлементов 1:(0,40-0,80) и 66-165 кг пыли нитрофоски (массовое соотношение смолы с ионами аммония (NH4 J нитрофоски 1:(0,04-0,10). Смесь перемешивают в течение 15-50 мин при 55-85°С и получают медленоусвояемое азотное соеинение, обладающее высокиг индексом свояемости, содержащее комплекс микролементов и необходимое количество фосатов.

При использовании медленноусвояемого азотного компонента, его содержание в удобрении составляет 50-60% от всего содержащегося в нем азота. Свойства полученного соединения представлены в табл.1. Здесь же приведены сравнительные данные с прототипом. Как следует из представленных данных, для получения продукта с опти- мальными свойствами (минимальным содержанием в холодной воде растворимо- го азота и неусвояемых фосфатов металлов, и максимальным содержанием в горячей воде растворимого азота, а соответственно, с максимальным индексом усвояемости), целесообразно процесс вести при массовом соотношении карбамидоформальдегодной смолы с карбамидом 1:(0,17-0,20) и ионами аммония нитрофоски 1:(0,06-0,08), а массовое соотношение карбамида с металлами солей микроэлементов 1:(0,45-0,75) при 60- 80°С в течение 20-40 мин.

Снижение содержания микроэлементов ниже указанного предела не ухудшает качества продукта, однако не обеспечивает потребности растений в течение 6 мес. вегетационного периода.

Таким образом, удобрения, обладающие требуемыми свойствами, получают при указанной в изобретении очередности введения компонентов в определенных услови- ях, Удобрения, изготовленные согласно прототипу и имеющие одинаковое с предлагаемым способом соотношение питательных веществ, не обеспечивают низкого содержания растворимого в холодной воде азота и металлов в форме неусвояемых фосфатов и максимального содержания растворимого в горячей воде азота и индекса усвояемости.

Для выяснения влияния предлагаемого удобрения на снижение содержания нитратов в почве и тепличных растениях, а также на увеличение их урожайности были изготовлены комплексные удобрения с одинаковым соотношением N:P205:K20 содержащие 45-65% медленноусвояемого азота согласно предлагаемому способу, а также медленноусвояемые удобрения по способу-прототипу.

Оптимальное соотношение NiPaOsiKaO в удобрении зависит от культуры, почвы, климатических условий и других факторов. При использовании удобрений под огурцы в медленно усвояемый азотный компонент дополнительно ввели 200 кг пыли нитрофоски, 92 кг сульфата калия, 11 кг бактериологического жира, смесь таблетировали и высушили до содержания влаги 2%. Получили 572,5 кг медленнодействующих комплексных удобрений, содержащих, % 11 72 N- 5,36 Р205; 14,29 K20(2NiP205K20 31,7%) Из общего содержания азота 53,8% является медленноусвояемые. Данные по урожайности огурцов в течение 6 мес. весенней вегетации , удобренных 120гЫ,55гР205И 145г К20 на 1 м площади теплицы, а также дина- мика накопления нитратов в почве и плодах представлены в табл. 2. Для сравнения также приведены данные нормативного удобрения (базовый объект - основное удобрение + 7-кратная корректировка жид- кими удобрениями) при одинаковом введении питательных веществ.

Из данных, представленных в табл. 2, следует, что базовый объект необеспечива- ет достаточной урожайности огурцов, а на- копление нитратов в продукции частично превышает санитарные требования (300 мг/кг), причем среднее содержание нитратов близко ей. Прототип имеет зксплуатаци- онные преимущества по сравнению с 2 базовым объектом (однократное введение удобрений), однако в продолжительное время вегетации накопление нитратов превышает допустимые нормы и только в конце вегетации количество нитратов резко сни- 3 жается, хотя это и сопровождаетс Г также снижением урожайности. Среднее содержание нитратов за вегетацию несколько ниже базового объекта, а средняя урожайность выше.3

Предлагаемое удобрение при содержании в нем медленноусвояемого азота 50- 60% обеспечивает 2-кратное снижение нитратов, а также значительно повышает урожайность. Снижение содержания мед- 40 ленноусвояемогоазота до45% значительно повышает накопление нитратов, особенно в

0

начальном периоде вегетации, а также несколько снижает урожайность. Повышение медленноусвояемого азота до 65% мало влияет на накопление нитратов, а также снижает урожайность (часть питательных веществ остается неусвоенными в течение вегетации в почве). Поэтому целесообразно выдерживать содержание медленноусвояемого азот в полученном удобрении в пределах 50-60%, что возможно при соблюдении предлагаемой в удобрении технологии его получения.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет вводить удобрения за вегетативный период, снижать накопление нитратов в продукции и повышать урожайность. Формула изобретения Способ получения медленнодействующих комплексных удобрений для теплиц путем смещения карбамидоформальде- гидной смолы с питательными веществами содержащими азот, фосфор, калий и микроэлементы, отличающийся тем. что. с целью снижения накопления нитратов в почве и тепличных растениях, повышения урожайности за счет увеличения степени усвоения азота и обеспечения растений питательными веществами в течение всего вегетационного периода, предварительно карбамидоформальдегидную смолу смешивают с карбамидом при массовом соотношении 1:(0.17-0,20) с последующим введением в полученную смесь солей микроэлементов при массовом соотношении карбамида и солей в пересчете на металл 1:(0.45-0.75), нитрофоски, используемой в качестве питательного вещества, содержащего азот, фосфор, калий при массовом соотношении карбамидоформальдегидной смолы и ионов аммония нитрофоски 1:(0.06- 0,08) и перемешиванием смеси при 60-80°С в течение 20-40 мин.

(XJ

d :s

c; Ю OJ

Таблица 2

Изобретение относится к технологии производства минеральных удобрений и может быть использовано для получения медленнодействующих комплексных удобрений с полным обеспечением питательными элементами тепличных культур. Предлагаемое комплексное удобрение дает возможность увеличить степень усвоения питательных веществ растениями в течение всего вегетационного периода, снижает накопление нитратов в тепличной продукции, повышает ее урожайность. Карбамидоформальдегидную смолу предварительно смешивают с карбамидом при массовом соотношении 1:(0,17-0,20) с последующим введением солей микроэлементов при массовом соотношении карбамида с солями в пересчете на металл 1:(0,45-0,75), после чего в полученную смесь вводят нитрофоску при массовом соотношении карбамидоформальдегидной смолы с ионами аммония нитрофоски 1:(0,06-0,08), смесь перемешивают при 60-80°С в течение 20-40 мин. Медленноусвояемый азотный компонент в удобрении при его использовании составляет 50-60% от всего азота удобрений. 2 табл.