Способ получения органоминерального удобрения Советский патент 1992 года по МПК C05F11/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии и может быть использовано для повышения плодородия защищенного грунта.

Известны способы получения органо- минерального удобрения с использованием цеолита, в котором калийзащищенный цеолит смешивают со свежим свиным навозом и прогревают при 100-105°С. Но при этом цеолит требует предварительной химической обработки, и его используют в большом объеме (80-120% от состава смеси). Недостатком данного способа является также его техническая сложность, требующая больших затрат энергии.

Известен способ получения органического удобрения, включающий смешение растительных остатков (соломы) с биологической добавкой, в качестве которой используют содержимое преджелудков жвачных животных (каныгу), которое добавляют к растительным остаткам в соотношении (в

мае. ч.) (20-30):50. Затем смесь увлажняют и проводят ее компостирование в аэробных условиях. Полученный субстрат предназначен для последующего запахивания в почву в качестве удобрения, где он разлагается в течение примерно 6 мес.

Способ ускоряет процесс разложения растительных остатков во время компостирования, однако идет недостаточно эффективно в части продуцирования биомассы микроорганизмов, выполняющих удобрительную функцию, при внесении субстрата в почву.

Таким образом, целью изобретения является повышение интенсивности компостирования и удобрительной ценности конечного продукта.

Цель достигается тем, что при получении органоминерального удобрения на основе растительных остатков в виде древесных опилок и каныги путем смешивания компонентов, увлажнения смесим последу(Л

С

XI

2

О GO Ю

ющего ее компостирования предлагается при смешивании компонентов в смесь вводить цеолитовый туф в мелкодисперсной фракции 1-3 мм при соотношении компонентов, мас.ч.:

Древесные опилки100

Каны га25 - 35

Цеолитовый туф10-25

и компостирование проводить в течение 2 - 3 мес.

Интенсивность воздействия биологических субстратов, используемых в качестве удобрения, характеризуется численностью микроорганизмов, участвующих в преобразовании азотистых соединений: бактерий, усваивающих органический азот (растущих на МПА). и азотфиксаторов (растущих на среде Эшби). Экспериментально установлено, что внесение в смесь древесных опилок с каныгой мелкодисперсного цеолитового туфа активизирует развитие физиологических групп микроорганизмов. Наиболее чувствительными к такому внесению оказались аэробные фиксаторы азота. Испытания показали, что в результате повышается азот- фиксирующая активность и дыхание (выделение СОа) субстрата, соответственно увеличивается биомасса микроорганизмов. Известно, что каждая бактериальная клетка в микроорганизме содержит кислород, углерод, водород и азот. На долю этих элементов приходится до 86% массы клетки. Кроме четырех перечисленных элементов, в клетке непременно присутствуют Са, Р, К, Fe, Na, Mg и другие. Все вместе они составляют 1,9 - 3,0% массы клетки. Остальные элементы, а их обнаружено около 60, составляют в клетках живых организмов сотые доли процентов.

В субстрате, получаемом предлагаемым способом, в качестве источника биогенных элементов для микроорганизмов служит ка- ныга, которая обогащена как углеродом (за счет растительной массы корма), так и азотом (за счет минерализуемого в преджелудках протистомикробного белка). Экспериментально определено количество каныги для указанного массового соотношения компонентов смеси: при внесении менее 25 ч. каныги недостаточно интенсивно идет процесс развития микроорганизмов, а внесение более 35 ч. не дает существенного повышения интенсивности процесса и экономически нецелесообразно.

Используемый в данном способе цеолитовый туф выполняет двойную роль. Во-первых, служит источником минерального питания для микроорганизмов, так как в его состав входят зола. Са. Р, К, Na. Fe, Mg, Cu,

Zn, Co и другие, т.е. те элементы, которые необходимы для формирования бактериальной клетки. Во-вторых, он является иммоби- лизатором микробных клеток и служит для

пролонгированного наращивания биомассы, Адсорбируясь на частицах цеолита и потребляя питательные вещества каныги, микроорганизмы выделяют разнообразные ферменты, резко ускоряющие химические

0 реакции, а также всевозможные продукты обмена, которые в свою очередь вызывают глубокие превращения органических и минеральных веществ, ускоряют разложение растительных остатков.

5 Цеолитовый туф вносится в мелкодисперсной фракции: 1-3 мм. Для предлагаемого способа чем мельче фракция, тем лучше. Получение фракции мельче 1 мм требует больших затрат механического тру0 да, а фракции более 3 мм разлагаются более длительное время, чем это требуется для получения качественного субстрата. Количество цеолитового туфа рассчитано экспериментально. При внесении менее 10 ч.

5 процесс наращивания биомассы микроорганизмов идет недостаточно интенсивно, а при внесении более 25 ч. избыточный цеолит долго не разлагается и тормозит процесс.

0 Полученная смесь выдерживается в аэробных условиях в течение 2-3 мес. Выдерживание менее 2 мес недостаточно для микробиологического разложения, а после 3 мес субстрат практически готов, наблюда5 ется снижение микробиологической активности.

Способ осуществляется следующим образом.

Древесные опилки смешивают с содер0 жимым преджелудков жвачных животных (каныгой) и с мелкодисперсным цеолитовым туфом в соотношении (в мас.ч.) 100:(25- 35):(10-25) соответственно. Каныга может быть введена как в естественном состоя5 нии, так и в высушенном - в виде каныж- ной муки. В качестве цеолитового туфа может быть использован цеолитовый туф - пегасин фракции 1-3 мм, имеющий следующий химический состав: зола 89,4, кальций

0 3,1, фосфор 0,1, калий 3,4 г/кг, натрий 0,5 г/кг, железо 22,9 г/кг, марганец 497 мг/кг, медь 21,1 мг/кг, цинк 204 мг/кг, кобальт 31 мг/кг.

Полученную смесь увлажняют водой из

5 расчета на 1 т биомассы 5-7,5 т воды, после чего выдерживают при регулярном смачивании водой до предельной полевой влажности 60% в течение 2-3 мес при температуре летнего (15 - 28°С) воздуха. Полученный субстрат используют для

удобрения тепличного грунта либо в качестве готового тепличного грунта;

Агрохимический анализ субстрата (см. табл. 1) показал в варианте с цеолитом увеличение легкогидролизуемых форм азота и снижение кислотности субстрата с рН 5,8 до рН 6,5.

Пример 1, Древесные опилки массой 5 т перемешивают с 1,8 т каныги и 0,5 т цеолитового туфа, оформляют в виде бурта, увлажняют 40 м воды, которая хорошо впитывается в биомассу при свободном доступе воздуха, и выдерживают при поддержании заданной влажности 3 мес при температуре воздуха 15 - 28°С. Через 3 мес субстрат готов для внесения в качестве тепличного грунта.

Варианты соотношений компонентов смеси и данные по их микробиологической активности и агрохимическим свойствам приведены в табл. 1.

Пример 2. Смесь, приготовленную по методике, описанной в примере 1, выдерживают 1; 1.5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 5 мес. Результаты приведены в табл. 2.

Данные табл. 2 показывают, что выдерживание смеси следует проводить 2-3 мес. Выдерживание менее 2 мес недостаточно для микробиологического разложения, а более 3 мес нецелесообразно, так как при этом снижается содержание легкогидролизуемых форм азота, уменьшаются азотфикси- рующая активность и выделение С02. т.е. идет снижение микробиологической активности. А после 4 мес начинаются анаэробные процессы.

Основным преимуществом предлагаемого способа является возможность -быстрого (в течение 2-3 мес) расщепления растительных остатков (опилок) наземным способом (против 6 мес при запахивании в почву по прототипу).

Полученный органоминеральный субстрат содержит высокую концентрацию микробной биомассы и отличается высокой гумусированностью. Данный субстрат после 2-3-месячного созревания сразу может

быть использован в качестве тепличного грунта или транспортироваться в фасованном виде в качестве органоминерального удобрения.

Одним из преимуществ способа является применение дешевых и доступных добавок, позволяющих утилизировать отходы мясокомбинатов и получать экологически безвредное удобрение.

20

Формула изобретения

Способ получения органоминерального удобрения на основе древесных опилок и каныги, включающий смешивание компонентов, увлажнение смеси и последующее ее компостирование в аэробных условиях, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности компостирования и удобрительной ценности конечного

продукта, при смешивании компонентов вводят дополнительно .цеолитовый туф в мелкодисперсной фракции - 1-3 мм, при соотношении компонентов смеем, мас.ч.; Древесные опилки100

Каныга25-35

Указанный цеолитовый туф 10-25 а компостирование осуществляют в течение двух-трех месяцев.

Таблица 1

Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии. Цель - повышение интенсивности компостирования и удобрительной ценности продукта. Путем дополнительного ввода в компост из древесных опилок и каныги мелкодисперсной фракции (1-3 мм) цеолитового туфа улучшаются структура компоста, его аэрация и повышается скорость компостирования. Благодаря широкому спектру зольных элементов улучшается питательная ценность компоста. Компоненты берут в следующих соотношениях, мае.ч.: древесные опилки 100, каныга 25-35, цеолитовый туф 10-25. 4 табл.

Контроль Увлажненные опилки

Предлагаемые примеры:

Содержание субстрата (древесные опилки jсмешанные с

103

5,0

2,0

Опилки, каныга деолитовый туф

85

ТаблицаЗ

Таблица

3,2 2,23

0,57