Результат интеллектуальной деятельности: Органоминеральное удобрение (варианты)

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к органо-минеральным удобрениям на основе птичьего помета и позволяет получать продукт с содержанием до 10% гуминовых соединений, обогащенный комплексом макро и микроэлементов, аминокислот и микроорганизмов.

Органоминеральные удобрения находят все большее применение в сельском хозяйстве. Преимуществом удобрений этой группы является экономичность. Для того чтобы улучшить свойства почвы, их требуется в 10 раз меньше, чем органических, и в 2-3 раза меньше, чем минеральных. Под влиянием этих удобрений повышается устойчивость растений к болезням, снижается засоренность полей, что существенно сокращает применение пестицидов.

Известно удобрение, содержащее птичий помет, растительные отходы (опилки), биостимулятор содержащий микроорганизмы Bacilus и др. (RU 93050107, 27.02.1997). Недостатком данного состава является то, что оно содержит недостаточно минеральных элементов питания, что уменьшает сроки его действия.

Известно органоминеральное удобрение, содержащее в качестве органического соединения птичий помет, а в качестве минерального - цеолитовый туф (RU 2382753, 27.02.2010). Недостатком удобрения является то, что оно содержит большую долю (по массе) минеральных компонентов в недостаточном количестве для питания растений, в результате чего логистические операции по его доставке требуют больших расходов.

Известно органоминеральное удобрение, содержащее органическую и минеральную составляющую, одной из которой является фосфоритная мука (RU 2017707, 18.08.1994). Недостаток этого удобрения - низкая агрохимическая эффективность, вызванная медленной усвояемостью фосфора на карбонатных и нейтральных почвах из-за слабого процесса гидролиза.

Известно органоминеральное удобрение, содержащее куриный помет и адсорбент, в качестве которого используется измельченная солома (RU 2566048, 20.10.2015). Недостатком данного изобретения является то, что процент адсорбента в данном составе очень велик. В результате чего биологическое действие удобрения снижается, кроме того, в таком удобрении отсутствует минеральная составляющая, что снижает время его действия.

Задачей, решаемой настоящим изобретением с одной стороны, является ускорение процесса компостирования помета, а с другой - расширение ассортимента органо-минеральных удобрений в регионах, имеющих большие посевные площади гречихи, где использование шелухи после переработки зерна становится экологической проблемой.

Техническая сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что обладая большей гигроскопичностью, шелуха гречихи, попадая в куриный помет, впитывает из него влагу, увеличивается в объемах, разрыхляет его и обеспечивает аэробные условия для деструкции органических соединений помета и шелухи вводимыми микробиологическими препаратами. Одновременно с этим гречневая шелуха хорошо удерживает и дозирует гуминовые кислоты, получаемые из бурого угля. Смесь ее с шелухой овса позволяет пролонгировать действие удобрения, так как они имеют разное время разложения, а с другой стороны выдержать необходимое количество растительного влагопоглощающего материала.

Настоящая задача решается тем, что по первому варианту органоминеральное удобрение, содержащее куриный помет, растительный влагопоглощающий материал, минеральную составляющую, дополнительно содержит гуматы из бурого угля, и биологически активный препарат «Тамир», при этом в качестве растительного влагопоглощающего материала используют смесь шелухи гречихи с шелухой овса в соотношении 1:1, а в качестве минеральной составляющей фосфоритную муку, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

По второму варианту органоминеральное удобрение, содержащее куриный помет, растительные отходы, минеральную составляющую, дополнительно содержит гуматы из бурого угля, и биологически активный препарат «Санвит-К», при этом в качестве растительного влагопоглощающего материала используют смесь шелухи гречихи с шелухой овса в соотношении 1:1, а в качестве минеральной составляющей фосфоритную муку, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

По третьему варианту органоминеральное удобрение, содержащее куриный помет, растительные отходы, минеральную составляющую, дополнительно содержит гуматы из бурого угля и биологически активный препарат GSN-2002, при этом в качестве растительного влагопоглощающего материала используют смесь шелухи гречихи с шелухой овса в соотношении 1:1, а в качестве минеральной составляющей фосфоритную муку, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Фосфоритная мука - минеральное фосфорное удобрение. Фосфоритную муку получают при тонком размоле фосфоритов - осадочных горных пород, образованных в основном минералами группы апатита.

Содержит 19-30% P₂O₅ в виде Са₃(PO₄)₂. Поскольку фосфат кальция малорастворим в воде, фосфоритная мука может усваиваться растениями только на кислых почвах - подзолистых и торфяных, в которых Са₃(PO₄)₂ постепенно переходит в доступный растениям дигидрофосфат Са(H₂PO₄)₂⋅H₂O. Усвоению фосфоритной муки благоприятствует тонкость помола, а также внесение ее в почву совместно с кислыми удобрениями, например с (NH₄)₂SO₄ или навозом. Применяется также для приготовления пометных, навозных и торфяных компостов, когда фосфоритная мука снижает потери аммиака и обеспечивает химическую фиксацию аммиачного азота, находящегося в курином помете, за счет рассеивания его по массе последнего.

Основным достоинством фосфоритной муки как удобрения является ее низкая стоимость; можно отметить также экологическую безвредность и длительное последействие.

Гуматы из бурого угля - вскрышные высокоокисленные породы угольных карьеров, богатые гуминовыми соединениями размолотые до мучнистых размеров, в нашем случае пропущенные через кавитатор (устройство для генерации кавитационных явлений) или подвергнутые обработке ультразвуком и представляющие из себя пастообразную массу и используемые, в предлагаемом изобретении для обогащения ростостимулирующими компонентами и получения прочных гранул;

Шелуха гречихи - очень гигроскопичный материал, хорошо впитывает влагу, в результате чего при попадании в помет забирает из него влагу, быстро набухает и разрыхляет помет, чем ускоряет начало действия ферментации. В то же время шелуха, богата калием, фосфором, серой и микроэлементами, обеззараживает различные микроорганизмы, в результате чего не позволяет образовываться плесени.

Шелуха овса - побочный продукт производства крупы. Не нашла широкого применения и представляет экологическую проблему для многих сельскохозяйственных предприятий. Имеет высокое содержание минеральных компонентов, экстрактивных веществ, неоднородность фракционного состава волокон массовая доля основных компонентов шелухи овса составляет: целлюлоза - 36%, лигнин - 18%, пентозаны - 33%, зола - 5,0% (в пересчете на абсолютно сухое сырье).

Тамир - сложный по составу микробиологический препарат, состоящий из комплекса природных живых микроорганизмов, главная функция которых в природе - разложение органического веществ. Препарат устраняет вредные неприятные запахи (аммиака, сероводорода); способствует активной фиксации атмосферного азота микроорганизмами, обитающими в помете; позволяет получать эффективные экологически безопасные удобрения, ускоряет переработку (компостирование) навоза и помета, снижает класс их опасности; снижает содержание подвижных форм тяжелых металлов.

«Санвит-К» содержит живые спорообразующие микроорганизмы рода Bacilus и производит гомогенизацию стоков с образованием микросуспензии и предупреждение образования монолитного природного осадка, что позволяет легко освобождать оборудование от осадков, избегая загазованности помещений, в частности: снижает уровень концентрации аммиака в воздухе производственных помещений; увеличивает содержание аммонийного азота в удобрении; снижает уровень сероводорода в помещении, повышает биологическую чистоту помещений.

Биологически активный препарат GSN-2002 (Биодеструктор) - представляет собой натуральный органический препарат, предназначенный для ферментации органических отходов с использованием аборигенной микрофлоры. Находится на стадии промышленного производства.

Полученные в 2017 году ОМУ из биокомпостов с введением в помет 1% соломы или опилок, биопрепарата Байкал ЭМ-1 1 л/т и 1% фосфоритной муки характеризовались рН_с - 7,9-8,1; содержание органического вещества - 71,5-76,5%; гуминовых соединений - 6,3-7,0%; валового содержания - азота - 3,65-4,05%, фосфора - 1,78-2,0%, калия - 1,45-1,85%, N-NO₃ - 588-826 мг/кг, N-NH₄ - 1460-2990 мг/кг, подвижного фосфора - 6750-13750 мг/кг и обменного калия - 6770-10250 мг/кг, содержание цинка - около 288 мг/кг, меди - 53 мг/кг, Мо - 1,1 мг/кг, Fe - 2025 мг/кг, Mn - 414 мг/кг, тяжелые металлы: Pb - 2,95 (ПДК - 130), Cd≤0,22 (ПДК - 2), As - 2,05 (ПДК - 10), Hg - 0,3 (ПДК - 2,1), Ni - 13,2 мг/кг. Наибольшей удобрительной ценностью характеризовалось ОМУ с добавлением соломы, фосфоритной муки и препарата Байкал ЭМ-1.

Внесение их в почву при посеве яровой пшеницы в дозах 1,25; 2,25 и 2,4 ц/га обеспечивало формирование большей массы растений, получение прибавки урожайности зерна в пределах - 2,3-6,1 ц/га против 5 ц при использовании 0,5 ц/га азофоски при урожайности на контроле 16,7 ц/га. Зерно содержало 32,0-36,4% клейковины, 14,0-16,8% белка.

Существенный недостаток получения этих ОМУ - длительный период компостирования (3 месяца).

В связи с чем в качестве органических добавок, снижающих влажность, была взята смесь шелухи гречихи и овса в соотношении 1:1 при получении биокомпостов в 2018 г.

В табл. 1 Химический состав ОМУ из помета через 60 дней компостирования.

В табл. 2 Химический состав ОМУ из помета через 50 и 23 дня компостирования.

Результаты исследований, полученные с органоминеральными удобрениями на основе предлагаемых вариантов состава, позволяют сделать заключение, что при сопоставимых, а порой и превышающих результатах по наличию химических компонентов, по сравнению с известными составами, время на их приготовление снижается до трех раз. При уменьшении значения компонентов в смеси наблюдается снижение наличия в органоминеральном удобрении (ОМУ) питательных веществ. При увеличении значения компонентов смеси по сравнению с куриным пометом значительных изменений питательных веществ в ОМУ не наблюдается.

Органоминеральное удобрение получают следующим образом. При удалении помета из птичника в него в процентном соотношении от собранной массы добавляют заранее приготовленную смесь гречневой шелухи с овсяной шелухой в соотношении 1:1, фосфоритную муку, гуматы из бурого угля, биопрепараты и тщательно перемешивают. Полученную массу укладывают в бурты шириной 3 м, высотой 1,6-1,8 м, длина неограничена. Через месяц (в случае добавки GSN-2002 через 15 дней) бурт перемешивается, уплотняется и через 0,5-1 месяц (в случае добавки GSN-2002 через 8 дней) подсушивается до влажности 13-15% и гранулируется. Размер гранул - 4-6 мм. На заключительном этапе готовые удобрения просеивают и расфасовывают в мешки.