Состав для производства органоминерального удобрения

Состав для производства органоминерального удобрения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к переработке отходов лесопромышленного комплекса и к сельскому хозяйству, а именно к производству удобрений на основе коры, используемых для повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур.

Проблема утилизации древесной коры на удобрение актуальна, так как по РФ ее ежегодно образуется около 20-25 млн.т.

Известен способ получения удобрений из осиновой коры (авт.свид. СССР и 1079648, С 05 F 11/08, 15.03.1984). Его недостатком является сложность технологии приготовления: перед стадией смешения с минеральными добавками кору экстрагируют органическим растворителем, а затем обрабатывают дереворазрушающими грибами.

Известен также способ компостирования древесных отходов, включающий смешивание измельченной еловой коры с минеральными компонентами (Колодкин Ю.А. и др. Еловая кора - субстрат для теплиц // Картофель и овощи. - 1976. - № 3. - С.21-22). Недостатком этого способа является недостаточно высокая эффективность.

Кроме того, известны удобрительные составы на основе коры, к которой добавляются компоненты: навоз, птичий помет, лигнин, активный ил, фосфориты и т.д., недостатками которых являются невысокое содержание микроэлементов и небольшой срок действия.

Цель изобретения - повышение эффективности органоминерального удобрения, способствующего повышению продуктивности сельскохозяйственных растений.

Наиболее близким по технической сути к изобретению является состав, включающий компостированную кору и адсорбент - цеолит гейландит-клиноптилолитовой формы (1. Патент №2115300. Кл. А 01 G 31/00. 1998 - прототип; 2. Ульянова О.А., Люкшина И.В., Ивченко М.В., Корабельникова С.В. Трансформация органоминеральных композиций на основе осиновой коры // Успехи современного естествознания. - 2004. - №2. - С.129-131 - прототип).

Общим существенным признаком предлагаемого состава и прототипа является наличие в них таких компонентов, как основного - коры и минеральных добавок: мочевины и суперфосфата. Кроме того, в известном и в предлагаемом составах присутствуют адсорбенты: в первом - цеолит, а во втором - вспученный вермикулит.

Отличие заявляемого состава от известного заключается в том, что в качестве адсорбента он содержит вспученный вермикулит следующего химического состава (%): SiO₂ - 57.40; MgO - 15.00; Fe₂O₃ - 9.6; Al₂О₃ - 4.80; К₂О - 3.17; CaO - 1.40; Mn - 0.12; TiO₂ - 0.65; Na₂O - 0.63.

Состав готовят следующим образом: 65 кг осиновой коры (86.4%), измельченной до размеров частиц 3-20 мм, смешивают с 2.1 кг карбамида (2.8%) и 0.6 кг суперфосфата (0.8%). При смешивании компонентов осиновой коры и минеральных удобрений в смесь вводят 7.5 кг вспученного вермикулита (10.0%). Все компоненты перемешивают и увлажняют. Влажность смеси доводят до оптимальной (65-70%) и компостируют при периодических поливах и перемешивании для аэрации в течение 2-3 мес. Благодаря вспученному вермикулиту, вводимому в предлагаемый состав и способному удерживать влаги в 4 раза больше своей массы, сокращается частота поливов при компостировании. Благоприятные гидротермические условия при компостировании предлагаемого состава способствуют росту численности микроорганизмов, участвующих в деструкции органической массы осиновой коры и обеспечивают высокую интенсивность биохимических процессов. Характеристика удобрительных составов по подвижным формам органического вещества и азота известных и предлагаемого составов приведена в табл.1. Видно, что предлагаемый и известный составы по углероду органического вещества (С_орг.), по углероду, извлекаемому 0.1 н NaOH (С_NaOH), по соотношению углерода гуминовых кислот (С_гк) к углероду фульвокислот (С_фк) достоверно не отличаются, в то же самое время внесение вспученного вермикулита в осиновую кору способствовало повышению содержания легкогидролизуемого азота в 2 раза по сравнению с известным способом.

Экспериментально установили, что полная обменная емкость (ПОЕ) вспученного вермикулита составляла 110 мг-экв/100 г и превышала в 1.4 раза этот показатель в цеолите (78 мг-экв/100 г).

Очевидные преимущества предлагаемого состава по сравнению с известным: повышенная емкость катионного обмена, более высокое содержание легкогидролизуемого азота позволяют улучшить его качественные характеристики и повысить урожайность с/х культур. Полевые испытания эффективности полученного удобрения проводили на черноземе обыкновенном с исходным содержанием в нем (мг С/100 г): С_гум - 3934; C_NaOH - 405; С_гк - 97; С_фк - 308; соотношение подвижных С_гк: С_фк - 0.32.

Полученные удобрения вносили в почву весной непосредственно перед посевом кукурузы в такой же дозе, как и по прототипу - 150 т/га. Результаты исследований показали, что удобрение, полученное при использовании вспученного вермикулита по предлагаемому способу, обеспечивает повышение урожайности кукурузы в 9.7 раза, в то же время удобрение на основе состава по прототипу повышает урожайность кукурузы только в 5.7 раз по сравнению с неудобренным вариантом - контролем (табл.2).

Исследования показали, что удобрение, полученное с использованием вспученного вермикулита (предлагаемый состав), оказалось эффективнее в 1.7 раз по сравнению с прототипом (известным составом).

Таблица 2
Варианты	Структура урожая кукурузы, г/м2	Общая фитомасса, г/м2
стебли	листья	початки
1. Почва (П) - без удобрений	122	263	167	552
2. П + Осиновая кора + NP + 10% цеолита - 150 т/га (известный)	1007	866	1246	3119
3. П + Осиновая кора + NP + 10% вспученного вермикулита - 150 т/га (предлагаемый)	1761	1473	2125	5359

При внесении вспученного вермикулита в почву в составе предлагаемого удобрения благодаря его пористой слоистой структуре в ней создается более оптимальный воздушно-влажностный режим по сравнению с удобрением, имеющим в составе цеолит по прототипу. Вспученный вермикулит, входящий в состав предлагаемого удобрения, в силу своей уникальной сорбционной способности удерживает влагу и удобрения, отдавая их постепенно растениям, увеличивая тем самым время их действия, создавая благоприятные условия для питания корневой системы с/х культур. Это способствовало значительному повышению урожайности растений по сравнению с известным способом. Кроме этого, изобретение позволяет одновременно утилизировать крупнотоннажные отходы лесной отрасли, тем самым улучшить экологическую ситуацию; увеличить количество удобрительных ресурсов, в которых остро нуждается наше сельскохозяйственное производство (ежегодная потребность в органических удобрениях по РФ составляет 1.5-1.7 млрд.т., а вносится только 30% от потребности); вернуть органическое вещество в биологический круговорот в природе.

1. Состав для производства органоминерального удобрения, состоящий из измельченной осиновой коры с минеральными добавками, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вспученный вермикулит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Осиновая кора с минеральными удобрениями	90
Вспученный вермикулит	10

2. Состав по п.1, отличающийся тем, что смесь осиновой коры с минеральными добавками и вспученным вермикулитом прокомпостирована в аэробных условиях в течение 2-3 месяцев.