Способ получения активированного биогумуса

Способ получения активированного биогумуса

Реферат

Область техники

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способам переработки на основе вермикультивирования навоза и других органических отходов в биогумус, являющийся органическим удобрением, и может быть использовано в сельском хозяйстве.

Уровень техники

Известен способ получения биогумуса вермикультивированием субстрата, состоящего из птичьего помета с добавлением соломы (И.А.Мельник. Журнал "Земледелие", 1991, №8, с.68).

Недостатком способа является то, что затратная технология не позволяет получить высококачественное органическое удобрение, сбалансированное по питательным элементам.

Известен способ приготовления биогумуса с использованием в качестве субстрата смеси навоза и дополнительного компонента - содержимое рубца убойных животных в соотношении 70-95 к 5-30 (Авторское свидетельство СССР №954079, кл. А01К 67/90, 1982).

Недостатком способа является то, что компонент субстрата - рубец убойных животных нестабилен при хранении.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ получения биогумуса с помощью компостных червей, предусматривающий переработку компостными червями подстилочного навоза крупного рогатого скота, дополнительно содержащего плодово-овощные отходы (Патент РФ, №2028999, от 20.02.1995).

Недостатком способа является то, что при нестандартности состава плодово-овощных отходов изменяется технологический баланс при получении биогумуса и это снижает качественные показатели, удобрительный эффект биогумуса с его применением в растениеводстве.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является создание энергосберегающей технологии получения активированного биогумуса с ускорением этапа переработки базового субстрата вермикультурой (Eisenia foctida), повышения степени однородности и количества питательных элементов в готовом продукте, обладающем высокой гумифицированностью, биогенностью.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого способа, сводится к сокращению времени стадии переработки субстрата вермикультурой в активированный биогумус, повышению выхода биогумуса, увеличению содержания в продукте питательных элементов, повышению уровня биологической эффективности на этапе биоконверсии субстрата вермикультурой, что достигается добавлением в субстрат молочной сыворотки.

Сущность способа получения активированного биогумуса заключается в том, что предлагаемый способ включает компостирование подстилочного навоза и переработку субстрата вермикультурой, отличается тем, что на этапе переработки субстрата вермикультурой добавляют в субстрат молочную сыворотку при соотношении компонентов, мас.%:

подстилочный навоз	70-80
дробленая солома	19-29,5
молочная сыворотка	0,5-1

В таблице 1 представлены данные по составу молочной сыворотки.

Таблица 1Характеристика молочной сыворотки
Показатель	Молочная сыворотка
Содержание сухих веществ, %	6,4
Лактоза, %	4,1
Белки, %	0,9
Молочный жир, %	0,4
Аминокислоты, мг/%	3,9
Мочевина, мг/%	13,4
Креатин, мг/%	2,5
Минеральные вещества, %	0,7
Содержание основных элементов, %
Калий	0,15
Магний	0,02
Кальций	0,1
Натрий	0,05
Фосфор	0,1

В молочной сыворотке содержатся важнейшие макро- и микроэлементы, протеины, биологически активные вещества, которые способствуют повышению уровня жизнедеятельности вермикультуры, обеспечивают процесс ее питания и в конечном итоге производство высокого качества биогумуса.

Осуществления изобретения

Возможность практического осуществления способа с использованием совокупности заявляемых признаков иллюстрируется примерами.

Пример 1. На первом этапе технологии осуществляют получение базового субстрата из 800 кг подстилочного навоза КРС с добавлением 190 кг дробленой соломы. Для компостирования смесь имеет влажность 70-75%, массовая доля азота не менее 1,7%. Всю массу субстрата перемешивают и укладывают в штабель высотой 60-80 см. В первые 10 дней процесс ферментации компоста осуществляют в анаэробных условиях с повышением температуры до 45-50°С, а в последующие 2 месяца процесс ферментации протекает при температуре 21-22°С. Завершение ферментации базового субстрата осуществляется через 6 месяцев. Для промывания субстрата от азотистых соединений, растворимого карбоната кальция и насыщения кислородом осуществляют еженедельный в течение 1 месяца полив субстрата до влажности 70-75%.

На следующем этапе осуществляют заселение сформированного размером 2×1 ложа субстрата вермикультурой - дождевыми червями «Старатель». Плотность заселения базового субстрата на данном ложе 3-4 тыс. червей. Вермикультивирование для получения биогумуса осуществляют 35 суток при влажности субстрата 70-75%, температуре 20-22°С и значении рН 6,8-7,2. Затем проводят выборку дождевых червей и далее биогумус высушивают 10-12 часов до влажности 45-50%. На заключительном этапе биогумус методом рассеивания разделяют на фракции с размером гранул от 0,8 до 3,0 мм. Выход биогумуса составил 520 кг, и на завершающем этапе вермикультивирования плотность заселения дождевыми червями составила 25-30 тыс/м².

Пример 2. Осуществляют технологию получения биогумуса согласно примеру 1, однако для получения базового субстрата используют 800 кг подстилочного навоза КРС, с добавлением 190 кг дробленой соломы, вермикультивирование проводят увлажнением базового субстрата молочной сывороткой при соотношении 10 л на 1 т субстрата. Процесс получения биогумуса осуществляют в течение 28 суток. Выход биогумуса составил 650 кг.

Пример 3. Осуществляют технологию получения биогумуса согласно примеру 1, однако для получения базового субстрата используют 700 кг навоза КРС с добавлением 290 кг дробленой соломы, вермикультивирование субстрата проводят его увлажнением молочной сывороткой при соотношении 10 л на 1 тонну субстрата. Выход биогумуса составил 600 кг.

Пример 4. Осуществляют технологию получения биогумуса согласно примеру 1, однако для получения базового субстрата используют 700 кг подстилочного навоза КРС с добавлением 295 кг дробленой соломы, вермикультивирование субстрата проводят его увлажнением молочной сывороткой при соотношении 5 л на 1 тонну субстрата. Выход биогумуса составил 570 кг.

Пример 5. Осуществляют технологию получения биогумуса согласно примеру 1, однако для получения базового субстрата используют 600 кг подстилочного навоза КРС с добавлением 395 кг дробленой соломы, вермикультивирование субстрата проводят его увлажнением молочной сывороткой при соотношении 5 л на 1 тонну субстрата. Выход биогумуса составил 480 кг.

Таким образом, наиболее оптимальными параметрами получения биогумуса являются условия, представленные в примерах 2-4, обеспечивающие выход биогумуса 580-650 кг, обладающего высокой степенью гумифицированности, биогенностью.

В таблице 2 представлен состав биогумуса, полученного в соответствии с примерами 1 и 2.

Как видно из данных таблицы 2, добавление в базовый субстрат при вермикультивировании сыворотки способствуют значительному увеличению в биогумусе содержания макро- и микроэлементов. Возрастает величина биологической эффективности водного экстракта биогумуса, что составляет 0,85 мм/час (абсолютная скорость роста при действии экстракта биогумуса на семена озимой пшеницы). Достигается в конечном итоге усиление биогенности органического удобрения биогумуса.

Таблица 2Качественные показатели биогумуса
№ п/п	Показатели	Технология получения биогумуса по примеру 1	Технология получения биогумуса по примеру 2
1	Массовая доля сухого вещества, %	40	41
2	Массовая доля влаги, %	55	54
3	*Биологическая эффективность, по	0,60	0,85
	скорости роста, мм/час
4	Массовая доля общего азота, %	0,70	0,85
5	Массовая доля фосфора, %	0,80	0,94
6	Массовая доля калия, %	0,70	0,88
7	Содержание
	микроэлементов, мг/кг
	Марганец	38	47
	цинк	21	28
	железо	22	29
	бор	16	24
	медь	0,60	0,80
	кобальт	0,40	0,60
*Биологическая эффективность определяется по абсолютной скорости прорастания семян озимой пшеницы при действии экстракта биогумуса.

В таблицах 3 и 4 представлены данные по применению биогумуса в технологии возделывания озимой пшеницы сорт Дон-95 и картофеля сорта «Удача».

Как видно из таблиц, предлагаемый способ получения активированного биогумуса с использованием молочной сыворотки, добавляемой в базовый субстрат, позволяет значительно увеличить по сравнению с прототипом урожайность сельскохозяйственных культур.

Таблица 3Применение биогумуса при выращивании озимой пшеницы Дон-95
Наименование варианта	Урожайность, ц/га	Стекловидность, %	Качество клейковины,ИДК	Количество клейковины, %
Контроль (без органических удобрений)	28	59	73	20
Биогумус (прототип)	35	63	77	24
Активированный биогумус	43	74	84	29

Таблица 4Применение биогумуса при выращивании картофеля сорта «Удача»
Наименование	Внекорневая подкормка, л/га (фаза 5-6 листьев)	Урожайность, ц/га
Контроль (без органического удобрения)	-	230
Биогумус (прототип)	350	247
Активированный биогумус	350	280

Способ получения активированного биогумуса, включающий компостирование подстилочного навоза и переработку субстрата вермикультурой, отличающийся тем, что на этапе переработки субстрата вермикультурой добавляют в субстрат молочную сыворотку при соотношении компонентов, мас.%:

подстилочный навоз	70-80
дробленая солома	19-29,5
молочная сыворотка	0,5-1