Гранулированное сложное минеральное удобрение для сахарной свеклы

Гранулированное сложное минеральное удобрение для сахарной свеклы

Реферат

Изобретение относится к технологии получения сложного азотнофосфорнокалийного (NPK) удобрения для сахарной свеклы и может быть использовано в сельском хозяйстве.

Известен способ получения сложных удобрений [патент РФ №2230051, C05G 1/06, С05В 7/00, С05В 11/04, 2004], включающий нейтрализацию аммиаком смеси серной и фосфорной кислот с получением фосфатной пульпы, введение калийсодержащего компонента, гранулирование и сушку, при этом в качестве фосфорной кислоты используют неупаренную фосфорную кислоту, серную кислоту вводят в количестве 0,2-0,5 т на 1 т P₂O₅, а аммиак на нейтрализацию подают в количестве, необходимом для достижения в готовом продукте мольного отношения NН₃:Н₃РO₄, равного 1,0-1,5, полученную фосфатную пульпу смешивают с калийсодержащим компонентом, затем продукт смешения направляют на гранулирование и сушку. В качестве калийсодержащего компонента используют хлористый калий или сульфат калия. Способ позволяет получать NPK - удобрения состава 8-10% N, 24-26% P₂O₅, 24-25% К₂О, повысить качество удобрения.

Недостатком является недостаточная эффективность удобрения для сахарной свеклы из-за отсутствия в составе соединений натрия, а также относительно низкое содержание азота у удобрении.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является гранулированное удобрение для сахарной свеклы [авт. св. СССР №889649, C05D 1/02, 1979], содержащее хлористый калий, хлористый натрий и добавку, при этом в качестве добавки содержит суперфосфат, мочевино-формальдегидную смолу и доломитизированный глинистый шлам при следующем соотношении компонентов, вес.% на сухое вещество: хлористый натрий 10-33, мочевино-формальдегидная смола 0,25-0,8, глинистый шлам 15-42,5, суперфосфат 0,25-7,2, хлористый калий - остальное. Удобрение получают путем смешения компонентов и последующего гранулирования. Удобрение содержит 0,1-0,4% азота, 0,1-3% фосфатов в пересчете на Р₂O₃, 10-40% калия в пересчете на К₂O, 5-17% натрия в пересчете на Na₂O. Применение данного удобрения под сахарную свеклу на дерново-подзолистых почвах позволяет повысить урожайность и сахаристость культуры.

Недостатком является недостаточная агрохимическая эффективность удобрения из-за малого содержания азота и фосфатов. Ввиду незначительного присутствия азота и фосфатов данное удобрение не может применяться как основное удобрение под сахарную свеклу, а используется в качестве подкормки при дополнительном внесении навоза 60 т/га, двойного суперфосфата 90 кг/га в пересчете на P₂O₅, аммиачной селитры 90 кг/га. Содержание питательных элементов и их соотношение в удобрении не соответствует соотношению количества выноса питательных веществ сахарной свеклой из почвы.

Цель изобретения - получение высокоэффективного гранулированного сложного удобрения для сахарной свеклы.

Поставленная цель достигается тем, что гранулированное сложное удобрение для сахарной свеклы, содержащее хлористый калий, хлористый натрий и добавку, в качестве последней содержит фосфаты аммония и сульфат аммония при следующем соотношении компонентов, вес.%:

хлористый натрий	5-8
хлористый калий	24-26
фосфаты аммония	23-24
влага	0,8-1,2
сульфат аммония	остальное

Удобрение получают путем нейтрализации аммиаком смеси экстракционной фосфорной и серной кислот с получением сульфофосфатной пульпы, подачей пульпы в аммонизатор - гранулятор (АГ), смешение пульпы с хлористым калием и хлористым натрием в ретурном режиме, доаммонизацию пульпы в аммонизаторе-грануляторе до мольного отношения NН₃:Н₃РO₄, равного 1,0-1,2, с получением смеси фосфатов аммония и сульфата аммония, гранулирование продукта и сушку гранул в сушильном барабане до остаточной влаги в продукте 0,8-1,2%. Требуемое соотношение содержания в удобрении сульфата аммония и фосфата аммония поддерживается посредством регулирования состава смеси фосфорной и серной кислот. Проведение процесса нейтрализации смеси кислот до мольного отношения NН₃:Н₃РO₄, равного 1,0-1,2, обеспечивает нейтральность удобрения, неслеживаемость продукта. Гранулированное сложное удобрение содержит 12-12,4% азота, 12-12,2% P₂O₅, 14,4-15,6% К₂О, 2,5-4% Na₂O и 10-11% сульфатов в пересчете на серу, 0,8-1,2% влаги. Соотношение питательных веществ в удобрении N:P₂O₅:K₂O:Na₂O=1:1:1,25-1,3:0,2-0,33. В удобрении соотношение натрия и калия в пересчете на Na₂ О и К₂О составляет 0,17-0,27:1.

Сахарная свекла принадлежит к числу растений, содержащих значительное количество натрия. Общеизвестно, что сахарная свекла при урожае 30-35 т/га корнеплодов извлекает из почвы 120-140 кг/га азота, 40-50 кг/га фосфора, 150-200 кг/га и 30-50 кг/га натрия [Биология и селекция сахарной свеклы. Под ред. И.Ф.Бузанова. - М.: Колос, 1968. 495 с.]. Соотношение выносимых из почвы количеств натрия и калия составляет 0,15-0,33:1. С учетом полезного использования в первый год применения фосфатной части удобрения в пределах 30-45% и выноса питательных элементов сахарной свеклой из почвы оптимальным для сахарной свеклы является удобрение, содержащее питательные элементы в соотношении N:Р₂O₅:К₂О:Na₂O=1:1:1,25:0,2-0,3. Присутствие питательных веществ в оптимальном соотношении обеспечивает агрохимическую эффективность предлагаемого удобрения для сахарной свеклы, высокую урожайность и сахаристость культуры.

Поддержание соотношения компонентов: хлористого натрия и калия, фосфатов и сульфата аммония в указанных пределах обеспечивает эффективность сложного удобрения для сахарной свеклы. Поддержание содержания хлористого натрия 5-8 вес.% обеспечивает компенсацию в полном объеме выноса натрия сахарной свеклой из почвы и эффективность удобрения. При снижении содержания хлористого натрия меньше 5% уменьшается содержание натрия в удобрении, не достигается полноценное питание сахарной свеклы данным элементом, соответственно понижается агрохимическая эффективность удобрения. Повышение содержания хлористого натрия выше 8% приводит к уменьшению содержания азота и фосфатов в удобрении, что также приводит к снижению агрохимической эффективности. Поддержание содержания хлористого калия на уровне 24-26% от массы продукта обеспечивает содержание в удобрении калия на уровне 15±0,6% в пересчете на К₂O, что обеспечивает полноценное питание сахарной свеклы данным питательным элементом. Содержание фосфатов аммония 23-24% обеспечивает присутствие фосфатов в удобрении на уровне 12-12,2% в пересчете на Р₂O₅, которое является также оптимальным. Содержание сульфатов аммония обеспечивает равное присутствие азота и фосфатов в удобрении и требуемое оптимальное соотношение питательных элементов в продукте. Сульфат аммония является также источником усвояемой серы в удобрении. Ведение сушки до остаточного содержания влаги в продукте до 0,8-1,2% обеспечивает неслеживаемость удобрения, высокую прочность гранул.

Пример 1. Гранулированное сложное удобрение для сахарной свеклы включает следующие компоненты, вес.%:

хлористый калий	25,0
хлористый натрий	5,0
фосфаты аммония	23,3
влага	1,0
сульфат аммония	45,7

Удобрение получают путем нейтрализации смеси 17,3 т экстракционной фосфорной кислоты концентрацией 36% P₂O₅ и 18,4 т 93%-ной серной кислоты аммиаком в трубчатом реакторе с получением сульфофосфатной пульпы. Полученную пульпу подают в аммонизатор - гранулятор (АГ), туда же подают ретур, хлористый калий в количестве 12,5 т, хлористый натрий в количестве 2,4 т. В АГ пульпу доаммонизируют до мольного отношения NН₃:Н₃РO₄, равного 1,02. После гранулирования и сушки гранул в сушильном барабане получают 50 т продукта. Удобрение для сахарной свеклы содержит 12,4% азота, 12,2% Р₂O₅, 15,2% К₂О, 2,5% Na₂O и 11% сульфатов в пересчете на серу, 1,0% влаги. Соотношение питательных элементов N:Р₂О₅:К₂О:Na₂O в удобрении равно 1: 1: 1,25: 0,21. Соотношение натрия и калия в пересчете на Na₂O и К₂О в удобрении составляет 0,17:1.

Пример 2. Гранулированное сложное удобрение для сахарной свеклы включает следующие компоненты, вес.%:

хлористый калий	25,0
хлористый натрий	5,8
фосфаты аммония	23,0
влага	1,0
сульфат аммония	45,2

Удобрение получают путем нейтрализации смеси 17,0 т экстракционной фосфорной кислоты концентрацией 36% P₂O₅ и 18,2 т 93%-ной серной кислоты аммиаком в трубчатом реакторе с получением сульфофосфатной пульпы. Полученную пульпу подают в АГ, туда же подают ретур, хлористый калий в количестве 12,5 т, хлористый натрий в количестве 2,9 т. В АГ пульпу доаммонизируют до мольного отношения NН₃:Н₃РO₄, равного 1,02. В АГ после гранулирования и сушки гранул в сушильном барабане получают 50 т продукта. Удобрение для сахарной свеклы содержит 12,2% азота, 12,0% Р₂O₅, 15,0% К₂О, 3,0% Na₂O и 11% сульфатов в пересчете на серу, 1,0% влаги.

Соотношение питательных элементов N:P₂O₅:К₂О:Na₂O в удобрении равно 1:1:1,3:0,25. Соотношение Na₂O:K₂O в удобрении составляет 0,2:1.

Пример 3. Гранулированное сложное удобрение для сахарной свеклы включает следующие компоненты, вес.%:

хлористый калий	25,0
хлористый натрий	7,8
фосфаты аммония	23,4
влага	1,0
сульфат аммония	42,8

Удобрение получают путем нейтрализации смеси 17,0 т экстракционной фосфорной кислоты концентрацией 36% P₂O₅ и 17,2 т 93%-ной серной кислоты аммиаком в трубчатом реакторе с получением сульфофосфатной пульпы. Полученную пульпу подают в АГ, туда же подают ретур, хлористый калий в количестве 12,5 т, хлористый натрий в количестве 3,9 т. В АГ пульпу доаммонизируют до мольного отношения NН₃:Н₃РO₄, равного 1,2. После гранулирования и сушки гранул в сушильном барабане получают 50 т продукта. Удобрение для сахарной свеклы содержит 12,1% азота, 12,0% Р₂О₃, 15,0% К₂О, 4,0% Na₂O и 10,5% сульфатов в пересчете на серу, 1,0% влаги. Соотношение питательных элементов N:Р₂O₃:K₂O:Na₂O в удобрении равно 1:1:1,3:0,33. Соотношение Na₂O:К₂О в удобрении составляет 0,27:1.

Результаты агрохимических испытаний проб удобрений на урожай и сахаристость сахарной свеклы представлены в таблице.

Испытания проведены в опытно-производственном хозяйстве «Казанкуловское» БашНИИСХ, расположенного в предуральской степной зоне Республики Башкортостан.

Условия проведения испытаний следующие: почва - чернозем карбонатный, норма внесения удобрений N120P120K150. Сорт свеклы - Раменская 047, норма высева 2,5 кг/га или 5-7 шт. семян на 1 пог. м. рядка, фракция семян 3,5×4,5 мм, лабораторная всхожесть 93%, площадь опытных делянок 100 м², повторность 4-кратная. Обработка почвы и уход за посевами сахарной свеклы осуществлялись в соответствии с требованиями технологии, все агротехнические приемы выполнялись серийными сельскохозяйственными машинами, своевременно и с высоким качеством.

Как видно из полученных результатов агрохимических испытаний (см. таблицу), применение предлагаемого состава сложного удобрения позволяет повысить урожайность корнеплодов на 4,1-4,3 т/га, сахаристость на 0,2-0,3% по сравнению с контролем без применения удобрения (см. таблицу, предлагаемые составы 1-3).

С понижением содержания хлористого натрия ниже 4% агрохимические свойства удобрения ухудшаются, снижается его эффективность. Прибавка сбора сахара составляет 0,26 т/га по сравнению с контролем, что 2,8 раза ниже прибавки, получаемой при применении предлагаемого состава удобрения. При снижении присутствия натрия в удобрении происходит нарушение оптимального соотношения между Na₂O и K₂O, потребляемых сахарной свеклой из почвы (таблица, состав 4).

С повышением содержания хлористого натрия более 9% также снижаются агрохимические свойства удобрения. Уменьшение эффективности обусловлено нарушением оптимального соотношения между Na₂O и К₂О, потребляемых сахарной свеклой из почвы. Следствием этого является уменьшение урожайности данной культуры (таблица, состав 5).

Применение сложного удобрения предлагаемого состава позволяет значительно увеличить урожайность и сахаристость сахарной свеклы, повысить эффективность удобрения.

Влияние соотношения компонентов сложного удобрения на продуктивность сахарной свеклы.
Вариант	Удобрение, содержание компонентов, %	Доза удобрения	Урожайность, т/га	Сахаристость, %	Сбор сахара, т/га
NaCl	KCl	фосфаты аммония	влага	сульфат аммония
Без удобрения						-	20,5	16,0	3,28
Предлагаемый, состав 1	5	25	23,3	1,0	45,7	N120P120K150	24,6	16,2	3,98
Предлагаемый, состав 2	5,8	25	23,0	1,0	45,2	N120P120K150	24,8	16,3	4,04
Предлагаемый, состав 3	7,8	25	23,4	1,0	42,8	N120P120K150	24,6	16,3	4,01
Состав 4	4	25	23	1,0	47	N120P120K150	22,0	16,1	3,54
Состав 5	9	25	23	1,0	42	N120P120K150	22,1	16,1	3,56

Гранулированное сложное удобрение для сахарной свеклы, содержащее хлористый калий, хлористый натрий и добавку, отличающееся тем, что в качестве добавки оно содержит фосфаты аммония и сульфат аммония при следующем соотношении компонентов, вес.%:

хлористый натрий	5-8
хлористый калий	24-26
фосфаты аммония	23-24
влага	0,8-1,2
сульфат аммония	остальное