Удобрение-мелиорант на основе глауконита
Патент 2524992
Авторы
Правообладатели
Классы МПК
Удобрение-мелиорант на основе глауконита
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Удобрение-мелиорант для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и снижения кислотности почвы с содержанием глауконитового песчаника с количеством различных оксидов - 78,58%; калия - 9,8%; фосфора - 6,8% и прочих примесей - 4,82%. Изобретение позволяет снизить активную обменную кислотность почвы, а также повысить урожайность сельскохозяйственных культур. 3 табл.
Реферат
Изобретение «Удобрение-мелиорант на основе глауконита» относится к удобрению и мелиорации почв и может использоваться для снижения кислотности слабокислых почв и удобрения сельскохозяйственных культур, возделываемых на них. Мелиоративные свойства традиционных средств (цеп, туф, известь, доломит, мергель и др.) обусловлены содержанием карбоната кальция более 40%, который вытесняет водород (1) из почвенно-поглощающего комплекса (ППК)
CaCO3+H2CO3=Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2+2H2O=Ca(OH)2+2H2O+2CO2
Далее происходит незначительный гидролиз гидроокиси кальция с водой:
CaOH2↔Ca+22OH-
После кальций поглощается ППК:
(ППК)2H++Ca(HCO3)2=ППК)Ca2++2H2O
(ППК)2H++Ca(OH)2=ППК)Ca2++2H2O
Недостатком этого процесса является повышение содержания кальция в почве, в том числе и в почвенном растворе, так как не весь кальций поглощается ППК. При этом происходит химическое поглощение доступного для растений фосфора:
2H2PO4 -+3Ca+2=Ca3(PO4)2+2H2O
Таким образом, кальций осаждается в почве в виде трикальцийфосфата и становится недоступным для растений. Стоимость вышеуказанных мелиорантов является высокой, к тому же они содержат чрезвычайно низкие количества макро - и микроэлементов для питания растений. Наиболее близким техническим решением является удобрение-мелиорант Трепел (2), который наряду с большим количеством CaCO3 и MgCO3 содержит 1.5% K2O и 0,2% P2O5, а также цеолиты-адсорбенты, которые могут поглощать из почвенного раствора катионы макро- и микроэлеменов и удерживать в недоступной для растений форме, что является существенным недостатком данного аналога.
Задачей применения изобретения является фосфорно-калийное удобрение сельскохозяйственных культур и снижение кислотности почвы за счет разнообразного катионного состава удобрения-мелиоранта на основе глауконита (табл.1) и наличия гидроксильных групп при взаимодействии с почвенным раствором, что приводит к снижению активной обменной кислотностей почвы. Преимущество настоящей разработки заключается в простоте получения предлагаемого нами мелиоранта, дешевизне и низких энергозатратах его использования, а также отсутствии негативного радиационного фона, характерного для веществ подобного рода.
Предлагаемое нами удобрение-мелиорант характеризуется высокой катионообменной способностью и образованием свободных гидроксильных групп в почвенном растворе, что приводит к повышению суммы поглощенных оснований почвы, возрастанию ее буферной способности по отношению к кислой среде. Схематически процесс нейтрализации кислотности за счет содержащихся в предлагаемом нами удобрении-мелиоранте катионов и гидроксильных групп можно выразить следующим образом:
(ППК)2H++Kt+2=ППК)Kt2++2H+
2H++2OH-=2H2O
Более того, при попадании в почву настоящего удобрения-мелиоранта происходит повышение содержания доступных форм фосфора и обменных форм калия, что обеспечивает его использование в производстве как минерального сложного удобрения. Состав для проведения исследований получали путем специальной обработки глауконитового песчаника горных пород. Исследования проводили в ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет, кафедра агрохимии и институт прикладной экологии. Аттестат аккредитации лаборатории №РОСС RU.0001.21АЮ62 выдан 26.06.2009 и действителен до 29.06.2014. В таблице 1 представлены химические и агрохимические показатели удобрения-мелиоранта на основе глауконита.
Химический состав и агрохимические свойства удобрения-мелиоранта на основе глауконита.
Анализируя химические показатели, приведенные в таблице 1, можно отметить, что сумма оксидов составляет 78,58%.
Эффективность предлагаемого нами удобрения-мелиоранта подтверждена проведением полевых исследований (табл.2). Прибавка урожайности озимой пшеницы в условиях применения удобрения-мелиоранта на основе глауконита на лугово-черноземной почве Северо-Западного Кавказа составила 6,5 ц/га.
Структура элементов урожая и урожайность озимой пшеницы в условиях применения удобрения-мелиоранта на основе глауконита на лугово-черноземной почве
| Таблица 2 | ||
| Показатель | Без применения удобрения-мелиоранта на основе глауконита | С применением удобрения-мелиоранта на основе глауконита |
| Высота растений, см | 50,1 | 48,6 |
| Вес растений, г | 2,2 | 2,5 |
| Длина колоса, см | 8,2 | 8,9 |
| Вес зерна с колоса, г | 1,5 | 1,7 |
| Число зерен с растения, шт | 35,2 | 38,2 |
| Вес зерна со всего снопа, г | 645,0 | 670,0 |
| Масса 1000 зерен, г | 40,0 | 42,0 |
| Количество стеблей в снопе, шт. | 500 | 591,0 |
| Вес снопа без корней, г | 1000,0 | 1110,0 |
| Урожай зерна, ц/га | 53,5 | 60,0 |
Положительное влияние предлагаемого нами продукта на почвенно-экологическое состояние и агрохимические свойства подтверждено проведением почвенно-агрохимических исследований опытного участка. Установлено, что применяемое удобрение-мелиорант на основе глауконита на лугово-черноземной почве способствовало повышению содержания фосфора и калия в почве, а также снижению ее кислотности. Более того, оно не является источником тяжелых металлов (табл.3).
Влияние удобрения-мелиоранта на основе глауконита на почвенно-экологическое состояние лугово-черноземной почвы
| Таблица 3 | ||
| Показатель | Без применения удобрения-мелиоранта на основе глауконита | С применением удобрения-мелиоранта на основе глауконита |
| рН водная, ед. рН | 6,3 | 6,5 |
| рН солевая, ед. pH | 5,4 | 5,6 |
| Гумус, % | 2,7 | 2,7 |
| ЕКО, мг-экв/100 г, почвы | 36,8 | 41,5 |
| Азот нитратный, мг/кг | 17,7 | 19,5 |
| Азот аммонийный, мг/кг | 5,5 | 5,9 |
| Фосфор по Чирикову, мг/кг | 190,0 | 211,8 |
| Калий по Чирикову, мг/кг | 351,6 | 384,8 |
| Цинк подвижный, мг/кг | 5,7 | 5,5 |
| Кадмий подвижный, мг/кг | 0,075 | 0,07 |
| Свинец подвижный, мг/кг | 3,7 | 3,5 |
| Медь подвижная, мг кг | 5,7 | 5,6 |
| Общий цинк, мг/кг | 67,0 | 65,1 |
| Общий кадмий, мг/кг | 0,58 | 0,55 |
| Общий свинец, мг/кг | 18,5 | 19,3 |
| Общая медь, мг/кг | 17,3 | 18,2 |
Радиологическая безопасность подтверждена исследованиями, проведенными в Аккредитованном испытательном лабораторном центре ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Адыгея». Аттестат аккредитации №ГСЭН.RU/ЦОА.051 от 29.05.2007 действителен до 29.05.2012. Результатами исследований установлено, что удельная эффективная активность природных радионуклидов составляет не более 78 Бк/кг, при норме 370 Бк/кг.
В ходе проведенных исследований установлено, что предлагаемое удобрение-мелиорант на основе глауконита способствует повышению содержания обменного калия и подвижного фосфора в почве, а также способствует снижению ее кислотности. При этом доказано повышение урожайности сельскохозяйственных культур, которая на примере озимой пшеницы увеличивается на 6,5 ц/га на фоне применения предлагаемого нами удобрения-мелиоранта.
Удобрение-мелиорант для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и снижения кислотности почвы, отличающееся содержанием глауконитового песчаника с количеством различных оксидов - 78,58%; калия - 9,8%; фосфора - 6,8% и прочих примесей - 4,82%.