ГРАНУЛИРОВАННОЕ СЛОЖНОЕ МИНЕРАЛЬНОЕ УДОБРЕНИЕ ДЛЯ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ
GRANULAR COMPOUND MINERAL FERTILISER FOR SUGAR BEET

Изобретение относится к технологии получения сложного азотнофосфорнокалийного (NPK) удобрения для сахарной свеклы и может быть использовано в сельском хозяйстве.
2
5
3
3
4
2
5
2
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 PO, а аммиак на нейтрализацию подают в количестве, необходимом для достижения в готовом продукте мольного отношения NН:НРO, 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% PO, 24-25% КО, 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.
2
3
2
2
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 РO, 10-40% калия в пересчете на КO, 5-17% натрия в пересчете на NaO. Применение данного удобрения под сахарную свеклу на дерново-подзолистых почвах позволяет повысить урожайность и сахаристость культуры.
2
5
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 PO, 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
3
3
4
3
3
4
2
5
2
2
2
5
2
2
2
2
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 NН:НРO, 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 NН:НРO, равного 1,0-1,2, обеспечивает нейтральность удобрения, неслеживаемость продукта. Гранулированное сложное удобрение содержит 12-12,4% азота, 12-12,2% PO, 14,4-15,6% КО, 2,5-4% NaO и 10-11% сульфатов в пересчете на серу, 0,8-1,2% влаги. Соотношение питательных веществ в удобрении N:PO:KO:NaO=1:1:1,25-1,3:0,2-0,33. В удобрении соотношение натрия и калия в пересчете на Na О и КО составляет 0,17-0,27:1.
2
5
2
2
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:РO:КО:NaO=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.
2
2
5
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 КO, 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 РO, 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
2
5
3
3
4
2
5
2
2
2
5
2
2
2
2
Удобрение получают путем нейтрализации смеси 17,3 т экстракционной фосфорной кислоты концентрацией 36% PO 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 NН:НРO, 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% РO, 15,2% КО, 2,5% NaO и 11% сульфатов в пересчете на серу, 1,0% влаги. Соотношение питательных элементов N:РО:КО:NaO в удобрении равно 1: 1: 1,25: 0,21. Соотношение натрия и калия в пересчете на NaO и КО 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
2
5
3
3
4
2
5
2
2
Удобрение получают путем нейтрализации смеси 17,0 т экстракционной фосфорной кислоты концентрацией 36% PO 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 NН:НРO, 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% РO, 15,0% КО, 3,0% NaO и 11% сульфатов в пересчете на серу, 1,0% влаги.
2
5
2
2
2
2
Соотношение питательных элементов N:PO:КО:NaO в удобрении равно 1:1:1,3:0,25. Соотношение NaO:KO 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
2
5
3
3
4
2
3
2
2
2
3
2
2
2
2
Удобрение получают путем нейтрализации смеси 17,0 т экстракционной фосфорной кислоты концентрацией 36% PO 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 NН:НРO, 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% РО, 15,0% КО, 4,0% NaO и 10,5% сульфатов в пересчете на серу, 1,0% влаги. Соотношение питательных элементов N:РO:KO:NaO в удобрении равно 1:1:1,3:0,33. Соотношение NaO:КО 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.
2
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 м, 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).
2
2
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 NaO и KO, потребляемых сахарной свеклой из почвы (таблица, состав 4).
2
2
С повышением содержания хлористого натрия более 9% также снижаются агрохимические свойства удобрения. Уменьшение эффективности обусловлено нарушением оптимального соотношения между NaO и КО, 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