СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОГО ОРГАНИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ (БАОУ)
METHOD FOR PRODUCTION OF BIOLOGICALLY ACTIVE ORGANIC FERTILISER (BAOF)

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к агрохимии.
Аналоги изобретения
Известен способ переработки органических отходов животного происхождения в кормовой белок и биогумус (патент РФ №97104014, опубл. 11.10.1998 г.), при котором переработка органических отходов осуществляется путем смешивания отходов животного происхождения в виде навоза и птичьего помета, а также компонентов, имеющих питательную и удобрительную функцию.
Недостатком этого способа является многоэтапность процесса компостирования (смешивание отходов и червей или их коконов, само компостирование в емкостях, отделение червей от полученного биогумуса).
Известен способ полевого круглогодичного вермикультивирования (патент РФ №2204900, 27.052003 г., бюл. №15), при котором проводится предварительная подготовка основных компонентов субстрата, их смешивание, заселение субстрата червями, культивирование в поле, закладывание летних вермибуртов.
Недостатком этого способа является слишком трудоемкое и энергоемкое производство, включающее три цикла вермикультивирования, нерациональное использование более интенсивных циклов теплового периода вермикультувирования.
Известен способ получения биокомпоста (патент РФ №2051883, 01.10.1996 г.), при котором утилизация отходов птицеводческих хозяйств производится путем компостирования в ферментаторе смесей птичьего помета и органического наполнителя при влажности 40-45%, температуру придерживают выше 50-55°С.
9
11
Наиболее близким по технической сущности заявляемому является способ получения бактериального удобрения (патент РФ №2286323, 27.10.2006 г.), при котором вермикомпостирование осуществляется в течение 2-3 месяцев при температуре 16-32°С в естественных условиях. После срока компостирования, и отделения червей из биогумуса, и подсушивания до влажности 50-60% в вермикомпост вносят штамм бактерии Bacillus megaterinm var. Phosphaticum 319 с титром 10-10.
Недостатком этого способа является большая трудоемкость процесса, которая включает несколько производственных этапов (предварительная нейтрализация навоза до рН 7-8, культивирование и отделение червей из биогумуса, его подсушивание, фасование в пакеты и автоклавирование).
В заявляемом способе весь процесс приготовления биологически активного органического удобрения проходит в бурте на открытом пространстве с использованием штамма бактерии Bacillus subtilis ТНП-3 при мезофильном режиме.
В основу изобретения положена задача разработки энерго- и ресурсосберегающего способа приготовления биологически активного органического удобрения в условиях вечной мерзлоты.
Технической задачей заявляемого изобретения является устранение указанных недостатков, убыстрение микробиологических процессов разложения органических веществ, получение биологически активных органических удобрений путем использования в процессе приготовления активного штамма бактерий Bacillus subtilis ТНП-3-ДЕП, высококачественного, экологически чистого, экономически эффективного органического удобрения для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и сохранения плодородия мерзлотной почвы.
Биологически активное органическое удобрение (БАОУ) представляет собой продукт биоконверсии в буртах с использованием любых органических отходов (навоз, торф, солома и др.) и биопрепарата на основе депонированного местного штамма бактерий Вас.subtilis ТНП-3-ДЕП, который использовался для обеззараживания навоза и помета (патент РФ №2105810, 27.02.1998). Биопрепараты в сочетании с органическим отходом (навоз, помет, торф и др.) усиливают потребление питательных веществ растениями из почвы и удобрений, продуцирование физиологически активных веществ и усиление защитных функций организма.
Культуру бактерий получают из штамма бактерий Bacillus subtilis ТНП-3-ДЕП, депонированного в коллекции микроорганизмов Всероссийского государственного института контроля стандартизации и сертификации ветеринарных препаратов (ВГНКИ) (справка о депонировании штаммов от 6 февраля 2001 г. №181/15) и ВНИИСХМ (справка о депонировании от 28 марта 2006 г №88/03).
Штаммы могут быть получены в лаборатории по разработке микробных препаратов ГНУ Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, ВГНКИ и в НИИ сельскохозяйственной микробиологии.
Штамм бактерий Bacillus subtilis ТНП-3-ДЕП выращивают в мясопептонном агаре рН 7,0-7,2 в течение 5-7 суток при 37°С, затем суспензируют в физиологическом растворе хлористого натрия в концентрации 5 млрд микробных клеток в 1 мл.
Технический результат решается тем, что в способе приготовления биологически активного органического удобрения внесенный в навоз крупного рогатого скота и соломы в качестве наполнителя в соотношении 1,0:0,1 штамм бактерий Bacillus subtilis, размножаясь, участвует в процессе разложения органических веществ (навоза, соломы). При этом происходит убыстрение процессов ферментации, обогащение навоза активным штаммом бактерий Bacillus subtilis и обеззараживание органического вещества (навоза, соломы) от патогенных микробов и яиц гельминтов, наибольшее накопление питательных элементов в удобрении.
Объективность технического результата подтверждается данными полевого опыта по приготовлению биологически активного органического удобрения и лабораторных исследований проб удобрений на микробиологические, агрохимические анализы. Полученные данные по изучаемому варианту (заявленного изобретения) проанализированы в сравнении с контрольным вариантом. За контроль принимается удобрение по ближайшему аналогу - полуперепревший навоз КРС без внесения суспензии штамма бактерий Вас.subtilis ТНП-3-ДЕП. Общая численность микроорганизмов в биологически активном органическом удобрении при внесении штамма бактерий повышается 1,5 раза, коэффициент минерализации составил 0,3 (в контроле - 0,2), что показывает убыстрение созревания биологически активного органического удобрения.
Исследования патогенной микрофлоры - энтеробактерий, потенциальных возбудителей кишечных инфекций, проведенные в лаборатории разработки микробных препаратов ГНУ ЯНИИСХ, во время приготовления биологически активного органического удобрения, показали, что дегельминтизация происходила в июле, в варианте отмечено отсутствие яиц гельминтов, жизнеспособных семян сорных растений.
Таким образом, в процессе биоконверсии навоза крупного рогатого скота с наполнителем в качестве соломы с использованием активного штамма бактерий Bacillus subtilis достигается ее обеззараживание, повышается содержание питательных веществ и обогащение органического удобрения активными штаммами бактерий Bacillus subtilis, что обеспечивает получение качественного, экологически чистого, биологически активного органического удобрения (БАОУ).
9
11
Заявленный способ приготовления биологически активного органического удобрения отличается от способа обеззараживания птичьего помета и навоза от патогенных микроорганизмов штаммом бактерий Bacillus subtilis (патент РФ №2105810, 1998 г.), от способа получения биокомпоста (патент РФ №2051883, 2007 г.) и от способа получения бактериального удобрения (патент РФ №2286323, 27.10.2006 г.) тем, что переработка органического отхода (навоза с соломой в качестве наполнителя) проводится в мезофильном режиме, при температуре бурта не выше 50°С, влажности 35-42% в открытом пространстве с частичным использованием укрывных материалов (досок, полиэтиленовой пленки, земли и др.) от негативного влияния окружающей среды. Убыстрение процесса ферментации, накопление питательных веществ и активных штаммов бактерий в органическом удобрении достигается при внесении в навоз с соломой местного штамма микроба - Bacillus subtilis ТНП-3-ДЕП. При том что обеззараживание навоза (патент РФ №2105810, 1998 г.) и помета 0,5% суспензией Bacillus subtilis «ТНП-3» происходило в условиях компостирования, т.е. в термофильном режиме, при способе получения бактериального удобрения условия компостирования происходили при температуре 16-32°С, влажности субстрата выше 50-60%, компостирование происходит с помощью червей. Штамм бактерий вносится после вермикомпостирования, при этом сначала проделывается отделение червей, потом подсушивание субстрата. Штамм бактерий Bacillus megaterium var.Phosphaticum 319 с титром 10-10 не участвует в процессе вермикомпостирования.
Заявленный способ осуществляется следующим образом.
В данном способе приготовления БАОУ в качестве органического отхода использовали свежий навоз крупного рогатого скота с соломой в качестве наполнителя (соотношение 1,0:0,1). Свежий навоз и солому закладывали в бурт размером 200×200×100 см, объемом на 1 тонну, обрабатывали с помощью ручного гидравлического опрыскивателя суспензиями культур Вас.Subtilis ТНП-3-ДЕП из расчета 1 млрд клеток на 1 т органического отхода. Во время приготовления биологически активного органического удобрения провели перелопачивание бурта в июле, что обеспечивало температуру в навозе до 50°С, влажность - 35-42%, т.е. условия созревания навоза соответствовали оптимальным условиям жизнедеятельности мезофильных микробов. Через 3 месяца из навоза с соломой, обогащенного активным штаммом бактерий Вас.Subtilis, получено биологически активное органическое удобрение (БАОУ).
Технологический процесс приготовления биологически активного органического удобрения состоит из следующих операций: - доставка свежего навоза, соломы и биопрепарата на площадку;
- формирование буртов из свежего навоза КРС и соломы;
- внесение в буртах суспензии штамма бактерий Bac.subtilis-ТНП-3-ДЕП;
- выдерживание на площадке с проведением перебуртовок;
- хранение готовых удобрений для реализации или внесения на поля.
Использование заявляемого изобретения при приготовлении удобрения методом биоконверсии позволяет получить биологически активное органическое удобрение, удобное для транспортировки и внесения в почву, потери питательных веществ резко сокращаются. Процесс биоконверсии происходит в аэробных условиях под воздействием микрофлоры при мезофильном режиме. При температуре саморазогревания навоза до 50°С происходит уничтожение семян сорных растений, в результате жизнедеятельности активных штаммов бактерий Bac.subtilis ТНП-3-ДЕП происходит обеззараживание условно-патогенных и патогенных микроорганизмов и минерализация трудноусвояемых форм питательных веществ.
Технология обеспечивает получение стабильных результатов приготовления и применения биологически активного органического удобрения.
По результатам наших исследований, проведенных в ОПХ «Покровское», внесение в мерзлотную почву биологически активного органического удобрения (БАОУ), обогащенного штаммом бактерий Вас.subtilis ТНП-3-ДЕП, повышало урожайность картофеля сорта Полет до 125 ц/га с прибавкой урожая к контролю (полуперепревший навоз не обогащенный штаммом бактерий Вас.subtilis ТНП-3-ДЕП) на 58%, способствовало повышению качества клубней картофеля, при этом содержание нитратов в клубнях картофеля снижается на 25 мг/кг, выход здоровых клубней нового урожая увеличивается на 7%, увеличивается содержание гумуса в почве на 0,1%, повышается биологическая активность мерзлотной почвы. Рентабельность применения БАОУ на посевах картофеля составляла 51%.