ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНОЕ КОМПЛЕКСНОЕ УДОБРЕНИЕ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
ORGANOMINERAL COMPLEX FERTILISER AND METHOD OF ITS OBTAINING

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к технологии получения органо-минеральных комплексных удобрений из торфа и органических остатков, и может быть использовано для получения комплексных удобрений, которые повышают урожайность сельскохозяйственных культур и качество продукции.
Известны различные типы удобрений, служащие для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Например, 1. Сапропелевый концентрат, содержащий гуминовые кислоты, и полученный в результате обработки влажного сапропеля щелочным агентом, причем в качестве сапропелевого концентрата используют продукт обработки влажного сапропеля золой под воздействием ультразвука, содержащий не менее 2,7 г/л гуминовых кислот и имеющий pH 9,8-12,5.
2. Способ получения сапропелевого концентрата, содержащего гуминовые кислоты, путем обработки влажного сапропеля щелочным агентом, при этом в качестве щелочного агента используют золу и обработку проводят под воздействием ультразвука при соотношении 2-10 мас.ч. золы на 100 мас.ч. влажного сапропеля.
Патент РФ на изобретение №2088557, МКИ: C05F 7/00; д. публ. 2005.11.20. Известен «Способ получения комплексного органоминерального удобрения», путем смешивания измельченного бурого угля с мочевиной и обработки полученной смеси электромагнитным полем, причем к полученной смеси добавляют измельченный глауконитовый песок при массовом соотношении компонентов 0,9:0,9:0,2, подвергают ее облучению высокочастотным электромагнитным полем частотой (1500+50) МГц в течение 3-5 мин, затем нагревают ее до 75-80°С и выдерживают при данной температуре 5 мин при постоянном перемешивании.
Патент РФ на изобретение №22119147, МПК: C05F 11/02; д. публ. 2003.12.20.
Известно «Органоминеральное удобрение», включающее бурый уголь, торф, кальцийсодержащий компонент и минеральные удобрения, причем в качестве кальцийсодержащего компонента оно содержит внепечную пыль-отход цементного производства, а в качестве минеральных удобрений-фосфоритную муку, поташ и карбамид при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Бурый уголь
12-24
Внепечная пыль
9-15
Фосфоритная мука
20-15
Поташ
4-6
Патент РФ на изобретение №2151757, МПК: C05F 11/02, д. публ. 2000.06.27.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является «Способ получения органоминеральных удобрений», основанный на кавитационном диспергировании гуматсодержащих веществ с последующим дополнительным введением микроэлементов, заключающийся в том, что предварительно приготавливают смесь расвора щелочи с pH не менее 12 с гуматосодержащим веществом, после чего производят кавитационное диспергирование воздействием ультразвуковым излучением из расчета удельной мощности 1-4 Вт на 1 см зоны обработки смеси в течение 5-15 мин, далее добавляют в эту смесь фосфорную кислоту в количестве, обеспечивающем снижение pH до 2-1, затем обрабатывают этот раствор ультразвуковым излучением тех же параметров в течение того же диапазона времени, далее полученный раствор смешивают с щелочью, в количестве, обеспечивающем нейтрализацию раствора до pH 7-7,5 и далее вводят в полученное жидкое гуминовое удобрение питательные микроэлементы. Патент РФ на изобретение №2350587, МПК: C05F 11/02, д. публ. 2009.03.27.
К техническому результату относится повышение эффективности действия комплексного удобрения на урожайность сельскохозяйственных культур за счет использования в удобрении высокого и сбалансированного содержания быстрорастворимых гуматов калия и элементов минерального питания.
Кроме того, органо-минеральное комплексное удобрение «Геотон» обладает повышенной, по сравнению с аналогами, доступностью для растений, активизирует биохимические процессы в растениях, стимулирует улучшение их иммунитета, значительно увеличивает эффективность корневого и не корневого питания растений, в результате чего значительно повышается урожайность сельскохозяйственных культур и качество продукции.
Технический результат достигается за счет того, что «Органо-минеральное комплексное удобрение и способ его получения» содержит в качестве гуматсодержащих веществ торф, минеральные компоненты и питательные микроэлементы. Причем в состав комплекса вводят азотно-аммиачную составляющую в виде мочевины и воду, обработанную УФ-излучением, при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Торф
5,1
Гидроокись калия КОН
11,40
Мочевина CO(NH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>
7,6
Ортофосфорная кислота H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>
12,6
Вода H<sub>2</sub>O
63,3
при этом полученное удобрение характеризуется следующим содержанием элементов, вес.%:
Азот N
9-14
окись калия K<sub>2</sub>O
23-29
Фосфорный ангидрид P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>
23-25
Органическое вещество
32-45
(в котором содержание гуматов калия 9-12%)
3
3
3
4
2
2
2. Способ получения органо-минерального комплексного удобрения, путем кавитационного диспергировании гуматсодержащих веществ воздействием ультразвуковым излучением. В дальнейшем смесь обрабатывают ортофосфорной кислотой, и смешивают полученный раствор со щелочью. Затем вводят в полученное жидкое гуминовое удобрение питательные микроэлементы. При этом предварительно воду обрабатывают УФ-излучением, затем осуществляют кавитационное диспергирование измельченного торфа этой водой, при соотношении торф:вода, равном 1,6:20. В полученную суспензию добавляют в соотношении 1:1 гидроокись калия, а гидролиз смеси осуществляют в реакторе в течение 10 минут при смешивании и одновременной обработке ее в магнитном поле с магнитной энергией 300 кДж/м, создаваемым с помощью магнитов из неодим-железо-бариевоего сплава. Затем смесь, предварительно обработанную в течение 2-3 минут ультразвуковым излучением, нейтрализуют 100% ортофосфорной кислотой HPO в количестве, необходимом для достижения раствора рН=7-7,5. В том же реакторе в смесь вводят мочевину CO(NH), при соотношении мочевина:смесь, равном 1:12. Затем твердые примеси отделяют с помощью центрофуги, а полученный продукт снова направляют в реактор, в котором вторично обрабатывают магнитным полем с той же магнитной энергией 300 кДж/м.
Примеры конкретного выполнения способа.
2
5
2
«Геотон» хорошо растворим в воде и может применяться с использованием традиционных технологий внесения жидких агрохимикатов, совместим с большинством промышленные) используемых удобрений и средств защиты растений. Из применяемых в настоящее время в сельском хозяйстве гуминовых удобрений и удобрительных комплексов только Геотон характеризуется более высоким содержанием гуматов и элементов минерального питания растений (N, PO и KO) - см. табл.1.
2
Таким образом, только «Геотон» характеризуется содержанием гуминовых веществ в пределах 9-12%. При поверхностной, листовой обработке концентрат разводится водой в соотношении: 2,5-3 л «Геотона» на 1000 л воды. Норма внесения - 300 л/га (0,03 л/м), 1-3 раза за вегетационный период.
При предпосевной обработке семенного материала концентрат разводится в соотношении 2,0 л препарата на 80 л воды. Расход 10 л на 1 тонну семян. «Геотон» впервые был испытан в производственных условиях СПТК Комаричи Комаричского района Брянской области в 2008 г.
Производственный эксперимент, был заложен на поле яровой пшеницы сорта «Михаэль». Почвенный покров представлен серыми лесными среднесуглинистыми почвами, содержание гумуса составляет 2,5%, подвижных фосфора и калия 19-20 мг на 100 г почвы соответственно. Реакция почвенного раствора нейтральная, pH=6.5-6.8. Посевы пшеницы были обработаны водным раствором препарата (в дозе 750 г препарата в 300 литрах воды на 1 га) путем обработки вегетирующих растений с помощью промышленной установки (опрыскиватель штанговый ОПШ-18). Обработка проводилось дважды: в конце фаз выхода в трубку и колошения. Всего было обработано 7 га посевов. Эксперимент проводился на фоне агротехнических и агрохимических мероприятий, применяемых в хозяйстве.
Агрохимические мероприятия, применяемые в хозяйстве на посевах яровой пшеницы, включали:
- внесение Азофоски (N:P:K=16:16:16) под основную обработку, 1 ц/га физ. вес);
- подкормку аммиачной селитрой в фазы: кущение, выход в трубку, молочная спелость (по 1 ц/га при каждой обработке);
- подкормку Кемирой (N:P:K=18:18:18) 2 раза за сезон по листовой поверхности в жидком виде (по 2 кг/га физ.веса);
- обработку стимуляторами роста «Альбид» и «Новосилк» - по всходам яровой пшеницы;
- обработку гербицидами, фунгицидами и пестицидами - в течение вегетационного периода.
Испытания показали, что «Геотон», внесенный дважды в качестве листовой подкормки, оказал положительное влияние на состояние растений пшеницы. На опытном участке полностью отсутствовало полегание посевов. Наблюдалось наличие более мощной соломы, увеличенного по сравнению с контролем колоса и более раннее созревание зерна. Урожайность зерна на участке, обработанном комплексом, была выше на 13,7 ц/га (на 44,2%) по сравнению с урожайностью на участке без обработки препаратом. Урожайность соломы также была выше контрольной на 12,8 ц/га (на 54,7%). Вес 1000 зерен с опытного поля оказался выше, чем на контроле, на 11,0% (Табл. 2).
Статистически значимых различий в биохимических показателях зерна (содержании золы, протеина, жира, клетчатки) с контрольного и опытного участков не обнаружено, все они обусловлены сортовыми особенностями выращиваемого сорта Михаэль (Табл. 3).
KCl
2
5
2
Производственные испытания «Геотона» на зерновых культурах были проведены на экспериментальной базе ГНУ Калужский НИИСХ РАСХН (Перемышльский район, Калужской области) в 2009 г. по общепринятой методике (Журбицкий, 1968). Почва - серая лесная среднесуглинистая: pH 5,6-6,6; PO - 200 мг/кг, KO - 150 мг/кг почвы, гумус - 2,9%. Культура - ячмень, сорт «Hyp» и овес, сорт «Привет». Комплексом обрабатывали вегетирующие растения ячменя и овса в фазу кущения в дозе 1000 мл маточного раствора на 300 л воды на 1 га.
Применение «Геотона» в фазу кущения растений повысило урожай зерна ячменя с 33,4 до 45,8 ц/га, т.е. на 37% по сравнению с контролем (вариантом без обработки препаратом). Урожайность овса при этом возросла с 42,2 до 57,4 ц/га (на 36%) - табл.4.
M
Испытания «Геотона» на картофеле различных сортов на дерново-подзолистых и серых лесных почвах проводили в серии полевых опытов в 2009-2010 гг. в различных хозяйствах Калужской области. Утверждены 10 актов испытаний «Геотона». Несмотря на неблагоприятные погодные условия 2010 г., обработка клубней картофеля различных сортов перед посадкой органо-минеральным препаратом Геотон на дерново-подзолистых и серых лесных почвах в хозяйствах различных форм собственности Калужской области способствовала повышению урожайности на 10-20%, а обработка вегетирующих растений в фазы массовых всходов и перед цветением - на 10-25% по сравнению с контролем (технология хозяйства). Содержание крахмала в клубнях при этом повысилось.
KCl
На базе ГНУ Калужский НИИСХ Россельхозакадемии испытания были проведены в 2010 г. на картофеле, сорт Удача, на серой лесной почве. Содержание гумуса в почве - 2,3%, pH 5,6; гидролитическая кислотность - 3,6 мг-экв/100 г почвы, содержание подвижного фосфора и обменного калия - 214 и 131 мг/кг почвы, содержание в почве нитратного азота - 21, аммонийного - 39 мг/кг почвы, соответственно. При обработке клубней «Геотоном» перед посадкой урожайность картофеля повысилась на 17,5% а количество товарных клубней - на 23%; при обработке растений картофеля препаратом в период массового появления всходов - на 19,5 и 33% по сравнению с контролем, соответственно (табл.5). Содержание крахмала при обработке клубней «Геотоном» перед посадкой повысилось на 1,17% по сравнению с контролем.
KCl
2
5
2
KCl
2
5
2
Результаты производственных испытаний в 2009 г.в условиях полевого опыта на картофеле, сорт Удача, на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве в КФХ «Петухов» в Бабынинском районе Калужской области (содержание гумуса - 1,82%, pH 4,5; гидролитическая кислотность - 4,23 мг·экв/100 г почвы, содержание PO - 147, KO - 136 мг/кг почвы), показали существенное повышение урожайности клубней при использовании комплекса (на 98 ц/га, или на 25% по сравнению с контролем) (табл.6). В неблагоприятном по погодным условиям 2010 г. применение «Геотона» на картофеле, сорт Елизавета, способствовало повышению урожайности клубней на 10%. В КХ «Братья Фетисовы» на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве (содержание гумуса - 2,15%, pH 5,3; гидролитическая кислотность - 1,98 мг·экв/100 г почвы, содержание PO - 183, KO - 84 мг/кг почвы) обработка посевов картофеля Геотоном способствовала повышению урожайности клубней картофеля, сорт Винетта, - на 14%, сорт Удача - на 21%, сорт Скарб - на 19% по сравнению с контролем (технология хозяйства) (табл.7).
KCl
2
5
2
В ОАО «Родина» Малоярославецкого района Калужской области опыты с обработкой картофеля «Геотоном» проводились на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве. Содержание гумуса в почве - 1,73%, pH 4,9; гидролитическая кислотность составляла 2,62 мг·экв/100 г почвы, содержание PO - 152, KO - 121 мг/кг почвы. Результаты испытаний показали, что обработка растений картофеля, сорт Бриз, «Геотоном» в фазу массовых всходов повысила урожайность клубней на 16-19% по отношению к контролю, а обработка смеси сортов (Винетта, Джилла, Розалин) препаратом в фазу цветения - на 11% (табл.8).
Предпосадочную обработку картофеля «Геотоном» следует совместить с обработкой клубней рекомендуемыми против болезней и вредителей препаратами, проводить тракторами МТ3-82, Fend-310 или другими имеющимися в хозяйствах сельскохозяйственными машинами КСМ-4А, GRIMME и др. в день посадки картофеля (для Нечерноземной зоны РФ для картофеля средних и поздних сортов - с конца первой декады мая до конца месяца). В условиях полевого опыта в СПТК АФ «Культура» (Брянская область) на дерново-подзолистой почве одноразовая обработка листьев капусты, сорт Селема, «Геотоном», в фазу начала формирования вилка, способствовала повышению урожайности данной культуры с 417,9 до 470,2 ц/га, то есть на 13% по сравнению с контролем.
Таким образом, органо-минеральное комплексное удобрение «Геотон» является высокоэффективным препаратом на основе торфа, существенно повышающим продуктивность зерновых культур, картофеля и капусты при применении на дерново-подзолистых и серых лесных почвах.
«Геотон» предназначен для поверхностной обработки вегетирующих растений, и предпосевной обработки семян зерновых культур, картофеля и овощей, применяется в жидком виде методом опрыскивания.
Обработку вегетирующих растений картофеля «Геотоном» следует проводить в фазу появления массовых всходов, или перед началом бутонизации, с помощью опрыскивателя штангового ОПШ-1 или других, имеющихся в хозяйствах, на фоне агротехнических и агрохимических мероприятий, применяемых в соответствующих хозяйствах. Рентабельность применения органо-минерального комплекса Геотон составляет 220%.
Следовательно, предложенный в качестве изобретения «Органо-минеральное комплексное удобрение (ОМК «Геотон») и способ его получения» позволяют получить комплекс, который за счет высокого, сбалансированного содержания в удобрении быстрорастворимых гуматов калия и элементов минерального питания растений (NPK), а также повышенной, по сравнению с аналогами, доступностью для растений, активизирует биохимические процессы в растениях, стимулирует улучшение их иммунитета, значительно увеличивает эффективность корневого и не корневого питания растений, в результате чего значительно повышается урожайность сельскохозяйственных культур и качество продукции.
Таблица 1
Название применяемого препарата
Гуминовых кислот
Солей гуминовых кислот (гуматов)
N (азота общего)
P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>
К<sub>2</sub>О
Гуминовое удобрение ЭДАГУМ<sup></sup>СМ
30-35 г/л (3,0-3,5%)
Жидкий препарат Гумистим, стимулятор роста растении на основе торфа (разработчик -Сибирский НИИ торфа)
4,5-4,8%
Комплексное гуминовое удобрение Теллура - М
8 г/л (0,8%)
1,2 г/л (0,12%)
5 г/л (0,5%)
3 г/л (0,3%)
Комплексное гуминовое удобрение Феникс
25 г/л (2,5%)
12 г/л (1,2%)
5 г/л (0,5%)
3 г/л (0,3%)
Жидкое гуминовое органо-минеральное удобрение ГУМАТ КАЛИЯ торфяной жидкий
80 г/л (8%)
0,35 мг/л (0,035%)
1,46 г/л (0,146%)
-
СТИМУЛАЙФ - жидкое органо-минеральное удобрение
1,8-2,0%
Сухое торфо-гуминовое удобрение «ФЛОРА-С»
12 г/л (1,2%)
OOO «Аграрные технологии» выпускает гуматизированные минеральные удобрения: Гуматизированная мочевина
1,8-2%
46,2%
Гуматизированный суперфосфат
2,8%
20%
Азофоска гуматизированная
1,9%
16%
16%
16%
Нитрофоска гуматизированная
1,8%
11%
10%
11%
Диаммофоска гуматизированная
1,8%
12,5%
20%
20%
Таблица 2
Влияние «Геотона» на урожайность и вес 1000 зерен яровой пшеницы сорт «Михаэль» на серой лесной почве
Урожайность, ц/га
Вес 1000 зерен, г
Зерно
Солома
Контроль - технология хозяйства
30,5±1,2
23,4±1,2
33,67±0,06
Применение ОМК 2 раза за вегетацию
44,2±1,5
36,2±1,3
37,14±0,08
Таблица 3
Биохимические показатели зерна яровой пшеницы при обработке «Геотоном»
Содержание в % на абсолютно сухое вещество
золы
протеина
жира
клетчатки
Контроль - технология хозяйства
1,26±0,05
18,22±0,50
3,02±0,06
1,16±0,04
Применение ОМК 2 раза за вегетацию
1,28±0,05
18,11±0,45
3,04±0,08
1,06±0,04
Таблица 4
Влияние Геотона на урожайность ячменя и овса на серой лесной почве
Вариант опыта
Урожай зерна, % к контролю
ячменя
овса
Контроль - технология хозяйства без обработки Геотоном<sup>M</sup>
100
100
Обработано Геотоном<sup>M</sup>
137
136
Таблица 5
Влияние Геотона на урожайность и качество картофеля на серной лесной среднесуглинистой почве (опыты ГНУ Калужский Россельхозакадемии, 2010 г.)
Вариант опыта
Урожайность клубней картофеля, %к контролю
Количество товарных клубней, % к контролю
Содержание крахмала, %
Сорт Удача
Контроль - технология хозяйства без обработки Геотоном
100
100
14,41
Обработка клубней Геотоном перед посадкой
117,5
123
15,58
Обработка растений Геотоном в период массового появления всходов
119,5
133
15,16
Таблица 6
Влияние Геотона на урожайность картофеля на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве (Бабынинский район Калужской обл., 2009-2010 гг.).
Вариант опыта
Урожайность клубней картофеля, % к контролю
Сорт Удача
Сорт Елизавета
Контроль - технология хозяйства без обработки Геотоном<sup>M</sup>
100
100
Обработка Геотоном<sup>M</sup>
125
110
Таблица 7
Влияние Геотона на урожайность картофеля различных сортов на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве (Думиничский район Калужской обл., 2010 г.
Вариант опыта
Урожайность клубней картофеля, % к контролю
Сорт Винетта
Сорт Удача
Сорт Скарб
Контроль - технология хозяйства без обработки Геотоном<sup>M</sup>
100
100
100
Обработка Геотоном<sup>M</sup>
114
121
119
Таблица 8
Влияние Геотона на урожайность картофеля различных сортов на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве (Малоярославецкий район Калужской обл., 2010 г.)
Вариант опыта
Урожайность клубней картофеля, % к контролю
Сорт Бриз (предшественник - картофель), фаза массовых всходов
Сорт Бриз (предшественник - пар), фаза массовых всходов
Сорта: Винетта-34%, Джилла-33%, Розалин-33%, фаза цветения
Контроль - технология хозяйства без обработки Геотоном
100
100
100
Обработка Геотоном<sup>М</sup>
119
116
111