Биокатализатор

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к производству торфяных удобрений, и может быть использовано для повышения плодородия почв. Цель изобретения - повышение качества торфяных удобрений за счет повышения каталитической активности биокатализатора. Биокатализатор на органической основе, содержащий макро- и микроэлементы содержит в качестве органической основы торфопометную смесь с соотношением помета к торфу 1:1 1:2 по физической массе при следующем соотношении компонентов, мас. торфопометная смесь 65-92; макроэлементы 6-25; микроэлементы 2-10. 2 табл.

Изобретение относится к производству торфяных удобрений и может быть применено в сельском хозяйстве для повышения плодородия почв.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в улучшении качества торфяных удобрений, а следовательно, и урожайности.

Известен катализатор разложения хлопковых отходов стеблей, листьев, коробочек, представляющий собой щелочной отход или сульфонат, или нейтрализованный черный контакт (авт. св. СССР N 1544760, кл. C 05 F 11/00, опублик. 23.02.90).

Щелочной отход содержит соли нефтяные и сульфонефтяных кислот (15%), минеральные масла (15%), воду (35%). Сульфонат содержит соли нефтяных кислот (15%), сульфат натрия (8%), нейтрализованный черный контакт содержит сульфокислоту (15%), минеральные масла (3%), сульфат кальция (25%).

К недостаткам данного катализатора следует отнести то, что он применяется в жидком виде и требует специального оборудования для равномерного внесения в хлопковые отходы; что организация применения катализатора ограничена хлопковозделывающими районами, занимающими значительно меньшую площадь, чем другие районы, например, богатые торфом, и поэтому нужен другой вид катализатора.

Известен также биокатализатор (патент Франции N 2383146, кл. C 05 F 11/02, опублик. 06.10.78), в состав которого входят следующие компоненты, мас. I. Органическая основа, 60-90 в том числе: Почва 10-20 Вещество, содержащее гуминовую кислоту 40-60 Экскременты животных (моча и фекалии) 10-30 II. Макроэлементы, 6-25 в том числе: Источник азота 2-10 Фосфаты 2-5 Карбонат натрия 1-5 Соль магния 1-5 III. Смесь микроэлементов, 2-10 в том числе: Fe₂(SO₄)₃^.7H₂O 1,086-4,941 Na₄B₄O7 0,348-1,482 MnSO₄^.5H₂O 0,203-0,922 ZnSO₄^.7H₂O 0,204-1,849 CuSO₄^.5H₂O 0,121-0,620 TiCl₂ 0,012-0,052 NiCl₂^.6H₂O 0,018-0,086 (NH₄)₂MoO₄ 0,003-0,021 CoSO₄ 0,002-0,014 NaVO₃^.2H₂O 0,002-0,008 K₂Cr₂O₇ 0,001-0,005 К недостаткам прототипа можно отнести обязательное использование плодородного слоя почвы, который необходимо снимать с поверхности почвы, оставляя при этом значительные площади малоплодородной почвы, что экологически недопустимо. Ограниченность объемов почвы тормозит наращивание объемов производства биокатализатора и соответственно гумусовых удобрений.

При замене лигнита на торф из-за малой дозы экскрементов животных (10-30%) не происходит саморазогревания смеси компонентов известного биокатализатора. Кроме того, как показали экспериментальные данные, известный биокатализатор обладает сравнительно невысокой активностью в разложении органического вещества торфа.

Цель изобретения повышение активности биокатализатора, а следовательно, и качества торфяных удобрений.

Это достигается тем, что биокатализатор на органической основе, содержащий макро- и микроэлементы, согласно изобретению содержит в качестве органической основы торфопометную смесь с соотношением помета к торфу 1:1-1:2 по физической массе при следующих соотношениях компонентов, мас. Торфопометная смесь 65-92 Макроэлементы, 6-25
в том числе: Мочевина 2-10 Фосфаты 2-5 Соль магния 1-5 Карбонат натрия 1-5 Смесь микроэлементов, 2-10
в том числе: (Fe₂SO₄)₃^.7H₂O 1,086-4,941 Na₄B₄O₇ 0,348-1,482 MnSO₄^.5H₂O 0,203-0,922 ZnSO₄^.7H₂O 0,204-1,849 CuSO₄^.5H₂O 0,121-0,620 TiCl₂ 0,012-0,052 NiCl₂^.6H₂O 0,018-0,086 (NH₄)₂MoO₄ 0,003-0,021 CoSO₄ 0,002-0,014 NaVO₃^.2H₂O 0,002-0,008 K₂Cr₂O₇ 0,001-0,005
Получение биокатализатора согласно заявляемому изобретению осуществляется следующим образом.

Сначала подготавливается смесь микроэлементов, содержащая указанные количества компонентов.

Торф и помет тщательно смешивают, затем добавляют мочевину, фосфаты, соду, соли или оксид магния и заранее приготовленную смесь микроэлементов.

Полученную смесь компонентов биокатализатора тщательно перемешивают и укладывают в кучу для созревания. После достижения в смеси 60^оС биокатализатор готов к применению.

П р и м е р 1. Для получения биокатализатора с соотношением торфа к помету 1:1 смешивают 32,5 кг (32,5%) низинного торфа влажностью 60% (далее торфа) и 32,5 кг (32,5%) твердого подстилочного помета влажностью 40% (далее помета).

Затем добавляют 25 кг (25%) макроэлементов, в том числе: 5 кг кальцинированной соды (карбоната натрия), 5 кг фосфоритной муки, 5 кг оксида магния, 10 кг мочевины, 10 кг (10%) заранее приготовленной смеси микроэлементов, в том числе, кг: Fe₂(SO₄)₃^.7H₂O 4,941 Na₄B₄O₇ 1,482 MnSO₄^.5H₂O 0,922 ZnSO₄^.7H₂O 1,849 CuSO₄^.5H₂O 0,620 TiCl₂ 0,052 NiCl₂^.6H₂O 0,086 (NH₄)₂MoO₄ 0,021 CoSO₄ 0,014 NaVO₃^.2H₂O 0,008 K₂Cr₂O₇ 0,005
Полученную смесь компонентов биокатализатора тщательно перемешивают и укладывают в кучу. После трех суток компостирования смесь компонентов биокатализатора саморазогревается до 60^оС. В этот момент биокатализатор созрел и готов к применению.

Показатели активности указанного состава биокатализатора приведены в табл.1.

П р и м е р 2. Для получения биокатализатора с соотношением торфа к помету 1:1 смешивают 46 кг (46%) торфа с 46 кг (46%) помета. Затем добавляют 6 кг (6% ) макроэлементов, в том числе: 2,4 кг мочевины, 1,2 кг фосфоритной муки, 1,2 кг оксида магния, 1,2 кг кальцинированной соды, 2 кг (2%) заранее приготовленной смеси микроэлементов, в том числе, кг: (Fe₂SO₄)₃^.7H₂O 1,086 Na₄B₄O₇ 0,348 MnSO₄^.5H₂O 0,203 ZnSO₄^.7H₂O 0,204 CuSO₄^.5H₂O 0,121 TiCl₂ 0,012 NiCl₂^.6H₂O 0,018 (NH₄)₂MoO₄ 0,003 CoSO₄ 0,002 NaVO₃^.2H₂O 0,002 K₂Cr₂O₇ 0,001
Полученную смесь компонентов биокатализатора тщательно перемешивают и укладывают в кучу для созревания, как это показано в примере 1.

Показатели активности указанного состава биокатализатора приведены в табл.1.

П р и м е р 3. Для получения биокатализатора с соотношением торфа к помету 1: 1 тщательно смешивают 40 кг (40%) торфа с 40 кг (40%) помета. Затем добавляют 15 кг (15%) макроэлементов, в том числе: 6 кг мочевины, 3 кг фосфоритной муки, 3 кг сернокислого магния, 3 кг кальцинированной соды, 5 кг (5%) заранее приготовленной смеси микроэлементов, в том числе, кг: (Fe₂SO₄)₃^.7H₂O 2,471 Na₄B₄O₇ 0,741 MnSO₄^.5H₂O 0,461 ZnSO₄^.7H₂O 0,924
CuSO₄^.5H₂O 0,310 TiCl₂ 0,025 NiCl₂^.6H₂O 0,042 (NH₄)₂MoO₄ 0,010 CoSO₄ 0,006
NaVO₃^.2H₂O 0,004 K₂Cr₂O₇ 0,006
Полученную смесь компонентов биокатализатора тщательно перемешивают и укладывают в кучу для созревания, как это показано в примере 1.

Показатели активности указанного состава биокатализатора приведены в табл.1.

П р и м е р 4. Для получения биокатализатора с соотношением торфа к помету 2: 1 тщательно смешивают 21,6 кг (21,6%) торфа с 42,3 кг (43,2%) помета. Затем добавляют 25 кг (25%) макроэлементов, в том числе: 10 кг мочевины, 5 кг фосфоритной муки, 5 кг оксида магния, 5 кг кальцинированной соды, 10 кг (10% ) заранее приготовленной смеси микроэлементов, состав которой аналогичен смеси микроэлементов примера 1.

Полученную смесь компонентов биокатализатора тщательно перемешивают и укладывают в кучу для созревания, как это показано в примере 1.

Показатели активности указанного состава биокатализатора приведены в табл.1.

П р и м е р 5. Для получения биокатализатора с соотношением торфа к помету 2:1 тщательно смешивают 61,2 кг (61,2%) торфа с 30,8 кг (30,8%) помета. Затем добавляют 6 кг (6%) макроэлементов, в том числе: 2 кг мочевины, 2 кг фосфоритной муки, 1 кг оксида магния, 1 кг кальцинированной соды, 2 кг (2%) заранее приготовленной смеси микроэлементов, состав которой аналогичен смеси микроэлементов примера 2.

Полученную смесь компонентов биокатализатора тщательно перемешивают и укладывают в кучу для созревания, как это показано в примере 1.

Показатели активности указанного состава биокатализатора приведены в табл.1.

П р и м е р 6. Для получения биокатализатора с соотношением торфа к помету 2:1 тщательно смешивают 53,4 кг (53,4%) с 26,6 кг (26,6%) помета. Затем добавляют 15 кг (15%) макроэлементов, в том числе: 6 кг мочевины, 3 кг фосфоритной муки, 3 кг оксида магния, 3 кг кальцинированной соды, 5 кг (5%) заранее приготовленной смеси микроэлементов, состав которой аналогичен смеси микроэлементов примера 3.

Полученную смесь компонентов биокатализатора тщательно перемешивают и укладывают в кучу для созревания, как это показано в примере 1.

Показатели активности указанного состава биокатализатора приведены в табл.1.

Химический состав предлагаемого биокатализатора приведен в табл.2.

По содержанию валовых форм элементов питания предлагаемый биокатализатор превосходит известный благодаря заявляемому качественному и количественному соотношению органической основы биокатализатора.

Каталитическую активность биокатализатора в удобрении определяют следующим образом: 96 кг низинного торфа влажностью 50% (относ), 3 кг мочевины и 1 кг биокатализатора, полученного указанным выше способом на основе торфопометной смеси 1:1 (пример 1), тщательно перемешивают и помещают в кучу. При хранении температура смеси повышается до 60^оС. В отобранных образцах приготовленного удобрения определяют содержание валовых и подвижных форм азота, фосфора, калия, общего содержания и водорастворимых гуминовых кислот по ГОСТ 11305-83; 27894.3 27894.6-88; 11623-89, 9517-76.

По полученным результатам анализа рассчитывают активацию элементов питания и гуминовых веществ по формуле
A^э_т где А_т^э активация элемента из органического вещества торфа,
С_уд^э содержание элемента в удобрении, а.с.в.

С_м^э содержание элемента, внесенного с мочевиной, а.с.в;
С_бк^э содержание элемента, внесенного с биокатализатором, а.с.в;
С_т^э содержание элемента, внесенного с торфом, а.с.в;
С_о^э валовое содержание элементов в торфе, а.с.в.

Предлагаемый биокатализатор нетоксичен, т. к. в его состав не входят токсичные компоненты.

Анализ показателей активности (табл.1) подтверждает высокую активность биокатализатора. Под действием биокатализатора происходит разложение органической части торфа с высвобождением (активацией) элементов питания и водорастворимых гуминовых кислот. При этом предлагаемый биокатализатор более активно разлагает органическое вещество торфа содержание водорастворимых гуминовых кислот в виде гумата аммония в удобрениях на 63% выше, чем под действием известного биокатализатора. Кроме того, предлагаемый биокатализатор обеспечивает более высокие показатели активации элементов питания аммонийного азота на 50% подвижного фосфора на 18% обменного калия на 35% выше, чем при применении известного биокатализатора.

Таким образом, использование в составе биокатализатора в качестве органической основы торфопометной смеси, например 1:1, обеспечивает повышение каталитического действия биокатализатора в разложении органического вещества торфа. Приготовление гумусовых удобрений на основе торфа с применением заявляемого биокатализатора позволяет повысить качество этих удобрений.

Формула изобретения

БИОКАТАЛИЗАТОР на органической основе, содержащий макро- и микроэлементы, отличающийся тем, что он содержит в качестве органической основы торфопометную смесь с соотношением помета и торфа 1 1 2 по массе при следующем соотношении компонентов, мас.

Торфопометная смесь 65 92
Микроэлементы 2 10
Макроэлементы 6 25

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2