Жидкое органоминеральное гуминовое удобрение и жидкий гуминовый состав для его приготовления

 

Изобретение относится к жидким органоминеральным удобрениям, в частности органоминеральным гуминовым удобрениям из гуматосодержащих продуктов природного происхождения, и может найти применение в сельском хозяйстве для повышения урожайности овощных, зерновых культур, многолетних трав и др. Удобрение содержит 98 мас. % жидкого гуминового состава, полученного при обработке влажного сапропеля водным раствором пирофосфата калия и содержащего гуминовые кислоты, фульвокислоты в количестве, достаточном для удобрения, усвояемые фосфор и калий, и 2 мас.% карбамида. В качестве жидкого гуминового состава оно включает продукт обработки влажного сапропеля нагретым до 80^oС водным раствором пирофосфата калия, содержащий 15,3-33,4 г/л гуминовых кислот и 7,1-15,4 г/л фульвокислот. Жидкий гуминовый состав для приготовления органоминерального гуминового удобрения содержит гуминовые кислоты, фульвокислоты в количестве, достаточном для удобрения, усвояемые фосфор и калий и полученный в результате обработки влажного сапропеля водным раствором пирофосфата калия. В качестве гуминового состава используют продукт обработки влажного сапропеля нагретым до 80^oС водным раствором пирофосфата калия, содержащий 15,0-33,4 г/л гуминовых кислот и 7,1-15,4 г/л фульвокислот. Изобретение позволяет повысить эффективность воздействия удобрения на рост сельскохозяйственных культур за счет использования жидкого гуминового состава с высоким содержанием гумусовых кислот. 2 с. и 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к жидким органоминеральным удобрениям, в частности органоминеральным гуминовым удобрениям из гуматосодержащих продуктов природного происхождения, и может найти применение в сельском хозяйстве для повышения урожайности овощных, зерновых культур, многолетних трав и т.д.

Известно жидкое органоминеральное гуминовое удобрение (патент РФ N 2015949, кл. С 05 F 3/00, 11/02, 1991), содержащее в качестве основных веществ гумусовые кислоты (гуминовые и фульвокислоты) и усвояемые азот, фосфор и калий и включающее ~ 95 мас.% жидкого гуминового состава, полученного при обработке в присутствии воды природного гумата (торфа) калийным реагентом (твердым КОН), и ~5 маc.% куриного помета, со следующим содержанием основных веществ, г/л: азот - 5,2 фосфор (в пересчете на Р₂O₅) - 14,0 калий (в пересчете на К₂О) - 14,0 гуминовые кислоты - 4,0-4,6 Для получения известного жидкого гуминового удобрения используется жидкий гуминовый состав - жидкая фракция, полученная при обработке в присутствии воды природного гумата (торфа) калийным реагентом - твердым КОН, в качестве источника только гумусовых кислот (гуминовые и фульвокислоты), содержание которых не определено, и куриный помет, как источник азота, калия и фосфора.

Недостатком известного удобрения является низкое содержание в нем гуминовых кислот по отношению к усвояемым азоту, фосфору и калию, т. е. их несбалансированность.

Недостатком известного жидкого гуминового состава является отсутствие в нем в достаточном количестве для удобрения усвояемых азота, фосфора и калия, что позволяет использовать его в качестве источника только гумусовых кислот при приготовлении удобрений на его основе.

Известно также жидкое органоминеральное гуминовое удобрение (ТУ 214 РСФСР 9-204-88, патент РФ N 2015949, стр.4), содержащее в качестве основных веществ гумусовые кислоты (гуминовые и фульвокислоты) и усвояемые азот, фосфор и калий и включающее ~94 мас.% жидкого гуминового состава, полученного при обработке в присутствии воды природного гумата (торфа) калийным реагентом - твердым КОН, ~2 мас.% карбамида и ~4 мас.% жидкого комплексного удобрения по ТУ 6-08-414-78 с массовой долей азота - 10+1%, со следующим содержанием основных веществ, г/л: азот - 4,5 фосфор (в пересчете на Р₂О₅) - 15,0 калий (в пересчете на К₂O) - 13,0 гуминовые кислоты - 2,0
Для получения известного удобрения используется тот же жидкий гуминовый состав, что для приготовления вышеуказанного известного удобрения по патенту РФ N 2015949, в качестве, в основном, только источника гумусовых кислот, недостаток которого описан выше. Недостатками известного удобрения являются низкое содержание в нем гумусовых кислот по отношению в содержанию в нем усвояемого азота, фосфора и калия, т.е. их несбалансированность, сложный состав, наличие большого количества минеральных добавок в качестве источника макроэлементов. Все указанное, в свою очередь, снижает эффективность воздействия удобрения на рост сельскохозяйственных культур, в частности овощных, зерновых и многолетних трав.

Известно также жидкое органоминеральное гуминовое удобрение, включающее 98 мас. % жидкого гуминового состава, полученного при обработке влажного сапропеля кристаллическим пирофосфатом калия или его водным раствором, имеющим комнатную температуру, и содержащего гуминовые кислоты, фульвокислоты и в количестве, достаточном для удобрения, усвояемые фосфор и калий, и 2 мас.% карбамида (патент РФ 2159222, кл. С 05 F 11/02, 1999).

Для приготовления известного жидкого органоминерального гуминового удобрения используют жидкий гуминовый состав, полученный при обработке влажного сапропеля кристаллическим пирофосфатом калия или его водным раствором, имеющим комнатную температуру, и содержащий гуминовые кислоты, фульвокислоты и в количестве, достаточном для удобрения, усвояемые фосфор и калий.

Недостатком известного удобрения является недостаточно высокое содержание в нем гумусовых кислот (гуминовых и фульвокислот), которое не превышает 20 г/л, по отношению к содержащимся в нем в достаточном количестве для удобрения усвояемого фосфора, калия и азота, т.е. их несбалансировнность, что снижает эффективность воздействия удобрения на рост сельскохозяйственных культур, в частности овощных, зерновых и многолетних трав. Аналогичным недостатком обладает и жидкий гуминовый состав, используемый для его приготовления.

Задачей настоящего изобретения является создание жидкого органоминерального гуминового удобрения, имеющего высокое содержание гумусовых кислот, сбалансированное по отношению к содержанию в нем усвояемых фосфора, калия и азота и оказывающего более эффективное воздействие на рост сельскохозяйственных культур, повышая их урожайность.

Задачей настоящего изобретения является также разработка жидкого гуминового состава для приготовления жидких органоминеральных гуминовых удобрений, имеющего высокое содержание гумусовых кислот.

Задача достигается тем, что известное жидкое органоминеральное гуминовое удобрение, включающее 98 мас.% жидкого гуминового состава, полученного при обработке влажного сапропеля водным раствором пирофосфата калия и содержащего гуминовые кислоты, фульвокислоты и в количестве, достаточном для удобрения, усвояемые фосфор и калий, и 2 мас.% карбамида, в качестве жидкого гуминового состава включает продукт обработки влажного сапропеля нагретым до 80^oС водным раствором пирофосфата калия, содержащий 15,3-33,4 г/л гуминовых кислот и 7,1-15,4 г/л фульвокислот. Кроме того, жидкое органоминеральное гуминовое удобрение имеет следующее содержание основных веществ, г/л:
гуминовые кислоты - 15,0-33,0
фульвокислоты - 6,9-15,2
фосфор (в пересчете на P₂O₅) - 9,0 - 17,0
калий (в пересчете на К₂О) - 15,6-22,0
aзот (N) - 8,0-13,0
Задача достигается также тем, что в известном жидком гуминовом составе для приготовления органоминеральных гуминовых удобрений, содержащем гуминовые кислоты, фульвокислоты и в количестве, достаточном для удобрения, усвояемые фосфор и калий, полученный в результате обработки влажного сапропеля водным раствором пирофосфата калия, в качестве гуминового состава используют продукт обработки влажного сапропеля нагретым до 80^oС водным раствором пирофосфата калия, содержащий 15,3-33,4 г/л гуминовых кислот и 7,1-15,4 г/л фульвокислот.

Кроме того, жидкий гуминовый состав содержит 9,0-17,0 г/л фосфора (в пересчете на Р₂O₅) и 15,6-22,0 г/л калия (в пересчете на К₂О), а также до 4,6 г/л усвояемого азота.

Преимущество предлагаемого изобретения заключается в том, что благодаря использованию в нем продукта обработки влажного сапропеля нагретым до 80^oC водным раствором пирофосфата калия, который имеет большое содержание гумусовых кислот (гуминовых и фульвокислот), удобрение сбалансировано по содержанию в нем основных веществ (гумусовых кислот, усвояемых фосфора, калия и азота) и поэтому оказывает более эффективное воздействие на рост сельскохозяйственных культур, повышая их урожайность. В частности, урожайность картофеля и зерновых культур, выращиваемых в полевых условиях, при одноразовой сезонной подкормке предлагаемым удобрением увеличилась на 20-40% и 23-43% соответственно, а при двукратной обработке за сезон картофеля - до 68%, в зависимости от почв выращиваемых растений, в то время как для получения аналогичных результатов при использовании удобрений по прототипу требуется двукратная и более обработка ими растений.

Преимущество предлагаемого жидкого гуминового состава заключается в том, что он содержит большое количество гумусовых кислот - гуминовых и фульвокислот, общее содержание которых в полтора-два раза превышает их содержание в жидком гуминовом составе - прототипе, что позволяет получать из него высококонцентрированное гуминовое удобрение.

Сущность предлагаемых изобретений заключается в следующем.

Предлагаемое жидкое органоминеральное удобрение, включающее 98 мас.% продукта обработки влажного сапропеля (с влажностью не более 93%) нагретым до 80^oС водным раствором пирофосфата калия, содержащего 15,3-33,4 г/л гуминовых кислот, 7,1-15,4 г/л фульвокислот, и усвояемые фосфор и калий в количестве, достатчном для удобрений, и 2 мас.% карбамида, которое характеризуется следующим содержанием основных веществ, г/л:
гуминовые кислоты - 15,0-33,0
фульвокислоты - 6,9-15,2
фосфор (в пересчете на Р₂O₅) - 9,0-17,0
калий (в пересчете на К₂О) - 5,6-22,0
азот(N) - 8,0-13,0
Предлагается также жидкий гуминовый состав для приготовления органоминеральных гуминовых удобрений, представляющий собой продукт обработки влажного сапропеля нагретым до 80^oС водным раствором пирофосфата калия, содержащий 15,3-33,4 г/л гуминовых кислот, 7,1-15,4 г/л фульвокислот, 9,0-17,0 г/л фосфора (в пересчете на Р₂О₅), 15,6-22,0 г/л калия (в пересчете на К₂О) и до 4,6 г/л азота.

Предлагаемый состав используется для приготовления заявляемого органоминерального гуминового удобрения, которое готовится следующим образом.

В технологическую емкость загружается сапропель (ТУ 2189-003-01241649-99) с влажностью не более 93%. Пирофосфат калия К₄Р₂O₇•3Н₂O (ТУ 6-25-50-81) растворяется при перемешивании и нагревании до 80^oС в водопроводной воде при их массовом соотношении 1:1. Полученный горячий (температура 80^oС) раствор пирофосфата калия заливается в технологическую емкость с влажным сапропелем при массовом соотношении пирофосфата калия к влажному сапропелю 1:25 и смесь непрерывно перемешивается в течение 3-х часов. Затем перемешивание прекращается и смесь выдерживается в течение не менее 20 часов. Полученный жидкий гуминовый состав для приготовления органоминеральных гуминовых удобрений характеризуется наличием основных компонентов - гумусовых кислот (гуминовых и фульвокислот), азота, фосфора и калия, содержание которых указано выше. Разброс в содержании основных компонентов определяется и зависит только от содержания в сапропеле органической фазы, количество которой в нем не ниже 60% (в расчете на сухое вещество) согласно ТУ 2189-003-01241649-99.

В полученный состав затем добавляется карбамид из расчета 2 мас.% и полученная смесь перемешивается в течение 2-х часов.

Полученное удобрение характеризуется наличием основных компонентов - гумусовых кислот, фосфора, калия и азота, содержание которых указано выше, разливается в тару и готово для отправки к потребителю.

Готовое удобрение применяется для корневой подкормки растений в виде водного раствора с концентрацией 0,2 мас.% (разбавление 1:500) и для внекорневой подкормки (полива) с концентрацией 0,1 мас.% (разбавление 1:1000).

Ниже приводятся примеры, иллюстрирующее предлагаемые изобретения.

Пример 1.

1. Жидкий гуминовый состав для получения органоминеральных гуминовых удобрений готовят следующим образом.

В реактор с мешалкой загружают 100 кг сапропеля с влажностью 90-93% влажного сапропеля. 4 кг пирофосфата калия растворяют при перемешивании и нагревании до 80^oС в 4 л воды. Полученный горячий раствор (температура 80^oС) пирофосфата калия заливают в реактор с сапропелем и перемешивают в течение 3-х часов. Затем полученную смесь выдерживают в течение 20 часов при комнатной температуре. Полученный жидкий гуминовый состав, представляющий собой продукт обработки влажного сапропеля нагретым до 80^oС водным раствором пирофосфата калия, имеет следующее содержание основных компонентов, г/л:
гуминовые кислоты - 15,3
фульвокислоты - 7,1
фосфор (в пересчете на Р₂O₅) - 13,1
калий (в пересчете на К₂O) - 19,0
азот - 0,7
2. 2,2 кг карбамида растворяют при перемешивании и нагревании до 80^oС в 2,5 л воды. Горячий раствор карбамида добавляют в жидкий гуминовый состав, полученный в п.1 данного примера, и смесь перемешивают в течение 2-х часов. Готовое удобрение, содержащее 15,0 г/л гуминовых кислот, 6,9 г/л фульвокислот, 12,9 г/л фосфора (в пересчете на Р₂O₅), 18,8 г/л калия (в пересчете на К₂О) 8,0 г/л азота, разливают в тару. Содержание гуминовых кислот определялось фотометрическим методом на приборе ФЭК-2 при длине волны 440±10 нм (ТУ 9891-007-11158098-96). Содержание фульвокислот определялось титрометрическим методом, согласно "Методическим указаниям по определению содержания и состава гумуса в почвах", ВАСХНИЛ., 1975, стр.48-66.

Содержание азота определялось титрометрически по методу Кьельдаля (ГОСТ 26715-85).

Содержание фосфора определялось фотометрическим методом по ГОСТ 26717-85.

Содержание калия определялось, используя плазменно-фотометрический метод согласно ГОСТ 26718-85.

Полученное удобрение использовалось для внекорневой подкормки картофеля и зерновых культур, выращиваемых на полях Ленинградской области, которая производилась 1 раз в сезон при расходе 0,5 л/га. Урожайность картофеля повысилась на 20-25%, зерновых культур на 23-30%.

Пример 2.

1. Жидкий гуминовый состав, представляющий собой продукт обработки влажного сапропеля нагретым до 80^oС водным раствором пирофосфата калия, готовят также, как описано в п.1 примера 1. Полученный жидкий гуминовый состав имеет следующее содержание основных компонентов, г/л:
гуминовые кислоты - 24,4
фульвокислоты - 11,2
фосфор (в пересчете на Р₂O₅) - 9,0
калий (в пересчете на К₂O) - 15,6
азот - 2,4
2. Жидкое органоминеральное гуминовое удобрение готовят также, как описано в п.2 примера 1, но добавляют твердый карбамид и используют жидкий гуминовый состав, полученный в п.1 настоящего примера. Получают удобрение, имеющее содержание гуминовых кислот - 24,2 г/л, фульвокислот - 11.0 г/л, фосфора (в пересчете на P₂O₅) - 9,0 г/л, калия (в пересчете на К₂О) - 15,6 г/л, азота - 10,5 г/л.

Полученное удобрение использовалось для внекорневой подкормки картофеля и моркови, выращиваемых на полях Ленинградской области производственным способом, и внекорневой подкормки зерновых (пшеницы), выращиваемых на полях Краснодарского края, которая производилась 1 раз в сезон при расходе 0,5 л/га. Урожайность картофеля повысилась на 30-35%, моркови на 25%, зерновых - на 50-56%.

Пример 3.

1. Жидкий гуминовый состав, представляющий собой продукт обработки влажного сапропеля нагретым до 80^oС водным раствором пирофосфата калия, готовят также, как описано в п.1 примера 1.

Полученный жидкий гуминовый состав имеет следующее содержание основных компонентов, г/л:
гуминовые кислоты - 33,4
фульвокислоты - 15,4
азот - 4,6
фосфор (в пересчете на P₂O₅) - 17,0
калий - 22,0
2. Жидкое органоминеральное гуминовое удобрение готовят также, как описано в п.2 примера 1, но используют жидкий гуминовый состав, полученный в п.1 настоящего примера.

Полученное удобрение, содержащее 33,0 г/л гуминовых кислот, 15,2 г/л - фульвокислот, 13,0 г/л азота, 17,0 г/л фосфора (в пересчете на P₂O₅) и 22,0 г/л калия (в пересчете на К₂О), использовалось для внекорневой подкормки картофеля, выращиваемого на полях Ленинградской области и Краснодарского края, которая производилась 1 раз в сезон при расходе 0,5 л/га. Урожайность картофеля повысилась в Ленинградской области на 40%, в Краснодарском крае на 70%.

Пример 4 (контрольный).

1. Жидкий гуминовый состав для получения органоминеральных гуминовых удобрений готовят также, как описано в примере 2, используя тот же сапропель, но пирофосфат калия растворяют в воде при комнатной температуре и при этой же температуре вводят во влажный сапропель. Полученный жидкий гуминовый состав имеет следующее содержание основных компонентов, г/л:
гуминовые кислоты - 17,0
фульвокислоты - 5,2
фосфор (в пересчете на P₂O₅) - 7,3
калий (в пересчете на К₂О) - 12,4
азот - 2,0
2. Жидкое органоминеральное гуминовое удобрение готовят также, как описано в п.2 примера 2, но используют жидкий гуминовый состав, полученный в п. 1 настоящего примера. Получают удобрение, содержащее 16,8 г/л гуминовых кислот, 5,0 г/л фульвокислот, 7,3 г/л фосфора (в пересчете на Р₂O₅), 12,4 г/л калия (в пересчете на К₂О) и 10,1 азота.

Полученное удобрение использовалось для внекорневой подкормки картофеля и моркови, выращиваемых на полях Ленинградской области, и внекорневой подкормки зерновых (пшеницы), выращиваемых на полях Краснодарского края, которая проводилась 1 или 2 раза за сезон при расходе 0,5 л/га. Урожайность картофеля при одноразовой подкормке повысилась на 17-22%, при двухразовой подкормке на 27-32%, моркови на 15% при одноразовой подкормке и на 24% при двухразовой, зерновых на 24-30% при одноразовой подкормке и на 48-53% при двухразовой подкормке.

Формула изобретения

1. Жидкое органоминеральное гуминовое удобрение, включающее 98 мас.% жидкого гуминового состава, полученного при обработке влажного сапропеля водным раствором пирофосфата калия и содержащего гуминовые кислоты, фульвокислоты и в количестве, достаточном для удобрения, усвояемые фосфор и калий, и 2 мас.% карбамида, отличающееся тем, что в качестве жидкого гуминового состава оно включает продукт обработки влажного сапропеля нагретым до 80°С водным раствором пирофосфата калия, содержащий 15,3-33,4 г/л гуминовых кислот и 7,1-15,4 г/л фульвокислот.

2. Жидкое органоминеральное гуминовое удобрение по п.1, отличающееся тем, что оно имеет следующее содержание основных веществ, г/л:

Гуминовые кислоты 15,0-33,0

Фульвокислоты 6,9-15,2

Фосфор (в пересчете на Р₂О₅) 9,0-17,0

Калий (в пересчете на К₂О) 15,6-22,0

Азот (N) 8,0-13,0

3. Жидкий гуминовый состав для приготовления органоминерального гуминового удобрения, содержащий гуминовые кислоты, фульвокислоты и в количестве, достаточном для удобрения, усвояемые фосфор и калий и полученный в результате обработки влажного сапропеля водным раствором пирофосфата калия, отличающийся тем, что в качестве гуминового состава используют продукт обработки влажного сапропеля нагретым до 80°С водным раствором пирофосфата калия, содержащий 15,3-33,4 г/л гуминовых кислот и 7,1-15,4 г/л фульвокислот.

4. Жидкий гуминовый состав по п.3, отличающийся тем, что он содержит 9,0-17,0 г/л фосфора (в пересчете на Р₂О₅) и 15,6-22,0 г/л калия (в перечете на К₂О).

5. Жидкий гуминовый состав по п.3 или 4, отличающийся тем, что он дополнительно содержит до 4,6 г/л усвояемого азота.