Буроугольное удобрение и способ его получения
Владельцы патента RU 2246470:
Открытое акционерное общество "Межрегиональная научно-производственная корпорация "Промышленно-инвестиционный капиталъ" (ОАО "МНПК ПИКъ") (RU)
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к производству удобрений на основе бурого угля, и может быть использовано для повышения урожайности как доступное земледельцам любого масштаба - от дачников до крупных земледельческих хозяйств. Удобрение содержит бурый уголь с размером частиц 0,001-5 мм и добавку, в качестве которой оно содержит биогумус при соответствующем массовом соотношении компонентов 1:0,01-0,05. Способ получения буроугольного удобрения включает смешивание бурого угля с добавкой. Бурый уголь предварительно измельчают до размера частиц 0,001-5 мм, после чего смешивают с добавкой в массовом соотношении компонентов 1:0,01-0,05 до получения однородного сыпучего целевого продукта. В качестве добавки используют биогумус. Изобретение позволяет получать эффективное удобрение, которое можно производить в требуемых количествах в хозяйствах любого масштаба от садовода-огородника до крупного сельскохозяйственного предприятия. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 табл.
Изобретение относится к сельскому хозяйству и, в частности, к производству удобрений на основе бурого угля и может быть использовано для повышения урожайности как наиболее доступное земледельцами любого масштаба - от дачников до крупных земледельческих хозяйств.
Известно углеродистое удобрение и способ его получения из перемолотого в пыль угля, перемешанного с органическими отходами (соломенной и камышовой резкой, опилками, сухой травой и т.д.), которое в виде компоста вносилось в почву, где перерабатывалось червями и бактериями, от чего количество гумуса в почве возрастало и почва становилась более плодородной [1].
Бурый уголь, как углеродсодержащее удобрение, не содержит почвенной биоты, а это снижает его удобрительные свойства. Для успешного использования такого углеродистого удобрения в почве должно быть большое количество "живого вещества" - червей и бактерий. На обедненных, "химизированных" почвах, в которых мало червей и бактерий, сильно замедляется переработка этого углеродистого удобрения червями и бактериями и поэтому невозможно достичь желаемого результата в первый год его использования.
Известны так же полученные обработкой бурого угля гидрооксидами натрия, калия или аммония гуматы щелочных металлов и аммония. Их действие основано на активации гуминовых кислот бурого угля [2].
Однако повышение урожайности при их использовании остается недостаточно высоким.
Наиболее близкими к заявляемому изобретению являются углегуминовое удобрение на основе бурого угля и добавки (которое можно так же назвать буроугольным удобрением), а так же способ его получения. В качестве добавки в этом буроугольном удобрении используют отходы биотехнологических производств на основе микробного синтеза в количестве 1-10% от массы бурого угля [3].
Получают это удобрение путем перемешивания бурого угля и отходов биотехнологических производств на основе микробного синтеза, в качестве которых используют липрин-2, являющийся отходом производства кормового концентрата лизина, или барду, являющуюся отходом промышленного производства ацетил-бутилового спирта после сбраживания мелассно-мучной среды.
Такое удобрение повышает урожайность по сравнению с гуматами натрия и бурым углем. Однако оно содержит малодоступную добавку, состоящую из отходов биотехнологических производств на основе микробного синтеза, в качестве которых используют вышеуказанные липрин-2 и барду, и это ограничивает использование его в широких масштабах, на полях крупных, средних и особенно у мелких сельхозпроизводителей (у огородников, у дачников в небольших земледельческих кооперативах и т.д.), в районах, в которых нет таких биотехнологических производств на основе микробного синтеза.
Заявляемое изобретение направлено на создание удобрения, которое не только многократно повышает урожайность, но и которое можно производить в любых количествах и у сельхозпроизводителя любого ранга - от садовода-огородника до крупного сельскохозяйственного предприятия.
Заявляемое буроугольное удобрение имеет следующие существенные признаки: буроугольное удобрение содержит бурый уголь и добавку и в отличие от прототипа в качестве добавки оно содержит биогумус при массовом соотношении бурого угля к биогумусу, равном 1:0,01-0,05, при этом используют бурый уголь, измельченный до размера частиц 0,001-5 мм.
В качестве добавки предлагаемое буроугольное удобрение может содержать биогумус в виде его водной бактериальной суспензии, содержащей биогумус и воду при массовом соотношении этих компонентов 1:5-10.
Кроме того, заявляемое буроугольное удобрение в качестве бурого угля может содержать его измельченные отходы с размером частиц 0,001-5 мм.
Предлагаемый способ получения буроугольного удобрения имеет следующие существенные признаки:
в заявляемом способе получения буроугольного удобрения путем смешивания бурого угля и добавки в отличие от прототипа бурый уголь предварительно измельчают до размера частиц, равного 0,001-5 мм, после чего смешивают с добавкой в массовом соотношении этих компонентов, равном 1:0,01-0,05, до получения однородного сыпучего целевого продукта, причем в качестве добавки используют биогумус.
Возможно в заявляемом способе получения буроугольного удобрения использование биогумуса в виде его водной бактериальной суспензии, содержащей биогумус и воду при массовом соотношении этих компонентов 1:5-10.
В предлагаемом способе получения буроугольного удобрения в качестве бурого угля могут быть использованы его измельченные отходы с размером частиц 0,001-5 мм.
Использование измельченных отходов бурого угля при получении заявляемого буроугольного удобрения значительно удешевляет процесс его получения и как следствие этого уменьшает его себестоимость.
Биогумус, а так же водную суспензию биогумуса, как и в целом предлагаемое буроугольное удобрение, может получить в любых количествах не только крупный сельхозпроизводитель, но и даже огородник или дачник.
Заявляемое буроугольное удобрение, полученное предлагаемым способом, не только повышает урожайность сельскохозяйственных культур, но и позволяет производить его в любых количествах у сельхозпроизводителя любого ранга - от огородника до крупного сельскохозяйственного предприятия и, кроме того, расширяет ассортимент используемых органических удобрений.
Заявляемое изобретение иллюстрируется примерами, приведенными в прилагаемой таблице 1.
Пример 1.
1 т бурого угля измельчают до размера частиц, равного 0,001 мм, и добавляют для активации биологического разложения его в почве на углекислый газ и другие элементы питания почвенной биоты и растений 10 кг свежего биогумуса, затем полученную смесь перемешивают до образования однородного сыпучего целевого продукта - буроугольного удобрения.
Пример 2.
То же, что и в примере 1, но только 1 т бурого угля измельчают до размера частиц, равного 2,5 мм, и добавляют 25 кг биогумуса.
Пример 3.
То же, что и в примере 1, но только 1 т бурого угля измельчают до размера частиц, равного 5 мм, и добавляют 50 кг биогумуса.
Пример 4.
В примере 4 то же, что и в примере 1, но только вместо биогумуса добавляют 50 л его водной бактериальной суспензии, полученной путем перемешивания биогумуса с водой при их соответствующем массовом соотношении, равном 1:5. Причем водную суспензию биогумуса получают до измельчения бурого угля.
Пример 5.
В примере 5 то же, что и в примере 1, но только измельчают отходы бурого угля до размера частиц, равного 0,001-5 мм, и к 1 т этих отходов добавляют 25 кг биогумуса.
Пример 6.
В примере 6 то же, что и в примере 5, но только вместо биогумуса добавляют 50 л его водной бактериальной суспензии, полученной после измельчения отходов бурого угля путем перемешивания биогумуса с водой при массовом соотношении 1:10.
Аналогичным образом были проведены эксперименты по осуществлению предлагаемого изобретения с выходящими за рамки граничных значений соотношения бурого угля и активирующей добавки (1:0,01-0,05) и размера частиц измельченного бурого угля или измельченных отходов бурого угля (0,001-5 мм), а так же соотношения биогумуса и воды в водной суспензии биогумуса (1:5-10).
В результате этих экспериментов было установлено:
- использование активирующей добавки в количестве меньшем, чем 0,01 от массы измельченного бурого угля, существенно замедляет процесс его активации, а более, чем 0,05 является избыточным количеством по сравнению с необходимым для активации бурого угля и приводит к удорожанию буроугольного удобрения;
- при размере частиц измельченного бурого угля меньшем, чем 0,001 мм, требуются очень мощные скоростные мельницы, что удорожает процесс, а при более чем 5 мм процесс активации частиц бурого угля замедляется и ограничивает механизированное внесение такого удобрения в почву с помощью стандартного сельхозоборудования, например зерновых сеялок, отверстия которых отрегулированы на размер зерна злаков (в основном не более 5 мм);
- при массовом соотношении биогумуса и воды в водной бактериальной суспензии, при котором воды меньше 5 частей, получается густая суспензия, которую труднее переносить на измельченный бурый уголь, чем жидкую;
- при массовом соотношении биогумуса и воды в водной бактериальной суспензии, при котором воды больше чем 10 частей, увеличивается влажность измельченного бурого угля и он начинает комковаться, что затрудняет механизированный способ внесения его в почву при использовании стандартного сельхозоборудования (зерновых сеялок).
В прилагаемой таблице 1 приведены примеры получения заявляемого буроугольного удобрения.
В таблице 2 приведены данные по выявлению влияния биогумуса и предлагаемого буроугольного удобрения, содержащего измельченный бурый уголь и биогумус, на урожайность зерновых (ржи, пшеницы, кукурузы и ячменя).
В таблице 3 приведены данные по выявлению влияния биогумуса и предлагаемого буроугольного удобрения, содержащего измельченный отходы бурого угля и биогумус, на урожайность картофеля.
Как видно из таблицы 1, смесь измельченного бурого угля (или измельченных отходов бурого угля) с активирующей добавкой - биогумусом или с водной суспензией биогумуса, полученная заявляемым способом, достаточно активирована во всех приведенных в этой таблице примерах 1-6, выбранных в рамках граничных значений соответствующего массового соотношения бурого угля и активирующей добавки (1:0,01-0,05) и размера частиц измельченного бурого угля или измельченных отходов бурого угля (0,001-5 мм), а так же соответствующего массового соотношения биогумуса и воды в его водной бактериальной суспензии (1:5-10), указанных в формуле.
Из таблицы 2 видно, что заявляемое буроугольное удобрение, содержащее измельченный бурый уголь и активирующую добавку - биогумус, по влиянию на урожайность зерновых культур превосходит биогумус.
Из таблицы 3 видно, что предлагаемое буроугольное удобрение, содержащее измельченный отходы бурого угля и активирующую добавку - биогумус, по влиянию на урожайность картофеля превосходит биогумус.
Как видно из таблицы 2 данного описания и таблицы 1 описания прототипа, заявляемое буроугольное удобрение, содержащее измельченный бурый уголь и активирующую добавку - биогумус, по влиянию на урожайность ячменя превосходит гумат натрия, бурый уголь и прототип.
Таким образом, заявляемое изобретение не только повышает урожайность сельскохозяйственных культур, но и позволяет производить его в любых количествах и у сельхозпроизводителя любого ранга от огородника до крупного сельскохозяйственного предприятия и, кроме того, расширяет ассортимент используемых органических удобрений.
Источники информации
1. Слащинин Ю.И. “20 мешков картошки с каждой сотки”, г.Санкт-Петербург, 1995 г.
2. Лозановская И.Н. с соавт. “Почвоведение”, М., 1993 г., №4, с.117-121.
3. Российский патент RU 2111195, C 05 F 11/02, опубликован 1998 г.
| Таблица 1. Примеры получения заявляемого биоактивированного буроугольного (углегуминового) удобрения. | |||
| Биологический активатор и его доза на 1 т угля | Характеристика смеси биоактивированного измельченного бурого угля | Характеристика смеси биоактивированных измельченных отходов бурого угля | |
| 1. | Биогумус 10 кг | Достаточно активирована | - |
| 2. | Биогумус 25 кг | Достаточно активирована | - |
| 3. | Биогумус 50 кг | Достаточно активирована | - |
| 4. | Водная суспензия биогумуса (5:1)50 л | Достаточно активирована | - |
| 5. | Биогумус 25 кг | - | Достаточно активирована |
| 6. | Водная суспензия биогумуса (10:1)50 л | - | Достаточно активирована |
| Таблица 2. Влияние биогумуса и предлагаемого буроугольного (углегуминового) удобрения на урожайность зерновых | ||||
| Злак | Урожай, ц/га | Прибавка урожая, ц/га | Удельная прибавка урожая, ц з./т у добр. | |
| Контроль (чистый пар без удобрений) | Рожь | 12,3 | - | - |
| Биогумус 30 ц/га | Рожь | 17,7 | +5,4 | 1,8 |
| Биогумус 60 ц/га | Рожь | 18,7 | +6,4 | 1,6 |
| Биогумус 90 ц/га | Рожь | 20,0 | +7,7 | 0,85 |
| Предлагаемое углегуминовое удобрение 30 ц/га | Рожь | 40,1 | +27,8 | 9,1 |
| Контроль (чистый пар без удобрений) | Пшеница | 17,4 | - | - |
| Биогумус 30 ц/га | Пшеница | 24,2 | +6,8 | 2,27 |
| Биогумус 60 ц/га | Пшеница | 26,5 | +9,1 | 1,5 |
| Биогумус 90 ц/га | Пшеница | 33,2 | +14,8 | 1,65 |
| Предлагаемое углегуминовое удобрение 30 ц/га | Пшеница | 50,6 | +33,2 | 10,17 |
| Контроль (земля картофельного поля) | Кукуруза | 20,0 | - | - |
| Биогумус 30 ц/га | Кукуруза | 33,5 | +13,5 | 4,5 |
| Биогумус 50 ц/га | Кукуруза | 65,0 | +45,0 | 9,0 |
| Биогумус 80 ц/га | Кукуруза | 80,4 | +60,4 | 7,5 |
| Предлагаемое углегуминовое удобрение 30 ц/га | Кукуруза | 90,0 | +70,0 | 23,0 |
| Контроль (земля картофельного поля) | Ячмень | 11,8 | - | - |
| Биогумус 30 ц/га | Ячмень | 18,9 | +7,1 | 2,37 |
| Биогумус 60 ц/га | Ячмень | 21,6 | +9,8 | 1,63 |
| Биогумус 90 ц/га | Ячмень | 27,2 | +15,4 | 1,7 |
| Предлагаемое углегуминовое удобрение 30 ц/га | Ячмень | 41,1 | +29,3 | 9,4 |
| Таблица 3. Влияние биогумуса и предлагаемого буроугольного (углегуминового) удобрения на урожайность картофеля | ||||
| Сорт | Урожайность, ц/га | Прибавка урожая, ц/га | Удельная прибавка урожая, ц/ц удобрения | |
| Без удобрения (контроль) | “Невский” | 210 | - | - |
| Биогумус 50 ц/га | “Невский” | 280 | +70 | 1,5 |
| Биогумус 100 ц/га | “Невский” | 323 | +113 | 1,2 |
| Предлагаемое углегуминовое удобрение 50 ц/га | “Невский” | 500 | +290 | 5,8 |
| Без удобрения (контроль) | “Ласунок” | 260 | - | - |
| Биогумус 50 ц/га | “Ласунок” | 410 | +150 | 3,1 |
| Биогумус 100 ц/га | “Ласунок” | 460 | +200 | 2,1 |
| Предлагаемое углегуминовое удобрение 50 ц/га | “Ласунок” | 850 | +590 | 11,8 |
| Без удобрения (контроль) | “Детскосельский” | 135 | - | - |
| Биогумус 20 ц/га | “Детскосельский” | 166 | +31 | 1,55 |
| Биогумус 40 ц/га | “Детскосельский” | 182 | +47 | 1,2 |
| Биогумус 60 ц/га | “Детскосельский” | 187 | +52 | 0,8 |
| Предлагаемое углегуминовое удобрение 50 ц/га | “Детскосельский” | 495 | +360 | 7,2 |
1. Буроугольное удобрение, содержащее бурый уголь и добавку, отличающееся тем, что в качестве добавки оно содержит биогумус при массовом соотношении компонентов 1:0,01-0,05, при этом используют бурый уголь, измельченный до размера частиц 0,001-5 мм.
2. Буроугольное удобрение по п.1, отличающееся тем, что оно содержит биогумус в виде его водной бактериальной суспензии.
3. Буроугольное удобрение по п.2, отличающееся тем, что водная бактериальная суспензия содержит биогумус и воду при массовом соотношении этих компонентов 1:5-10.
4. Буроугольное удобрение по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что в качестве бурого угля оно содержит его измельченные отходы с размером частиц 0,001-5 мм.
5. Способ получения буроугольного удобрения, включающий смешивание бурого угля с добавкой, отличающийся тем, что бурый уголь предварительно измельчают до размера частиц 0,001-5 мм, после чего смешивают с добавкой в массовом соотношении компонентов 1:0,01-0,05 до получения однородного сыпучего целевого продукта, причем в качестве добавки используют биогумус.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что используют биогумус в виде его водной бактериальной суспензии, содержащей биогумус и воду в массовом соотношении соответственно 1:5-10.
7. Способ по п.5 или 6, отличающийся тем, что в качестве бурого угля используют его отходы.
