Калийно-магниевое удобрение
Владельцы патента RU 2487105:
Открытое акционерное общество "Корпорация ВСМПО-АВИСМА" (RU)
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Калийно-магниевое удобрение, которое содержит хлориды калия, магния, кальция, натрия и оксид магния, причем оно дополнительно содержит компоненты марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта. Все компоненты взяты при определенном соотношении. Суммарное соотношение компонентов марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта к оксиду магния составляет (0.15-0.42):1. Изобретение позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых и кормовых культур. 2 табл., 1 пр.
Изобретение относится к технологии получения минеральных удобрений и касается производства удобрений из солевых отходов магниевого производства.
Известно калийно-магниевое удобрение (авт. свид. СССР №1546454, опубл. 28.02.90, бюл.8), содержащее хлорид калия, хлорид магния, оксид магния и примеси, кроме того, удобрение содержит исходные компоненты в виде плава при следующем соотношении, масс.%:
Хлорид калия 45-75,
Хлорид магния 4,5-15,0
Оксид магния 1,5-15,0
Остальное - примеси в виде хлорида натрия 15,0 и хлорида кальция 2,0 и другие.
Недостатком данного удобрения является то, что эффективность его использования в сельском хозяйстве низкая, удобрение не позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых и кормовых культур.
Известно калийно-магниевое удобрение (А.с. СССР №1571043, опубл. 15.06.1990, бюл.22), содержащее, масс.%:
Хлорид калия 50-75,
Соединения магния в пересчете на хлорид магния 10,0-25,0
Хлорид кальция 0,5-5,0
Остальное - хлориды натрия и др.
Недостатком данного удобрения является то, что эффективность его использования в сельском хозяйстве низкая, удобрение не позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых и кормовых культур.
Известно калийно-магниевое удобрение (патент РФ №1637238, опубл. 10.11.1995), по количеству общих признаков принятое за ближайший аналог-прототип и содержащее в виде плавленых гранул хлориды калия и магния, оксид магния, а также хлориды кальция и натрия в виде примеси, удобрение содержит исходные компоненты при следующем соотношении, масс.%:
Хлорид калия 45-75,
Хлорид магния 5,0-20,0
Оксид магния 1,5-15,0
Бор - 0,015-0,50
Остальное - хлориды кальция и натрия в виде примеси, при этом соотношение бора и оксида магния в удобрении составляет 1: (30-100).
Недостатком данного удобрения является то, что эффективность его использования в сельском хозяйстве низкая, удобрение не позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых и кормовых культур.
Технический результат направлен на повышение урожайности сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых и кормовых культур.
Технический результат достигается тем, что предложено калийно-магниевое удобрение, содержащее хлориды калия, магния, кальция, натрия и оксид магния, новым является то, что оно дополнительно содержит компоненты марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта при следующем их соотношении, масс.%:
Хлорид калия - 60-80
Хлорид натрия - 12-24
Хлорид кальция - 2-5
Хлорид магния - 4-9
Оксид магния - 1,7-3,8
Марганец - не более 0,7
Ванадий - не более 0,015
Хром - не более 0,0006
Цинк - не более 0,0023
Медь - не более 0,0003
Кобальт - не более 0,0005,
при этом, суммарное соотношение компонентов марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта к оксиду магния составляет (0.15-0.42):1.
Подобранная опытным путем новая совокупность компонентов в калийно-магниевом удобрении позволяет в несколько раз повысить урожайность сельскохозяйственных культур, в частности яровых зерновых (ячмень, пшеница, овес) и кормовых культур, таких как свекла, кукуруза и картофель.
Присутствие в калийно-магниевом удобрении оксида магния позволяет лучше усваивать в удобрении калий и не дает перенасыщать почву азотом.
Присутствие в калийно-магниевом удобрении компонентов марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта и подобранное их суммарное соотношение к оксиду магния в количестве (0.15-0.42):1 позволяет приготовить удобрение заданных агрономических свойств для сбалансированного питания растений и повысить усвоение всех компонентов при внесении его в почву.
Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений марганца придает калийно-магниевому удобрению новые агротехнические свойства, марганец необходим для формирования скелетной структуры растения, участвует в тканевом дыхании растения, хлорофилл при отсутствии марганца быстро разрушается на свету. Марганец активирует ряд ферментов, участвует в процессе фотосинтеза, влияет на проветривание и минеральный обмен. Все эти качества позволяют повысить урожайность сельскохозяйственных культур.
Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений цинка позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет того, что цинк входит в состав более 100 ферментов, которые влияют на рост растений.
Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений меди позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет того, что он участвует в синтезе соединительных тканей, передающих влагу и питательные вещества от корней к ветвям, листьям и плодам.
Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений кобальта позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет улучшения регуляции углеводного обмена и повышения роста растения.
Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений хрома позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет повышения энергии роста растений.
Наличие в калийно-магниевом удобрении соединений ванадия позволяет повысить урожайность сельскохозяйственных культур за счет повышения энергии роста растений.
Выбор соотношения компонентов марганца, цинка, ванадия, меди, хрома и кобальта к оксиду магния равным (0,15-0,42): 1 позволяет поддерживать необходимый уровень усвоения азота, калия, фосфора и минеральных удобрений в почве, исключает их переизбыток и недостаток.
Пример получения калийно-магниевого удобрения
В электролизер для получения магния и хлора в рабочий электролит состава, масс.%: MgCl - 8, KCl - 58, NaCl - 36, Mg - 0,04, заливают из вакуум-ковша расплавленный безводный карналлит в количестве 8,2 тонны на 1 тонну магния, состава, масс. %: MgCl2 - 51,6, KCl - 45,4, NaCl - 2,3, CaCl2 - 0,3, MgO - 0,3, Fe - 0,014, Si - 0,01, Ti - 0,0007, Mn - 0,013, Cu - 0,0008, Co - менее 0,0005, Zn - 0,0022, Cr - 0,002 и другие элементы. Безводный карналлит под воздействием постоянного тока разлагается на магний и хлор. В процессе электролиза в электролизер также подгружают фторид кальция в виде плавикового шпата фракции 0,05 и хлорид натрия в количестве 0,328 т на 1 тонну магния, состава, масс.%: NaCl - 99,6, MgCl2 - 0,015, KCl - 0,013, CaCl2 - 0,206, Fe - 0,01, Si - 0,002, Mn - 0,002, V - 0,008, Cu - 0,0005, Co - менее 0,0003, Zn - 0,01, Cr - 0,005. Продукты электролиза - магний извлекают из электролизера один раз в сутки вакуум-ковшом, а хлор отводят по хлоропроводу потребителю. В период электролиза расплав циркулируют в системе сборная ячейка - электролитическое отделение через переточные окна в разделительной перегородке до содержания в расплаве хлорида магния 7 масс. %. Периодически из электролизера откачивают заборным устройством отработанный электролит в стальные короба емкостью 1,5 тонн. Смесь охлаждают, выгружают из короба на инерционную решетку ИР-120, с помощью лоткового питателя подают на наклонный ленточный транспортер и дробят в роторной дробилке. Дробленый электролит ленточным элеватором транспортируют на инерционный грохот и методом грохочения рассеивают по фракциям менее 3 мм, а продукт, оставшийся на сетке, возвращают в дробилку на повторную переработку. Затем направляют элеватором в бункер силосной башни, отбирают пробу на химический и гранулометрический анализы. При соответствии полученного продукта по содержанию компонентов, масс. %: хлорид калия - 68, хлорид натрия - 15, хлорид кальция - 4, хлорид магния - 6, оксид магния - 3,0, марганец - не более 0,7, ванадий - не более 0,015, хром - не более 0,0006, цинк - не более 0,0023, медь - не более 0,0003, кобальт - не более 0,0004 удобрение подают в бункер фасовочного комплекса, откуда его затаривают в мешки для отправки потребителю.
Полученное удобрение испытано на дерново-мелкоподзолистой тяжелосуглинистой почве Урала. Исследования проведены на яровых зерновых культурах (пшеница, ячмень, овес) и кормовых культурах: кукурузе, свекле и картофеле.
Эффективность использования калийно-магниевого удобрения при возделывании яровых зерновых культур.
| Таблица 1 | ||||||
| Удобрение | Ячмень, ц/га | Пшеница, ц/га | Овес, ц/га | |||
| Урожай | Прибавка | Урожай | Прибавка | Урожай | Прибавка | |
| N60Р60-фон | 30,9 | - | 16,9 | - | 26,8 | - |
| Фон+хлорид калия | 32,3 | 1,4 | 17,5 | 0,6 | 28,9 | 2,1 |
| Фон+Калийно-магниевое | 34,3 | 3,4 | 19,0 | 2,1 | 30,2 | 3,4 |
| HCP05, ц/га | 3,0 | 2,3 | 2,1 | |||
| * - результаты с ячменем представлены за три года исследований. |
В большинстве случаев новое удобрение не уступает по эффективности, а зачастую и превосходит наиболее распространенное концентрированное калийное удобрение - хлорид калия - на всех испытуемых зерновых культурах. На основании полученных результатов можно утверждать, что наиболее отзывчивыми на данное удобрение явились, прежде всего, фуражные культуры.
Эффективность животноводческой отрасли в структуре сельского хозяйства в значительной степени зависит не только от возделываемых зерновых культур, но и от стоимости и рентабельности получения сочных кормов. Одними из более перспективных культур на этом этапе производства остаются кукуруза, кормовая свекла и картофель.
Большая потенциальная урожайность, полученная в опытах с кормовыми культурами и картофелем, способствовала получению высоких прибавок от внесения калийно-магниевого удобрения, что подтверждают данные таблицы 2.
Результаты полевых опытов в среднем за два года исследований с кормовыми культурами.
| Таблица 2 | ||||||
| Удобрение | Культура | |||||
| Кормовая свекла | Кукуруза | Картофель | ||||
| К90 | Kl20 | К90 | ||||
| Урожай | Прибавка | Урожай | Прибавка | Урожай | Прибавка | |
| N90Р90-фон | 31,20 | - | 35,84 | - | 42,88 | - |
| Фон + Калий хлористый | 35,78 | 4,58 | 38,50 | 2,66 | 47,67 | 4,79 |
| Фон + Калийно-магниевое | 43,05 | 11,85 | 45,24 | 9,4 | 51,31 | 8,43 |
| HCP0,5, т/га | 3,38 | 6,98 | 3,92 |
В результате проведенных исследований можно сделать вывод, что калийно-магниевое удобрение, приготовленное из отхода магниевого производства, является хорошим источником минеральных веществ для питания растений, превышающим по эффективности чистый хлористый калий. Эффективное применение калийно-магниевого удобрения для сельскохозяйственных культур можно объяснить положительным влиянием полезных примесей, входящих в его состав.
Калийно-магниевое удобрение, содержащее хлориды калия, магния, кальция, натрия и оксид магния, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит компоненты марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта при следующем их соотношении, мас.%:
| Хлорид калия | 60-80 |
| Хлорид натрия | 12-24 |
| Хлорид кальция | 2-5 |
| Хлорид магния | 4-9 |
| Оксид магния | 1,7-3,8 |
| Марганец | не более 0,7 |
| Ванадий | не более 0,015 |
| Хром | не более 0,0006 |
| Цинк | не более 0,0023 |
| Медь | не более 0,0003 |
| Кобальт | не более 0,0005, |
при этом суммарное соотношение компонентов марганца, ванадия, хрома, цинка, меди и кобальта к оксиду магния составляет (0,15-0,42):1.
