Способ получения стимулятора роста растений в результате непрерывной ферментации навоза крупного рогатого скота


 


Владельцы патента RU 2542113:

Общество с ограниченной ответственностью "СельхозБиоГаз" (RU)
Производственный сельскохозяйственный кооператив "Истобенский" по племенной работе (RU)

Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии, а именно к получению естественного безпестицидного органического стимулятора роста растений. Способ получения стимулятора роста растений осуществляют путем гидролиза навоза крупного рогатого скота в аэробных и анаэробных условиях с использованием в качестве посевного материала на различных стадиях ведения технологического процесса специально подобранных ассоциаций лактобактерий и аборигенных микроорганизмов метаногенов. Все стадии технологического процесса производятся непрерывно с использованием отъемно-доливной технологии ведения процесса, что обеспечивает полную замену сырья в биореакторе в течение 7-10 суток. Предлагаемый способ обеспечивает получение жидких органических удобрений, обеззараженных от патогенной микрофлоры, обезвреженных от семян сорных растений и с низким порогом запаха (до 10%). В этих удобрениях обеспечивается полная сохранность питательных веществ (азот, фосфор, калий), находящихся в исходном навозном стоке за счет сохранения всего азота в аммонийной или органической формах, при этом фосфор находится в основном в виде фосфатитов и нуклеопротеидов, а калий - в виде растворимых солей, что обеспечивает лучшую их усвояемость растениями. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии, а именно к получению естественного безпестицидного органического стимулятора роста растений путем гидролиза навоза крупного рогатого скота в аэробных и анаэробных условиях с использованием в качестве посевного материала на различных стадиях ведения технологического процесса специально подобранных ассоциаций лактобактерий и аборигенных микроорганизмов метаногенов.

Способ включает проведение трех последовательных стадий технологического процесса.

На первой стадии производится подготовка исходного сырья путем его измельчения и доведения до необходимой влажности.

На второй стадии осуществляется гидролиз навоза крупного рогатого скота в аэробных условиях с использованием в качестве посевного материала ассоциации лактобактерий.

На третьей стадии осуществляется гидролиз навоза крупного рогатого скота в анаэробных условиях с использованием в качестве посевного материала аборигенных штаммов метаногенов и стимулятора роста - гумата калия.

Все стадии технологического процесса производятся непрерывно с использованием отъемно-доливной технологии ведения процесса, что обеспечивает полную замену сырья в биореакторе в течение 7-10 суток.

Способ является малозатратным, т.к. обеспечивает выделение метана, который используется для поддержания температуры в биореакторе и помещении, что позволяет проводить получение стимулятора роста круглогодично.

Отходы ферм, птицефабрик являются важным источником элементов питания растений, поэтому их использование имеет большое значение для регулирования круговорота веществ в земледелии, сохранения и повышения содержания гумуса в почвах. Навоз крупного рогатого скота содержит в своем составе значительные количества азота, фосфора, калия и других питательных веществ, необходимых для роста и развития растений, поэтому широко используется в качестве удобрения для почвы и подкормки растений. Основной причиной, препятствующей непосредственному внесению навоза на поля, является его зараженность патогенной и болезнетворной микрофлорой, гельминтами, а так же высоким содержанием семян сорняков.

Процесс обеззараживания навоза в естественных условиях занимает 1-3 года и требует определенных затрат, на которые не всегда идут хозяйства, и вследствие этого полного обеззараживания не достигается, что приводит к заражению полей. Сохранившие всхожесть семена сорняков засоряют поля. При неукоснительном соблюдении всех требований ведения процесса образуется рыхлая масса темного цвета - перегной, содержащая необходимые растениям питательные вещества и полностью безопасная. Но даже после этого необходимо соблюдать некоторые правила по его хранению во избежание снижения питательных свойств. Кроме того, при данном способе переработки навоза крупного рогатого скота требуются большие свободные площади и использование специализированной сельскохозяйственной техники.

Кроме широко используемого естественного обеззараживания в лагунах с вывозом на поля сельскохозяйственные предприятия ограниченно применяют компостирование и вермикомпостирование, биотермическое обеззараживание, ускоренную ферментацию и некоторые другие способы переработки. Однако ни одна из вышеперечисленных технологий в полной мере не обеспечивает полной переработки отходов в эффективные органические удобрения и получение в процессе переработки дополнительных энергетических ресурсов, позволяющих возместить затраты на переработку навоза.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является способ переработки органических отходов, в том числе навоза крупного рогатого скота биопрепаратами на основе микроорганизмов с получением органического удобрения (патент RU 2229454, С1, 27.05.2003). Недостатком данного способа является отсутствие стадии аэробного гидролиза исходного сырья, в результате которого образуются органические вещества, являющиеся источником питания для метанобразующих бактерий, играющих основную роль в процессе анаэробного гидролиза, а также время получения полностью готового продукта до 20-30 дней.

Необходимый результат достигается тем, что для получения экологически чистого стимулятора роста растений из навоза крупного рогатого скота используют способ гидролиза навоза в аэробных и анаэробных условиях с применением в качестве посевных материалов ассоциаций лактобактерий и аборигенных микроорганизмов метаногенов с добавлением стимулятора их роста, а также отъемно-доливной технологии ведения процесса.

Отъемно-доливной способ брожения отличается тем, что периодически используемая часть готового продукта эквивалентно пополняется свежей средой. В этих условиях сбраживаемая суспензия пополняется питательными веществами и ее температура понижается, что обеспечивает возможность проведения процесса без принудительного охлаждения. Такой способ характеризуется колебанием концентрации микроорганизмов около одной и той же постоянной величины и постоянством средней удельной скоростью роста популяции.

Способ получения экологически чистого стимулятора роста растений из навоза крупного рогатого скота осуществляют следующим образом.

Навоз КРС с животноводческих ферм подают на станцию подготовки навоза, где происходит измельчение сырья и доведение его до необходимой влажности. Для производства удобрения используется навоз крупного рогатого скота с остаточной влажностью 90±5%, способствующей наиболее эффективному сбраживанию. Перед началом ферментации определяется исходная остаточная влажность, после чего определяется количество воды, необходимое для добавления к навозу до получения необходимой остаточной влажности.

Далее на станции подготовки навоза осуществляется перемешивание измельченного навоза с расчетным количеством теплой воды при помощи насоса до получения гомогенной смеси, в которую добавляют суспензию ассоциаций лактобактерий.

Полученную смесь выдерживают при температуре 38±1°С в течение 48…72 часов при периодическом перемешивании. В результате кислотопродуцирующие бактерии расщепляют сложные органические соединения (белки, жиры, углеводы). При этом в сбраживаемой среде появляются первичные продукты аэробного гидролиза - летучие жирные кислоты, низшие спирты, водород, окись углерода, уксусная и муравьиная кислоты. Эти органические вещества являются источником питания для метанобразующих бактерий.

Затем смесь подается в биореактор. В биореакторе смесь выдерживается при температуре 38±1°С, без доступа кислорода. По достижении указанного температурного показателя производится внесение посевного материала в виде ассоциации аборигенных микроорганизмов метаногенов и стимулятора роста - гумата калия. В качестве посевного материала используется эффлюент, полученный при проведении предыдущего цикла ферментации. Продолжительность анаэробной ферментации составляет 4-5 суток, в результате чего из смеси получают эффлюент - экологически чистое жидкое органическое удобрение. После чего сливают определенный объем готового продукта и добавляют равный объем смеси, что обеспечивает непрерывное ведение процесса и получение готовой продукции.

В результате применения изобретения получают жидкие органические удобрения, обеззараженные от патогенной микрофлоры, обезвреженные от семян сорных растений и с низким порогом запаха (до 10%). В таблице 1 представлены результаты аналитической физико-химической оценки стимулятора роста растений.

Таблица 1
Характеристики приготовленного стимулятора роста
№п/п Наименование показателей Результаты анализа
1. Внешний вид Однородная жидкость
2. Цвет От темно-коричневого до темно-серого
3. Содержание сухого вещества в % 2,8±0,3
4. Содержание органических веществ в пересчете на углерод в % 34,2±4,3
5. Массовая доля влаги в % 93,0±4,0
6. рН водной вытяжки 7,0±0,5
7. Массовая доля азота в пересчете на абсолютно сухое вещество, % 2,5±0,3
8. Массовая доля усвояемых фосфатов в пересчете на P2O5 на абсолютно сухое вещество, % 2,0±0,1
9. Массовая доля калия в пересчете на K2O на абсолютно сухое вещество, % 7,0±0,6

В этих удобрениях обеспечивается полная сохранность питательных веществ (азот, фосфор, калий), находящихся в исходном навозном стоке. Объясняется это тем, что данный способ позволяет сохранять весь азот в аммонийной или органической формах, фосфор находится в основном в виде фосфатитов и нуклеопротеидов, калий - в виде растворимых солей, что обеспечивает лучшую их усвояемость растениями.

Результаты оценки всхожести семян тестовых культур приведены в Таблице 2.

Таблица 2
Всхожесть семян тестовых культур
Вариант Всхожесть по культурам, % ± для салата ± для томата
салат томат
контроль 78 73
опыт 88 87 +10 +14

Полученные данные свидетельствуют об увеличении всхожести тестовых культур - салата и томата на 10% и 14% соответственно.

1. Способ получения стимулятора роста растений, включающий стадии подготовки навоза, гидролиза навоза в аэробных условиях, гидролиза навоза в анаэробных условиях с использованием в качестве посевных материалов ассоциаций лактобактерий и аборигенных микроорганизмов метаногенов с добавлением стимуляторов их роста гумата калия и отъемно-доливной технологии ведения процесса.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве посевного материала на стадии аэробного гидролиза используется ассоциация лактобактерий.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве посевного материала на стадии гидролиза навоза в анаэробных условиях используется ассоциация аборигенных микроорганизмов метаногенов с добавлением стимуляторов их роста гумата калия.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству. Способ переработки органических субстратов в биогаз, жидкие и твердые удобрения и техническую воду, согласно которому исходный субстрат последовательно подвергается усреднению, анаэробной обработке, механическому сгущению с получением твердой и жидкой фракций, с последующим использованием твердой фракции для приготовления твердых удобрений, деаммонизацией жидкой фракции путем отдувки с хемосорбцией парогазовой смеси посредством кислотных или щелочных реагентов с получением жидких удобрений и доочисткой деаммонизированной жидкой фракции, причем жидкую фракцию аэробно обработанного субстрата подвергают анаэробной обработке, доочистку деаммонизированной жидкой фракции производят в аэробном режиме, газы после доочистки деаммонизированной жидкой фракции последовательно используют для предварительной деаммонификации исходного субстрата, при этом часть парогазовой смеси используется для аммонизации твердой фракции при приготовлении твердых удобрений.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ утилизации и обеззараживания куриного помета включает разделение биомассы сепарацией на жидкую и твердую фракции, обеззараживание жидкой фракции обработкой в устройстве с нерастворимыми электродами, причем пропущенную через сепаратор жидкую фракцию смешивают с известковым молочком в количестве m Ca(OH)2=3,7·10-6 г/л (для удаления ионов аммония и фосфатов), после чего ее подают в горизонтальный отстойник с электродной системой, установленной по всему его объему и состоящей из 7 плоских углеграфитовых пластин, длиной 30 м, толщиной 2-3 мм с расстоянием между пластинами 5 см, где выдерживают в течение семи с половиной часов, воздействуя нанотоками 40 нА.

Изобретения относятся к производству удобрения на органической основе. Способ получения удобрения на органической основе включает стадии: (a) сбор отходов животноводства в хлеву, (b) быстрое разделение отходов животноводства на жидкие отходы и твердые отходы на конвейерной ленте в хлеву, (c) осветление жидких отходов и тем самым получение надосадочной жидкости и отстоя, (d) извлечение аммиака из надосадочной жидкости с получением соли аммония и водного раствора, (e) фильтрация водного раствора с получением концентрата и пригодной для использования воды, (f) использование соли аммония, концентрата и отстоя в качестве добавки к твердым отходам, (g) придание твердым отходам формы удобрения на органической основе.
Способ получения органического удобрения заключается во внесении в компостосодержащий субстрат дождевого червя Eisenia foetida. Данный субстрат получают путем смешивания куриного помета с отработанной подстилочной соломой в соотношении 2:1 по объему с последующим включением полученной смеси в садовую землю в равных пропорциях с последующим искусственным увлажнением до влажности субстрата 70%.

Изобретение относится к биотехнологии и к сельскохозяйственной микробиологии. Предложен способ получения биоудобрения.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Фосфорное удобрение состоит из золы, получаемой путем термической обработки биологических отходов, причем биологические отходы состоят из тел животных, птиц, рыб, образующихся на предприятиях, осуществляющих производство и переработку мясной, птицеводческой и рыбной продукции, имеющей следующий химический состав, в процентах на воздушно-сухое вещество: СаО 19,1-31,9, P2O5 15,7-23,0, SiO2 10,1-22,5, К2О 1,4-2,7, Na2O 1,6-2,7, MgO 0,7-2,2, MnO2 0,01-0,1, Fe2О3 0,4-5,3, Аl2О3 0,3-1,4.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает внесение удобрения, в качестве которого используют сложный компост, включающий полуперепревший навоз КРС, фосфогипс и растительные остатки - солому пшеницы, отходы кормления животных, растительные остатки кукурузы, подсолнечника и сахарной свеклы, взятые в одинаковых пропорциях.

Изобретение относится к области экологии и сельского хозяйства. Способ включает внесение удобрения в виде компоста, состоящего из органических и минеральных компонентов, предпосевную обработку почвы и посев семян.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает внесение сложного компоста, состоящего из навоза и отходов сельскохозяйственных культур, для нарастания численности и активизации деятельности дождевых червей.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает внесение удобрения перед основной обработкой почвы.

Группа изобретений относится к биотехнологии. Предложен штамм бактерий Bacillus subtilis ВКПМ В-11353, обладающий способностью к расщеплению широкого спектра моно- и дисахаров и широким спектром антагонистического действия в отношении патогенных и условно-патогенных бактерий и грибов, вызывающих заболевания у растений и сельскохозяйственных животных.
Изобретение относится к сельскохозяйственной микробиологии. Штамм бактерий Paenibacillus sp.
Изобретение относится к биотехнологии, а именно к средствам защиты человека и сельскохозяйственных животных от кровососущих комаров. Штамм Bacillus thuringiensis var.

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству и может быть использована при микробиологической защите растений. Средство для микробиологической защиты растений включает смесь культуральных жидкостей Trichoderma viride, Azotobacter chroococcum, Bacillus megaterium, Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae с необходимым количеством воды.
Изобретение относится к биотехнологии. Штамм Bacillus subtilis - И5-12/23 обладает антагонистической активностью в отношении фитопатогенных грибов и бактерий.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и биотехнологии, в частности к растениеводству, и может найти применение при выращивании растений зернобобовых культур.
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для истребления крыс и мышей. Родентицидный состав включает действующее вещество - антикоагулянт, гелеобразующее вещество, стабилизатор, краситель.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к виноградарству. Способ включает исходно-однократный высев через ряд кустов винограда по 3-годичным агротехнологическим циклам в незасеянное в предыдущем цикле междурядье озимого тритикале чередующихся в циклах сортов.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и мелиорации. Способ включает подготовку почвы, внесение в почвенный слой природного кремнийсодержащего минерального сорбента-мелиоранта, посев или посадку семян, уход за посевами и уборку урожая.
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в растениеводстве. Предложено применение фермента РНКазы Bp в качестве ингибитора развития РНК-геномных фитовирусов. Изобретение обладает высокой эффективностью в отношении ингибирования РНК-геномных фитовирусов. При обработке растений табака раствором фермента РНКазы Bp концентрацией 100 мкг/мл дистиллированной воды 94% растений являются невосприимчивыми к вирусу-Х табака. 10 з.п. ф-лы, 8 табл., 6 пр.
Наверх