Искусственная почва и способ её получения


 


Владельцы патента RU 2543805:

Саламов Руслан Аднанович (RU)
Шапиро Валерий Абрамович (RU)

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству. Биогрунт воздушный - искусственная почва, состоит из равномерно распределенных по объему крупных комков размером 2…10 мм, мелких размером 0,1…0,3 мм и сверхмелких размером до 10 микрон, с общей порозностью не менее 40%, с содержанием органического вещества не менее 20%, кислотностью pH 6…8, имеющая цвет от светло-коричневого до черного, содержащая микрофлору, характерную для девственных черноземов. Способ получения биогрунта воздушного состоит в том, что смешивают отходы жизнедеятельности животных и другие органо-минеральные отходы, добавляют торф, малоплодородную землю и другие наполнители, полученную смесь дробят до получения не менее 40% мелких комков, отбирают 1…5% смеси и пропускают через дезинтегратор для получения сверхмелких комков, перемешивают их с остальной смесью, добавляют концентрированный почвенный раствор в количестве 1…3% от объема смеси, затем добавляют сорбирующие добавки до обеспечения порозности не менее 40%, смесь перемешивают пересыпанием в емкости со смещенным центром тяжести до обеспечения однородности, перемещают смесь в неподвижную емкость и выдерживают при оптимальной температуре в пределах 20-37°C не менее 24 часов. Изобретения позволяют повысить содержание гумуса и повысить производительность создания почвы из отходов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области экологии и сельского хозяйства.

Как известно, экологические свойства и плодородие почвы в первую очередь определяются содержанием в ней гумуса и комковатостью (структурой) почвы.

Гумус создает в почве повышенную воздухоемкость и воздухопроницаемость и сохраняет питательные вещества в водонерастворимом виде. Эти питательные вещества переходят в почвенный раствор только при взаимодействии растений и симбионтных микроорганизмов. Эти процессы описаны в книге Ф.Ю. Гельцер «Симбиоз с микроорганизмами - основа жизни растений», М.: МСХА, 1990.

При этом искусственные грунты обычно изготавливаются из малоплодородных почв различными путями: добавлением питательных веществ в виде биогумуса или других органических удобрений, а также добавлением торфа, минеральных удобрений, добавлением определенных микроорганизмов, минеральных добавок и т.п. Основной недостаток этих способов состоит в отсутствии четкой структуры и низкой биопроизводительности искусственных грунтов.

Лучшими считаются способы с использованием природных комплексов черноземообразующих организмов, включающих беспозвоночных и находящиеся у них внутри культуры микроорганизмов, создающие высокое содержание гумуса и структуры почв (патент RU 2433109, МКИ: COSF 11/08, приор. 05.08.2009). Получающийся экочернозем и способ его получения приняты за прототип.

Недостаток прототипа состоит в недостаточном содержании гумуса и низкой производительности получения экочернозема.

Цель изобретения состоит в повышении содержания гумуса и повышении производительности создания почвы из отходов.

Указанная цель достигается тем, что создано новое вещество «биогрунт воздушный» - искусственная почва, состоящая из равномерно распределенных по объему крупных комков размером 2…10 мм, мелких размером 0,1…0,3 мм и сверхмелких размером до 10 микрон, с общей порозностью не менее 40%, с содержанием органического вещества не менее 20%, кислотностью pH 6…8, имеющая цвет от светло-коричневого до черного, содержащая микрофлору, характерную для девственных черноземов.

Новое вещество имеет следующие свойства:

- высокое содержание гумуса, четко выраженную комковатость (структуру) почвы, повышенную влагостойкость, влагоемкость и воздухопроницаемость.

Указанная цель достигается также тем, что способ получения биогрунта воздушного состоит в том, что смешивают отходы жизнедеятельности животных и другие органо-минеральные отходы, добавляют торф, малоплодородную землю и другие наполнители, полученную смесь дробят до получения не менее 40% мелких комков, отбирают 1…5% смеси и пропускают через дезинтегратор для получения сверхмелких комков, перемешивают их с остальной смесью, добавляют экочернозем в количестве 3…7% от объема смеси и концентрированный почвенный раствор в количестве 1…3% от объема смеси, добавляют сорбирующие добавки до обеспечения порозности не менее 40%, смесь перемешивают пересыпанием в емкости со смещенным центром тяжести до обеспечения однородности, перемещают смесь в неподвижную емкость и выдерживают при оптимальной температуре в пределах 20…37°C не менее 24 часов.

Основное отличие способа получения от прототипа состоит в искусственной организации структуры почвы, за счет использования сорбирующих компонентов, различных по влагоемкости и воздухопроницаемости и отличающихся по размерности частиц. В способе-прототипе переработка смеси и создание гумуса производились в пищеварительном тракте червей, которые проделывали каналы в почве, обеспечивая ее проницаемость, поддерживали температуру, оптимальную для микроорганизмов, и измельчали смесь до потребляемой микроорганизмами. Но при этом производительность переработки определялась скоростью размножения червей, т.е. цикл их удвоения составляет примерно 30 суток. В предложенном способе микроорганизмы из внесенной порции концентрированного почвенного раствора попадают в среду, где они могут размножаться во всем объеме смеси, а удвоение их количества происходит за 20…60 минут. Беспозвоночные в этой работе больше не требуются, а получаемое вещество имеет вышеуказанные свойства, отличающие его от экочернозема.

Особенность финального перемешивания пересыпанием в емкости со смещенным центром тяжести состоит в том, что только таким образом удается получить однородную смесь различных по размеру частиц без слипания.

Если смешиваемые отходы содержат патогенные микроорганизмы и/или семена сорняков, то их необходимо уничтожить, для чего засоренный ими компонент можно измельчить до частиц не более 10 микрон на кавитационном гидроударном дезинтеграторе.

Для ускорения процесса одновременно с внесением концентрированного почвенного раствора можно добавить экочернозем в количестве 3…7% от объема смеси.

Реализация предложенного способа описана на примере с использованием полужидкого помета и фрезерованного торфа, уже состоящего из крупных и мелких частиц.

100 л помета естественной влажности помещают в смесительную емкость со смещенным центром тяжести, добавляют 50-100 л торфа, добавляют специализированный (полученный от переработки помета) концентрированный почвенный раствор 3-6 л, добавляют при необходимости воду, смесь должна быть достаточно влажной, но воздухопроницаемой, и перемешивают. Затем отбирают часть смеси (1-5%), доизмельчают на кавитационном гидроударном дезинтеграторе типа КАГУД до частиц размерностью менее 10 микрон, возвращают в смесительную емкость, добавляют в смесь сорбирующие вещества (торф, измельченную солому, опилки) до достижения достаточной воздухопроницаемости, перемешивают пересыпанием, когда достигают равномерности состава по всему объему, смесь пересыпают в емкость слоем до 40 см. Смесь выдерживают при оптимальной температуре (от 20 до 37 градусов, в зависимости от состава смеси) в течение суток, затем отправляют на склад или потребителю.

Полученный таким способом биогрунт воздушный обеспечивает ускоренный рост растений и высокую урожайность. Цикл его производства из отходов не превышает двух суток вместо месяца для экочернозема.

1. Биогрунт воздушный - искусственная почва, состоящая из равномерно распределенных по объему крупных комков размером 2…10 мм, мелких размером 0,1…0,3 мм и сверхмелких размером до 10 микрон, с общей порозностью не менее 40%, с содержанием органического вещества не менее 20%, кислотностью pH 6…8, имеющая цвет от светло-коричневого до черного, содержащая микрофлору, характерную для девственных черноземов.

2. Способ получения биогрунта воздушного по п. 1, состоящий в том, что смешивают отходы жизнедеятельности животных и другие органо-минеральные отходы, добавляют торф, малоплодородную землю и другие наполнители, полученную смесь дробят до получения не менее 40% мелких комков, отбирают 1…5% смеси и пропускают через дезинтегратор для получения сверхмелких комков, перемешивают их с остальной смесью, добавляют концентрированный почвенный раствор в количестве 1…3% от объема смеси, затем добавляют сорбирующие добавки до обеспечения порозности не менее 40%, смесь перемешивают пересыпанием в емкости со смещенным центром тяжести до обеспечения однородности, перемещают смесь в неподвижную емкость и выдерживают при оптимальной температуре в пределах 20-37°C не менее 24 часов.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что для ускорения процессов переработки и обеспечения безопасности часть компонентов, содержащая патогенные микроорганизмы и семена сорняков, перед смешиванием измельчается до частиц не более 10 микрон на кавитационном гидроударном дезинтеграторе.

4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что одновременно с внесением концентрированного почвенного раствора вносят экочернозем в количестве 3…7% от объема смеси.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ экологически чистой биоконверсии высокодисперсных отходов металлургической индустрии, содержащих тяжелые металлы, включает создание смесей на основе песка, металлургического шлама, торфа и карбоната кальция для выращивания растений, причем для биоконверсии используются растения свеклы кормовой (Beta vulgaris L.), льна крупноцветкового (Linum grandiflorum), кукурузы сахарной (Zea Mays) и рапса (Brassica napus).

Изобретение относится к биотехнологии и к сельскохозяйственной микробиологии. Предложен способ получения биоудобрения.
Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Гранулы, содержащие в качестве основных компонентов: a) между 5 и 65% по массе от общей массы композиции ультраабсорбирующего полимера; b) между 35 и 70% по массе от общей массы композиции гигроскопичного материала в основном растительного происхождения; c) между 20 и 40% по массе от общей массы композиции природного пластификатора минерального или растительного происхождения, где, когда пластификатор или компонент (с) имеет растительное происхождение, он выбран из крахмала, муки, сердцевины кукурузного початка, а когда пластификатор имеет минеральное происхождение, он выбран из бентонита, цеолита, каменной муки в виде тонкого порошка.
Продукт, пригодный для применения при посадке растения, содержит упаковку, которая образует замкнутое пространство, и усилитель роста растений, пестицид и влагопоглощающий материал, все три компонента находятся в замкнутом пространстве упаковки.
Изобретение относится к растениеводству и касается подготовки крупного заполнителя, используемого при оформлении цветников и клумб. Сырьевая смесь для изготовления оболочки крупного заполнителя, используемого при оформлении цветников и клумб, содержит, мас.%: гипсовое вяжущее 50-55; мочевина 6-14,5; казеиновый клей 1-1,5; вода 34-38.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органического удобрения и кормовых добавок на основе остаточных продуктов переработки рыбных отходов, в котором смесь из любых рыбных отходов подвергают дроблению и измельчению до фракций с диаметром не более 2-3 мм, осуществляют подготовительный процесс, заключающийся в равномерном перемешивании, термическом нагреве не более 5 часов при температуре 80°-90°C, остывании до температуры не ниже 45°C, поддержании влажности смеси не ниже 75%, далее обеспечивают процесс анаэробного брожения в реакторе при оптимальной температуре 60°C, при этом в процессе ферментации обеспечивают единожды температурный скачок до температуры 105°C в течение 15-20 мин, вводят раствор фосфорной кислоты и ферменты биологического характера, конечный продукт после ферментации подвергают процессу отделения жидкой составляющей и биологического осадка (фугата), в конечный пастообразный гранулят добавляют смесь низкомолекулярных жирных кислот.
Изобретение относится к растениеводству и касается изготовления декоративных гранул, используемых при оформлении цветников и клумб. .
Изобретение относится к растениеводству и касается изготовления декоративных гранул, используемых при оформлении цветников и клумб. .
Изобретение относится к сельскому хозяйству. .
Изобретение относится к растениеводству и касается изготовления декоративных гранул, используемых при оформлении цветников и клумб. .
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения биоудобрения включает получение биосмеси путем внесения микробных культур Pseudomonas sp.

Способ повышения плодородия почвы включает предпосевную обработку семян люцерны жидким биопрепаратом, возделывание и скашивание зеленой массы люцерны. Для обработки семян используют жидкий бактериальный биопрепарат на основе штамма Sinorhizobium meliloti Якутский №2 ГНУ ВНИИСХМ RCAM00826.
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в микробиологии. Питательная среда содержит дигидрофосфат калия, гидрофосфат калия, сульфат магния гептагидрат, хлорид натрия, сульфат кальция дигидрат, молибдат натрия, сульфат железа(II), сахарозу, фосфорит и дистиллированную воду в заданном соотношении компонентов.
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в микробиологии. Питательная среда содержит дигидрофосфат калия, гидрофосфат калия, сульфат магния гептагидрат, хлорид натрия, сульфат кальция дигидрат, молибдат натрия, сульфат железа (II), сахарозу, вермикулит и воду в заданном соотношении компонентов.
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в микробиологии и сельском хозяйстве. Питательная среда содержит дигидрофосфат калия, гидрофосфат калия, сульфат магния гептагидрат, хлорид натрия, сульфат кальция дигидрат, молибдат натрия, сульфат железа (II), сахарозу, сапропель и воду в заданном соотношении компонентов.
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в микробиологии. Питательная среда содержит дигидрофосфат калия, гидрофосфат калия, сульфат магния гептагидрат, хлорид натрия, сульфат кальция дигидрат, молибдат натрия, сульфат железа(II), сахарозу, цеолит и дистиллированную воду в заданном соотношении.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения почвосмеси для проращивания семян и развития саженцев, который характеризуется тем, что приготавливают биогумус путем бактериальной обработки увлажненных целлюлозосодержащих отходов, в качестве которых используют гидролизат скопа, полученный с помощью 0.5% водного раствора диаммоний фосфата в течение 20-40 мин под давлением при температуре 120°С, или скоп, или комбинацию скопа с измельченной корой или измельченными опилками, пробиотической кормовой добавкой Ферм-КМ и препаратом Глиокладин™, причем в случае использования гидролизата скопа для бактериальной обработки дополнительно используют сухие кормовые дрожжи Saccharomyces cerevisiae, процесс ведут в течение недели при температуре 25-30°С, при этом бактериальную обработку осуществляют в течение месяца при температуре 25-30°С и регулярном ворошении массы, а полученный продукт подвергают вермикомпостированию красным калифорнийским червем в течение 2-3-х мес., после чего полученный биогумус высушивают и смешивают с торфом в соотношении 10-30% биогумуса и соответственно 90-70% торфа.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, экологии и биотехнологии и может быть использовано при переработке органических отходов птицеводческих предприятий.
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для получения жидкой формы микробиологических препаратов для бобовых культур на основе клубеньковых бактерий.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения биоминеральных удобрений и мелиорантов включает совмещение сухих или жидких минеральных удобрений и мелиорантов с микробной биомассой, причем в 1-м варианте в качестве микробной биомассы используют микробиологическое удобрение или препарат, созданный на основе агрономически полезных микроорганизмов в виде сухого мелкодисперсного порошка с титром 102-105 кл/г, который наносят на сухое минеральное удобрение или мелиорант либо вносят в жидкое минеральное удобрение из расчета 2-6 кг/т; а во 2-м варианте в качестве микробной биомассы используют микробиологическое удобрение или препарат, созданный на основе агрономически полезных микроорганизмов в жидком виде с титром 104-107 кл/г, который наносят на сухое минеральное удобрение или мелиорант путем мелкодисперсного распыления либо вносят в жидкое минеральное удобрение из расчета 1-4 кг/т.
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в производстве торфо-гуминового препарата, применяемого для корневой и внекорневой подкормки различных культур в открытом и закрытом грунте, а также как биологически активная добавка для животных и рыб. Сухой торфо-гуминовый препарат содержит смешанную композицию на торфяной основе предварительно измельченных торфа и биологически активной органической добавки. Способ получения сухого торфо-гуминового препарата включает измельчение, смешивание и сушку органического сырья, состоящего из торфа и биологически активной органической добавки с получением сухого торфо-гуминового продукта в виде однородной равнодисперсной смеси. В качестве биологически активной органической добавки используют растительную композицию, состоящую из хвои сосны обыкновенной, корня родиолы розовой, травы и корня пиона уклоняющегося, травы рапса и эхинацеи пурпурной в стадии цветения с получением промежуточного сухого торфо-гуминового продукта, который дополнительно измельчают в течение 13-15 минут, разделяют на четыре равные исходные фракции, в каждую из которых вводят с перемешиванием по одной сухой культуре бактерий Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Arthrospira fusiformis и Actinomyces. Смешивание осуществляют отдельно с каждой сухой бактериальной добавкой в смесители с водяной рубашкой с последующим остужением. Затем проводят смешивание всех полученных компонентов до однородной массы в смесители с водяной рубашкой с последующим остужением полученной смеси. Перемешивание возобновляют до остывания до 9-11°С. Полученный готовый сухой торфо-гуминовый препарат, содержащий не менее 106 КОЕ/г сухой культуры каждой бактерии, выгружают на открытую площадку. После выдержки, на которой в течение 24-26 часов его затаривают в мешки и выдерживают ещё 40-48 часов. Осуществление изобретений обеспечивает получение сухого торфо-гуминового препарата, обладающего более высокой эффективностью, обусловленной высоким уровнем содержания в препарате бактерий, усиливающих биохимические и микробиологические процессы в почве и растениях, улучшающих питание растений, эффективно подавляющих патогенные и условно патогенные микроорганизмы в почве и растениях. 2 н.п. ф-лы.
Наверх