Способ получения вермикомпоста, способ получения стимулятора роста зерновых из вермикомпоста



Способ получения вермикомпоста, способ получения стимулятора роста зерновых из вермикомпоста
Способ получения вермикомпоста, способ получения стимулятора роста зерновых из вермикомпоста
Способ получения вермикомпоста, способ получения стимулятора роста зерновых из вермикомпоста
Способ получения вермикомпоста, способ получения стимулятора роста зерновых из вермикомпоста
Способ получения вермикомпоста, способ получения стимулятора роста зерновых из вермикомпоста
Способ получения вермикомпоста, способ получения стимулятора роста зерновых из вермикомпоста

 


Владельцы патента RU 2574740:

ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СИБИРСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ТОРФА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК (ГНУ СибНИИСХиТ Россельхозакадемии) (RU)

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства. Предложен способ получения вермикомпоста и способ получения жидкого стимулятора роста зерновых. Способ получения вермикомпоста включает вермикомпостирование субстрата на основе органических отходов сельского хозяйства при помощи дождевых червей Eisenia fetida. Культивирование червей проводят в режиме положительных температур 8-14°C, а субстрат на основе органических отходов состоит на 80% из животноводческих и пищевых отходов и на 20% - из низинного торфа с 80% влажностью и pH не ниже 4.5-5.0. При этом влажность органического субстрата составляет 75-80%. Жидкий стимулятора роста получают путем смешивания вермикомпоста водой в соотношении 1:10 (вермикомпост:вода), после чего проводят процесс экстракции в кислой среде с pH 3.5-5.5 на водяной бане при температуре 60-80°C. Изобретения обеспечивают высокую ростостимулирующую активность вермикомпоста. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 6 табл.

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к производству биоудобрений на основе вермикомпостирования органических отходов и торфа и производству стимуляторов роста растений на их основе.

Одними из наиболее эффективных органических удобрений являются биоудобрения, полученные путем вермикомпостирования органических сельскохозяйственных отходов с использованием дождевых червей «Красный калифорнийский гибрид» (Eizenia fetida).

Известен способ получения вермикомпоста (биогумуса) из животноводческих отходов (куриного помета) и органических разрыхлителей в виде древесных опилок, стружки, мелкой щепы [RU 2205163, C05F 3/00, опубл. 2003]. В куриный помет добавляют органические разрыхлители в виде древесных опилок, стружки, мелкой щепы с последующим перемешиванием и увлажнением до 80-90%. Полученный субстрат размещают буртами на открытых площадках и подвергают биотермическому компостированию, перед началом которого производят его рыхление. Процесс компостирования ведут при максимальной температуре 70°C с понижением ее до минимальной 25-30°C в конце процесса с регулярным рыхлением для обогащения кислородом нижних слоев и отвода газов. Готовый субстрат размещают в траншеях и заселяют красным калифорнийским червем вида Esenia foetida путем выкладывания его пучками по всей поверхности слоя субстрата. Траншеи накрывают пленкой. После переработки всей толщи субстрата в биогумус и снятия пленки производят снятие верхнего подсушенного слоя и отделение оставшегося биогумуса от червей при помощи ловушек в виде сетки. Оставшийся готовый биогумус просеивают и просушивают до влажности 65%.

Однако известный способ предполагает довольно длительный период предварительного биотермического компостирования органической смеси в буртах с регулярным рыхлением для обогащения кислородом нижних слоев и отвода газов. Кроме того, получаемый продукт - биогумус отличается недостаточно высоким уровнем ростостимулирующей активности.

Также известен способ получения вермикомпоста путем культивирования на органических сельскохозяйственных и пищевых отходах линий дождевых червей «Красный калифорнийский гибрид». Субстрат содержит, мас. %: подстилочный навоз 90-50, плодовоовощные отходы 50-10.

Полученный продукт - вермикомпост (биогумус) представляет собой высокоэффективное органическое удобрение. Однако известный способ предполагает прием вымывания из смеси навоза и пищевых отходов вредных аммиачных соединений и солей. Кроме того, перед заселением субстрата червями способ предполагает предварительное компостирование субстрата в двух режимах: вначале в термофильном при температуре 50-60°C; а затем в мезофильном при температуре 25-35°C. Недостатком способа также являются высокие температуры культивирования дождевых червей, обусловливающие быструю минерализацию низкомолекулярных органических веществ в получаемом биогумусе и снижение за счет этого уровня его биологической активности.

Наиболее близким аналогом предлагаемого способа получения биогумуса, выбранным в качестве прототипа, является Способ получения биогумуса [RU 2408563 C05F 11/08, опубл. 2006)], который заключается в том, что субстрат на основе органических отходов сельского хозяйства вермикомпостируют при помощи промышленной линии дождевых червей "Красный калифорнийский гибрид" и вводят культуру микофильного целлюлозолитического гриба Trichoderma viride. Вермикомпостирование осуществляют в условиях стеллажной культуры в течение 3-4 недель при температуре +20…+25°C. Изобретение позволяет получить биогумус с высокими защитными свойствами и высокой ростостимулирующей активностью. Недостатком способа является необходимость дополнительной технологической операции и мезофильный режим культивирования, на конечных этапах которого также начинается активное течение процессов микробиологической минерализации биологически активных низкомолекулярных органических соединений, которые накапливались в субстрате на протяжении всех предыдущих этапов вермикультивирования.

В качестве стимулятора роста растений используют различные препараты, полученные путем экстракции биологически активных веществ из вермикомпоста (биогумуса), такие как жидкое гуминовое удобрение [RU 2041867, C05F 11/00, опубл. 1995]. Данный способ получения жидкого гуминового удобрения заключается в ферментации водного раствора вермикомпоста (биогумуса) при перемешивании при температуре 35-40°C в течение 108-120 часов, фильтрации и обезвоживании при температуре 55-60°C.

Недостатками способа являются низкий уровень экстракции биологически активных веществ биогумуса в водную вытяжку, а также значительные затраты энергии и времени на ферментацию и последующие процедуры фильтрации и обезвоживания.

Наиболее близким к способу получения стимулятора роста зерновых из вермикомпоста является способ получения жидкого биостимулятора роста и развития растений из гумусосодержащих веществ путем щелочной экстракции биогумуса с последующей нейтрализацией вытяжки [RU 2112763, C05F 3/00, C05F 11/02, опубл. 1998]. Предварительно из компоста выделяют водную бактериальную суспензию, для получения которой компост замачивают в воде, экстрагируют из него бактериальную массу в водный раствор, полученную бактериальную суспензию отделяют от твердой фракции компоста. Щелочной экстракции подвергают твердую фракцию 0,1-1,0 н. (моль-экв/л) раствором щелочи при 20-50°C с последующим отделением жидкого экстракта. Последний смешивают с бактериальной суспензией и отстаивают для получения целевого продукта.

Недостатками способа являются необходимость двойной экстракции биогумуса: сначала водной, а затем щелочной. Кроме того, способ предполагает ряд дополнительных процедур, включающих предварительную экстракцию из водной суспензии бактериальной массы, последующее отделение твердого осадка и смешивание на завершающей стадии водного и щелочного экстрактов.

Задачей предлагаемого изобретения является создание нового способа получения вермикомпоста с высокой ростостимулирующей активностью путем культивирования дождевых червей Eisenia felida в стеллажной культуре в режиме низких положительных температур (в психрофильном режиме), способствующего активному накоплению в получаемом вермикомпосте (биогумусе) биологически активных низкомолекулярных соединений (витаминов, аминокислот, органических кислот, фульвокислот и т.п.), за счет низкой скорости их минерализации гетеротрофными микроорганизмами.

Другой задачей предлагаемого изобретения является создание нового способа получения жидкого стимулятора роста зерновых из упомянутого вермикомпоста. Водно-кислотная вытяжка из упомянутого вермикомпоста, содержит значительно больше биологически активных веществ - стимуляторов роста растений, чем щелочная вытяжка из вермикомпоста, получаемого традиционно в мезофильном режиме, как указано в прототипе.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения вермикомпоста субстрат на основе органических отходов сельского хозяйства вермикомпостируют при помощи дождевых червей Eisenia fetida, культивирование червей проводят в режиме положительных температур 8-14°C, при этом субстрат на основе органических отходов состоит на 80% из животноводческих и пищевых отходов и на 20% - из низинного торфа с 80% влажностью и pH не ниже 4.5-5.0, при этом влажность органического субстрата составляет 75-80%).

Другой указанный технический результат достигается тем, что в способе получения жидкого стимулятора роста зерновых из вермикомпоста путем экстракции вермикомпост заливают водой в соотношении 1:10 (вермикомпост : вода), после чего проводят процесс экстракции в кислой среде с pH 3.5-5.5 на водяной бане при температуре 60-80°C.

Для создания кислотной среды процесса экстракции используют 1 н. соляную кислоту.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем.

Дождевые черви Eisenia felida помещают в органическую смесь, на 80% состоящую из животноводческих (навоз КРС, свиной навоз, кроличий помет) и пищевых отходов и на 20% - из низинного торфа с 80% влажностью и pH не ниже 4,5-5,0. Влажность органической смеси составляет 75-80%. Температуру культивирования дождевых червей Eisenia fetida на всем протяжении периода вермикомпостирования поддерживают в диапазоне +8…+14°C. Плотность посадки дождевых червей составляет 40 взрослых половозрелых особей на 1 кг перерабатываемого органического субстрата с 80% влажностью. Длительность культивирования дождевых червей определяется составом органического субстрата и температурой содержания дождевых червей, но не превышает 3-4 месяца. Отделение копролитов проводят путем просева переработанной органической смеси через сита с диаметром отверстий 3 мм при влажности субстрата 60-65%. Полученный вермикомпост сохраняет высокий уровень биологической активности в течение 6 месяцев при его содержании в диапазоне температур +5…+7°C и влажности не менее 60%.

Исследование агрохимических и биохимических свойств вермикомпоста, приготовленного в психрофильных условиях, показало, что он значительно отличается от вермикомпоста, приготавливаемого по традиционной технологической схеме, т.е. в мезофильном режиме. Так, если по содержанию подвижного фосфора, калия и аммонийного азота оба варианта вермикомпоста различаются несущественно, то из-за более медленного течения микробиологических минерализационных процессов содержание нитратов в вермикомпосте, приготовленном в психрофильном режиме, в 2,5 раза ниже, чем в вермикомпосте, приготовленном в мезофильном режиме (табл. 1).

Замедленное течение микробиологических процессов в органическом субстрате, перерабатываемом дождевыми червями в психрофильном режиме, обусловило активное накопление в вермикомпосте низкомолекулярных органических веществ, обладающих повышенной биологической активностью. Так, согласно данным таблицы 2 упомянутый вермикомпост, приготовленный в режиме низких положительных температур, отличается более высокой протеолитической и каталитической активностью, чем вермикомпост, приготовленный в мезофильном режиме.

Стимулятор роста зерновых получают из упомянутого вермикомпоста путем его водно-кислотной экстракции на водяной бане биологически активных веществ (БАВ) - продуктов кислотного гидролиза. Длительность процедуры экстракции и зависит от исходной концентрации БАВ в вермикомпосте и изменяется в диапазоне от 1 до 2 часов. Температура экстракции изменяется в диапазоне от 60 до 80°C. Высокие буферные свойства вермикомпоста позволяют получать на выходе после 1-2 часового выдерживания взвеси на водяной бане и последующей водно-кислотной экстракции вытяжку со значениями pH, близкими к нейтральным (6,0-6,5).

Традиционно для получения жидких стимуляторов роста растений из субстратов с высоким содержанием гумусовых веществ применяют щелочную экстракцию, обеспечивающую выделение растворимых гумусовых кислот. Вермикомпост также содержит большое количество веществ гуминовой природы, однако он также содержит богатый комплекс гормоноподобных соединений, включая витамины, аминокислоты и органические кислоты. Для экстракции данных соединений и получения на основе вермикомпоста жидкого стимулятора роста растений нами был предложен способ слабокислотного гидролиза органических веществ из вермикомпоста в растворе соляной кислоты, т.е. в кислой среде.

Пример конкретного получения жидкого стимулятора роста зерновых.

Жидкий стимулятор из вермикомпоста получают путем экстракции, которую проводят следующим образом. Вермикомпост, приготовленный в режиме низких положительный температур (при +8…+14°C), заливают дистиллированной водой в соотношении: 1 объем вермикомпоста к 10 объемам воды. В полученную взвесь добавляют соляную кислоту до тех пор, пока pH не снизится до значений 3,5-4,0 и затем на 2 часа помещают на водяную баню (при температуре воды +80°C). После инкубации на водяной бане экстракт отфильтровывают через двухслойный бумажный фильтр. pH полученного экстракта в пределах 5,5-6,5.

Эффективность жидкого стимулятора, получаемого из упомянутого вермикомпоста, производимого в психрофильных условиях, проверяли в полевом опыте на серой оподзоленной почве (гумус 4,87; pH сол. 5,0) по минеральному фону (аммиачная селитра в дозе N45). Семена яровой пшеницы сорта Иргина и ярового ячменя сорта Ача обрабатывали непосредственно перед их высевом путем полусухого протравливания (расход стимулятора составил 10 л на тонну семян). Исходную вытяжку из упомянутого вермикомпоста для предпосевной обработки семян разбавляли в 10 и 100 раз. Повторность опытов 3-кратная, размещение вариантов систематическое, площадь делянок 40 м2, учетная площадь - 32 м2. Согласно данным таблицы 3 применение жидкого стимулятора из упомянутого вермикомпоста способствует увеличению количества зерен в колосе пшеницы по сравнению с контролем.

Согласно данным таблицы 4 применение жидкого стимулятора из упомянутого вермикомпоста способствует увеличению количества зерен и колосков в колосе ячменя по сравнению с контролем.

Учет урожайности пшеницы в полевом опыте показал, что предпосевная обработка семян пшеницы вермикомпостным стимулятором обеспечила 38-40%-е увеличение урожайности и 47-48%-е увеличение валового сбора белка (таблица 5).

Учет урожайности ячменя в полевом опыте показал, что предпосевная обработка семян ячменя вермикомпостным стимулятором обеспечила в среднем 50%-е увеличение урожайности и 42-44%-е увеличение валового сбора белка (таблица 6).

Таким образом, обработка жидким стимулятором из упомянутого вермикомпоста в разбавлениях 1:10 и 1:100 обеспечила улучшение показателей структуры урожая, увеличив количество зерна в колосе у растений пшеницы и ячменя, а также количество колосков в колосе растений ячменя. Кроме того, применение жидкого стимулятора из упомянутого вермикомпоста на культуре яровой пшеницы обеспечило прибавку урожайности пшеницы, увеличение содержания белка в зерне и, как следствие, увеличение валового сбора белка с площади посева. Применение упомянутого стимулятора из вермикомпоста на культуре ярового ячменя также обеспечило увеличение урожайности ячменя и валового сбора белка ячменя с площади посева.

1. Способ получения вермикомпоста, отличающийся тем, что субстрат на основе органических отходов сельского хозяйства вермикомпостируют при помощи дождевых червей Eisenia fetida, культивирование червей проводят в режиме положительных температур 8-14°C, а субстрат на основе органических отходов состоит на 80% из животноводческих и пищевых отходов и на 20% - из низинного торфа с 80% влажностью и pH не ниже 4.5-5.0, при этом влажность органического субстрата составляет 75-80%.

2. Способ получения жидкого стимулятора роста зерновых из вермикомпоста по п. 1 путем экстракции, характеризующийся тем, что вермикомпост заливают водой в соотношении 1:10 (вермикомпост:вода), после чего проводят процесс экстракции в кислой среде с pH 3.5-5.5 на водяной бане при температуре 60-80°C.

3. Способ по п. 2, отличающийся в том, что для создания кислотной среды процесса экстракции используют 1 н. соляную кислоту.



 

Похожие патенты:
Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Состав комплексных гранулированных органоминеральных удобрений на основе золы включает золу, полученную при сжигании куриной подстилочно-пометной массы, и флотошлам в соотношении 1:2,5-4.
Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ получения концентрированного удобрения из птичьего помета заключается в том, что смешивают упомянутый птичий помет с водой в заранее заданном соотношении до получения однородной массы; загружают полученную однородную массу в диспергационную камеру; герметизируют упомянутую диспергационную камеру; нагревают упомянутую однородную массу до заранее заданной температуры; подают в герметизированную диспергационную камеру заранее заданное статическое давление; обрабатывают содержимое упомянутой диспергационной камеры ультразвуковыми колебаниями с плотностью озвучивания не менее 60 Вт/см2, обеспечивающими в течение заранее заданного времени звуковое давление на упомянутую однородную массу, превышающее упомянутое статическое давление на заранее заданную величину.

Изобретение относится к области получения биогаза. Предложена биогазовая установка.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для производства органоминеральных удобрений. Удобрение содержит куриный помет и измельченную солому в соотношении по сухому веществу, мас.%: куриный помет - 50-60; измельченная солома - остальное.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ предварительной подготовки птичьего помета для последующего его использования в составе многокомпонентного загрузочного сырья однокамерной биогазовой установки включает микробиологическую обработку птичьего помета и внесение биодобавок в жидкой форме, осуществление биологического разогрева и ферментации смеси, причем в качестве биодобавки используют эффлюент, в количестве 20-25% от общей массы птичьего помета, в состав которого входят минеральные удобрения - N:P:K в количестве 0,1:0,16:0,18% соответственно и аборигенная микрофлора с плотностью по микроорганизмам 260×108 КОЕ/мл, после чего полученный субстрат выдерживается в течение 7-9 суток в анаэробных условиях, а затем подается в реактор биогазовой установки в количестве 15% от загрузочной массы.
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при переработке органических отходов, с последующим получением высококачественных удобрений.

Изобретение относится к способу изготовления органического удобрения из экскрементов домашнего скота путем использования личинок комнатной мухи (Musca domestica). Предложена система производства органического удобрения для производства органического удобрения из экскрементов домашнего скота или домашних животных с использованием личинок комнатной мухи (Musca domestica), при этом предусмотрен первый блок хранения в процессах выращивания и обработки, в котором выращиваются или растут личинки, полученные путем инкубации яиц, предусмотрено множество вторых блоков хранения в процессах выращивания и обработки под первым блоком хранения в процессах выращивания и обработки, указанный первый блок хранения в процессах выращивания и обработки имеет сбрасывающую часть, так что выросшие личинки падают в указанные вторые блоки хранения в процессах выращивания и обработки, покрытые экскрементами домашних животных, за счет использования такого поведения личинок, что они выползают из указанного первого блока хранения в процессах выращивания и обработки, предусмотрено множество третьих блоков хранения в процессах выращивания и обработки под вторыми блоками хранения в процессах выращивания и обработки таким же образом, как указано выше, и в результате этого выросшие личинки падают в указанные третьи блоки хранения в процессах выращивания и обработки, покрытые экскрементами домашних животных, вышеупомянутую обработку требуется повторять несколько раз до конечного блока хранения в процессах выращивания и обработки, предусмотрена собирающая секция для сбора произведенного основного материала органического удобрения, и предусмотрена секция сбора личинок для сбора выросших личинок, выползающих из конечного блока хранения в процессах выращивания и обработки.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органического удобрения из биоразлагаемых отходов включает смешивание птичьего помета, навоза сельскохозяйственных животных и биоразлагаемых отходов, укладку бурта высотой 2,4-3 м, шириной 4,5-5 м, произвольной протяженности, его увлажнение, измельчение, заселение субстрата дождевыми червями Eisenia foetida из расчета 500 особей на 1 м3 смеси при температуре окружающей среды не ниже 0°С, причем в качестве основного компонента субстрата берут обрезь деревьев, кустарников, газонную и сорную траву, кукурузные кочерыжки, пищевые отходы в количестве 75%, а птичий помет и навоз - 25%, трижды увлажняют бурт до влажности 60-70%, предварительно перемешав, сразу после укладки, через полтора месяца и еще через один месяц измельчают молотковой дробилкой и увлажняют в 3-й раз, вносят дождевого червя, бурт не укрывают, осуществляют процесс биохимического разложения компоста и одновременного размножения дождевого червя без перемешивания, без подкормок и отборов в течение 7,5 месяцев.

Способ приготовления биокомпоста из органических отходов заключается в том, что в нем осуществляют два режима вентиляции. В первом режиме, с переменным расходом, воздух из вытяжной системы ферментера подают на воздуховоздушный рекуператор, через который пропускают и приточный воздух.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ обезвреживания органических отходов животноводства, свиноводства и птицеводства характеризуется тем, что нативный навоз или помет при складировании подвергают обработке раствором электролитического гипохлорита натрия, который разбавляют водой до концентрации, не вызывающей ожога почвы и растений.

Способ приготовления биокомпоста из органических отходов заключается в том, что в нем осуществляют два режима вентиляции. В первом режиме, с переменным расходом, воздух из вытяжной системы ферментера подают на воздуховоздушный рекуператор, через который пропускают и приточный воздух.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к садоводству и питомниководству. Субстрат включает опилки древесные и дополнительно содержит комплексное минеральное удобрение, золу и препарат, обладающий компостирующим свойством, при следующем содержании компонентов, масс.%: опилки - 80-90, комплексное минеральное удобрение - 3-5, зола - 3-5, препарат, обладающий компостирующим свойством - 4-10, при этом опилки предварительно обработаны марганцовокислым калием.

Изобретение относится к биотехнологии и к сельскохозяйственной микробиологии. Предложен способ получения биоудобрения.
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.

Способ приготовления органического компоста заключается в том, что готовят штабель компоста, состоящий из четырех многослойных блоков. Каждый блок включает органические компоненты различного вида и растительную массу (отходы) исходной влажности высотой 50…60 см.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к области утилизации послеуборочных растительных остатков сельскохозяйственных культур и приготовлению компостов.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и биотехнологии, а также может быть использовано при переработке и утилизации целлюлозосодержащих промышленных отходов.
Изобретение может быть использовано при переработке осадков сточных вод, в частности городских сточных вод, и их утилизации в качестве средства для повышения плодородия почвы.
Изобретение относится к биотехнологии защиты окружающей среды и, в частности, к области химической, деревообрабатывающей, мебельной и строительной промышленности, а также сельскому хозяйству и может быть использовано для утилизации некондиционной карбамидоформальдегидной смолы при ее производстве и использовании после окончания срока ее годности.
Изобретение относится к области сельскохозяйственного производства и может быть использовано при получении почвогрунтов. Способ включает смешивание илового осадка с порошкообразным низинным торфом, введение природного грунта, твердофазную ферментацию и фракционирование.

Изобретение относится к биотехнологии и сельскохозяйственной микробиологии, в частности к получению бактериальных штаммов, обладающих фунгицидными и ростстимулирующими свойствами.
Наверх