Микробные органические удобрения и способы их получения

Авторы патента:


Микробные органические удобрения и способы их получения
Микробные органические удобрения и способы их получения
Микробные органические удобрения и способы их получения
Микробные органические удобрения и способы их получения
Микробные органические удобрения и способы их получения
Микробные органические удобрения и способы их получения
Микробные органические удобрения и способы их получения
Микробные органические удобрения и способы их получения
Микробные органические удобрения и способы их получения
Микробные органические удобрения и способы их получения
Микробные органические удобрения и способы их получения
Микробные органические удобрения и способы их получения
Микробные органические удобрения и способы их получения
Микробные органические удобрения и способы их получения
Микробные органические удобрения и способы их получения

 


Владельцы патента RU 2595173:

ЧЕРВОНЫЙ Влодимир (UA)

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к технологии получения жидкого биоорганического удобрения. Способ получения жидкого биоорганического удобрения включает водную экстракцию элементов минерального питания и биологически активных веществ, содержащихся в исходном сырье, отделение водонерастворимого осадка, щелочную экстракцию гумусовых веществ из него, отделение щелочного экстракта, его нейтрализацию и соединение с водным экстрактом, причем используют препараты только органического происхождения, водную экстракцию проводят в течение 1-3 часов при 20-40°С и соотношении исходного сырья к экстрагенту 1:3-1:5; щелочную экстракцию проводят в течение 10-16 часов при 20-40°С, щелочной экстракт нейтрализуют лимонной кислотой до значений pH 6,5-7,5, ингибируют процессы брожения сорбиновой кислотой, соединяют с водным экстрактом, перемешивают, фильтруют, получая жидкий целевой продукт. Изобретение позволяет получить высокие урожаи экологически чистой продукции, очистить почвы от вредных веществ и патогенных микроорганизмов, восстановить почвы и снизить химическую нагрузку на агроландшафт при одновременном снижении энергозатрат. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 14 табл., 11 пр.

 

Настоящее изобретение относится к области агрокультуры, а именно к разработке композиций и производству экологически чистых биоорганических удобрений, и может быть использовано в сельском хозяйстве, лесном хозяйстве, для выращивания декоративных растений, в личных подсобных хозяйствах и для промышленной переработки отходов птицеводства и животноводства.

Природные органические удобрения, используемые для выращивания растений, характеризуются низкой эффективностью, и в связи с этим для получения высоких урожаев их применяют в больших количествах, 7-30 т/га. С другой стороны, интенсивное использование минеральных удобрений приводит к значительной минерализации почвы и к снижению плодородности.

Таким образом, в современных условиях землепользования особенно важным является поиск новых форм экологически чистых биоорганических удобрений и жидких вспомогательных составов, полезных в органическом земледелии и обеспечивающих оптимизацию поглощения минеральных питательных веществ культивируемыми растениями, получение высоких урожаев, снижение химической нагрузки на сельскохозяйственные земли и восстановление почвы. Существует серьезная нехватка таких высокоэффективных биоорганических удобрений, полученных путем микробиологической переработки птичьего помета и отходов животноводства, а также их жидких рабочих форм.

Из уровня техники известно многокомпонентное удобрение (патент PL 178295), содержащее органический компонент в виде суспензии птичьего помета необязательно с добавлением бурого угля и/или древесной коры, компонент кальция в виде золы бурого угля и/или негашеной извести, абсорбирующий компонент в виде акрилового сополимера и/или питательный азот, компоненты калия и фосфора. Однако его нельзя причислить к биоорганическому удобрению, так как его состав включает неорганические соли.

Из уровня техники известно биоорганическое удобрение (патент RU 2141932), включающее помет птицы или животного, подвергнутый микробиологической ферментации, а также активный непатогенный микробный штамм, способный вызвать биодеградацию сырой нефти и нефтепродуктов. Поэтому оно рекомендуется для рекультивации почвы, загрязненной сырой нефтью и нефтепродуктами. Поскольку технологический процесс его получения сложен и себестоимость удобрения достаточно высока, применение вышеупомянутого удобрения для нормальных почв не рентабельно.

Из уровня техники известно биоорганическое удобрение (патент RU 2248955), включающее птичий помет, подвергнутый микробной ферментации (при участии метановых бактерий). Однако оно дополнительно содержит значительное количество микроэлементов, в том числе медь, кобальт и цинк, содержание которых в биоорганических удобрениях строго ограничено. Недостатком способа его получения является высокая энергоемкость процесса, обусловленная необходимостью сушки и гранулирования удобрения.

Известен способ получения биоорганического удобрения (патент RU 2286323), при котором компостирование осуществляется в течение 2-3 месяцев при температуре 16-32°C в естественных условиях. После завершения вермикомпостирования, удаления червей из биогумуса и частичного высушивания до влажности 50-60%, к вермикомпосту добавляют штамм Bacillus megaterinm вар. Phosphaticum 319 в количестве 109-1011.

Недостатком этого способа является высокая трудоемкость процесса, который включает несколько стадий производства (предварительная нейтрализация навоза до значений pH 7-8, разведение и удаление червей из биогумуса, частичное высушивание навоза, упаковка в пакеты и автоклавирование).

Известен способ получения биоорганического удобрения (патент RU 2376270) путем биоконверсии навоза, содержащего солому, в течение 3 месяцев при температуре до 50°C в аэробных условиях под действием микрофлоры. Недостатком этого способа является длительность процесса получения удобрения (3 месяца) и проведение биоконверсии с использованием только одного штамма бактерий Bac.subtilis.

Наиболее близким удобрением для предлагаемого биоорганического удобрения и способа его получения в техническом смысле, и в отношении полученных результатов, является удобрение (UA 21931 - ближайший аналог - прототип), полученное в анаэробных условиях. При его получении помет, измельченный торф, опилки, колодезную воду и препарат "Байкал ЭМ 1У" используют в следующем соотношении ингредиентов, масс. %: помет - 40, измельченный торф - 33, опилки - 17, колодезная вода - 10, препарат "Байкал ЭМ 1У" - 18×105. Технология получения вышеуказанного удобрения основана на хранении слоями исходных компонентов удобрения в силосных ямах, и их обработке водным раствором препарата "Байкал ЭМ 1У". Смесь отделяли от окружающей среды и оставляли до завершения созревания. Биоорганическое удобрение, полученное таким образом, содержит ряд ростовых веществ, витаминов, антибиотиков, 18 аминокислот и полезные микроорганизмы.

Наиболее близкий аналог (прототип) - биоорганическое удобрение и способ его получения характеризуются следующими недостатками:

- отсутствие в конечном продукте эффективных микроорганизмов сбалансированных по видовому составу, включающему следующие основные виды: молочнокислые бактерии Lactobacillus Plantarum и Lactobacillus Casei, фотосинтезирующие бактерии Rhodopseudomonas palustris и дрожжи Saccharomyces cerevisiae.

- наличие в готовом продукте нежелательной чужеродной бактериальной микрофлоры, содержание которой в препарате “Байкал ЭМ-1У" достигает 5% от общего числа жизнеспособных колоний микроорганизмов;

- небольшая скорость микробной ферментации в анаэробных условиях;

- сезонные ограничения на использование прототипа удобрения, обусловленные преобладанием анаэробных микроорганизмов, разлагающих целлюлозу;

- постоянное соотношение и ограниченный набор исходных компонентов, не позволяющий получить готовый продукт, сбалансированный для конкретных культур с учетом их биологических особенностей и физиологических потребностей;

- не очень высокие физико-механические параметры и качество готового продукта: высокая влажность, вязкость, неоднородность;

- невысокое содержание минеральных веществ и биологически активных веществ в готовом продукте (таблицы 1, 2).

Кроме того, отсутствует необходимая степень зрелости готового прототипа удобрения, даже через 90 дней после начала компостирования. Жидкая рабочая форма, получаемая из удобрения, также характеризуется низкой скоростью изменения агрохимических показателей и специфическим гнилостным запахом.

Из уровня техники известно жидкое гуминовое удобрение, содержащее регуляторы роста растений (0,0001 масс. %), азот (8,7 масс. %), калий (14,0 масс. %), фосфор (12,3 масс. %), гуминовые вещества и бактерии (45,89 масс. %.), основные нутриенты растений, в том числе медь (0,005 масс. %.), бор (0,0008 масс. %.) и вспомогательные вещества - нутриенты растений, в том числе цинк (0,004 масс. %с.) и магний (4,8 масс. %) (патент RU 2041867). Недостатком известного удобрения является то, что его состав не сбалансирован оптимально с учетом структуры почвы и биологических характеристик культурных растений.

Из уровня техники известно другое жидкое гуминовое удобрение (патент RU 2181710), улучшение качества которого достигается путем использования торфа и биогумуса при его производстве. Технический результат достигается следующим образом: цинк, магний, молибден, кобальт, селен, оксид кремния дополнительно вносят в жидкое гуминовое удобрение, содержащее азот, калий, фосфор, гуминовые кислоты и некоторые микроэлементы (медь, бор). Однако удобрение с таким составом относят к группе органо-минеральных удобрений, и оно не используется в органическом земледелии.

Также известно жидкое биоорганическое удобрение (патент RU 2191764), содержащее влажное безазотистое вещество птичьего навоза, главным образом, куриный помет, а также соли кальция азотсодержащих органических кислот и гидроксид кальция. Такое удобрение обеспечивает использование птичьего помета и регуляцию кислотно-щелочных характеристик почвы, однако, эффективность удобрения является довольно низкой. Кроме того, процесс производства удобрения является неэффективным и энергоемким.

Также известно жидкое биоорганическое удобрение (патент RU 2248955), содержащее сельскохозяйственные отходы, обработанные с помощью микробиологической ферментации, в форме птичьего помета с микроэлементами, включая медь, кобальт и цинк, а также с макроэлементами азота, фосфора и калия в связанной форме. Биологические и органические компоненты объединяют, и компоненты удобрения представлены в следующих соотношениях: - макроэлементы, масс. % от полностью сухого вещества: азот общий - 4,0-7,0, в том числе азот аммонийный 2,5-4,0, фосфор (P2O5) - 7,0-12,0, калий (К2О) - 1,0-3,0; - микроэлементы, массовая концентрация мг/л, не более: медь - 3,0, кобальт - 5,0, цинк - 23,0; вода 85-95 масс. %.

Использование данного удобрения, в принципе, позволяет обеспечить безопасное удаление агрессивных веществ, содержащихся в помете, с птицефабрик, а также несколько увеличивает продуктивность и качество продукции при снижении потребления удобрений. В то же время указанные соотношения компонентов удобрений не позволяют значительно увеличить его эффективность из-за низкого содержания биологически активных веществ.

Наиболее близким к предлагаемой в настоящем изобретении жидкой рабочей форме биоорганического удобрения, в техническом смысле и в смысле полученного результата, является известное жидкое биоорганическое удобрение (патент RU 2360893 - ближайший аналог - прототип). Достигнут технический результат для хорошо известного удобрения, таким образом, что удобрение, независимо от содержания макро- и микронутриентов в количестве, представленном в масс. % от полностью сухого вещества: азот - 4,0-7,0, в том числе аммонийный азот - 2,5-4,0, фосфор (P2O5) - 7,0-12,0, калий (K2O) - 1,0-3,0; микронутриентов, в концентрации по массе, мг/л, не более чем: медь - 3,0, кобальт - 5,0, цинк - 23,0; вода, масс. % 85-95, дополнительно содержит фитогормоны, гуминовые кислоты (по меньшей мере 1000,0 мг/л) и фульвокислоты (по меньшей мере 1000,0 мг/л).

Указанное жидкое биоорганическое удобрение получают путем обработки сельскохозяйственного навоза, (например, навоза крупного рогатого скота, навоза свиней, птичьего помета и др.) с ферментацией метана с использованием закваски, содержащей метанобразующие бактерии, типа “виды метанопродуцирующих бактерий”. Процесс осуществляют следующим образом: исходное сырье подают в приемный лоток, из которого оно перемещается с помощью насоса в промежуточную емкость. Из промежуточной емкости сырье поступает с помощью дозирующего насоса в биореактор, где осуществляется (анаэробная) ферментация метана из исходного сырого материала в диапазоне температур от +40°C до +56°C. Микробиологическую закваску добавляют к сырью один раз на стадии загрузки в биореактор. Закваску готовят с помощью анаэробной (метановой) ферментации свежего коровьего или лошадиного навоза и также гусиного помета, взятых в отношении 1:(1,5-2,5):(2,5-3,5). Обработанный навоз или фекалии - готовое удобрение - самотеком сливается из биореактора в лоток для готового продукта.

Полученное биоорганическое удобрение представляет собой жидкость от светло-коричневого до темно-коричневого цвета с pH 7,0-8,5.

Однако эффективность известного биоорганического удобрения недостаточно высока из-за отсутствия микробного разнообразия в его составе, в особенности, эффективных микроорганизмов, сбалансированных в соответствии с видовым составом, включающим следующие основные виды: молочнокислые бактерии Lactobacillus plantarum и Lactobacillus casei, фотосинтезирующие бактерии Rhodopseudomonas palustris и дрожжи Saccharomyces cerevisiae. Это обусловливает его низкую биологическую активность, узкую область применения с целью улучшения роста и развития растений, слабое влияние на активацию почвенно-микробных процессов и биоценоза микроорганизмов почвы, поврежденной в результате человеческой деятельности.

Известен способ получения жидкого комплексного гуминового удобрения, включающий приготовление водно-торфяной суспензии, обработку суспензии щелочным реагентом, отстаивание для получения осадка и отделение жидкой фракции и добавление вещества - источника питательных веществ для растений (используют сухой куриный помет). Вещество добавляют к водной суспензии торфа перед обработкой щелочным реагентом (патент RU 2015949). Недостатком данного способа является многоступенчатый технологический процесс, включающий сушку и обеззараживание куриного помета.

Известен способ получения комплексного удобрения, который включает проведение микробиологической ферментации водной суспензии вермикомпоста при 25-30°C и непрерывное обогащение его кислородом в течение 150-170 часов (патент RU 2107054). Недостатком способа является незначительное содержание гуминовых веществ в конечном продукте (не более 3-5% водорастворимых соединений переходит в водный экстракт). Кроме того, способ характеризуется большой продолжительностью и высокими энергозатратами.

Кроме того, известен способ получения жидкого биостимулятора роста и развития растений из гумус-содержащих веществ, (патент RU 2112763), согласно которому получают бактериальную суспензию (водный экстракт веществ, содержащих гумус: вермикомпосты, компосты, зоогумус, который содержит соединения, растворимые в воде, и почвенные микроорганизмы). После отделения водного экстракта, проводят щелочную экстракцию водорастворимой фракции. После нейтрализации азотной кислотой щелочной экстракт соединяют с бактериальной суспензией с получением конечного целевого продукта.

Недостатком данного способа получения жидкого биостимулятора роста и развития растений является низкое содержание гуматов и фульватов веществ в целевом продукте (суммарно около 0,25% на сухое вещество), а также недостаточное количество биомассы полезных почвенных микроорганизмов.

Наиболее близким к предлагаемому в данном изобретении способу получения жидкого биоорганического удобрения по технической сути и достигаемому результату является способ получения биостимулятора роста и развития растений из гумусосодержащих веществ (RU 2253641, C05F 3/00, C05F 11/02, 10.06.2005 - ближайший аналог - прототип). Способ включает получение водной вытяжки из гумусосодержащих веществ и последующую микробиологическую ферментацию с наращиванием в водном экстракте биомассы почвенных микроорганизмов. Процесс проводят в течение 3-24 часов при температуре 20-35°C и непрерывной аэрации. Полученную суспензию отстаивают, обогащенную водную вытяжку отделяют от осадка. Осадок подвергают щелочной экстракции 0.02-0.3 н. раствором щелочи при 60-100°C. Полученный щелочной экстракт нейтрализуют азотной кислотой до значения рН 8.0-9.5. К нейтрализату добавляют обогащенную водную вытяжку, перемешивают, отстаивают, получая жидкий целевой продукт.

Недостатками ближайшего аналога (прототипа) способа получения жидкого органического удобрения являются:

- невозможность использования удобрения, полученного данным способом, в органическом земледелии, так как для его получения используют неорганические соединения (щелочи, азотную кислоту);

- высокая энергоемкость технологического процесса из-за длительной стадии наращивания биомассы почвенных микроорганизмов (до 24-х часов) и высокой температуры щелочной экстракции (60-100°С);

- необходимость специального аппаратурного оформления, средств техники безопасности, мероприятий по защите окружающей среды при реализации высокотемпературной щелочной экстракции;

- отсутствие в готовом продукте сбалансированных по видовому составу эффективных микроорганизмов, содержащих следующие доминирующие виды: молочнокислые бактерии Lactobacillus plantarum и Lactobacillus casei, фотосинтезирующие бактерии Rhodopseudomonas palustris и дрожжи Saccharomyces cerevisiae;

- наличие в готовом продукте, наряду с полезными почвенными микроорганизмами, патогенной микрофлоры;

- низкая концентрация готового препарата из-за дополнительной стадии обработки осадка водой после щелочной экстракции;

- ограниченность функциональных возможностей готового продукта, поскольку значение его pH составляет 8.0-9.5.

Предлагаемое изобретение разработано для устранения недостатков, указанных в ближайших аналогах (прототипах) жидкого и сыпучего биоорганического удобрений, а также способов их получения.

Целью изобретения является разработка составов и способов получения высокоэффективных жидкого и сыпучего биоорганических удобрений, применимых в органическом земледелии, обеспечивающих получение высоких урожаев экологически чистой продукции, оптимизацию потребления элементов минерального питания культурными растениями, очистку почв от вредных веществ и патогенных микроорганизмов, восстановление почв и снижение химической нагрузки на агроландшафт, при одновременном снижении энергозатрат на их производство и промышленной утилизации отходов птицеводства и животноводства.

Относительно сыпучего биоорганического удобрения и способа его получения, изобретением ставиться задача:

- создать сыпучее биоорганическое удобрение, в состав которого помимо комплекса элементов минерального питания растений, входят сбалансированные по видовому составу эффективные микроорганизмы, содержащие следующие доминирующие виды: молочнокислые бактерии Lactobacillus plantarum и Lactobacillus casei, фотосинтезирующие бактерии Rhodopseudomonas palustris и дрожжи Saccharomyces cerevisiae, обеспечивающие микробиологическое разнообразие и высокое содержание биологически активных веществ. Использование такого удобрения обеспечит активизацию почвенно-микробиологических процессов и синхронизацию функции микробных ценозов антропогенно нарушенных почв путем обеспечения бактерио- и фунгистазиса;

- разработать способ получения высокоэффективного сыпучего биоорганического удобрения, обеспечивающий высокую скорость микробиологической ферментации, сохранение микробиологического разнообразие эффективных микроорганизмов и высокую полезность.

Решение указанной задачи достигается за счет того, что биоорганическое удобрение, предложенное в настоящем изобретении, в дополнение к набору минеральных питательных веществ для растений в соотношении масс. %: общий азот - 1,3-7,5, общий фосфор (P2O5) - 0,7-7,5, общий калий (K2О) - 0,8-7,5, кальций - 6,5-15,0, магний - 1,9-2,3; мг/кг: железо - 600-970, медь - 125-150, марганец - 60-110, цинк - 138-240, кобальт - 1-5, также содержит эффективные микроорганизмы, сбалансированные по видовому составу, включая следующие основные виды в отношении, КОЕ/мл: молочнокислые бактерии {Lactobacillus plantarum >1,5×103-1,5×105; Lactobacillus casei >3,5×102-3,5×104), фотосинтезирующие бактерии (Rhodopseudomonas palustris >4,5×102-4,5×104), дрожжи (Saccharomyces cerevisiae >7,1×102-7,1×104), и биологически активные вещества, включая ферменты, витамины, аминокислоты, органические кислоты, полисахариды, липиды, гумусные вещества (смотреть таблицу 2).

Биоорганическое удобрение получают аэробным способом с использованием органического сырья биологического характера, микробиологического препарата и нехлорированной воды.

В качестве органического сырья биологического характера используют птичий помет или навоз скота, далее именуемый "навоз", и торф (низинный, переходный и верховный). Птичий помет представляет собой помет гусей, перепелов, страусов и уток (необязательно с опилками, измельченной соломой и/или фрагментированной массой зеленых растений, содержание которых не превышает 10%); навоз крупного рогатого скота, верблюдов, коз, лошадей, овец, свиней (необязательно с опилками, измельченной соломой и/или фрагментированной массой зеленых растений, содержание которых не превышает 10%).

Навоз должен соответствовать следующим требованиям:

- общее содержание макронутриентов масс. %: азот - 1,3-7,5, фосфор (P2О5) - 0,7-7,5, калий (K2О) - 0,8-7,5;

- содержание химических стимуляторов, антибиотиков, тяжелых металлов и других вредных химических веществ в количествах, не превышающих допустимые международные стандарты.

Для производства предпочтительно используют свежий навоз.

Торф должен соответствовать следующим требованиям:

- общее содержание макронутриентов, масс. %: азот - 2,0-3,5, фосфор (P2О5) - 0,3-0,5, калий (K2О) - 0,3-0,5, карбонат кальция - 2-6;

- кислотность - близка к нейтральной;

- степень разложения торфа по меньшей мере 15%;

- зольность не более 45%;

- цвет торфа - черный и коричневый, черный, черный и серый.

Предпочтительно для производства используют измельченный низинный торф.

Микробиологический препарат содержит эффективные микроорганизмы, сбалансированные по видовому составу, включая следующие основные виды: молочнокислые бактерии Lactobacillus plantarum и Lactobacillus casei, фотосинтезирующие бактерии Rhodopseudomonas palustris и дрожжи Saccharomyces cerevisiae.

Микробиологический препарат должен соответствовать следующим требованиям:

- доля эффективных микроорганизмов, КОЕ/мл: Lactobacillus plantarum >1,0.105, Lactobacillus casei - 1,0.104, Rhodopseudomonas palustris - 1,0.104, Saccharomyces cerevisiae - 1,0.104;

- отсутствие патогенной микрофлоры.

Микробиологический препарат используют в активированной форме. Для получения активированного микробиологического препарата используют питательную среду на основе стерильной свекольной патоки, пшеничных отрубей, яблочного уксуса и электрохимически-активированной (катодной) ключевой или артезианской воды, имеющей окислительно-восстановительный потенциал 700-800 мВ. Все операции, связанные с подготовкой питательных смесей, осуществляются в асептических условиях.

Активацию микробиологического препарата осуществляют в освещенной комнате, не подвергая воздействию прямого солнечного света.

Активированный микробиологический препарат готовят не ранее чем за 20 дней до его использования. Для его получения 1 литр свекольной патоки и 3 литра воды, предварительно нагретой до температуры 50-60°C, помещают в 10-литровый стерильный контейнер. Смесь тщательно перемешивают до полного растворения свекольной патоки и охлаждают. Затем добавляют смесь, полученную из 1 л стерильной пшеничных отрубей, 1 л микробиологической разработке и 3 л стерильной воды. После перемешивания pH питательной среды доводят до значения 4,5-4,8 с помощью яблочного уксуса. Под крышкой плотно закрытого контейнера для обеспечения активации не должно быть воздуха. Температуру в процессе активации поддерживают в пределах 28-32°C, что дает в результате оптимальные условия для размножения полезных микроорганизмов и предотвращает рост патогенной микрофлоры. По мере роста эффективных микроорганизмов (на 3-й - 4-й день) pH снижается до 3,5.

Соблюдение описанной методики получения активированного микробиологического препарата позволяет достичь в 32-35 раз более высокого накопления биомассы эффективных микроорганизмов, которые являются активным веществом препарата, по сравнению с исходным содержанием биомассы. Полученный активированный микробиологический препарат содержит эффективные микроорганизмы, сбалансированные по видовому составу в отношении, КОЕ/мл: Lactobacillus plantarum >1,5.107, Lactobacillus casei >3,5.106, Rhodopseudomonas palustris >4,5.106, Saccharomyces cerevisiae >7,1.106.

Технический результат по созданию биоорганического удобрения достигается таким образом, что способ его получения, предложенный в настоящем изобретении, включает низкотемпературную микробную ферментацию смеси навоза и торфа, взятых в определенном соотношении. Ферментацию проводят в аэробных условиях с помощью активированного микробиологического препарата. Суть способа заключается в том, что биоорганическое удобрение получают в аэробных условиях с периодическим перемешиванием (аэрацией) из смеси навоза и торфа с одновременной гидратацией для поддержания оптимальных условий функционирования эффективных микроорганизмов (температура не выше 37°C, влажность 45-65%). В процессе размножения они участвуют в разложении навоза и торфа, что обеспечивает увеличение скорости процессов микробной ферментации при сохранении микробного разнообразия и баланса различных групп эффективных микроорганизмов. Процесс способствует максимальному накоплению питательных веществ и получению биоорганического удобрения, характеризующегося высокой степенью гумификации и однородной рыхлой структурой.

Технологический процесс получения биоорганического удобрения аэробным способом состоит из следующих этапов:

- формирование кучи из навоза и торфа на открытом воздухе на ровном горизонтальном месте с твердым покрытием (отношение навоз:торф = 4,0-5,0:5,0-4,0);

- опрыскивание кучи разбавленным активированным микробиологическим препаратом, полученным при разведении активированного микробиологического препарата нехлорированной водой;

- периодическое перемешивание кучи и опрыскивание водой с аэратором для поддержания оптимальных условий влажности (45-65%) и низкой температуры (28-37°C) для аэробной микробиологической ферментации для полного завершения технологического цикла производства удобрения;

- смешанные исходные компоненты биоорганического удобрения не изолируют от окружающей среды, весь технологический процесс осуществляют на открытом воздухе.

Для получения биоорганического удобрения согласно предложенному способу на открытом воздухе и на ровном горизонтальном месте с твердой поверхностью формируют штабеля из навоза и торфа (отношение навоз:торф = 4,0-5,0:5,0-4,0). Исходные компоненты последовательно располагают слоями высотой 0,4 м каждый, начиная с торфа. Размеры куч соответствуют моделям используемых аэраторов. Сформированные кучи опрыскивают разведенным активированным микробиологическим препаратом, приготовленным путем разбавления активированного микробиологического препарата нехлорированной водой в отношении 1:50-1:400, с использованием аэратора, снабженного баком с опрыскивателем, и набора механизмов для перемешивания навоза и торфа. Стандартный расход определяют из отношения разведенный активированный микробиологический препарат:смесь навоза и торфа = 1:8-1:15. Повторное смешивание и последующее смешивание проводят с одновременным увлажнением водой по меньшей мере один раз в неделю для поддержания оптимальных низкотемпературных (28-37°C) условий и влажности компонентов смеси (45-65%). Число аэраций определяет температуру внутри кучи и влажность компонентов смеси.

Выходные компоненты биоорганического удобрения остаются на открытом воздухе до полного завершения технологического процесса получения удобрения. Степень готовности биоорганического удобрения определяют в соответствии со стабилизацией активности инвертазы, физико-механическими и органолептическими свойствами (однородность, рыхлость, отсутствие запаха).

При соблюдении указанных выше условий продолжительность полного технологического цикла составляет 38-43 дней.

Результаты испытаний полученного биоорганического удобрения, проведенного в Украинской лаборатории качества и безопасности продукции агропромышленного комплекса (сертификат качества № ПТ-01 10/07 от 27.04.2007), приведены в таблицах 1 и 2. Результаты испытаний удобрения, полученные для ближайшего аналога (прототипа), также приведены в этих таблицах.

Таблица 1
Результаты испытаний биоорганического удобрения
Состав удобрения Прототип удобрения (Патент UA 21931)
Протокол испытаний №0075-U от 11.03.2010
Биоорганическое удобрение по настоящему изобретению
Протокол испытаний 0270-U от 02.06.2011
Макронутриенты, общее содержание Содержание, %
Азот (N) 1,0-5,0 1,3-7,5
Фосфор (P2О5) 0,3-3,0 0,7-7,5
Калий (K2O) 0,7-3,5 0,8-7,5
Кальций (CaO) 2,5-5,0 6,5-15,0
Магний (MgO) 0,8-1,1 1,9-2,3
Микронутриенты, содержание непостоянных соединений Содержание, мг/кг
Кобальт (Co) 0,3-2,8 1,0-5,0
Медь (Cu) 52-120 125-150
Цинк (Zn) 205-310 138-240
Железо (Fe) 170-540 600-970
Марганец (Mn) 25-68 60-110
pH 6,8-7,5 6,6-7,2
Содержание веществ в сухом остатке, % 35-50 41-55
Зольность, % 25-35 25-60
Коэффициент гумификации, % 11 30-34
Влажность, %, 50-65 45-59
Таблица 2
Содержание эффективных микроорганизмов и биологически активных веществ в биоорганических удобрениях, полученных предлагаемым способом и способом-прототипом
Состав биоорганического удобрения, единицы измерения Прототип удобрения (патент UA 21931) протокол испытаний № 0118-U от 29.03.2011 Биоорганическое удобрение по настоящему изобретению, протокол испытаний № 0270-U от 02.07.2011
Микроорганизмы:
Lactobacillus Plantarum, КОЕ/мл Не обнаружено >1,5×103-1,5×105
Lactobacillus plantarum, КОЕ/мл >3,5×102-3,5×104
Saccharomyces cerevisiae, КОЕ/мл >7,1×102-7,1×104
Rhodopseudomonas palustris, КОЕ/мл >4,5×102-4,5×104
Ферменты:
Протеаза, желатиновые ед/10 г/40 часов 63,3 60-85
Фосфотаза, P2O4 мг/10 г/24 часа 7,9 50-70
Каталаза, см3О2/мин/г золы 10,2 40-65
Уреаза, мг N-NH4/10г/24 часа - 50-65
Декстраназа, мг глюкозы/г/5 дней - 20-35
Инвертаза, мг глюкозы/100 г/18 часов - 50-150
Глюкозооксидаза, микромоль глюкозы/1 г/24 часа - 10-25
Полисахариды, масс. % 0,05-0,15
Включая легко гидролизующиеся, % от общего содержания 13-30
- нейтральные 30
- кислые(полиурониды) 10,5-17,4
- моносахариды 7,0-24,5
Липиды масс. % 0,18-0,40
Аминокислоты, масс. %, включая мг/г вещества сухого остатка: 18 аминокислот 21 аминокислота (0,38-0,40)
лизин 1,3 2,0-2,6
гистидин 0,2 0,6-0,8
аргинин 1,1 2,7-2,9
треонин 3,6 4,8-5,5
валин 0,7 2,8-3,0
метионин 0,9 2,5-2,9
изолейцин 1,2 5,7-6,2
лейцин 2,0 4,3-4,6
фенилаланин следовые количества 3,4-3,8
аспарагиновая кислота количественное содержание не определяли 3,0-3,4
серин 0,01-0,03
глутаминовая кислота 3,4-3,8
пролин 0,7 0,005-0,007
глицин 1,4 2,1-2,3
аланин 0,8 3,2-3,4
цистин 0,3 2,1-2,2
тирозин следовые количества 1,2-1,5
триптофан отсутствует 0,05-0,07
цистеин отсутствует 1,7-2,0
гидроксилизин отсутствует 0,8-1,2
гидроксипролин следовые количества 0,001-0,005
Органические кислоты, масс. % - 5,0-5,2
Включая молочную кислоту и янтарную кислоту - 2,5-3,4
Витамины, микрограмм/г сухого вещества остатка, включая: присутствует (количественное содержание не определяли) 0,05-0,17
- цианин 0,008-0,02
- никотиновая кислота 0,005-0,07
- фолиевая кислота 0,06-0,08
Гумусные вещества, масс. %
- гуминовые кислоты - 7,8-8,2
- фульвокислоты - 3,4-3,7

Сравнительный анализ, который проводили, показал, что биоорганическое удобрение согласно настоящему изобретению содержит, помимо основных минеральных нутриентов растений, эффективные микроорганизмы, сбалансированные в соответствии с родовым составом, что обеспечивает его микробиологическое разнообразие и высокое содержание биологически активных веществ.

Для определения эффективности представленного биоорганического удобрения проводили полевые, вегетативные и лабораторные тесты с различными культурами и почвами на базе различных сельскохозяйственных предприятий.

Украинская лаборатория качества и безопасности продукции АПК, сертифицированная в Укрметртестстандарт (сертификат качества № PT-0110/07 от 27.04.2007), осуществляла государственные полевые испытания биоорганического удобрения, полученные с помощью предложенного способа. Исследование было проведено в учебно-опытном хозяйстве Национального университета биоресурсов и природопользования Украины "Великоснитинское" Киевской области, Фастовского района (почвы и климат зоны - лесостепной).

В качестве основного объекта для тестирования использовали биоорганическое удобрение, состав которого соответствует составу, полученному в примере 1. Условия испытаний приведены в таблице 3.

Таблица 3
Схема испытания по определению эффективности представленного биоорганического удобрения по сравнению с прототипом удобрения
Условия
испытания
Овощи
Огурцы Помидоры Картофель
Тип испытания Полевое
Вид Аякс F1 Киевский ранний Свитанок киевский
Предшествующая культура Помидоры Лук Свекла
Норма высева семян 4,5 кг/га 45000 шт/га 3000 шт/га
Дата посева Вторая декада мая Первая декада мая Первая декада мая
Фаза, в которую применяли удобрение Основная подкормка удобрениями
Норма высева т/га:
- прототип удобрения 5,0 5,0 7,5
- представленное удобрение 2,5 2,5 3,5

Агротехника: темно-серые лесные супесчаные почвы, содержание гумуса в верхнем слое почвы 3,2 г/л, pHKCl 6,3, P2O5 - 170 мг/кг, К2О - 147 мг/кг. Обработка почвы: вспашка на глубину 22-24 см, предварительная обработка перед посевом на глубину 8-10 см. Площадь участка 100 м2, зарегистрированная - 75 м2. Количество повторений - три.

Результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4
Влияние представленного биоорганического удобрения на урожайность и качество овощей
Вариант Плодородность, т/га Рост Содержание сухого вещества, % N-NO3 мг/кг веса сырья
т/га %
Огурцы
Биоорганическое удобрение 26,7 8,7 48,3 5,3 34,1
Прототип удобрения (патент UA 21931) 21,0 3,0 16,7 5,1 47,7
Контроль (без применения удобрения) 18,0 - - 4,6 51,2
Помидоры
Биоорганическое удобрение 62,3 11,3 22,2 7,1 38,1
Прототип удобрения (патент UA 21931) 58,0 7,0 13,7 6,8 40,5
Контроль (без применения удобрения) 51,0 - - 5,8 50,9
Картофель Содержание крахмала, %
Биоорганическое удобрение 41 17,0 70,8 21,2 20,3
Прототип удобрения (патент UA 21931) 34,0 10,0 41,7 20,4 19,0
Контроль (без применения удобрения) 24,0 - - 18,5 14,0

Анализ данных (таблица 4) показывает, что применение биоорганического удобрения не только увеличивает биоорганическую продуктивность овощей (по сравнению с контролем и прототипом удобрения), но и ускоряет их созревание. В то же время возрастает биологическая ценность продуктов: увеличивается содержание витаминов и каротина в овощах, а содержание нитратов значительно снижается. Применяемые дозы удобрения снижаются в 2,0-2,2 раза.

Объективность технического результата подтверждается не только результатами, полученными в полевых испытаниях на овощных растениях, но и испытаниями на деревьях и декоративных растениях. Осуществляли анализ результатов испытаний, проведенных на базе различных компаний, и сравнивали результаты с контрольным вариантом, как указано в таблице 5.

Таблица 5
Воздействие представленного биоорганического удобрения на качественные и количественные показатели деревьев и декоративных растений
Качественные показатели Количественные показатели Название компании Агроклиматическая зона Проведение испытания, год
1 Увеличение количества микро- и макроэлементов в почве до 20% КФХ “Червоне” Степь 2007-2011
Горзелентрест, Днепропетровск Послелесная зона 2010
2 Увеличение абсорбции биологически активных веществ растениями 10-12% КФХ “Червоне” Послелесная зона 2007-2011
ГКП Винницазелентрест Лесостепная зона 2011
3 Увеличение способности деревьев и саженцев укореняться при пересадке 20-25% КФХ “Червоне” Послелесная зона 2007-2011
ОАО “Озеленитель” Степь 2011
Горзелентрест, Днепропетровск Степь 2010
4 Увеличение всхожести декоративных растений 12-15% КФХ “Червоне” Послелесная зона 2007-2011
5 Увеличение устойчивости растений к заболеваниям и насекомым (в соответствии с типом заболевания и насекомых) 18-30% КО “Киевзеленстрой” Послелесная зона 2011
6 Увеличение активности роста растений 7-12% КО “Киевзеленстрой” Послелесная зона 2011
ГКП Винницазелентрест Лесостепная зона 2011
Горзелентрест, Днепропетровск Степь 2010
7 Улучшение декоративного свойства растений и увеличение жизненного цикла В течение 10-35 дней КФХ “Червоне” Послелесная зона 2007-2011
CzP „Lilly of the valley" Lubny Лесостепная зона 2011
Горзелентрест, Днепропетровск Степь 2010
ГКП “Зеленбуд” Послелесная зона 2010
КО “Киевзеленстрой” Послелесная зона 2011
8 Увеличение прогнозируемой продолжительности жизни деревьев условиях городской среды (в зависимости от типа растений) В течение 8-10 дней КО “Киевзеленстрой” Послелесная зона 2003
ОАО “Озеленитель” Степь 2003
CzP „Lilly of the valley" Lubny Лесостепная зона 2003

Подтверждена эффективность использования представленного биоорганического удобрения при подготовке ростового субстрата в контейнерной технологии декоративного садоводства, осуществленного в промышленных масштабах, лесного и сельского хозяйства, а также в частном секторе, доказало свою эффективность. Путем изменения в составе субстратов весового отношения биоорганического удобрения и натуральных ингредиентов (верховой и низовой торф, дерновая земля, лиственная земля, компостная земля и хвойная земля, древесный уголь, глина, речной песок, перлит, цеолит, гравий, сосновая кора, мох) автор изобретения создал различные модификации ростового субстрата для выращивания растений (таблица 6). Экспериментальный контроль показал, что их свойства (содержание питательных веществ, уровень кислотности, влагоемкость, водопроницаемость, воздухопроницаемость, рыхлость, физическая спелость, текучесть почвы) зависят от соотношений ингредиентов. Данный факт позволил автору изобретения рекомендовать модификации ростовых субстратов, созданных для различных типов и групп растений с учетом их биологических особенностей и физиологических потребностей.

Использование сбалансированной модификации ростового субстрата на основе предлагаемого биоорганического удобрения значительно повышает всхожесть семян, укоренение саженцев, увеличивает плодовитость, качество и время хранения урожая культивируемых растений, способствует увеличению устойчивости растений к неблагоприятным климатическим фактором, болезням и вредителям, и увеличивает период цветения и декоративные свойства декоративных растений.

В таблице 7 представлены соображения по выбору технологических параметров представленного способа получения биоорганического удобрения.

Таблица 7
Примерные технологические параметры (условия) получения биоорганического удобрения
Параметры технологического процесса Описание конечного продукта и различных стадий его получения
Отношение навоз:торф Температура кучи, °С Влажность кучи, % Разведение активированного микробиологического препарата Отношение разведенный активированный микробиологический препарат: смесь навоза и торфа Продолжительность процесса, дни
3:6 32 55 1:80 1:9 40 Низкое содержание минеральных питательных веществ в удобрении
4:5 32 55 1:80 1:9 40 Высококачественное удобрение с высокими потребительскими свойствами
4,5:4,5 32 55 1:80 1:9 40
5:4 32 55 1:80 1:9 40
6:3 32 55 1:80 1:9 40 Кислотность снижается, органолептические свойства ухудшаются
4,5:4,5 20 55 1:80 1:9 40 Продолжительность
технологического цикла увеличивается
4,5:4,5 28 55 1:80 1:9 40 Высококачественное удобрение с высокими потребительскими свойствами
4,5:4,5 37 55 1:80 1:9 40
4,5:4,5 40 55 1:80 1:9 40 Низкое содержание эффективных микроорганизмов
4,5:4,5 32 40 1:80 1:9 40 Происходит денатурация гуминовых веществ
4,5:4,5 32 45 1:80 1:9 40 Высококачественное удобрение
4,5:4,5 32 65 1:80 1:9 40
4,5:4,5 32 70 1:80 1:9 40 Ухудшение потребительских свойств, высокая влажность и вязкость
4,5:4,5 32 55 1:80 1:7 40 Повышенное потребление микробиологического препарата
4,5:4,5 32 55 1:80 1:8 40 Высококачественное удобрение
4,5:4,5 32 55 1:80 1:15 40
4,5:4,5 32 55 1:80 1:16 40 Низкое содержание эффективных микроорганизмов и биологически активных веществ в удобрении
4,5:4,5 32 55 01:40 1:9 40 Повышенное потребление микробиологического препарата
4,5:4,5 32 55 01:50 1:9 40 Высококачественное удобрение с высокими потребительскими свойствами
4,5:4,5 32 55 1:200 1:9 40
4,5:4,5 32 55 1:400 1:9 40
4,5:4,5 32 55 1:450 1:9 40 Низкая скорость микробиологической ферментации
4,5:4,5 32 55 1:80 1:9 35 Низкий уровень зрелости удобрения
4,5:4,5 32 55 1:80 1:9 38 Высококачественное удобрение с высокими потребительскими свойствами
4,5:4,5 32 55 1:80 1:9 43
4,5:4,5 32 55 1:80 1:9 45 Незапланированное увеличение продолжительности процесса
* Согласно ближайшему аналогу (прототипу) биоорганическое удобрение получают в анаэробных условиях из куриного помета, опилок, торфа и водного раствора препарата "Байкал ЭМ-1 У", взятых в строго определенной пропорции

Из данных, представленных в таблицах 1-7, описывающих совместное воздействие основных технологических параметров препарата биоорганического удобрения на показатели качества и эффективности, следует, что при осуществлении экологически безопасного получения высокоэффективного биоорганического удобрения нового поколения и утилизации отходов птицеводства и животноводства в промышленном масштабе, задача заключается в проведении процесса аэробным способом в следующих оптимальных условиях:

- формируют кучи из навоза и торфа на открытом воздухе и на ровной поверхности с твердым покрытием (отношение навоз:торф = 4,5:4,5);

- активированный микробиологический препарат разводят нехлорированной водой в пропорции 1:80;

- норму расхода разведенного активированного микробиологического препарата определяют из пропорции со смесью навоза и торфа, которая составляет 1:9;

- количество аэраций (перемешивание навоза и торфа с одновременным увлажнением водой) составляет 4-5, и оно определяется температурой внутри кучи и влажностью компонентов смеси;

- температура в куче во время всего процесса получения биоорганического удобрения составляет 28-32°C, влажность 45-65%;

- продолжительность технологического процесса - 40 дней.

Невыполнение хотя бы одного из условий, представленных в таблице 7, не позволяет получить биоорганического удобрения высокого качества, с однородной сыпучей рыхлой структурой, которое содержит набор макро- и микронутриентов, биологически активных веществ и эффективных микроорганизмов, сбалансированных по видовому составу.

Анализ данных, представленных в таблицах 1-7, показывает, что представленное биоорганическое удобрение отличается от известного удобрения (UA 21931- ближайший аналог - прототип) тем, что:

- в дополнение к набору минеральных питательных веществ для растений в соотношении, масс. %: общий азот - 1,3-7,5, общий фосфор (P2О5) - 0,7-7,5, общий калий (K2О) - 0,8-7,5, кальций - 6,5-15,0, магний - 1,9-2,3; мг/кг: железо - 600-970, медь - 125-150, марганец - 60-110, цинк - 138-240, кобальт - 1-5, оно дополнительно содержит эффективные микроорганизмы, сбалансированные по видовому составу, включая следующие основные виды в отношении, КОЕ/мл: молочнокислые бактерии (Lactobacillus plantarum >1,5×103-1,5×105), Lactobacillus casei >3,5×102-3,5×104), фотосинтезирующие бактерии (Rhodopseudomonas palustris >4,5×102-4,5×104), дрожжи (Saccharomyces cerevisiae >7,1×102-7,1×104), и биологически активные вещества, включая ферменты, уреаза - 50-65 мг N-NH4/10г/24 часа, декстраназа - 20-35 мг глюкозы/г/5 дней, инвертаза - 50-150 мг глюкозы/100г/18 часов, глюкозооксидаза - 10-25 микромоль глюкозы/1г/24 часа; полисахариды - 0,05-0,15 масс. %, из которых 13-30% от общего содержания - легкогидролизуемые, включая 30% нейтральные, 10,5-17,4% - кислые (полиурониды), 7,0-24,5% - моносахариды; - липиды - 0,18-0,4 масс. %; аминокислоты, мг/г веществ в сухом веществе осадка: триптофан - 0,05-0,07, цистеин - 1,7-2,0, гидроксилизин - 0,8-1,2; органические кислоты - 5,0-5,2 масс. %, включая молочную кислоту и янтарную кислоту - 2,5-3,4; витамины, микрограмм/г веществ в сухом веществе осадка - 0,05-0,17, включая ниацин - 0,008-0,02, никотиновую кислоту - 0,005-0,07, фолиевую кислоту - 0,006-0,08; - гумусные вещества, масс. %: гуминовые кислоты - 7,8-8,2, фульвокислоты - 3,4-3,7.

- оно характеризуется низким уровнем нежелательной чужродной бактериальной микрофлоры на фоне микробиологического разнообразия;

- оно содержит в 1,5-2,5 раза больше минеральных питательных веществ для растений, в 1,5-3,0 раза больше биологически активных веществ, в том числе ферментов, полисахаридов, липидов, аминокислот, органических кислот, витаминов;

- оно имеет состав, сбалансированный для конкретных растений, с учетом их биологических особенностей и физиологических потребностей;

- оно имеет высокие физико-механические характеристики и функциональные свойства (flow ability, looseness, однородность, отсутствие запаха);

- оно универсально и не имеет сезонных ограничений в использовании;

- дозы для его использования являются в 1,5-2,0 раза ниже по сравнению с прототипом удобрения;

- его применение обеспечивает активацию почвенно-микробиологических процессов и синхронизацию функции ценоза микроорганизмов почвы, поврежденной в результате деятельности человека, путем обеспечения бактерио- и фунгистаза.

Представленный способ получения биоорганического удобрения отличается от способа прототипа (UA PM 21931) тем, что:

- в качестве исходных компонентов используют органическое сырье биологической природы (необязательно с опилками, измельченной соломой и/или фрагментированной зеленой массой растений, содержание которых не превышает 10%) и торф. В способе-прототипе используют помет, торф и добавляют 17% опилок;

- в качестве исходного органического сырья биологического характера используют широкий набор птичьего помета (куриный, гусиный, перепелиный, страусиный и утиный помет необязательно с опилками, измельченной соломой и/или фрагментированной зеленой массой растений, содержание которых не превышает 10%) или отходы животноводства (навоз крупного рогатого скота, верблюдов, коз, лошадей, овец, свиней (необязательно с опилками, измельченной соломой и/или фрагментированной зеленой массой растений, содержание которых не превышает 10%)). В способе-прототипе используют только помет;

- состав исходных компонентов изменяется в пропорции навоз:торф = 4,0:5,0-5,0-4,0. В способе-прототипе состав исходных компонентов является строго фиксированным;

- процесс проводят в аэробных условиях, но с поддержанием низкой температуры (не выше 37°C) и влажности 45-65% в куче на протяжении всего технологического процесса. В способе-прототипе биоорганическое удобрение получают в анаэробных условиях.

- кучи формируют в месте с ровной твердой поверхностью и по меньшей мере один раз в неделю их перемешивают и увлажняют водой (4-5 раз в течение всего технологического процесса). Все этапы проводятся на открытом воздухе. В прототипе способа исходные компоненты хранят в силосных ямах, обработанные водным раствором препарата “Байкал ЭМ 1У", в уплотненном и изолированном от окружающей среды виде до завершения процесса получения удобрения;

- для ускорения микробиологической ферментации, обогащения готового продукта эффективными микроорганизмами, снижения уровня патогенной микрофлоры используют предварительно активированный микробиологический препарат, содержащий сбалансированные по видовому составу эффективные микроорганизмы в следующем соотношении, КОЕ/мл: Lactobacillus plantarum >1.5·107, Lactobacillus casei >3.5·106, Rhodopseudomonas palustris >4,5·106, Saccharomyces cerevisiae >7.1·106.

- активированный микробиологический препарат перед обработкой исходных компонентов сыпучего биоорганического удобрения (Навоза и торфа) разбавляют нехлорированной водой в соотношении 1:50-1:400;

- норма расхода разбавленного активированного микробиологического препарата по отношению к смеси Навоза и торфа составляет = 1:8-1:15;

- продолжительность технологического процесса получения биоорганического удобрения - 38-43 дня.

Относительно жидкого биоорганического удобрения и заявляемого способа его получения изобретением ставится задача:

- получить жидкое биоорганическое удобрение, применяемое в органическом земледелии, и содержащее, помимо комплекса элементов минерального питания растений, сбалансированные по видовому составу эффективные микроорганизмы, обеспечивающие микробиологическое разнообразие и высокое содержание биологически активных веществ, что позволит использовать его для улучшения роста и развития растений, а также для активизации почвенно-микробиологических процессов и синхронизации функций микробных ценозов антропогенно нарушенных почв путем обеспечения бактерио- и фунгистазиса;

- разработать энергосберегающий, технологически и экологически безопасный способ получения жидкого биоорганического удобрения высокой концентрации и функциональности, содержащего сбалансированные по видовому составу эффективные микроорганизмы при одновременном отсутствии патогенной микрофлоры.

Решение указанной задачи достигается за счет того, что жидкое биоорганическое удобрение, предлагаемое в настоящем изобретении, помимо комплекса элементов минерального питания растений, содержащихся в соотношении, масс. %: азот общий - 0,9-4,1, в том числе, азот аммонийный 0,4-1,3, фосфор общий (P2O5) - 0,4-4,2, калий общий (K2O) - 0,6-4,6; мг/кг: кальций - 76,43-99,81, магний - 38,52-44,76, железо - 12,30-18,34, медь - 0,44-0,67, марганец - 1,12-1,35, цинк - 1,17-1,62, алюминий - 8,21-12,3, дополнительно содержит сбалансированные по видовому составу эффективные микроорганизмы, включающие следующие доминирующие виды в соотношении, КОЕ/мл: молочнокислые бактерии (Lactobacillus plantarum >1,0×102-1,0×104, Lactobacillus casei >0,1×102-0,1×104), фотосинтезирующие бактерии (Rhodopseudomonas palustris > 0,2×102-0,2×104), дрожжи (Saccharomyces cerevisiae >0,3×102-0,3×104), биологически активные вещества в количестве не менее 80% от содержащихся в исходном сыпучем биоорганическом удобрении, а также водорастворимые гуматы (не менее 3500,0 мг/л) и фульваты (не менее 1500,0 мг/л).

Технический результат достигается тем, что способ получения жидкого биоорганического удобрения, заявляемый в настоящем изобретении, включает такие технологические стадии:

- водную экстракцию комплекса элементов минерального питания, эффективных микроорганизмов, биологически активных веществ, содержащихся в исходном сырье, которым является разработанное автором и описанное выше в настоящем изобретении сыпучее биоорганическое удобрение;

- щелочную экстракцию гумусовых веществ сыпучего биоорганического удобрения раствором водной вытяжки из золы растений;

- нейтрализацию щелочного экстракта лимонной кислотой;

- ингибирование процессов брожения сорбиновой кислотой.

Технологическая схема всех стадий процесса получения жидкого биоорганического удобрения представлена на рисунке.

Согласно приведенной схеме, для получения жидкого биоорганического удобрения порцию исходного сыпучего биоорганического удобрения взвешивают на весах 1 и загружают в экстрактор 2, снабженный мешалкой. В него подают нехлорированную воду с температурой 20-40°С в количестве 3-5 литров на каждый кг сыпучего биоорганического удобрения. Водную экстракцию проводят при 20-40°С в течение 1-3 часов и периодическом перемешивании.

По окончании экстракции водную суспензию отстаивают в течение 1,0-1,5 часов. Экстракт, содержащий эффективные микроорганизмы и водорастворимые соединения, декантируют и собирают в сборник водного экстракта 4.

Осадок, содержащий водонерастворимую фракцию, подают в гидролизатор 6, где проводят щелочную экстракцию гумусовых веществ. Соотношение осадок: щелочной экстрагент = 1:5-1:10. Экстракцию проводят при 20-40°С в течение 10-16 часов и периодическом перемешивании. В качестве щелочного экстрагента используют 3,0-8,0% раствор водной вытяжки из золы растений. Его готовят в емкости для щелочного экстрагента 9, экстрагируя водой водорастворимую часть золы растений.

Жидкую фракцию, полученную после отстаивания в течение 1,0-1,5 часа, декантируют и перекачивают в сборник-накопитель щелочного экстракта 8. К осадку в гидролизаторе 6 добавляют 3,0-8,0% раствор водной вытяжки из золы растений и при тех же условиях (10-16 часов, 20-30°С, соотношение осадок: щелочной экстрагент = 1:5-1:10) проводят повторную экстракцию гумусовых веществ.

Полученный щелочной гидролизат направляют на нутч-фильтр 7, фильтрат с которого перекачивают в сборник-накопитель щелочного экстракта 8. Щелочной экстракт из сборника-накопителя 8 подают в нейтрализатор 11 и добавляют при перемешивании кристаллическую лимонную кислоту из емкости-дозатора 10 до достижения pH раствора 6,5-7,5.

В нейтрализатор 11 к нейтрализованному щелочному экстракту добавляют расчетное количество сорбиновой кислоты (10-15 мг/л) и перекачивают при перемешивании водный экстракт из сборника 4.

Полученный раствор с помощью центробежного насоса 18 подают на фильтрационную установку 12. Отфильтрованный готовый продукт собирают в сборнике готового продукта 13, из которого через компенсатор с регулировочным клапаном 14 подают на дозировочно-разливной автомат 15 и разливаю в емкости темного цвета 17. Полученный продукт содержит 1,3-3,1% абсолютно сухого вещества.

Для получения более концентрированного целевого продукта фильтрат из сборника 13 подают на вакуумно-испарительную установку 16, где его обрабатывают при 30-40°С в течение 8-20 часов. Концентрированный продукт из вакуумно-испарительной установки 16 подают через компенсатор с регулировочным клапаном 14 на дозировочно-разливной автомат 15 и разливаю в емкости темного цвета 17.поступает из вакуумного испарителя 16 через компенсатор, оснащенный регулирующим клапаном 14 к устройству для автоматического дозирования и заливки 15. Продукт разливают в емкости темного цвета 17. Получают концентрированный продукт с содержанием сухого вещества 15-20%.

Таким образом, заявляемый способ обеспечивает получение двух видов жидкого биоорганического удобрения с различным содержанием сухого вещества: а - 1,3-3,1%, б - 15-20%.

Согласно разработанной безотходной технологии, осадок с нутч-фильтра 7 используют в качестве удобрительных паст на кислых почвах.

Производство жидкого биоорганического удобрения, согласно заявляемому способу, не требует специального оборудования и может быть реализовано на действующих технологических линиях.

Результаты исследования составов жидкого биоорганического удобрения полученного, согласно заявляемому способу, выполнены в Украинской лаборатории качества и безопасности продукции агропромышленного комплекса (сертификат об аттестации № РТ-01 10/07 от 27.04.2007) и представлены в таблице 8 (протокол испытаний №0298-U от 20 июня 2011).

Результаты исследования жидкого биоорганического удобрения, полученного согласно предлагаемому способу, на содержание биологически активных веществ показали, что ферменты, витамины, аминокислоты, органические кислоты, полисахариды и липиды экстрагируются из исходного сыпучего биоорганического удобрения в количестве 80-85%.

Оценку эффективности полученного жидкого биоорганического удобрения для выращивания сеянцев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) проводили в производственных условиях лесных рассадников: Костопольского лесохозяйственного отделения "Ровнолес", Писковского, Мирчанского лесничеств Тетеревского опытно-производственного государственного лесного хозяйства, Крыловского и Бузановского лесничеств Камень-Каширского специализированного лесохозяйственного предприятия.

В качестве объекта испытания использовали жидкое биоорганическое удобрение, характеристика которого приведена в таблице 8 и примерах 7-11. Предпосевную обработку семян первого класса зимней заготовки проводили замачиванием в растворах, разбавленных 1:70, 1:100. Продолжительность замачивания составляла 16-18 часов.

Схема опытов предусматривала сравнение эффективности жидкого биоорганического удобрения, полученного заявляемым способом, с традиционно используемым для предпосевной обработки семян раствором органического препарата - фундозола [Новосельцева А.И. Работа в лесных питомниках. - М.: Лесная промышленность, 1981. - 72 с. ]. Для контроля использовали сеянцы, полученные из семян без предварительной обработки.

Результаты испытаний обобщены в таблицах 9-11.

Анализ данных, представленных в таблице 9, показал, что наиболее устойчивыми к полеганию оказались сеянцы сосны, семена которых обрабатывали раствором жидкого биоорганического удобрения полученного заявляемым способом (варианты 1-4). Процент сеянцев, пораженных фузариозом, в этом случае, составил 9,7-12,6%, что в 1,5-1,9 раз меньше, чем при обработке семян раствором фундозола, и в 3,5-4,5 раза меньше, по сравнению с контролем.

Инвентаризация однолетних сеянцев сосны показала значительную разницу в биометрических показателях сеянцев, выращенных из семян, обработанных растворами жидкого биоорганического удобрения, фундозола и контролем (табл. 10).

Данные таблицы 10 показывают, что размеры надземной части и корневой системы сеянцев во всех вариантах с применением жидкого биоорганического удобрения превышают аналогичные показатели в контрольном варианте и в варианте с фундозолом: по размерам надземной части в 2,1-2,2 и 1,4-1,5 раза, соответственно; по размерам корневой системы сеянцев в 1,2-1,3 и 1,1-1,2 раза.

Результаты подсчета выхода стандартных сеянцев (в пересчете на 1 га площади) приведены в таблице 11. Максимальный выход стандартных сеянцев (96,2-98,5%) установлен при обработке семян раствором жидкого биоорганического удобрения (варианты 1-4), минимальный (67,6%) - в контрольной группе.

Полученные результаты производственных испытаний (таблицы 9-11) однозначно показали эффективность жидкого биоорганического удобрения не только как биоорганического удобрения, но и как средства с фунгицидными свойствами для предпосевной обработки семян.

Объективность технического результата, полученного от применения жидкого биоорганического удобрения, подтверждается также данными полевых испытаний на овощных культурах, проведенных Украинской лабораторией качества и безопасности продукции агропромышленного комплекса, аттестованной в Укрметртестстандарт. Испытания проводили в учебно-опытном хозяйстве Национаьного университета биоресурсов и природопользования Украины "Великоснитинское" Киевской области Фастовского района (почвенно-климатическая зона Лесостепь). Для внекорневой обработки огурцов, томатов и картофеля использовали жидкое биоорганическое удобрение, состав которого соответствует приведенному в таблице 8 и примерах 7-9. В течение вегетационного периода проводили 3 обработки: в фазе бутонизации и далее через 10-15 дней. Доза потребления препарата составляла 2 л/га, объем рабочего раствора - 140-200 л (разведение 1:70-1:100).

Результаты представлены в таблице 12.

Анализ результатов испытаний (таблица 12) показал, что внекорневая обработка сельскохозяйственных культур жидким биоорганическим удобрением повышает не только их урожайность, но и биологическую ценность: снижается содержание нитратов, возрастает содержание сухой вещества и крахмала в картофеле.

Применение жидкого биоорганического удобрения в технологиях выращивания сельскохозяйственных и цветочно-декоративных культур обеспечивает следующие положительные эффекты:

- повышает всхожесть и энергию прорастания семян,

- стимулирует корнеобразование у растений,

- способствует быстрому укоренению черенков,

- стимулирует рост и ускоряет развитие растений,

- снижает содержание нитратов в овощах и плодах,

- препятствует проникновение тяжелых металлов и радионуклидов в растения, увеличивает содержание сахаров, крахмала, белков и витаминов,

- устраняет хлороз и стимулирует цветение и плодоношение,

- усиливает устойчивость растений к заболеваниям,

- повышает качество урожая и продлевает сроки его хранения,

- ускоряет созревание полноценного урожая на 2-3 недели.

В таблице 13 приведено обоснование выбора технологических параметров способа получения жидкого биоорганического удобрения.

Согласно ближайшему аналогу (прототипу), жидкое удобрение получают из гумусосодержащих веществ при таких условиях:

- водная экстракция (с наращиванием биомассы почвенных микроорганизмов) в течение 3-24 часов при температуре 20-35°С и непрерывной аэрации;

- щелочная экстракция 0,02-0,3 моль/дм3 раствором щелочи при температуре 60-100°С;

- нейтрализация азотной кислотой до значения pH 8,0-9,5.

Из данных таблиц 8-13, характеризующих взаимосвязанное влияние основных технологических параметров (условий) получения жидкого биоорганического удобрения на показатели его качества и эффективность, следует, что для реализации энергосберегающего, технологически и экологически безопасного производства, процесс целесообразно проводить при таких оптимальных условиях:

- исходное сырье - описанное в настоящем изобретении сыпучее биоорганическое удобрение, содержащее сбалансированные по видовому составу эффективные микроорганизмы;

- водная экстракция - температура 30°С, продолжительность 2 часа, соотношение исходного сырья и экстрагента (сыпучеее биоорганическое удобрение: нехлорированная вода) = 1:4;

- щелочная экстракция - концентрация раствора щелочного экстрагента - водный вытяжки из золы растений - 5%, температура 25°С, продолжительность 12 часов, соотношение водонерастворимый осадок: экстрагент = 1:7;

- нейтрализация кристаллической лимонной кислотой до pH 7,0;

- ингибирование процессов брожения сорбиновой кислотой (расчетное количество сорбиновой кислоты - 10-15 мг/л).

Невыполнение хотя бы одного из условий, указанных в таблице 13, не позволяет получить высокоэффективное жидкое биоорганическое удобрение, содержащее комплекс элементов минерального питания, сбалансированные по видовому составу эффективные микроорганизмы и биологически активные вещества.

Автор изобретения не обнаружил источники информации о технических решениях, которые идентичны настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод, что изобретение отвечает критерию "новизна".

Анализ данных, представленных в таблицах 8-13, показал, что жидкое биоорганическое удобрение, полученное заявляемым способом, отличается от известного жидкого биоорганического удобрения (RU 2360893 - ближайший аналог - прототип) тем, что:

- помимо комплекса элементов минерального питания растений в соотношении, масс. %: общий азот - 0,9-4,1, в том числе аммонийный азот - 0,4-1,3, общий фосфор (P2O5) - 0,4-4,2, общий калий (K2O) - 0,6-4,6; мг/кг: кальций - 76,43-99,81, магний - 38,52-44,76, железо - 12,30-18,34, медь - 0,44-0,67, марганец - 1,12-1,35, цинк - 1,17-1,62, алюминий - 8,21-12,3; оно дополнительно содержит сбалансированные по видовому составу эффективные микроорганизмы, включающие следующие доминирующие виды в соотношении, КОЕ/мл: молочнокислые бактерии (Lactobacillus plantarum >1,0×102-1,0×104, Lactobacillus casei >0,1×102-0,1×104), фотосинтезирующие бактерии (Rhodopseudomonas palustris >0,2×102-0,2×104), дрожжи (Saccharomyces cerevisiae >0,3×102-0,3×104), биологически активные вещества в количестве 80-85% от содержащихся в исходном биоорганическом удобрении (сыпучем), а также водорастворимые гуматы (не менее 3500,0 мг/л) и фульваты (не менее 1500,0 мг/л);

- характеризуется отсутствием патогенной микрофлоры на фоне высокого содержания и разнообразия эффективных микроорганизмов;

- обладает фунгицидными свойствами;

- его использование обеспечивает активизацию почвенно-микробиологических процессов и синхронизацию функции микробных ценозов антропогенно нарушенных почв.

Заявляемый способ получения жидкого биоорганического удобрения, применяемого в органическом земледелии, отличается от способа-прототипа (RU 2253641 - ближайший аналог - прототип) тем, что:

- все вещества, используемые для получения жидкого биоорганического удобрения, имеют исключительно органическую природу и биологическое происхождение;

- в качестве исходного сырья используют разработанное автором и описанное в данном изобретении сыпучее биоорганическое удобрение нового поколения, содержащее эффективные микроорганизмы, сбалансированные по видовому составу;

- водную экстракцию комплекса элементов минерального питания растений, эффективных микроорганизмов и биологически активных веществ, содержащихся в исходном сырье, проводят в течение 1-3 часов при температуре 20-40°С и соотношении исходное сырье: вода - 1:3-1:5;

- не требует наращивания биомассы эффективных микроорганизмов, которые в достаточном количестве присутствуют в исходном сырье. В способе-прототипе почвенные микроорганизмы (как полезные, так и патогенные) экстрагируют водой из гумусосодержащих субстратов и проводят наращивание их биомассы в течение 3-24 часов при 20-35°С и непрерывной аэрации;

- в качестве экстрагента для щелочной экстракции гумусовых веществ используют 3,0-8,0% водную вытяжку из золы растений (соотношение водонерастворимый осадок: экстрагент = 1:5-1:10, температура 20-40°С, продолжительность 10-16 часов). В способе-прототипе щелочную экстракцию проводят 0,02-0,3 моль/дм3 раствором щелочи (калия, натрия или аммония) при повышенной температуре - 60-100°С;

- нейтрализацию щелочного экстракта проводят лимонной кислотой до pH 6,5-7,5. В способе-прототипе экстракт нейтрализуют азотной кислотой до значения pH 8,0-9,5;

- процессы брожения в готовом продукте ингибируют сорбиновой кислотой. В способе-прототипе данная операция не предусмотрена, что значительно снижает качество продукта;

- обеспечивает реализацию энергосберегающего, технологически и экологически безопасного безотходного производства;

- не требует применения специального оборудования и средств техники безопасности, необходимых при высокотемпературной щелочной экстракции.

Благодаря реализации отличительных признаков настоящего изобретения (в совокупности с признаками, указанными в ограничительной части формулы изобретения) достигаются важные новые свойства жидкого биоорганического удобрения, а также новые энергосберегающие и экологически безопасные технологии.

Автору изобретения неизвестны публикации, которые содержат информацию о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. В связи с этим, по мнению автора изобретения, можно сделать вывод, что представленное техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Ниже представлены конкретные примеры приготовления сыпучего и жидкого биоорганических удобрений, согласно заявляемыми способами, а также результаты испытаний их эффективности. Примеры носят исключительно иллюстративный и не ограничивают настоящее изобретение.

Пример 1

Для получения 10 т биоорганического удобрения, формируют бурт высотой 1,6 м, шириной 3,0 м, последовательно укладывая слоями 4,5 т свежего утиного помета, содержащего до 10% опилок, и 4,5 т измельченного низинного торфа (соотношение утиный помет: торф = 4,5:4,5). Готовят слои, каждый высотой 0,4 м, начиная с торфа, на открытом воздухе и ровной твердой поверхности.

Сформированный бурт опрыскивают 1000 л разведенного активированного микробиологического препарата (норма расхода соответствует соотношению разведенный активированный микробиологический препарат: утиный помет и торф = 1:9) с использованием аэратора-ворошителя типа GK 3000, оснащенного резервуаром с опрыскивателем и механизмами для смешивания компонентов удобрений. Разведенный активированный микробиологический препарат получают путем смешивания 12,5 л активированного микробиологического препарата и 987,5 литров нехлорированной воды (отношение 1:80). Одновременно с добавлением разведенного микробиологического препарата, аэратор перемешивает смесь утиного помета и торфа. Количественное использование аэратора определяется температурой и влажностью компонентов смеси утиного помета и торфа внутри кучи, которые контролируют в течение всего технологического процесса. Следующее и дальнейшее смешивание и гидратация (аэрация) проводятся с целью поддержания оптимальных низкотемпературных условий (28-37°C) и влажности компонентов смеси (45-65%). В течение 40 дней технологического процесса проводят четыре аэрации. Через 40 дней с момента формирования кучи биоорганическое удобрение достигает удовлетворительного уровня зрелости.

Биоорганическое удобрение характеризуется однородной сыпучей рыхлой структурой, влажностью 45% и значением pH 7 с составом, масс. %: общий азот - 5,8-6,1, общий фосфор (P2О5) - 4,3-5,2, общий калий (K2О) - 4,0-4,7, кальций 8,1-8,9, магний - 2,0-2,2; мг/кг: железо - 670-820, медь - 128-132, марганец - 60-89, цинк - 138-164, эффективные микроорганизмы в отношении: Lactobacillus plantarum >9,4×104 КОЕ/мл, Lactobacillus casei >8,4×103 КОЕ/мл, Saccharomyces cerevisiae >2,1×104 КОЕ/мл, Rhodopseudomonas palustris >1,9×104 КОЕ/мл и биологически активные вещества, включая

- ферменты: протеаза 78-81 желатиновых единиц/10 г/40 часов, уреаза - 50-65 мг N-NH4/10г/24 часа, фосфатаза - 62-67 мг P2О5 мг/10 г/24 часа, каталаза - 56-61 см3 О2/мин/г, декстраназа - 27-51 мг глюкозы/г/5 дней, инвертаза - 123-134 мг глюкозы /100г/18 часов, глюкозооксидаза - 19-24 микромоль глюкозы/1г/24 часа;

полисахариды - 0,09-0,11 масс. %, включая легкогидролизуемые 22-29% от общего количества: нейтральные 28%, кислые (полиурониды) 15,8-17%, моносахариды - 18,4-23,6%; - липиды - 0,28-0,32 масс. %; аминокислоты 0,37-0,41 масс. %, включая мг/г веществ сухой массы: лизин - 2,2-2,4; гистидин - 0,7-0,8; аргинин - 2,5-2,7; треонин - 4,9-5,4; валин - 2,8-2,9; - метионин - 2,7-2,9; изолейцин - 5,9-6,2; лейцин - 4,4-4,5; фенилаланин - 3,5-3,7; аспарагиновая кислота - 3,2-3,4; серин - 0,01-0,03; глутаминовая кислота - 3,5-3,7; пролин - 0,005-0,007; глицин - 2,0-2,2; аланин - 3,3-3,4; цистин - 2,1-2,2, тирозин - 1,2-1,5, триптофан - 0,05-0,07, цистеин - 1,7-2,0, гидроксилизин - 0,8-1,2, гидроксипролин - 0,001-0,005; - органические кислоты, масс. % - 4,4-4,7%, включая молочную кислоту и янтарную кислоту - 2,7-3,1; - витамины, микрограмм/г веществ в сухом веществе осадка - 0,07-0,09, включая ниацин - 0,011-0,019, никотиновую кислоту - 0,009-0,063, фолиевую кислоту - 0,011-0,072; - гумусные вещества, масс. %: гуминовые кислоты - 7,8-7,9, фульвокислоты - 3,5-3,7.

Эффективность полученного биоорганического удобрения оценивали во время производственных испытаний с сахарной свеклой. Доза удобрения составляла 2,5 т/га для трех способов обработки почвы: обычная вспашка (27-30 см), защитная вспашка с глубоким рыхлением без оборота пласта (27-30 см) и защитная вспашка с неглубоким рыхлением без оборота пласта (10-12 см).

Полученные результаты показали, что использование представленного биоорганического удобрения обеспечивает увеличение выхода сахара в 1,7-2,0 раза больше, чем при применении прототипа удобрения.

Пример 2

Кучу формируют так же, как в примере 1, с использованием 5,0 т свежего куриного помета, содержащего до 10% опилок и 4,0 т измельченного переходного торфа (отношение куриный помет:торф = 5,0:4,0).

Сформированную кучу опрыскивают одновременно с перемешиванием 600 л разведенного активированного микробиологического препарата (норма расхода соответствует отношению разведенный активированный микробиологический препарат:смесь куриного помета и торфа = 1:15). Разведенный активированный микробиологический состав получают путем смешивания 1,5 л активированного препарата и 598,5 литров нехлорированной воды (отношение 1:400). Дальнейшие операции выполняют аналогично тому, как указано в примере 1. Продолжительность технологического процесса составляла 43 дня, количество аэраций - 5. Через 43 дня после формирования кучи удобрение имеет достаточный уровень зрелости.

Полученное биоорганическое удобрение характеризуется однородной текучей рыхлой структурой, влажностью 55%, pH 6,9. Состав удобрения, масс. %: общий азот - 5,9-6,2, общий фосфор (P2О5) - 4,5-5,1, общий калий (K2О)-4,1-4,9, кальций 6,8-7,3, магний - 1,9-2,1; мг/кг: железо - 678-880, медь - 136-139, марганец - 63-74, цинк - 161-182; эффективные микроорганизмы в отношении, КОЕ/мл: Lactobacillus plantarum >4,7×103, Lactobacillus casei >5,6×102, Saccharomyces cerevisiae >9,2×102, Rhodopseudomonas palustris >6,3×102 и биологически активные вещества, состав которых аналогичен составу, представленному в примере 1.

С учетом состава полученного биоорганического удобрения, при посадке и выращивании декоративных и лесных растений наиболее эффективными являются следующие дозы удобрения:

A) для хвойных деревьев:

- при посадке 10-12 кг в яму размером 0,8 м×0,8 м×0,6 м. Последующее систематическое ежегодное внесение удобрения 2-3 т/га в лунки у стволов деревьев весной во время первой обработки почвы, во время летней обработки и осенней обработки в первой декаде сентября.

- в контейнерных технологиях: - 1/4-1/5 часть объема субстрата.

B) для лиственных деревьев:

- при посадке 12-16 кг в яму размером 0,8 м×0,8 м×0,6 м. Впоследствии так же, как для хвойных деревьев, но в дозе 3-5 т/га,

- в контейнерных технологиях: - 1/3-1/4 часть объема субстрата.

Пример 3

Для получения 10 т биоорганического удобрения формируют кучу из 4,0 т свежего конского навоза и 5,0 т измельченного низового торфа (отношение конский навоз:торф = 4,0:5,0). Последующие операции осуществляют аналогично примеру 1, с использованием опрыскивания 900 л разведенного активированного микробиологического препарата (9,0 л активированного микробиологического препарата и 891,0 л нехлорированной воды, отношение 1:100). Норма расхода разведенного микробиологического препарата для смеси конского навоза и торфа соответствует отношению = 1:10. Продолжительность технологического процесса составляет 41 день, количество аэраций - 5.

Полученное биоорганическое удобрение характеризуется гомогенной сыпучей рыхлой структурой, влажностью 50%, pH 7,2. Состав удобрения, масс. %: общий азот - 4,3-4,9, общий фосфор (P2О5) - 3,2-3,5, общий калий (K2О) - 3,0-3,3, кальций 6,7-7,2, магний - 1,9-2,0; мг/кг: железо - 610-625, медь - 125-128, марганец - 61-65, цинк - 183-207; эффективные микроорганизмы в отношении, КОЕ/мл: Lactobacillus plantarum >7,3×104, Lactobacillus easel >7,1×103, Saccharomyces cerevisiae >1,9×104, Rhodopseudomonas palustris >1,6×104 и биологически активные вещества, состав которых аналогичен составу, представленному в примере 1.

При использовании биоорганического удобрения при посадке и культивировании ягодных растений (смородина, крыжовник, виноград и т.д.) наиболее эффективными были следующие дозы удобрений:

- при посадке в лунки в рядах 5-10 кг/лунку;

- в период с посадки кустарников до плодоношения в течение первых 1-3 лет - 1-2 т/га в лунки у основания растений весной во время первой обработки земли, во время летней и осенней обработки сельскохозяйственных культур в первую декаду сентября;

- в период полного плодоношения - 3-4 т/га в лунки у основания растений в те же периоды.

Пример 4

Кучу формируют аналогичным образом, как в примере 1, с использованием 4,5 т свежего свиного навоза и 4,5 т измельченного низового торфа (отношение свиной навоз:торф = 4,5:4,5). Последующие операции осуществляют согласно примеру 1, при тех же параметрах технологического процесса:

- разведение активированного микробиологического препарата 1:50 (22,5 л активированного микробиологического препарата и 1102,5 л нехлорированной воды);

- норма расхода разведенного активированного микробиологического препарата - отношение разведенного микробиологического препарата:смеси свиного навоза и торфа = 1:8;

- температура внутри кучи 28-37°C;

- влажность компонентов смеси в куче 45-65%;

- количество аэраций - 4;

- продолжительность технологического процесса - 38 дней.

Получают биоорганическое удобрение, характеризующееся гомогенной сыпучей рыхлой структурой, влажностью 55%, pH 6,8. Состав удобрения, масс. %: общий азот - 1,5-1,7, общий фосфор (P2О5) - 0,9-1,1, общий калий (K2О) - 1,0-1,3, кальций 6,5-6,7, магний - 1,9-2,1; мг/кг: железо - 840-860, медь - 143-150, марганец - 87-92, цинк - 142-156; эффективные микроорганизмы в отношении, КОЕ/мл: Lactobacillus plantarum >1,2×105, Lactobacillus casei >3,2×104, Saccharomyces cerevisiae >6,8×104, Rhodopseudomonas palustris >4,1×104 и биологически активные вещества, состав которых аналогичен составу, представленному в примере 1.

При использовании биоорганического удобрения наиболее эффективными были следующие дозы удобрения, полученные при высаживании и выращивании газонов:

- при высаживании коврового и обычного газонов - 4 тонны/гектар и 3 т/га, соответственно, во время подготовки почвы.

- при выращивании коврового и обычного газонов - первая подкормка в ранневесенний период - 3 т/га и 2 т/га, соответственно.

Удобрение равномерно распределяют по всей поверхности лужайки.

Пример 5

Для формирования кучи по технологии, описанной в примере 1, используют 4,5 т навоза крупного рогатого скота и 4,5 т низового торфа (отношение навоз крупного рогатого скота:торф = 4,5:4,5). Последующие операции осуществляют аналогично примеру 1, с использованием опрыскивания 750 л разведенного активированного микробологического препарата (3,75 л активированного препарата и 746,25 л нехлорированной воды, отношение 1:200). Норма расхода разведенного активированного микробиологического препарата для смеси навоза крупного рогатого скота и торфа соответствует отношению = 1:12. Через 42 дня такого технологического процесса (5 аэраций) органическое удобрение готово к применению.

Полученное биоорганическое удобрение характеризуется гомогенной сыпучей рыхлой структурой, влажностью 55%, pH 7,0. Состав удобрения, масс. %: общий азот - 1,9-2,1, общий фосфор (P2O5) - 1,3-1,7, общий калий (K2О) - 1,6-1,9, кальций 7,3-7,6, магний - 1,9-2,1; мг/кг: железо - 720-740, медь - 128-130, марганец - 72-78, цинк - 154-172; эффективные микроорганизмы в отношении, КОЕ/мл: Lactobacillus plantarum >4,9×103, Lactobacillus casei >7,4×102, Saccharomyces cerevisiae >0,9×103, Rhodopseudomonas palustris >8,2×102 и биологически активные вещества, состав которых аналогичен составу, представленному в примере 1.

При внесении биологического удобрения биоорганического удобрения, наиболее эффективными были следующие дозы удобрений, полученные при озеленении и выращивании плодовых деревьев:

- при луночной посадке 15-20 кг/лунку;

- в период от посадки деревьев до плодоношения в течение первых 5-8 лет - 2-3 т/га в лунки у основания растений во время первой обработки земли, летняя и осенняя обработки сельскохозяйственных культур в первой декаде сентября;

- в период полного плодоношения - 3,0-3,5 т/га в лунки у оснований растений в те же периоды.

Пример 6

Для получения 5 т биоорганического удобрения, формируют технологическую кучу из 2,24 т свежего гусиного помета и 2,76 т измельченного низового торфа (отношение помет:торф = 4,0:5,0). Последующие операции осуществляют аналогично примеру 1, с использованием опрыскивания 500 л разведенного активированного микробиологического препарата (3,4 л активированного микробиологического препарата и 496,6 л нехлорированной воды, отношение 1:150). Норма расхода разведенного активированного микробиологического препарата для смеси гусиного помета и торфа соответствует пропорции = 1:9. Продолжительность технологического процесса составляла 40 дней, количество аэраций - 4.

Через 40 дней указанного технологического процесса органическое удобрение готово к применению.

Полученное биоорганическое удобрение характеризуется гомогенной сыпучей рыхлой структурой, влажностью 50%, pH 7,1. Состав удобрения, масс. %: общий азот - 4,1-4,4, общий фосфор (P2O5) - 3,0-3,2, общий калий (K2O) - 2,5-2,8, кальций 6,5-6,7, магний - 1,9-2,2; мг/кг: железо - 608-615, медь - 125-128, марганец - 62-65, цинк - 157-174; эффективные микроорганизмы в отношении, КОЕ/мл: Lactobacillus plantarum >0,3×104, Lactobacillus casei >2,1×103, Saccharomyces cerevisiae >8,9×103, Rhodopseudomonas palustris >9,1×103, и биологически активные вещества, состав которых аналогичен составу, представленному в примере 1.

При использовании полученного биоорганического удобрения для посадки и ухода за кустарниками рекомендуются следующие дозы внесения:

A) для хвойных кустарников:

- при посадке в ямы 1-1,5 кг/яму размером 0,3 м × 0,3 м, и 1,5-2,0 кг/яму в ямы размером 0,5 м × 0,4 м.

Далее систематическое ежегодное внесение 4-7 т/га в приствольные лунки весной во время первой обработки почвы, летних и осенней обработки в первой декаде сентября;

- при контейнерных технологиях - 1/4-1/6 часть объема субстрата.

B) для лиственных кустарников:

- при посадке 1-2 кг в яму размером 0,3 м × 0,3 м, в яму размером 0,5 м × 0,4 м - 2-2,5 кг/яму. Далее, как и для хвойных кустарников.

- при контейнерных технологиях: - 1/4-1/5 часть объема субстрата.

Ниже приведены конкретные примеры получения, согласно заявляемому способу, жидкого биоорганического удобрения.

Пример 7

В экстрактор 2 загружают 5 кг взвешенного на весах 1, сыпучего биоорганического удобрения, полученного в примере 1. Добавляют 20 л нехлорированной воды с температурой 30°С и периодически перемешивают в течение 2 часов. Полученную водную суспензию отстаивают 60 минут. Экстракт сливают и направляют в сборник водного экстракта 4.

Осадок переносят в гидролизатор 6, куда из емкости для щелочного раствора 9 добавляют 35 л 5%-ного раствора водной вытяжки из золы растений (соотношение водонерастворимый осадок: щелочной экстрагент = 1:7). Щелочную экстракцию проводят в течение 12 часов при температуре 25°С и периодическом перемешивании. Жидкую фракцию, полученную после отстаивания в течение 60 минут, декантируют и перекачивают в сборник-накопитель щелочного экстракта 8. К осадку в гидролизаторе 6 добавляют 35 л 5%-ного раствора водной вытяжки из золы растений и при тех же условиях (12 часов, 25°С) проводят повторную щелочную экстракцию гумусовых веществ.

Полученный щелочной гидролизат направляют на нутч-фильтр 7, фильтрат с которого перекачивают в сборник-накопитель щелочного экстракта 8. Щелочной экстракт из сборника-накопителя 8 подают в нейтрализатор 11 и добавляют при перемешивании 280 г кристаллической лимонной кислоты из емкости-дозатора 10 до достижения pH раствора 7.0.

К нейтрализованному щелочному экстракту в нейтрализатор 11 добавляют при перемешивании 1.0 г сорбиновой кислоты и перекачивают при перемешивании водный экстракт из сборника 4.

Полученный раствор с помощью центробежного насоса 18 подают на фильтрационную установку 12. Отфильтрованный готовый продукт собирают в сборнике готового продукта 13, из которого через компенсатор с регулировочным клапаном 14 подают на дозировочно-разливной автомат 15. Разливают в емкости темного цвета 17 и упаковывают.

Получают жидкое биоорганическое удобрение с pH 7 состава, мас. %: азот общий - 2.7±0.10, в т.ч. азот аммонийный - 0.8±0.06, фосфор общий (P2O5) - 3.2±0.20, калий общий (K2O) - 3.6±0.10; мг/кг: кальций - 97.81±0.85, магний - 42.83±0.67, железо - 15.310.26, медь - 0.46±0.06, марганец - 1.30±0.01, цинк - 1.37±0.02; водорастворимые гуматы (не менее 3500.0 мг/л) и фульваты (не менее 1500.0 мг/л); сбалансированные по видовому составу эффективные микроорганизмы, включающие следующие доминирующие виды в соотношении, КОЕ/мл: молочнокислые бактерии (Lactobacillus plantarum >1.0·103, Lactobacillus casei >0.5·103), фотосинтезирующие бактерии (Rhodopseudomonas palustris >0.2·103), дрожжи (Saccharomyces cerevisiae >0.3·103) и до 85% биологически активных веществ, присутствующих в сыпучем биоорганическом удобрении, описанном в примере 1.

Количественные показатели эффективности полученного, согласно заявляемому способу, жидкого биоорганического удобрения устанавливали в опытах с озимой пшеницей сорта «Володарка». Опыты проводили в лаборатории кафедры почвенной микробиологии Национального университета биоресурсов и природопользования Украины. Схема опытов предусматривала сравнение жидкого биоорганического удобрения с удобрением-прототипом, а также установление влияния степени разбавления готового препарата.

Результаты опытов, приведенные в таблице 14, подтверждают эффективность жидкого биоорганического удобрения при разбавлении его водой 1:70 и 1:100.

Преимуществом его (по сравнению с прототипом) является значительная экономия препарата (в 3.5-5.0 раз) для достижения сопоставимого агрономического результата.

Пример 8

Для приготовления 80 л жидкого жидкого биоорганического удобрения в экстрактор загружают 5 кг сыпучего биоорганического удобрения, полученного в примере 2. Добавляют 20 л нехлорированной воды с температурой 25°С (соотношение сыпучее биоорганическое удобрение: нехлорированная вода = 1:4) и периодически перемешивают в течение 3 часов. Полученную водную суспензию отстаивают 60 минут. Экстракт декантируют и направляют в сборник водного экстракта. Осадок подвергают щелочной экстракции, аналогично описанному в примере 7, используя в качестве экстрагента 8%-ный раствор водной вытяжки из золы растений. Щелочной раствор, полученный в результате двух экстракций, нейтрализуют лимонной кислотой (290 г) до pH 6.5, после чего добавляют 1.0 г сорбиновой кислоты

Дальнейшие операции выполняют аналогично примеру 7.

Получают жидкое биоорганическое удобрение с pH 6,5 состава, мас. %: азот общий - 3.6±0.20, в т.ч. азот аммонийный - 0.7±0.08, фосфор общий (Р2О5) - 3.8±0.25, калий общий (K2O) - 4.3±0.15; мг/кг: кальций - 89.43±0.70, магний - 41.79±0.65, железо - 17.46±0.30, медь - 0.32±0.10, марганец - 1.17±0.04, цинк - 1.54±0.06; водорастворимые гуматы (не менее 3500.0 мг/л) и фульваты (не менее 1500.0 мг/л); эффективные микроорганизмы в соотношении, КОЕ/мл: Lactobacillus plantarum >0.4·104, Lactobacillus casei >0.9·103, Saccharomyces cerevisiae >1.4·104, Rhodopseudomonas palustris >1.1·104 и до 85% биологически активных веществ, присутствующих в сыпучем биоорганическом удобрении, описанном в примере 2.

Пример 9

В экстрактор загружают 5 кг сыпучего биоорганического удобрения, полученного в примере 3. Водную экстракцию проводят при условиях, описанных в примере 8, щелочную экстракцию -аналогично примеру 7, используя 3%-ный раствор щелочного экстрагента и продолжительность 14 часов. В щелочной раствор, аналогично примеру 7, добавляют лимонную кислоту до рН 7.5 (270 г). К нейтрализованному раствору добавляют 1.0 сорбиновой кислоты.

Дальнейшие операции выполняют аналогично примеру 7.

Получают жидкое биоорганическое удобрение состава, мас. %: азот общий - 2.2±0.30, в т.ч. азот аммонийный - 0.46±0.06, фосфор общий (P2O5) - 2.6±0.30, калий общий (K2O) - 3.1±0.40; мг/кг: кальций - 79.42±0.70, магний - 39.78±0.40, железо - 17.22±0.34, медь - 0.52±0.08, марганец - 1.23±0.02, цинк - 1.39±0.02; водорастворимые гуматы (не менее 3500.0 мг/л) и фульваты (не менее 1500.0 мг/л); эффективные микроорганизмы в соотношении, КОЕ/мл: Lactobacillus plantarum >0.6·104, Lactobacillus casei >0.9·103, Saccharomyces cerevisiae >0.1·104, Rhodopseudomonas palustris >0.7·103 и до 80% биологически активных веществ, присутствующих в сыпучем биоорганическом удобрении, описанном в примере 3.

Пример 10

В экстрактор загружают 5 кг сыпучего биоорганического удобрения, полученного в примере 4. Добавляют 25 л нехлорированной воды с температурой 30°С (соотношение сыпучее биоорганическое удобрение: нехлорированная вода = 1:5) и периодически перемешивают в течение 3 часов. Дальнейшие операции выполняют аналогично примеру 7, используя для каждой из двух щелочных экстракций по 50 л 5%-ного раствора экстрагента (соотношение водонерастворимый осадок: щелочной экстрагент = 1:10). В щелочной раствор добавляют до pH 7 лимонную кислоту (2295 г), затем до нейтрализованного раствора добавляют 1.5 г сорбиновой кислоты. Дальнейшие операции выполняют аналогично примеру 7.

Полученное в описанных условиях жидкое биоорганического удобрения имеет состав, мас. %: азот общий - 1.8±0.40, в т.ч. азот аммонийный - 0.42±0.03, фосфор общий (P2O5) - 2.3±0.31, калий общий (K2O) - 2.7±0.15; мг/кг: кальций - 78.63±0.65, магний - 39.27±0.44, железо - 12.64±0.20, медь - 0.47±0.04, марганец - 1.13±0.02, цинк - 1.22±0.04; водорастворимые гуматы (не менее 3500.0 мг/л) и фульваты (не менее 1500.0 мг/л); эффективные микроорганизмы в соотношении, КОЕ/мл: Lactobacillus plantarum >0.4·103, Lactobacillus casei >1.8·102, Saccharomyces cerevisiae >2.3·102, Rhodopseudomonas palustris >1.6·102 и до 85% биологически активных веществ, присутствующих в сыпучем биоорганическом удобрении, полученном в примере 4.

Пример 11.

Для приготовления 250 л жидкого биоорганического удобрения все технологические операции выполняют аналогично примеру 7, используя следующие количества препаратов и условия:

- исходное сырье - 15 кг сыпучего биоорганического удобрения, описанного в примере 1;

- водная экстракция - 60 л нехлорированной воды (соотношение исходного сырья и воды = 1:4), температура 30°С, продолжительность 3 часа;

- щелочная экстракция - 105 л 5% раствора экстрагента (соотношение осадок: экстрагент = 1:7), температура 25°С, продолжительность 12 часов, повторность - 2;

- нейтрализация щелочного экстракта - 875 г лимонной кислоты до pH 7.0;

- ингибирование процессов брожения - 3.1 г сорбиновой кислоты.

Получают жидкое биоорганическое удобрение, состав и свойства которого аналогичны указанным в примере 7.

Приведенные в примерах нормы, дозы и сроки внесения жидкого биоорганического удобрения, полученного заявляемым способом, полностью удовлетворяют потребности сельскохозяйственных, лесных и цветочно-декоративных культур с учетом их биологических особенностей и интенсивности потребления питательных веществ на протяжении всего периода вегетации.

Описанные выше технические решения и их отличительные особенности полностью ликвидируют недостатки известных аналогичных решений (прототипов).

Их реализация обеспечивает следующие преимущества представленного биоорганического удобрения и жидкой рабочей формы:

- разработанное высокоэффективное биоорганическое удобрение и его жидкая рабочая форма являются удобрениями нового поколения;

- они соответствуют требованиям, предъявляемым биоорганическим удобрениям, применяемым в органическом сельском хозяйстве;

- они содержат в 1,5-2,5 раза больше макро- и микроэлементов;

- они имеют высокие буферные характеристики, которые позволяют избежать чрезмерной концентрации солей в почвенном растворе;

- они дополнительно содержат эффективные микроорганизмы, сбалансированные по видовому составу, включая следующие основные виды: молочнокислые бактерии (Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei), фотосинтезирующие бактерии (Rhodopseudomonas palustris), дрожжи (Saccharomyces cerevisiae);

- они содержат в 1,5-3,0 раза больше биологически активных продуктов их деятельности, включая ферменты, витамины, аминокислоты, органические кислоты, полисахариды, липиды, гумусные вещества;

- они характеризуются отсутствием нежелательной чужеродной бактериальной микрофлоры;

- они имеют состав, сбалансированный для определенных растений с учетом их биологических характеристик и физиологических потребностей;

- они проявляют фунгицидные характеристики;

- биоорганическое удобрение имеет в три раза более высокую скорость гумификации, высокие физико-механические параметры и функциональные свойства (текучесть, сыпучесть, однородность, отсутствие запаха);

- они являются универсальными удобрениями и не имеют сезонных ограничений в использовании;

- дозы их использования являются в 1,5-2,0 раза ниже по сравнению с прототипами удобрений.

Композиции биоорганического удобрения и его жидкой рабочей формы, раскрытые в настоящем изобретении, обеспечивают микробиологическое разнообразие и высокое содержание биологически активных веществ. Они усиливают рост растений, способствуют более быстрому очищению почвы от вредных веществ и патогенных микроорганизмов, активируют микробиологические процессы в почве и синхронизируют функции ценоза микроорганизмов почв, пострадавших от человеческой деятельности, путем обеспечения бактериостатического и фунгистатического действия.

Способ получения биоорганического удобрения по сравнению со способом прототипа имеет следующие преимущества:

- широкий выбор птичьего помета (помет гусей, перепелов, страусов и уток (необязательно с опилками, измельченной соломой и/или фрагментированной массой зеленых растений, содержание которых не превышает 10%) или отходы животноводства (навоз крупного рогатого скота, верблюдов, коз, лошадей, овец, свиней необязательно с опилками, измельченной соломой и/или фрагментированной массой зеленых растений, содержание которых не превышает 10%) используют в качестве исходного сырья, что обеспечивает их утилизацию в промышленном масштабе и охрану окружающей среды;

- состав исходных компонентов изменяется в пропорции навоз:торф = 4,0:5,0-5,0:4,0;

- процесс осуществляют в аэробных условиях с поддержанием низких температур (не выше 37°C) и влажности 45-65% в куче в течение всего технологического процесса, что обеспечивает сохранение азота и микробиологического разнообразия эффективных микроорганизмов;

- применение микробиологического препарата, содержащего эффективные микроорганизмы, сбалансированные по видовому составу, включая следующие основные виды: молочнокислые бактерии (Lactobacillus plantarum, Lactobacillus easel), фотосинтезирующие бактерии (Rhodopseudomonas palustris), дрожжи (Saccharomyces cerevisiae), значительно увеличивает скорость микробиологической ферментации. Это позволяет сократить продолжительность периода технологического процесса до 38-43 дней и получить готовый продукт, обогащенный эффективными микроорганизмами с низким содержанием патогенной микрофлоры и высокими рабочими показателями. Полученное биоорганическое удобрение содержит большое количество биологически активных веществ, которые значительно уменьшают стресс растений, повышают способность растений укореняться, ускоряют прорастание семян, повышают устойчивость растений к болезням, влияют на рост и развитие растений, способствуя, таким образом, получению раннего урожая высокого биологического качества, пригодного для длительного хранения;

- технологический процесс не требует специальных мероприятий по защите окружающей среды.

Заявляемый Способ получения жидкого биоорганического удобрения по сравнению со способом-прототипом имеет следующие преимущества:

- все вещества, используемые для получения жидкого биоорганического удобрения, имеют исключительно органическую природу и биологическое происхождение, что обеспечивает получение высокоэффективного биоорганического удобрения нового поколения, пригодного для использования в органическом земледелии;

- в качестве исходного сырья используют разработанное Автором и описанное в данном изобретении сыпучее биоорганическое удобрение, содержащее сбалансированные по видовому составу эффективные микроорганизмы;

- технологический процесс значительно упрощается за счет исключения стадии микробиологической ферментации с наращиванием биомассы полезных микроорганизмов. В способе-прототипе ее продолжительность достигает 24 часов при температуре 20-35°С и непрерывной аэрации;

- в качестве экстрагента для щелочной экстракции гумусовых веществ используют водную вытяжку из золы растений, которая дополнительно обогащает готовый продукт макро- и микроэлементами. Кроме того, зола растений является стимулятором процессов ферментации, так как имеет богатый минеральный состав.

Содержащиеся в золе магний, сера, железо, бор, марганец и многие другие элементы находятся в доступном для растений состоянии и представляют большую ценность, поскольку являются обязательной составной частью многих ферментов, витаминов, ростовых веществ, которые выполняют важную роль биологических ускорителей и регуляторов сложнейших биохимических и микробиологических процессов.

- значительно сокращаются энергозатраты на приготовление жидкого биоорганического удобрения, так как щелочную экстракцию проводят при 20-40°С, в способе-прототипе - при 60-100°С;

- нейтрализацию щелочного экстракта проводят органической лимонной кислотой. Она, кроме того, придает препарату более высокое качество, так как при нейтрализации образуются хелатные соединения с питательными макро- и микроэлементами.

- нейтрализацию проводят до рН 6.5-7.5 (в способе-прототипе - до pH 8.0-9.5), что обеспечивает универсальность полученного жидкого биоорганического удобрения;

- процессы брожения в готовом продукте ингибируют органической сорбиновой кислотой, что гарантирует получение жидкого препарата стабильно более высокого качества(в способе-прототипе такой процесс не предусмотрен).

- не требует специального аппаратурного оформления и средств техники безопасности, необходимых при высокотемпературной щелочной экстракции;

- обеспечивает реализацию энергосберегающего, технологически и экологически безопасного безотходного производства.

Разработанный способ является энергосберегающим, технологически и экологически безопасным, не требует мероприятий по защите окружающей среды, обеспечивает получение жидкого биоорганического удобрения высокой концентрации и функциональности, содержащего сбалансированные по видовому составу эффективные микроорганизмы при одновременном отсутствии патогенной микрофлоры.

В результате многочисленных производственных полевых исследований, описанных сыпучего и жидкого биоорганических удобрений, установлена их высокая эффективность при использовании на сельскохозяйственных, лесных и цветочно-декоративных культурах. Так, применение сыпучего биоорганического удобрения обеспечивает: увеличение урожайности сельскохозяйственных и плодово-ягодных культур на 10-30% при одновременном повышении их качества; повышение на 18-30% устойчивости древесных и цветочно-декоративных культур к болезням и вредителям.

Внесение жидкого биоорганического удобрения не только повышает урожайность овощей (на 17-32% по сравнению с удобрением-прототипом), но и ускоряет их созревание. При этом повышается биологическая ценность продукции: возрастает содержание в овощах крахмала, витаминов, каротина; значительно уменьшается содержание нитратов. Предпосевная обработка семян в дозе 7 л/т повышает урожайность пшеницы до 2,6 - 4,1 ц/га, ячменя до 4,7 ц/га, люпина до 4,5 ц/га. Обработка растений в фазах 3-5 листьев и колошения в дозе 5 л/га усиливает рост растений, что обеспечивает прибавку урожая зерновых до 6,5 ц/га, подсолнечника до 7 ц/га.

Комплексное использование жидкого и сыпучего биоорганического удобрения обеспечивает получение высоких урожаев экологически чистой продукции, оптимизацию потребления элементов минерального питания культурными растениями, очистку почв от вредных веществ и патогенных микроорганизмов, восстановление почв и снижение химической нагрузки на агроландшафт.

Научно-технический совет Министерства по вопросам жилищно-коммунального хозяйства Украины одобрил положительный опыт внедрения описанных жидкого и сыпучего биоорганических удобрений, социально-экономическую и агроэкологическую эффективность их применения при уходе за зелеными насаждениями в населенных пунктах Украины (Решение №92 от 18.02.2010 г.).

Полученное заявляемым способом жидкое биоорганическое удобрение прошло государственную экспертизу и рекомендовано к внедрению в цветочно-декоративном, зеленом и сельском хозяйствах.

1. Способ получения жидкого биоорганического удобрения, включающий водную экстракцию элементов минерального питания и биологически активных веществ, содержащихся в исходном сырье, отделение водонерастворимого осадка, щелочную экстракцию гумусовых веществ из него, отделение щелочного экстракта, его нейтрализацию и соединение с водным экстрактом, отличающийся тем, что используют препараты только органического происхождения, водную экстракцию проводят в течение 1-3 часов при 20-40°С и соотношении исходного сырья к экстрагенту 1:3-1:5; щелочную экстракцию проводят в течение 10-16 часов при 20-40°С, щелочной экстракт нейтрализуют лимонной кислотой до значений pH 6,5-7,5, ингибируют процессы брожения сорбиновой кислотой, соединяют с водным экстрактом, перемешивают, фильтруют, получая жидкий целевой продукт.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют сыпучее биоорганическое удобрение, содержащее, помимо комплекса элементов минерального питания растений и биологически активных веществ, сбалансированные по видовому составу эффективные микроорганизмы.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что экстракт, полученный в результате водной экстракции, содержит живые эффективные микроорганизмы.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что щелочную экстракцию проводят дважды, используя в качестве экстрагента 3,0-8,0% раствор водной вытяжки из золы растений, взятый в соотношении водонерастворимый осадок:щелочной экстрагент 1:5-1:10.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что к нейтрализованному щелочному экстракту добавляют 10-15 мг/л сорбиновой кислоты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ вермикультивирования куриного помета включает смешение куриного помета с соломой, известью и водой с последующей ферментацией полученного субстрата, а затем его переработкой с использованием червей, причем в субстрат добавляют водный раствор поверхностно-активных веществ.

Изобретение относится к области переработки отходов. Предложено устройство утилизации отходов животноводства.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения биоудобрения включает предварительное измельчение куриного помета и торфа, взятые в соотношении компонентов 50:50 до гранулометрического состава не более 10 мм с последующим их перемешиванием и ощелачиванием 0,5%-ным водным раствором едкого калия в количестве 1,5 л на 1 кг смеси при температуре 20-22°C в течение 24 часов, введение в полученное первичное биоудобрение пшеничных отрубей в количестве 3 мас.% смеси с последующим перемешиванием компонентов и проведение процесса биоконверсии в две стадии при повышенной температуре, при этом первую стадию биоконверсии проводят в температурном интервале 36-39°C в течение 96 часов, вторую - в температурном интервале 55-60°C в течение 24 часов, причем в процессе биоконверсии смесь периодически продувают воздухом в продольном и поперечном направлениях в течение 30 мин через каждые 24 часа, причем одновременно с пшеничными отрубями в первичное биоудобрение вводят калий-натрий виннокислый в количестве 0,1 мас.% смеси и лимонную кислоту также в количестве 0,1 мас.% смеси.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам получения искусственных газов и аммиачного азота из бесподстилочного навоза. Исходный навоз подвергают аэробной переработке с получением биогаза и аммонизированного эффлюента.

Линия утилизации навоза с получением биогаза и удобрений состоит из гидравлически связанных навозоприемника, первого анаэробного биореактора с теплообменником-конденсатором теплового насоса, второго анаэробного биореактора с теплообменником, отстойника-накопителя удобрений с теплообменником-испарителем теплового насоса.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ получения биопродуктов и биогаза из бесподстилочного куриного помета, согласно которому исходный помет подвергают последовательно мезофильной анаэробной обработке в температурном диапазоне 32-37°С продолжительностью не более суток, термофильной анаэробной обработке в температурном диапазоне 52-57°С продолжительностью не более 6 суток с получением биогаза и эффлюента, эффлюент разделяют на жидкую фракцию с влажностью более 97% и твердую фракцию с влажностью не более 90% с получением твердых и жидких удобрений и белково-витаминных добавок, биогаз используют для получения энергии, причем жидкую фракцию подвергают анаэробной биофильтрации в рециркуляционном режиме с получением дополнительных количеств биогаза и значения БПКп жидкой фракции не более 2000 мг/л, твердую фракцию подвергают твердофазной анаэробной обработке в психрофильном или мезофильном режиме с получением отношения углерода к азоту C:N<10 и дополнительных количеств биогаза.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства. Предложен способ получения вермикомпоста и способ получения жидкого стимулятора роста зерновых.
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.
Наверх