Способ получения биоудобрения

Изобретение относится к биотехнологии и к сельскохозяйственной микробиологии. Способ получения биоудобрения включает предварительное измельчение куриного помета и торфа, взятых 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. Вводят одновременно в полученное первичное биоудобрение пшеничные отруби в количестве 3 мас. %, магний уксуснокислый в количестве 0,1 мас. % смеси и лимонную кислоту в количестве 0,1 мас. % смеси. Осуществляют перемешивание смеси. Проводят первую стадию биоконверсии смеси при температуре 36-39°C в течение 96 часов. Затем проводят вторую стадию биоконверсии при температуре 55-60°C в течение 24 часов. При этом через каждые 24 часа смесь продувают воздухом в продольном и поперечном направлениях в течение 30 минут. Изобретение обеспечивает получение нового биоудобрения для улучшения роста и развития растений, обогащенного сложнокомпонентным стимулятором, представленным в виде магния уксуснокислого и лимонной кислоты. 5 ил., 6 табл.

 

Изобретение относится к биотехнологии и к сельскохозяйственной микробиологии.

Решение проблемы рационального использования многотоннажных отходов сельского хозяйства ведет к сбережению природных ресурсов, значительному уменьшению загрязнения окружающей среды. Разработка получения новых удобрений путем переработки органического сырья сводится к поиску экономически выгодных и экологически приемлемых технологий получения удобрений. Одним из современных способов получения органических удобрений является биоконверсионный процесс (процесс ферментации), который протекает в регулируемых условиях и основан на участии микроорганизмов в метаболических превращениях, связанных с распадом и синтезом высокомолекулярных соединений, благодаря чему формируются качественные экологически чистые удобрения. За счет введения в исходную смесь различных стимуляторов после проведенного процесса ферментации получается модернизированное удобрение, в котором сформированы наиболее благоприятные свойства, присущие высокоэффективным органическим удобрениям.

Известно органоминеральное удобрение и способ его получения, которое содержит влажный птичий помет, кальциевые соли азотсодержащих органических кислот и гидрат окиси кальция, с последующим перемешиванием. Соотношение компонентов в нем: на 10 весовых частей птичьего помета добавляют 5-10 весовых частей молотой негашеной извести. При этом получают несбалансированный состав продукта, содержащий только азот и кальций. Органическая часть не подвергается биотермическому процессу минерализации и гумификации (Патент РФ №2191764, кл. C05F 3/00, C05G 1/00, 2000).

Известен способ получения гранулированного удобрительно-посевного материала, содержащего торф, сапропель, куриный помет с опилками с добавлением небольших количеств минеральных удобрений (Патент РФ №2099917, кл. А01С 1/06, 1995). Однако такое удобрение содержит незначительное количество необходимых питательных минеральных веществ.

Известно комплексное удобрение, содержащее птичий помет с влажностью 50-70%; древесные опилки с размером частиц не более 3 мм, подвергнутые предварительному ферментированию; верховой торф с влажностью 40-70% и размером частиц не более 3 мм и доломитовую муку. Получаемые таким способом удобрения негранулированные, имеют высокую влажность (более 50%), несбалансированы по составу, а главное содержат недостаточное количество гуминовых соединений и микроэлементов. Птичий помет и торф вводятся в состав удобрения без предварительной ферментации. Торф при этом используется только как сорбент, а птичий помет без сушки или ферментации может содержать остатки патогенной флоры и большое количество различных сорняков, личинки вредных насекомых и др. Продукт с высокой влажностью и негранулированный вызовет большие сложности при внесении его в почву (Патент РФ №2236393, кл. C05G 3/00, C05F 11/02, C05F 3/00, 2003).

В способе получения сложного гранулированного органического удобрения, обогащенного минеральными компонентами (Патент РФ №2337900, кл. C05F 3/00, 2007) в качестве органического компонента используют ферментированный компост состава, мас. %: птичий помет с опилками 20-25; верховой торф с навозом 30-35; низинный торф 30-40, который обогащают добавками необходимых минеральных компонентов в соотношении: органический ферментированный компост 80-90%; минеральные добавки 10-20%, а смесь подвергают гранулированию и сушке при 85-95°C. В качестве минеральных добавок используют соли Cu, Mn, B, Zn, борную кислоту или другие бораты, аммофос, карбамид, сульфаты или хлориды калия.

Известен способ получения биологически активного средства для роста и развития растений (Патент РФ №2264460, кл. С12Р 1/00, C05F 3/00, C05F 11/00, 2003), в котором в исходную смесь, состоящую из органических отходов и торфа, дополнительно вводят фосфорнокислый калий в количестве 0,01-0,5 мас. % и проводят процесс биоконверсии.

Известен способ биоконверсии органических отходов в кормовую добавку и удобрение (Патент РФ №2151133, кл. C05F 3/00, А23К 1/00, 1998), включающий измельчение органических отходов и торфа с последующим их перемешиванием, введением в смесь сложнокомпон ентной микроэлементной добавки и проведение процесса биоконверсии в две стадии при повышенной температуре.

Недостатком данного способа является большое количество микроэлементов, входящих в комплексную микроэлементную добавку за счет сочетания очень большого количества подобранных солей, которые предварительно взвешиваются по отдельности, что в целом приводит к удорожанию продукта биоконверсии.

Наиболее близким к заявленному является способ получения биоудобрения (Патент РФ №2579254, кл. С053/00, 2015, прототип), включающий 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. В полученное первичное биоудобрение, кроме пшеничных отрубей в количестве 3 мас. % смеси, вводят калий-натрий виннокислый в количестве 0,1 мас. % смеси и лимонную кислоту также в количестве 0,1 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.

Недостатком известного способа получения биоудобрения является тот факт, что введенные в процесс ферментации добавки (стимуляторы) калий-натрий виннокислый и лимонная кислота хотя и оказали эффективное влияние на рост и развитие растений, однако совместное их применение не в полном объеме отобразило положительное действие биоудобрения, полученного в процессе ферментации.

Задача, решаемая данным изобретением, заключается в получении в ходе биоконверсионного процесса нового биоудобрения путем замены калия-натрия виннокислого уксуснокислым магнием. Таким образом, получается более эффективное и питательное биоудобрение для улучшения роста и развития растений, расширяющего ассортимент удобрений.

Технический результат изобретения - получение нового биоудобрения, с полезным содержанием магниевого компонента в виде уксуснокислого магния.

Поставленная в изобретении задача решена тем, что в способе получения биоудобрения, включающем предварительное измельчение куриного помета и торфа, взятых 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 и лимонной кислоты в количестве 0,1 мас. % с последующим перемешиванием компонентов смеси и проведение процесса биоконверсии в две стадии при повышенной температуре, при этом первую стадию биоконверсии (ферментации) 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, одновременно с пшеничными отрубями и лимонной кислотой в первичное биоудобрение вводят магний уксуснокислый в количестве 0,1 мас. % смеси.

Магний входит в состав хлорофилла и, следовательно, участвует в процессе фотосинтеза. Он играет важную роль в обмене веществ в клетках как активатор ферментов (киназ), осуществляющих отщепление и перенос фосфорной кислоты. В растениях до 50% магния входит в органические соединения, а остальное количество находится в виде растворимых солей (Справочник агрохимика - М., Россельхозиздат, 1980. - 286 с.).

Соль магния и уксусной кислоты - магний уксуснокислый или ацетат магния - неорганическое соединение, с химической формулой Mg(CH3COO)2, представляет собой бесцветные кристаллы, растворяется в воде, образует кристаллогидраты.

Уксуснокислый магний применяется в медицине как слабительное, в крашении служит для закрепления на ткани черного анилина, служит антисептическим и дезинфицирующим средством и, что нам особенно важно для получения нового биоудобрения, является катализатором в органическом синтезе.

В ходе разработки выбора нового способа получения биоудобрения после процесса ощелачивания одновременно с введением пшеничных отрубей добавляют стимуляторы. Так как прототипом способа получения является патент РФ №2579254, где сложнокомпонентный стимулятор был представлен в виде калия-натрия виннокислого и лимонной кислоты в концентрациях 0,1% на 1 кг исходной смеси, нами принято решение оставить такую концентрацию обоих компонентов, но заменить калий-натрий виннокислый либо на марганец уксуснокислый, либо на магний уксуснокислый. Таким образом, нами было исследовано три процесса получения нового биоудобрения:

1 процесс - процесс получения биоудобрения (патент РФ №2579254), где сложнокомпонентный стимулятор представлен в виде калий-натрий виннокислого и лимонной кислоты (обозначен в ходе исследования как прототип);

2 процесс - процесс получения биоудобрения, где сложнокомпонентный стимулятор представлен в виде марганца уксуснокислого и лимонной кислоты;

3 процесс - процесс получения биоудобрения, где сложнокомпонентный стимулятор представлен в виде магния уксуснокислого и лимонной кислоты.

Заявленные виды стимуляторов являются химически взаимозаменяемыми, физиологичными, а также достаточно доступными для осуществления процесса модернизации стимуляторов. Дальнейшее изучение процессов с видоизмененными стимуляторами позволило выбрать оптимальный процесс получения нового биоудобрения с наилучшим сложнокомпонентным стимулятором.

Изучение процессов биоферментации с различными сложнокомпонентными стимуляторами выполняли путем отбора исходных образцов, ферментируемого (спустя 96 ч) и конечного продукта (биоудобрения), используя методики биохимического, микробиологического и агрохимического анализов. Сравнивали процессы с введением сложнокомпонентных стимуляторов в виде марганца уксуснокислого и лимонной кислоты, магния уксуснокислого и лимонной кислоты и прототип (Патент РФ №2579254).

Известно [Ковалев Н.Г., Рабинович Г.Ю., Малинин Б.М., Сульман Э.М., Бордадымова И.Н. Теоретические основы биоферментации / Тверь: Чудо, 2000 г. - 36 с.], что ферментативная активность свойственна всем процессам ферментации. Поэтому ее исследование позволяет установить направленность преобразований органической массы, обуславливаемых, в частности, активностью оксидоредуктаз и гидролаз.

Результативной оказалась методика оценки, включающая определение активности ферментов класса оксидоредуктаз. Отношение активностей ферментов каталазы к дегидрогеназе (окислительно-восстановительный коэффицент = ОВК) наглядно отражает интенсивность процесса получения нового биоудобрения (фиг. 3).

Процесс получения биоудобрения-прототипа протекал почти линейно, а процесс с использованием биостимулятора в виде лимонной кислоты + магний уксуснокислый имел наивысшую точку в середине процесса ферментации, существенно отличаясь от остальных двух вариантов максимальным значением. Данный вид процесса, судя по ОВК, отражает самый высокий уровень трансформационных изменений, свидетельствуя о высокой эффективности данного биостимулятора, однако некоторую настороженность вызывает высокий уровень ОВК в конечном продукте, свидетельствуя о продолжении процессов распада.

С микробиологической точки зрения важную роль при формировании биоудобрений играют агрономически ценные и сопутствующие группы микроорганизмов. Данные учета численности микробиологических исследований отображены в табл. 1.

Доминантную роль в превращении органического сырья в процессе ферментации играют азоттрансформирующие микроорганизмы. Из табл. 1 видно, что пик активности в середине процесса приходится на варианты с применением биостимулятора в виде лимонной кислоты + марганец уксуснокислый и на получение процесса - прототипа. В варианте процесса получения нового биоудобрения со сложнокомпонентным стимулятором в виде лимонной кислоты + магний уксуснокислый отмечается достаточно ровное снижение аммонифицирующей микрофлоры.

Содержание численности амилолитических микроорганизмов представлено на фиг. 4. Можно отметить, что всем исследуемым процессам характерна параболическая динамика. Однако в конце процесса ферментации наибольшее количество амилолитических микроорганизмов было обнаружено в варианте со сложнокомпонентным стимулятором в виде лимонной кислоты + магний уксуснокислый.

На фиг. 5 продемонстрированы коэффициенты минерализации по азоту и углероду, присущие конечным продуктам трех сравниваемых видов биоудобрения. В процессе - прототипе и процессе со стимулятором в виде лимонной кислоты + марганца уксуснокислого коэффициенты минерализации по азоту не достигают единицы, тогда как в процессе с использованием сложнокомпонентного стимулятора в виде лимонной кислоты + магний уксуснокислый они выше этого значения, что свидетельствует о незавершенности преобразования субстрата в процессе ферментации. В этом же варианте был обнаружен самый высокий уровень коэффициента минерализации по углероду.

В целом высокая биохимическая активность сравниваемых процессов (ОВК и коэффициенты минерализации) свидетельствовала в пользу варианта с использованием сложнокомпонентного стимулятора в виде лимонной кислоты + магний уксуснокислый.

Большую роль в процессе получения органических удобрений играет определение ферментов класса гидролаз, осуществляющих реакцию гидролиза разнообразных сложных органических соединений, тем самым обогащая в ходе ферментации органический субстрат подвижными и доступными питательными веществами (табл. 2).

Торф, являясь целлюлозосодержащим компонентом, обеспечивает микроорганизмы исходных смесей необходимой энергией и поэтому в процессе ферментации исходный субстрат эффективно разрушается до мономеров за счет активности специфических ферментов целлюлазы и инвертазы. Целлюлазы способны разрушать высокомолекулярные углеродсодержащие соединения, а инвертазы - продукты их жизнедеятельности. Эти ферменты фактически обеспечивают переработку трудноразлагаемых растительных остатков и обеспечивают поставку необходимых углеродсодержащих соединений для микроорганизмов, участвующих в реакциях биосинтеза при ферментации [Рабинович Г.Ю., Ковалев Н.Г., Фомичева Н.В., Рабинович P.M. Процессы и качество продуктов твердофазной ферментации (Методическое пособие). Москва - Тверь, 2003. - 54 с.].

Целлюлазная активность на протяжении процесса получения биоудобрения в исследуемых вариантах характеризуется пониженной активностью (причем в процессе - прототипе активность целлюлазы падает в 2 раза). Однако в варианте с использованием сложнокомпонентного стимулятора в виде лимонной кислоты + магний уксуснокислый в конечном продукте обнаруживается самая большая активность фермента инвертазы, свидетельствуя о глубине трансформации, что было подтверждено при определении относительно высокого коэффициента минерализации по углероду (фиг. 4). Непосредственное участие в процессе аммонификации принимает фермент протеаза, который осуществляет распад белковых соединений и гуминовых кислот до аминокислот. Ее количество тесно взаимосвязано с содержанием группы микроорганизмов, потребляющих органические формы азота. В биоудобрении, полученном с использованием сложнокомпонентного стимулятора в виде лимонной кислоты + марганец уксуснокислый обнаруживается повышенная протеолитическая активность, а в процессе - прототипе - практически не изменяется на всем протяжении. В этих же вариантах было выявлено наибольшее количество аммонификаторов по сравнению с вариантом со сложнокомпон ентным стимулятором в виде лимонной кислоты + магний уксуснокислый - здесь и количество микроорганизмов этой группы, и протеолитическая активность, были отмечены ниже.

Уреаза - фермент, завершающий цикл распада белковых соединений. Наименьшее значение уреазной активности в биоудобрении было обнаружено в варианте с использованием сложнокомпонентного стимулятора в виде лимонной кислоты + марганец уксуснокислый.

Одним из важнейших показателей оценки проведения процессов ферментации является анализ качества конечных продуктов по содержанию элементов питания и уровню кислотности. Именно эти показатели являются определяющими качество будущего биоудобрения. Можно отметить, что по содержанию элементов питания одним из лучших вариантов ведения процесса с добавлением в исходную смесь биостимулятора можно считать вариант с использованием сложнокомпон ентного стимулятора в виде лимонной кислоты + магний уксуснокислый (табл. 3). Вероятно, что накопление элементов питания в конечном продукте данного процесса было связано с высокой напряженностью окислительно-восстановительных преобразований (судя по уровню ОВК и коэффициентов минерализации).

Таким образом, введение в исходную смесь сложнокомпон ентных стимуляторов изменило направленность (по сравнению с процессом - прототипом) биохимических и микробиологических преобразований получения нового биоудобрения, а именно:

1. Окислительно-восстановительный коэффициент (особенно высокий в варианте со сложнокомпон ентным стимулятором в виде лимонной кислоты + магний уксуснокислый) наглядно отражает интенсивность процесса получения биоудобрения, что обусловлено более высоким уровнем трансформационных изменений и свидетельствует о преимуществе процесса распада над синтезом сложных соединений.

2. Большое содержание в конечном продукте агрономически полезной азоттрансформирующей микрофлоры свидетельствует о высоком уровне биогенности биоудобрения на основе этих процессов.

3. Вариант с использованием сложнокомпон ентного стимулятора в виде лимонной кислоты + магний уксуснокислый характеризуется самым высоким коэффициентом минерализации по углероду и высокой активностью фермента инвертазы, свидетельствуя об активном преобразовании углеродсодержащих соединений, высвобождении большого количества энергии, идущей на процессы биосинтеза.

4. Введение в исходную смесь сложнокомпонентного стимулятора в виде лимонной кислоты + магний уксуснокислый способствовало накоплению в полученном удобрении максимального количества питательных элементов: азота, фосфора и калия.

Таким образом, из двух разновидностей нового биоудобрения наилучшей была признана та, что была получена с применением лимонной кислоты и магния уксуснокислого, добавляемых в исходную смесь в концентрациях 0,1 мас. %.

Изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг. 1 изображена схема, поясняющая способ получения биоудобрения; на фиг. 2 - биореактор для осуществления заявленного способа получения нового биоудобрения; на фиг. 3 показан окислительно-восстановительный коэффициент в течение ферментации исследуемых процессов; на фиг. 4 - содержание амилолитических микроорганизмов в течение ферментации: на фиг. 5 - коэффициенты минерализации по углероду и азоту. В таблице 1 представлена микробиологическая активность в течение ферментации исследуемых процессов; в таблице 2 - активность ферментов класса гидролаз в процессах получения биоудобрения (у.е.); в таблице 3 - содержание некоторых агрохимических показателей в процессах получения биоудобрения (% на а.с.в.); в таблице 4 - урожайность картофеля (т/га) под воздействием биоудобрений; в таблице 5 - качество картофеля под влиянием биоудобрений; в таблице 6 - сравнительная характеристика биоудобрений, полученных по способу-прототипу (RU, 2579254) и заявленному способу.

Заявленный способ получения биоудобрения осуществляют в биореакторе, который состоит из корпуса 1, внутри которого размещена барботажная сетка 2, закрытого сверху крышкой 3. Через крышку 3 проходит приспособление 4 для вытягивания барботажной решетки 4. Биореактор устанавливают на подставку 5 в термостат, а контроль за температурой осуществляют термометром 6. Для продувки смеси воздухом установлены барботажные трубки 7 - продольная аэрация, 8 - поперечная аэрация.

Готовят смесь из куриного помета и торфа, взятых в соотношении 50:50. Исходное сырье измельчают до гранулометрического состава не более 10 мм и тщательно перемешивают до получения практически монодисперсной системы. Торфопометную смесь подвергают ощелачиванию 0,5%-ным водным раствором едкого кали в количестве 1,5 л на 1 кг смеси при температуре 20-22°C в течение 24 часов. Получают первичное биоудобрение, в которое одновременно добавляют пшеничные отруби в количестве 3 мас. %, магний уксуснокислый в количестве 0,1 мас. % смеси и лимонную кислоту в количестве 0,1 мас. % смеси (первичного биоудобрения). Перемешивают компоненты смеси и загружают в корпус 1 биореактора на барботажную сетку 2 и закрывают крышкой 3. Биореактор устанавливают на подставку 5 в термостат и гермостатируют до температуры 36-39°C (контроль осуществляют термометром 6), продувают воздухом через барботажные трубки 7, 8. После этого начинается двухстадийный биоконверсионный процесс: первую стадию биоконверсии проводят в температурном интервале 36-39°C в течение 96 часов, вторую - при температурном интервале 55-60°C в течение 24 часов, при этом через каждые 24 часа смесь продувают воздухом в продольном и поперечном направлениях в течение 30 минут.

Полученный заявленным способом продукт - новое биоудобрение с повышенным содержанием физиологически активных веществ, расширяющее ассортимент удобрений, полученных путем биоконверсии органических отходов.

Пример конкретного выполнения способа получения нового биоудобрения.

Получение биоудобрения начинается с подготовки исходной смеси органического сырья, состоящего из помета куриного и торфа, взятых в соотношении 50:50, общей массой 1 кг. Полученную смесь помещают в стеклянную емкость объемом 2 дм3, тщательно перемешивают и измельчают до частиц с гранулометрическим составом не более 10 мм.

Обработку (ощелачивание) торфопометной смеси проводят 0,5%-ной щелочью КОН объемом 1,5 л в течение 24 часов при температуре 20-22°C с целью глубокого разрушения высокомолекулярных органических соединений. Благодаря приему ощелачивания активизируется ферментативная активность как ферментов-оксидоредуктаз (окислительно-восстановительный коэффициент, фиг. 3), так и гидролаз (инвертазы, табл. 2).

Далее в полученное первичное биоудобрение с целью снижения влажности и установления благоприятного уровня рН, позитивно влияющих на развитие микрофлоры, добавляют пшеничные отруби (отходы мукомольного производства) в количестве 3% от массы исходной торфопометной смеси (30 г). Одновременно в первичное удобрение добавляют магний уксуснокислый и лимонную кислоту в количестве 0,1% каждого от массы исходной торфопометной смеси (1 г), перемешивают компоненты смеси, после чего помещают в биореактор объемом 1,75 дм3 и проводят двухстадийную биоконверсию.

Первую стадию биоконверсии осуществляют при температуре 36-39°C в течение 96 ч, при которой активно развивалась микрофлора, в том числе и перешедшая в споровое состояние при щелочном гидролизе. На второй стадии биоконверсии, протекающей при температуре 55-60°C в течение 24 ч, достигается необходимая экологичность биоудобрения (отсутствие энтеробактерий и низкое содержание грибов, среди которых встречаются патогены), чего было невозможно достигнуть на первой стадии, вследствие благоприятной для санитарно-показательной микрофлоры и микроорганизмов порчи температуры 36-39°C. Благодаря процессу биоконверсии постадийно формируется продукт с характерными качественными показателями, присущими биоудобрениям:

- наличие достаточно высокой численности агрономически полезной микрофлоры;

- наличие элементов питания в форме, доступной для растений и микрофлоры;

- благоприятная кислотность (табл. 3).

Пример практического применения нового биоудобрения.

В результате проведенных исследований одним из лучших вариантов получения нового биоудобрения был признан вариант со сложнокомпон ентным стимулятором в виде лимонной кислоты и магния уксуснокислого. Полученное заявленным способом новое биоудобрение апробировали в качестве основного удобрения на посадках картофеля сорта «Жуковский» путем локального внесения. Его действие на растения и почвенную микрофлору оценивали в сравнении с известным биоудобрением - компостом многоцелевого назначения (КМН) и прототипом (патент РФ №2579254). Дозы КМН, прототипа и нового биоудобрения были идентичны 4 т/га, так как при скрининговых исследованиях первичные результаты получают при аналогичных с контролем дозировках. Общим контролем для всех вариантов служил вариант без удобрений (б/у). В табл. 4 показана более высокая урожайность картофеля при использовании нового биоудобрения со сложнокомпонентным стимулятором в виде лимонной кислоты и магния уксуснокислого по отношению к обоим контрольным вариантам.

Учет общей урожайности показал, что новое удобрение со сложнокомпон ентным стимулятором в виде лимонной кислоты и магния уксуснокислого способствовало формированию самого высокого урожая картофеля - 21,56 т/га (прибавка относительно контроля б/у составила 33%). Относительно варианта контроля КМН прибавка составила ~6%, а относительно прототипа - ~5%.

Использование полученного заявленным способом нового биоудобрения со сложнокомпонентным стимулятором в виде лимонной кислоты и магния уксуснокислого способствовало улучшению качества клубней картофеля: увеличение крахмалистости относительно варианта б/у - на 30%, варианта - прототипа и КМН - ~2%, а также небольшому снижению нитратонакопления относительно вариантов с применением органических удобрений КМН и прототипа - на 9 и 5% соответственно и относительно варианта б/у - на 28%.

Чтобы подтвердить заявленный технический результат, были проанализированы технологии получения биоудобрения по способу-прототипу (патент РФ №№2579254) и по заявленному способу из исходных идентичных компонентов - куриного помета и торфа (с одинаковыми характеристиками: влажность, рН). Характеристика полученных биоудобрений по вышеперечисленным способам отражена в табл. 5.

Заявленный способ позволяет получить новое эффективное биоудобрение, обогащенное стимуляторами роста растений. Кроме того, разработанный способ является технологичным, что позволяет провести масштабирование процесса и осуществить его в промышленных условиях

Способ получения биоудобрения, включающий предварительное измельчение куриного помета и торфа, взятых 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 и лимонной кислоты в количестве 0,1 мас. % с последующим перемешиванием компонентов смеси 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, отличающийся тем, что одновременно с пшеничными отрубями и лимонной кислотой в первичное биоудобрение вводят магний уксуснокислый в количестве 0,1 мас. % смеси.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для переработки свежего куриного помета с получением высококачественных удобрений. Обеззараживание куриного помета в птичнике производят за пределами зоны пребывания птицы в тамбуре на транспортере-смесителе.

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве для подготовки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм для последующего применения. Для осуществления способа продукты гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм обрабатывают обожженным дефекатом с дозой 50-200 мг/дм3, при этом значение pH колеблется в диапазоне 7,5-8,5.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения экологически чистых минерально-органических удобрений с использованием метанового брожения, осуществляемого биоценозом анаэробных бактерий, включает: 1) кавитационную обработку жидкой фракции навоза или сточной воды; 2) отдельное приготовление структурированной и биологически активной воды; 3) разбавление в анаэробном биореакторе структурированной и биологически активной воды; 4) приготовление раствора биологически активных веществ (БАВ); 5) заполнение биореактора раствором БАВ с тщательным перемешиванием; 6) внесение посевного материала в биореактор для осуществления метанового брожения; 7) ведение метанового брожения в мезофильном режиме; 8) сушку выработанного биогаза; 9) получение возвратной технологической воды; 10) направление первого биологического фильтра с осевшими твердыми частицами в шламосборник для освобождения от осадка, направляемого для приготовления экологически чистого органического удобрения; 11) получение физиологически полноценной питьевой воды; 12) контроль состава органического удобрения на соответствие экологическим нормам.
Изобретение относится к области переработки древесных отходов, а именно коры деревьев. Способ переработки коры хвойных и лиственных деревьев включает измельчение коры хвойных и лиственных деревьев до среднего размера отдельных частиц 1-7 мм, далее смешивание в течение 5-7 минут измельченной коры с навозом или пометом сельскохозяйственных животных, анаэробное сбраживание полученной смеси при температуре 30-50°C и постоянном ее перемешивании в течение 5-7 суток.

Изобретение относится к способу производства гуминового удобрения на основе биогумуса и может быть использовано для переработки отходов сельскохозяйственного производства.
Изобретение относится к области биотехнологии в сельском хозяйстве, а именно к производству биоудобрений с помощью красных калифорнийских червей, полученных в результате селекции навозного червя рода Eisenia foetida.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при переработке птичьего помета, свиного навоза и навоза КРС в органические удобрения. Способ производства органического удобрения из птичьего помета и навоза животных непосредственно в помещении содержания заключается в их обработке предварительно активированным симбиотическим микробиологическим комплексом «Байкал ЭМ1» или его модификациями.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ утилизации жидкой фракции навозных отходов свиноводческих хозяйств включает сепарацию навоза, введение химического реагента в жидкую фракцию навоза, перемешивание смеси, причем с целью утилизации жидкой фракции навозных отходов свиноводческих хозяйств, снижения концентрации загрязняющих веществ органической и неорганической природы вводят водный раствор гипохлорита натрия в концентрации по активному хлору, равной 185 г/л, эквивалентной сумме концентрации органических компонентов, после чего добавляют угольную кислоту до достижения нейтральной кислотности среды, а затем смешивают очищенную сточную воду с речной водой в соотношении 1:10 и осуществляют сброс ее в речной водоем.

Изобретение относится к способу уменьшения потери аммиака и запаха от органических материала или отходов в атмосферу. Способ включает подачу воздуха или загрязненного воздуха в плазменный генератор, использующий электрический дуговой разряд, электростатическое поле, наноимпульсное электрическое поле, диэлектрический барьерный разряд, лазерное, радио- или микроволновое излучение или любое их сочетание, для получения концентрации 0,1-12 об.

Способ получения биоудобрения из птичьего помета включает предварительную гомогенизацию птичьего помета с последующим проведением стадии гидролиза в присутствии щелочного раствора и стадии анаэробной ферментации в интервале температур 37-38°C в мезофильном режиме.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ получения комплексной органоминеральной добавки на основе гумата калия включает смешивание торфа, воды и гидроксида калия, причем смешивание осуществляют с водой температуры 30-41°C, после чего последовательно осуществляют воздушный барботаж полученной смеси с последующим ее измельчением, воздействием ультрафиолетом и вакуумированием.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к земледелию, и может быть использовано при обработке почвы. Способ повышения плодородия почвы включает внесение в почву гранулированной смеси птичьего помета и золошлакового материала от сжигания каменного угля в соотношении 1:1 в количестве 5-10 т на 1 га.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ подготовки угля к получению гуматов включает его очистку от механических загрязнений и измельчение, причем уголь измельчают до крупности менее 2 мм, проверяют его на содержание токсичных металлов, включая свинец, мышьяк, кадмий, ртуть, и при выявлении хотя бы одного из них в концентрациях, превышающих ПДК, уголь вводят в 10-20 % водный раствор соляной кислоты с температурой 80-95°С и выдерживают его с перемешиванием 4 – 8 часов, после чего его промывают в чистой пресной воде с температурой 80-95°С, затем повторно проверяют уголь на содержание токсичных металлов и, если концентрация хотя бы одного из токсичных металлов не опустилась ниже ПДК, процесс обработки кислотой и отмывки повторяют при названных режимах до снижения содержания всех токсичных металлов ниже ПДК.

Изобретение относится к области производства гуминсодержащих порошкообразных продуктов на основе бурого угля (сорбентов, мелиорантов почв, удобрений, а также гуминовых веществ с хелатирующими, ионообменными и комплексообразующими свойствами) и может быть использовано для восстановления поврежденных почв и для очищения водоемов от загрязнений ионами тяжелых металлов.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органического удобрения включает измельчение угля, при этом дополнительно включает подачу его по шнековому транспортеру в установку обработки материалов совместно с биомассой и бактерицидным препаратом, в которой происходит смешивание компонентов, стерилизация смеси и ее доизмельчение, весь процесс идет в проточном режиме с высокой производительностью от 5,0 м3/час, затем в полученную обеззараженную массу вносятся почвообразующие микроорганизмы.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения жидкого гуминового препарата включает смешивание исходного сырья с раствором соли аммония на первой стадии, причем на первой стадии осуществляют декальцинирование компоста путем его обработки раствором щавелевокислого аммония, на второй стадии добавляют в суспензию щелочь, затем отделяют твердый осадок, получая жидкий целевой препарат.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органо-минерального полимера из сапропеля включает измельчение сапропеля естественной влажности до гомогенного состояния, определение его влажности и показателя pH, механохимическую активацию полученной смеси при помощи добавления к полученной смеси щелочи и интенсивного механического воздействия, причем сапропель природной влажности загружают в приемную емкость, предварительно отделяя крупные твердые включения, где измельчают до однородного состояния, порционно подают в устройство для механического обезвоживания, контролируя остаточное количество несвязанной влаги, после чего перегружают в механический дезинтегратор, где смешивают со щелочным раствором и доводят полученную смесь до гомогенного состояния, после чего полученную смесь посредством шнекового питателя непрерывно направляют в промежуточную емкость, где удаляют излишки влаги и пылеватые частицы, продувая ее сжатым воздухом, при этом выгрузка готового органо-минерального полимера в накопительную емкость происходит под действием сил гравитации.

Изобретение относится к области экологии и почвоведения. Способ включает последовательное внесение местного торфа и водного раствора полученного из него гумата калия в количествах, зависящих от гранулометрического состава почв, а также посев и выращивание смеси травяно-злаковых растений.

Изобретение относится к области экологии и почвоведения. Технический результат - получение химически чистых гуминовых кислот, достижение максимального соответствия природной среде при рекультивации нарушенных тундровых почв.

Изобретения относятся к медицине и ветеринарии. Способ получения гуминовых кислот, повышающих продукцию оксида азота макрофагами in vitro, из торфа болот Томской области включает измельчение исходного сырья, обработку экстрагентом при механическом перемешивании в течение 8 часов, осаждение из раствора неорганической кислотой, разделение жидкой и твердой фаз и сушку последней, причем торф предварительно высушивают при комнатной температуре до воздушно-сухого состояния, измельчают, просеивают через сито с диаметром отверстий 3 мм, далее экстрагируют при помощи пирофосфата натрия концентрации 2,0-4,0 мас.

Изобретение относится к биотехнологии и сельскохозяйственной микробиологии. Способ получения биоудобрения включает предварительное измельчение куриного помета и торфа, взятых в соотношении 50:50, до гранулометрического состава не более 10 мм с последующим их перемешиванием, проведением кислотного гидролиза водным раствором 0,15н азотной кислоты и 0,5% раствором калия фосфорнокислого 2-замещенного 3-водного в количестве 1 л на 1 кг смеси при температуре 20-22°C в течение 24 часов и проведением процесса биоконверсии в две стадии при повышенной температуре. При этом первую стадию биоконверсии проводят в температурном интервале 55-60°C в течение 24 часов, вторую - в температурном интервале 36-39°C в течение 96 часов. В процессе биоконверсии смесь периодически продувают воздухом в продольном и поперечном направлениях в течение 30 минут через каждые 24 часа. Изобретение обеспечивает получение нового биоудобрения, обогащенного стимуляторами для улучшения роста и развития растений - азотной кислотой и калием фосфорнокислым 2-замещенным 3-водным. 2 ил., 5 табл.

Изобретение относится к биотехнологии и к сельскохозяйственной микробиологии. Способ получения биоудобрения включает предварительное измельчение куриного помета и торфа, взятых 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. Вводят одновременно в полученное первичное биоудобрение пшеничные отруби в количестве 3 мас. , магний уксуснокислый в количестве 0,1 мас. смеси и лимонную кислоту в количестве 0,1 мас. смеси. Осуществляют перемешивание смеси. Проводят первую стадию биоконверсии смеси при температуре 36-39°C в течение 96 часов. Затем проводят вторую стадию биоконверсии при температуре 55-60°C в течение 24 часов. При этом через каждые 24 часа смесь продувают воздухом в продольном и поперечном направлениях в течение 30 минут. Изобретение обеспечивает получение нового биоудобрения для улучшения роста и развития растений, обогащенного сложнокомпонентным стимулятором, представленным в виде магния уксуснокислого и лимонной кислоты. 5 ил., 6 табл.

Наверх