Органо-мінеральне добриво і спосіб його одержання

Реферат: Група винаходів належить до галузі сільського господарства, а саме до виробництва гранульованих мінеральних добрив. Заявлено спосіб одержання органо-мінерального добрива полягає в тому, що здійснюють обробку мінерального добрива розчином бензоату натрію в деіонізованій воді, у який при постійному перемішуванні додають екстракт Юки Шидігера і гуміновий препарат рослинного походження, потім отриманий розчин змішують з диспергатором НФ, отриману суміш напилюють за допомогою гарячого стисненого повітря в грануляторі на мінеральне добриво, після чого готовий продукт охолоджують і фасують. Готовий продукт містить інгредієнти при наступному співвідношенні (в г на 1 кг добрива): екстракт Юки Шидігера 0,06-0,08, гуміновий препарат рослинного походження 0,04-0,06, бензоат натрію 0,0002-0,004, диспергатор НФ 0,0001-0,0003, залишкову воду 0,56-0,58 і мінеральне добриво 1 кг. Група винаходів дозволяє знизити загальні витрати на внесення добрив і підживлення, забезпечити отримання екологічно чистої сільськогосподарської продукції, а також підтримати родючість ґрунтів при мінімальному впливі на навколишнє середовище, підвищити економічну ефективність застосування добрив, створити передумови для зниження норм застосування гербіцидів контактної дії, знизити небезпечне хімічне навантаження на навколишнє середовище. UA 108675 C2 (12) UA 108675 C2 UA 108675 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Група винаходів належить до галузі сільського господарства, а саме до виробництва гранульованих мінеральних добрив. Для забезпечення населення продовольством, а промисловості - багатьма видами сировини необхідно поряд з механізацією, електрифікацією і автоматизацією приділяти велику увагу і хімізації. Основні її напрямки в сільському господарстві - це широке застосування мінеральних добрив, що дозволяють підвищувати родючість ґрунту, хімічних засобів захисту рослин, а також хімікатів, що регулюють процеси росту і плодоношення рослин, полегшують їх прибирання, поліпшують структуру ґрунтів (Констанді Л.А "Розвиток наукової та матеріально-технічної бази хімічної промисловості, М., 1984, Том 1, с. 303). Застосування добрив не тільки підвищує урожай, але і покращує його якість: збільшує вміст цукру в буряках і винограді, крохмалю - в картоплі, білка - в зерні, підвищує міцність волокна льону, бавовни. Підвищення врожайності кормових культур, у свою чергу, тягне за собою зростання продуктивності тваринництва. Поряд з мінеральними розширюються масштаби використання органічних добрив. Однак при цьому виникає небезпека погіршення якості продуктів харчування і забруднення сполучених з ґрунтом атмосфери і природних вод надлишком агрохімікатів. Хімізація землеробства передбачає грамотне і раціональне використання добрив. Постійно ведуться пошуки нових форм добрив, уточнюються оптимальні дози і строки їх внесення. Однією з таких форм є змішані (органо-мінеральні) добрива для основного внесення і підгодівлі в період вегетації овочевих, плодово-ягідних, квітково-декоративних культур, всіх видів кімнатних та декоративних садово-паркових рослин у відкритому і захищеному ґрунті. Змішані добрива містять повний збалансований набір елементів живлення, необхідних для нормального росту і розвитку рослин. Вони прискорюють дозрівання і покращують якість врожаю (підвищують вміст цукрів і вітамінів), стимулюють тривале і пишне цвітіння, покращують декоративні властивості. На відміну від звичайних мінеральних добрив, які містять тільки азот, фосфор, калій, органомінеральні добрива, крім перерахованих, містять органічні речовини, гумінові компоненти, а також мікроелементи. Їх використання дозволяє майже вдвічі підвищити ефективність засвоєння рослинами мінеральних компонентів і, відповідно, знизити норми їх внесення або істотно підвищити врожайність при тих же нормах внесення. Відоме гуматизоване мінеральне добриво, що включає гранульоване мінеральне добриво, гумат лужного металу і карбамідо-формальдегідних смол. Спосіб отримання даного добрива полягає в тому, що гранули добрива після плакірування гуматовою оболонкою додатково обробляють розчином гумату лужного металу і карбамідо-формальдегідною смолою (див., наприклад, RU 2110503 С1, 10.05.1998). Відоме гуматизоване мінеральне добриво, що містить гранульовану аміачну селітру і гумат лужного металу, спосіб отримання якого включає обробку гранул аміачної селітри обприскуванням водним розчином аміачної селітри, у якому попередньо розчиняють гумати лужного металу (див., наприклад, RU 2206553 С1, 20.06.2003). Введення гуматів збільшує зростання наземної і кореневої частини рослин, підвищує стійкість рослин до несприятливих впливів середовища, хвороб і шкідників, а також дозволяє підвищити ефективність засвоєння мінеральних компонентів добрива за рахунок переведення їх у більш доступну для рослин форму. Однак підвищення вмісту органічних речовин, внаслідок нанесення на гранули мінерального добрива гумату лужного металу, може бути небезпечним для навколишнього середовища. Крім того, зміст гумату лужного металу в кількості більше 3,0 мас. % призводить, наприклад, до зростання вибухонебезпечності аміачної селітри при отриманні, транспортуванні та застосуванні такого мінерального добрива. Сучасні ж негативні тенденції в динаміці показників здоров'я населення та стану навколишнього середовища визначають проблему забезпечення гігієнічної безпеки як пріоритетну задачу державної політики. При цьому зростання загрози безпеки життєдіяльності диктує необхідність розробки і вдосконалення заходів щодо зниження небезпеки впливу шкідливих факторів середовища проживання (Г.Г. Онищенко, 2000-2007; А.И. Потапов, 2001-2006; В.Н. Ракитский, 2001-2005; Н.Ф.Измеров, 2002-2006). Задачею заявленої групи винаходів є отримання органо-мінерального добрива, що складається з міцних і стійких при зберіганні гранул, що дозволяє підвищити врожайність сільськогосподарських культур при зниженні норми внесення добрив, а також підвищити родючість ґрунтів при мінімальному впливі на навколишнє середовище. 1 UA 108675 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Поставлена задача в частині способу отримання органо-мінерального добрива, що включає обробку при гранулюванні мінерального добрива водним розчином, вирішується тим, що, згідно з винаходом, обробку мінерального добрива здійснюють розчином бензоату натрію в деіонізованій воді, у який при постійному перемішуванні додають екстракт Юки Шидігера і гуміновий препарат рослинного походження, потім отриманий розчин змішують з диспергатором НФ, отриману суміш за допомогою гарячого стисненого повітря напилюють у грануляторі на мінеральне добриво, після чого готовий продукт охолоджують і фасують. Поставлена задача вирішується також тим, що для приготування розчину змішують 0,1-2,0 кг бензоату натрію і 99,998,0 л деіонізованої води. Потім у розчин бензоату натрію в деіонізованій води додають екстракт Юки Шидігера в кількості 30-40 мас.%. Крім того, в розчин бензоату натрію в деіонізованій воді додають гуміновий препарат рослинного походження в кількості 20-30 мас. %. Задача вирішується також тим, що бензоат натрію розчиняють у деіонізованій воді при температурі 20-22 °C. При цьому розчинення бензоату натрію в деіонізованій воді здійснюють шляхом перемішування протягом 10-15 хв. зі швидкістю 100-120 об/хв. Поставлена задача вирішується також тим, що як гумінові препарати рослинного походження використовують переважно гумус морських водоростей або гумінові препарати, отримані з деревини і рослинних відходів (кора, тирса, солома, лушпиння пшениці, гречки, рису, кукурудзяні качани та ін.) Крім того, задача вирішується також тим, що після додавання екстракту Юки Шидігера і гумінових препаратів рослинного походження в розчин бензоату натрію, його перемішують протягом 10-15 хвилин з частотою обертання мішалки 20-30 об/хв. Потім суміш екстракту Юки Шидігера, гумінових препаратів рослинного походження і бензоату натрію змішують з диспергатором НФ у співвідношенні 1:10-1:11. Доцільно для напилення суміші екстракту Юки Шидігера, гумінових препаратів рослинного походження і бензоату натрію з диспергатором НФ при гранулювання мінерального добрива використовувати стиснене повітря з температурою 45-50 °С. При цьому напилення суміші екстракту Юки Шидігера, гумінових препаратів рослинного походження і бензоату натрію з диспергатором НФ при гранулюванні мінерального добрива здійснюють в кількості 2,95-3,0 л суміші на 1000 кг гранул. Поставлена задача в частині органо-мінерального добрива вирішується тим, що, згідно з винаходом, отримане за заявленим способом органо-мінеральне добриво містить екстракт Юки Шидігера, гуміновий препарат рослинного походження, бензоат натрію, диспергатор НФ, залишкову воду і мінеральне добриво при наступному співвідношенні інгредієнтів (в г на 1 кг добрива): екстракт Юки Шидігера 0,06-0,08, гуміновий препарат рослинного походження 0,04-0,06, бензоат натрію 0,0002-0,004, диспергатор НФ 0,0001-0,0003, залишкова вода 0,56-0,58, мінеральне добриво 1 кг. Технічним результатом заявленої групи винаходів є отримання високоефективного екологічно чистого добрива, міцного і стійкого при зберіганні, що дозволяє значно знизити витрату мінерального добрива без ризику зниження врожайності вирощуваних культур або істотно підвищити врожайність при тих же нормах внесення, підвищити рентабельність аграрного виробництва і поліпшити екологічну ситуацію в аграрній сфері. Екстракт Юки Шидігера, який входить до складу заявленого продукту, містить стероїдні сапоніни, які мають широкий спектр біологічної дії: фунгіцидну, антимікробну, противірусну, інсектицидну активність; підвищують засвоюваність поживних речовин, підсилюють стійкість до стресових факторів середовища та ін. Гуміновий препарат рослинного походження, який також входить до складу отриманого продукту, містить гумінові речовини, які діють головним чином на водно-фізичні властивості ґрунту - підвищують капілярну і польову вологоємність легких ґрунтів і водопроникність важких ґрунтів, покращують структуру і водоміцність ґрунтових агрегатів, що підвищує їх водоутримуючу здатність і повітрообмін в корененаселеному шарі - стимулюють ріст бактерій, прискорюють утворення гумусу. Гумінові препарати рослинного походження з функціональною активністю діють як меліоранти та препарати для детоксикації, ремедіації та рекультивації деградованих і забруднених ґрунтів, а також як стимулятори росту рослин, причому стимулюючий ефект гумінових речовин помітний як на ранніх стадіях розвитку рослин, так і протягом усього онтогенезу, включаючи врожай рослинної продукції. 2 UA 108675 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Бензоат натрію - натрієва сіль бензойної кислоти, що має сильну гальмівну дію на дріжджі і цвільові гриби, включаючи афлатоксиноутворюючі, пригнічує в мікробних клітинах активність ферментів, відповідальних за окислювально-відновні реакції, а також ферментів, що розщеплюють жири і крохмаль. Диспергатор НФ дає можливість знизити гігроскопічність, вологоємність, злежуваність і підвищити розсіюваність гранульованих добрив. Приклад. Отримання органомінерального добрива. У 98,9 л деіонізованої води з температурою 21 °С розчиняють 1,1 кг бензоату натрію. Розчин ретельно перемішують протягом 13 хвилин зі швидкістю 110 об./хв. Потім в отриманий розчин за допомогою дозуючого пристрою при постійному перемішуванні вносять 35 кг Юки Шидігера і 25 кг гумусу морських водоростей. Отриманий розчин перемішують протягом 12 хв. з частотою обертання мішалки 20-30 об./хв. У суміш додають диспергатор НФ у співвідношенні 1:10,8. У барабанний грануляторсушарку поміщають мінеральне добриво в кількості 1000 кг і наносять на нього за допомогою напилення через сопло за допомогою гарячого (температура 47 °C) стисненого повітря суміш отриманого препарату і диспергатора НФ в кількості 2,950 л. Готовий продукт надходить на конвеєр, далі в охолоджувач гранул і на фасування. Отримують готовий продукт наступного складу (в г на 1 кг добрива): екстракт Юки Шидігера 0,07, гуміновий препарат рослинного походження 0,05, бензоат натрію 0,0021, диспергатор НФ 0,0002, залишкова вода 0,57, мінеральне добриво 1 кг. При виробництві продукту може бути використано будь мінеральне добриво. Заявлений спосіб був випробуваний як на простих (карбамід, хлористий калій, сірчанокислий калій, поташ, аміачна селітра, суперфосфат та ін), так і на комплексних (калійна селітра, амофос, карбофос, нітроамофос, нітрофос, азофос, метафосфат калію та ін..) мінеральних добривах. Випробування фізико-хімічних властивостей отриманого продукту показали, що основні функціональні властивості добрив (вологість, запилювання і злежуваність) не змінюються. Результати випробувань показали, що обробка гранул будь-якого мінерального добрива заявленим способом сприяє кращому засвоєнню рослинами мінеральних поживних речовин, покращує міцність і водостійкість гранул самого добрива і знижує вимиття легкорозчинних поживних речовин добрив. Отриманий продукт був також випробуваний на різних видах сільськогосподарських рослин і різних типах ґрунтів. Як гумінові препарати рослинного походження були використані, крім гумусу морських водоростей, також гумінові препарати, отримані з деревини і рослинних відходів (кора, тирса, солома, лушпиння пшениці, гречки, рису, кукурудзяні качани та ін..) cм. http://www.humate.spb.ru/. Так, при обробці озимої пшениці отримана прибавка врожаю на 41% більше відносно стандартного мінерального добрива при зниженні норми внесення мінерального добрива на 2530%, збільшилася маса зерна в 1,92 разу, а кількість полови знизилося в 2,5 разу, при цьому в біомасі врожаю зростає частка генеративних органів, що особливо важливо для зернових культур в сучасних умовах, підвищилася якість і збереження продукції при зимовому зберіганні. При обробці столової картоплі сорту Сатурн на 35% збільшилася частка товарних бульб і покращилося їх якість (за змістом крохмалю). Використання препарату на редьці сортів ТСХА-Р і Зимова кругла призвело до збільшення їх врожайності на 40-45% (в порівнянні з використанням тільки мінерального добрива) без погіршення товарної якості продукції. Результати численних випробувань отриманого органо-мінерального добрива показали, що його використання призводить до стабільного (на 30-40 %) підвищення врожайності сільськогосподарських культур з одночасним поліпшенням біохімічного складу продукції, що дозволяє споживачеві забезпечити високу врожайність при нормі внесення добрив на 25-40% менше, ніж при застосуванні традиційних мінеральних добрив. При цьому підвищується стійкість рослин щодо стресових природних впливів, знижуються загальні витрати на внесення добрив і підживлення, забезпечується отримання екологічно чистої сільськогосподарської продукції, а також підтримання родючості ґрунтів при мінімальному впливі на навколишнє середовище. Підвищується економічна ефективність застосування добрив, створюються 3 UA 108675 C2 передумови для зниження норм застосування гербіцидів контактної дії, знижується небезпечне хімічне навантаження на навколишнє середовище. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 1. Спосіб одержання органо-мінерального добрива, що включає обробку при гранулюванні мінерального добрива водним розчином, який відрізняється тим, що обробку мінерального добрива здійснюють розчином бензоату натрію в деіонізованій воді, у який при постійному перемішуванні додають екстракт Юки Шидігера і гуміновий препарат рослинного походження, потім отриманий розчин змішують з диспергатором НФ, отриману суміш у грануляторі напилюють за допомогою гарячого стисненого повітря на мінеральне добриво, після чого готовий продукт охолоджують і фасують. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що для приготування розчину змішують 0,1-2,0 кг бензоату натрію і 99,1-98,0 л деіонізованої води. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що в розчин бензоату натрію в деіонізованій воді додають екстракт Юки Шидігера в кількості 30-40 мас. %. 4.Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що в розчин бензоату натрію в деіонізованій воді додають гуміновий препарат рослинного походження в кількості 20-30 мас. %. 5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що бензоат натрію розчиняють у деіонізованій воді при температурі 20-22 °С. 6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що розчинення бензоату натрію в деіонізованій воді здійснюють шляхом перемішування протягом 10-15 хв. зі швидкістю 100-120 об./хв. 7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як гуміновий препарат рослинного походження використовують переважно гумус морських водоростей або гумінові препарати, отримані з деревини і рослинних відходів. 8. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що після додавання екстракту Юки Шидігера і гумінових препаратів рослинного походження в розчин бензоату натрію, його перемішують протягом 10-15 хвилин з частотою обертання мішалки 20-30 об./хв. 9. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що суміш екстракту Юки Шидігера, гумінових препаратів рослинного походження і бензоату натрію змішують з диспергатором НФ у співвідношенні 1:10,0-1:11,0. 10. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що для напилення суміші екстракту Юки Шидігера, гумінових препаратів рослинного походження і бензоату натрію з диспергатором НФ при гранулюванні мінерального добрива використовують стиснене повітря з температурою 45-50 °С 11. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що напилення суміші екстракту Юки Шидігера, гумінових препаратів рослинного походження і бензоату натрію з диспергатором НФ при гранулюванні мінерального добрива здійснюють в кількості 2,90-3,00 л суміші на 1000 кг добрива. 12. Органо-мінеральне добриво, одержане за одним з пп. 1-11, який відрізняється тим, що містить екстракт Юки Шидігера, гуміновий препарат рослинного походження, бензоат натрію, диспергатор НФ, залишкову воду і мінеральне добриво при наступному співвідношенні інгредієнтів, в г на 1 кг добрива: екстракт Юки Шидігера 0,06-0,08 гуміновий препарат 0,04-0,06 рослинного походження бензоат натрію 0,0002-0,004 диспергатор НФ 0,0001-0,0003 залишкова вода 0,56-0,58 мінеральне добриво 1 кг. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4