Спосіб підвищення врожайності сільськогосподарських угідь

Реферат: Спосіб підвищення врожайності сільськогосподарських угідь включає використання сорбуючого меліоранту - цеоліту, внесеного у ґрунт під зяблеву оранку, шляхом рівномірного розсіювання. Як сорбуючий меліорант використовують відпрацьований цеолітовий комплекс попередньо використаний у процесі очищення стічних вод м'ясопереробних підприємств у висушеній та розмеленій до тонини 0,5-3 мм формі; UA 75109 U (54) СПОСІБ ПІДВИЩЕННЯ ВРОЖАЙНОСТІ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ УГІДЬ UA 75109 U UA 75109 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі сільського господарства, зокрема рослинництва, а саме до способів підвищення родючості земельних угідь. Корисна модель може бути використана на підприємствах агропромислового комплексу з різними формами власності для покращення врожайності сільськогосподарських культур і, разом з тим, створення безвідходності технології очищення стоків. У світовому землеробстві, як і в Україні, відмічається пряма залежність між рівнем сільського виробництва і використанням органо-мінеральних добрив, які є могутніми і швидкодіючими факторами підвищення врожаю та поліпшення його якості [Городній М.М., Шикула М.К. Агроекологія. - К.: Вища школа, 1993 р., Карасюк І.М., Геркіял О.М., Господаренко Г.М. та інші. Агрохімія. За ред. І.М. Карасюка. К.: Вища школа, 1995. - 471 с., Гладюк М.М. Основи агрохіміі. Хімія в сільському господарстві. - К., Ірпінь: Перун. - 2003. - 288 с., Справочник по удобрениям. Донецк: " Донбас". - 1980. - 205 с.]. Відомо застосування комплексних добрив, в основі яких як мінеральний компонент міститься - цеоліт, органічним компонентом є послід птиці, як хімічним - речовина, що містить азот, фосфор, калій та інші хімічні сполуки [ДПУ на винахід України UA 50030 А], також відомо органо-мінеральне добриво, що містить пташиний послід, цеолітовмісний мінеральний компонент та регулятор розвитку рослин "Росток" [Деклараційний Патент України на винахід UA 50223 А], комплексне добриво, яке одержують шляхом додавання до цеоліту пташиного посліду та нітроамофоску [Деклараційний Патент України а винахід UA 43766 А], також комплексне органо-мінеральне добриво, в якому органічна складова - каустобіоліт (торф, буре вугілля), обробляється розчином аміачної води для насичення амонієм та вносяться мінеральні добрива і цеоліт [Деклараційний Патент України на винахід UA 45288 А], застосовують також органомінеральне біоактивне добриво, що містить органічну речовину природного та антропогенного походження - сапропелі, торф, буре вугілля, перероблені відходи тваринництва і рослинництва та компости різного походження, осади стічних вод, сорбенти - перліт, вермикуліт, цеоліт та біологічно активні компоненти [Деклараційний Патент України на винахід UA 53881 A, UA 53882 А]. Усі відомі комплексні добрива на цеолітовій основі є досить ефективними для підживлення сільськогосподарських культур, проте для їх одержання необхідні відповідні технології виробництва, що вимагає додаткових затрат. Найбільш близьким по суті до заявленого способу є спосіб застосування цеоліту як мінерального добрива, як такий застосовується цеоліт, якому притаманні властивості природного сорбенту. Також даний мінерал має у своєму природному складі оптимальний вміст поживних речовин, що робить його екологічно безпечним та дешевим у використанні [Деклараційний Патент України на винахід UA 44098 А]. Виготовлення мінерального добрива iз цеоліту здійснюється шляхом подрібнення мінералу та пересівання за допомогою сит до необхідного фракційного складу 0,5-3 мм. Воно вноситься в ґрунт шляхом рівномірного розсівання, а досягнення максимального підвищення родючості ґрунтів складає дозування 5-7 т/га. Прототип і заявлений спосіб мають наступні спільні ознаки: спосіб включає використання сорбуючого меліоранту - цеоліту внесеного в ґрунт під зяблеву оранку шляхом рівномірного розсіювання. Недоліком прототипу є недостатня ефективність способу в зв'язку з відсутністю органічних компонентів у ньому, які необхідні для кращого розвитку рослин, що тягне за собою використання його у таких великих кількостях (5-7 т/га). Заявлений нами спосіб дозволяє усувати недоліки прототипу, забезпечуючи покращення врожайності на 62 %. Підживлення сільськогосподарських культур 0,66 т/га заявленого удобрюючого комплексу дозволяє цей показник покращити ще на 58,8 %. Попри вищу врожайність заявлений спосіб дозволяє також створювати безвідходні технології очищення стічних вод м'ясопереробних підприємств. В основу корисної моделі поставлено задачу створити новий ефективний спосіб підвищення врожайності сільськогосподарських культур, екологічно безпечний та дешевий у використанні. Заявлений спосіб дозволяє не лише підвищувати врожайність сільськогосподарських культур, а й створювати безвідходні технології очищення стоків м'ясопереробних підприємств. Поставлена задача вирішується тим, що як сорбуючий матеріал використовують цеоліти (наприклад клиноптилоліт), попередньо використані у процесі очищення січних вод м'ясопереробних підприємств, які висушують, розмелюють до товщини 0,5-3 мм і вносять під зяблеву оранку у ґрунт у кількості 0,66 т/га. Технічний результат обумовлений тим, що як добриво застосовується відпрацьований * * сорбент - цеоліт із вмістом азоту амонійного (a азотy=0,000833 г/г), фосфатів (а фосфатів=0,000922 г/г) та білку (абілку=0,153 г/г). 1 UA 75109 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Відпрацьований сорбент - є тим самим мінеральним добривом, що й прототип, лише збагачений сорбованими компонентами із стічних вод м'ясопереробних комплексів (амонійним азотом, фосфатами та білком). Проведені нами порівняльні дослідження, в лабораторних умовах, на тест рослині - крес-салаті, при додаванні до субстрату простої форми природного цеоліту (0,33 т/га) та відпрацьованої форми того ж мінералу (0,33 т/га) одержаного при очищенні стічних вод м'ясопереробного комплексу. Відомо, що цеоліт володіє безліччю унікальних властивостей, що робить його привабливим для використання у сільському господарстві, як поліпшувача ґрунту. Для цієї мети він широко використовується в Японії, США, Болгарії, Угорщині, Польщі. Використання цеоліту в овочівництві та рослинництві забезпечує високу схожість насіння, прискорюється зростання, розвивається сильна коренева система, також мінерал захищає коріння від гниття та хвороб. Впродовж багатьох років цеоліт підвищує врожайність плодово-ягідних культур та скорочує терміни дозрівання. Даний мінерал має багатий склад мікроелементів, "працює" в ґрунті до 10 років. Цеоліт перешкоджає накопиченню в рослинах токсичних речовин (нітратів, радіонуклідів), важких металів, що дуже важливо для здобуття екологічно чистих продуктів. Під дією мінералу зменшується вимивання азоту з ґрунту, підвищується водна місткість дерново-підзолистих, супіщаних і низькородючих ґрунтів. Завдяки внутрішній пористій будові цеолітів підвищуються аераційні властивості чорнозему та важких глинистих ґрунтів, земля стає більш рихлою і повітропроникною. Цеоліт можна використовувати разом з мінеральними та органічними добривами [Природные цеолиты в народном хозяйстве // Тез. докл. Всесоюз. совещ. (Кемерово, 18-19 апреля 1990). - Новосибирск, 1990.-232 с.]. Відомо, що 41 % врожайності культур залежить від добрив, 8 - від якості насіння, 15-20 - від застосування гербіцидів, 5 - від іригації, 15 - від погодних умов, 11-18 % - від інших факторів [Городній М.М., Шикула М.К. Агроекологія. - К.: Вища школа, 1993 р.]. Відпрацьований цеоліт, одержаний після використання його як сорбуючого матеріалу для очищення стоків м'ясопереробних підприємств, містить у своєму складі іони амонію, фосфати та білкові фракції. Так, азот входить до складу рослинних білків, амінокислот, нуклеїнових кислот та інших життєво важливих сполук. Рослини засвоюють лише мінеральний азот у формі іонів амонію + (NН4 ) та нітрат-іонів (NО3 ). За нестачі азоту спостерігається гальмування росту рослин, послаблюється утворення бокових пагонів і коренів, спостерігається дрібнолистковість, тощо. Основною зовнішньою ознакою дефіциту азоту є блідо-зелене забарвлення листків, поява некрозів, висихань і відмирань тканин. Фосфор, як і азот - важливий елемент живлення рослин, який засвоюється ними у формі фосфат-іонів (РО3 ) та ортофосфату Н2РО4 . Фосфор у рослинному організмі входить до складу білків, нуклеїнових кислот, фосфоліпідів, фосфорних ефірів цукрів, нуклеотидів (АТФ, НАДФ), вітамінів тощо. Зовнішніми ознаками нестачі фосфору є синювато-зелене з бронзовим відтінком забарвлення листків, які стають дрібними та вузькими, гальмується ріст та дозрівання урожаю [Карасюк І.М., Геркіял О.М., Господаренко Г.М. та інші. Агрохімія. За ред. І.М. Карасюка. К.: Вища школа, 1995.-471 с., Гладюк М.М. Основи агрохімії. Хімія в сільському господарстві. - К., Ірпінь: Перун.-2003.-288 с.]. Таким чином наведені вище відомості пояснюють вплив одержаного технічного результату заявленого способу. При проведені патентно-інформаційного пошуку заявником та авторами знайдено технічне рішення, що містить найбільшу кількість суттєвих ознак, спільних із заявленим способом [Деклараційний Патент України на винахід UA 44098 А], включає використання сорбуючого меліоранту - цеоліту, внесеного у ґрунт під зяблеву оранку, шляхом рівномірного розсіювання. Однак наявність зазначених, спільних з прототипом, ознак недостатня для одержання технічного результату, який забезпечує заявлений спосіб. Технічних рішень, які за сукупністю ознак повністю б співпадали із заявленим - не виявлено. Це дозволяє зробити висновок про відповідність заявленого технічного рішення критерію корисної моделі - "новизна". В патентній і науково-технічній інформації не знайдено технічних рішень у яких були б описані відомості про ознаки, що відрізняють заявлений спосіб від прототипу і забезпечують досягнення технічного результату тим, що як сорбуючий матеріал використовують цеоліти (наприклад клиноптилоліт) попередньо використані у процесі очищення січних вод м'ясопереробних підприємств, які висушують, розмелюють до товщини 0,5-3 мм і вносять під зяблеву оранку у ґрунт у кількості 0,66 т/га. Корисна модель належить до галузі сільського господарства, зокрема рослинництва, а саме до способів підвищення родючості земельних угідь. Корисна модель може бути використана на підприємствах агропромислового комплексу з різними формами власності для підвищення 2 UA 75109 U 5 10 15 20 25 30 35 родючості земельних угідь, а тому відповідає критерію корисної моделі - "промислова придатність". Заявлений спосіб здійснюють наступним чином: Для застосування заявленого способу одержання мінерального добрива забезпечується внаслідок здійснення технологічного процесу очищення стічних вод м'ясопереробних підприємств, де даний мінерал - цеоліт є сорбентом та відбирається із відключеної адсорбційної колони, у якій пройшов момент повного насичення сорбенту компонентами даних стоків. Дана адсорбційна колона застосовується в технологічному процесі для очищення стоків м'ясопереробних підприємств на стадії хімічного вилучення із них таких компонентів, як: азот амонійний, фосфати та білок. Ці компоненти являються забрудниками стічних вод, а в агротехніці - "покращувачами" врожайності. Сорбовані компоненти на цеоліті, а також сам цеоліт є підживою угідь, тому застосування цього одержаного комплексу у сільському господарстві дозволяє вирішувати не лише проблему удобрення, а й одержати безвідходність технологій в процесах очищення стоків. Одержане добриво вноситься в ґрунт шляхом рівномірного розсіювання відцентрованими розкидачами марок РУМ-3, МВУ-5, МРТ-4 з тракторною тягою, в кількості 0,66 т/га. Після розсівання дана площа ореться або культивується. Ефективність заявленого способу і його переваги над прототипом підтверджені прикладами конкретного виконання способу. Приклади конкретного виконання способу В умовах лабораторії кафедри екології та біології Національного університету ветеринарної медицини та біотехнологій імені С.З. Гжицького проведено модельні дослідження фізіологічних показників рослин під час їх удобрення сорбентом з компонентами стічних вод м'ясопереробного підприємства. Для дослідження впливу добрив на кінетику росту рослин ставили чотири паралельних варіанти: ♦ - пісок без удобрення (контроль); ♦ - пісок + 10 гр природної форми цеоліту; ♦ - пісок + 10 гр відпрацьованого цеоліту; ♦ - пісок + 20 гр відпрацьованого цеоліту. В горщечки висівали крес-салат, який являється тестовою рослиною (по 50 зернят у кожен). Протягом вегетаційного періоду проводився догляд та спостереження за рослинами (спушування субстрату, полив (1000 мл)). Рослини фотографували та порівнювали їх ступінь розвитку. Одержані результати подано у таблиці. На завершальному етапі вегетаційних досліджень рослини було зібрано та висушено до одержання їх постійної ваги. Очевидним є те, що маса зібраного врожаю є більш важливим параметром даних досліджень, які дозволяють показати вплив відпрацьованого цеоліту на кількість одержаної продукції. Таблиця Порівняння одержаних біомас рослин, що вирощувались при різних удобреннях субстрату № п/п 1 2 3 4 40 45 Назва підживлюючого компоненту Без удобрення 10 гр цеоліту 10 гр відпрацьованого сорбенту 20 гр відпрацьованого сорбенту Біомаса рослин, гр 0,061 0,05 0,08 0,136 Аналіз одержаних результатів, поданих у таблиці, свідчить, що рослини підживлені 10 та 20 грамами відпрацьованого сорбенту, приблизно вдвічі перевищили масу рослин, що вирощувались без удобрення та тих, що одержали 10 гр природної форми мінерального добрива - цеоліту. Виходячи з того, що для підживлення овочевих культур застосовується цеоліт в кількості 2550 кг на 100 м, а на 1 га ріллі під овочеві рослини вноситься 220 кг добрива, тому у перерахунку на те, що відпрацьований сорбційний мінерал містить у своєму складі: азоту амонійного * * * а азоту=0,000833 г/г, фосфатів - а фосфатів=0,000922 г/г та білкових фракцій - а білку=0,153 г/г необхідна норма підживлення становить 0,66 т/га. Таким чином, результати досліджень, одержаних у прикладі і конкретного виконання способу підтверджують ефективність заявленого способу. 50 3 UA 75109 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 1. Спосіб підвищення врожайності сільськогосподарських угідь, який включає використання сорбуючого меліоранту - цеоліту, внесеного у ґрунт під зяблеву оранку, шляхом рівномірного розсіювання, який відрізняється тим, що як сорбуючий меліорант використовують відпрацьований цеолітовий комплекс, попередньо використаний у процесі очищення стічних вод м'ясопереробних підприємств у висушеній та розмеленій до тонини 0,5-3 мм формі; 2. Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, що відпрацьований цеолітовий комплекс вносять під зяблеву оранку у ґрунт в кількості 0,66 т/кг. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4