Спосіб одержання складного гранульованого мінерального добрива довгострокової дії

И з о б р е т е н и е относится к п р о и з в о д с т в у сложных минеральных у д о б р е ний д л и т е л ь н о г о д е й с т в и я . Целью и з о б р е т е н и я я в л я е т с я повышение урожайности преимущественно злаковых р а с теккй за с ч е т увеличения периода растворения удобрения и п о с л е д о в а т е л ь но контролируемого высвобождения п и тательных и других веществ. В слож ном минеральном удобрении д л и т е л ь ного д е й с т в и я , которое содержит гранулу и з агрохимических веществ» связанных полимером, и оболочку, п о крывающую г р а н у л у , гранула выполнена д в у х с л о й н о й , слои скреплены к а т и о н о активньи полнуретансемикарбазидом. Агрохимические вещества включают в с е б я питательные в е щ е с т в а , фундазол 2,4-Д-бутиловый эфир, г е к с а х л о р ц и к л о г е к с а н , хлорхолинхяорнд и мембран о а к т и в н о е в е щ е с т в о . При этом п е р вый слой п р е д с т а в л я е т собой я д р о , к о торое содержит две ч а с т и п и т а т е л ь ных веществ от общего к о л и ч е с т в а п и т а т е л ь н ы х веществ в г р а н у л е , ядро окружено оболочкой из к а т и о н о а к т и в ного п о л н у р е т а н с е м и к а р б а з и д а , к о т о ран покрыта вторым с л о е м , содержащим смесь ф у н д а з о л а , 2,4-Д-бутилового эфира, г е к с а х л о р ц и к л о г е к с а н а , х л о р холинхлорида и одной части п и т а т е л ь ных веществ от общего количества п и тательных веществ в г р а н у л е . Оболочк а , покрывающая двухслойную г р а н у л у , выполнена из катионоактивного п о л и уретансемикарбазида также д в у х с л о й ной, внутренний слой которой с о д е р жит мембраноактивное вещество, при этом отношение полимера к массе а г рохимических веществ с о с т а в л я е т 8 10 мас.%, в том числе 20 мас.% э т о г о количества распределено как связующее гранулы, а остальные 80 мас.% использованы для образования о б о л о ч е к . Количество ионных центров в ка~ тионоактивном п о л и у р е т а н е е м и к а р б а з и де с о с т а в л я е т 0 , 8 - 1 , 1 мэкв/г полимер а . Сложное минеральное удобрение дли т е л ь н о г о д е й с т в и я содержит в к а ч е с т в е питательных веществ нитроаммофоску, мочевину, углекислый кальций, оксид магния, элементарную с е р у , молибдат аммония, хлорат марганца и в к а ч е с т в е мембраноактивного вещества - д и метилсульфоксид. При этом действующие начала агрохимических веществ взяты в следующем соотношении, м а с . % : а з о т 1 4 , 5 4 - 1 7 , 7 8 ; фосфор 9 , 8 5 - 1 2 , 0 4 ; калий 9 , 8 5 - 1 2 , 0 4 ; кальций 4 3 , 8 6 - 5 4 , 0 8 ; магний 3 , 6 9 - 4 , 5 1 ; элементарная с е р а 4 , 2 8 - 5 , 2 4 ; молибден 0 , 0 1 3 - 0 , 0 1 6 ; м а р г а н е ц 0 , 1 9 - 0 , 2 4 ; фундазол 0 , 1 - 0 , 1 2 ; 2,4-Д-бутиловый эфир 0 , 1 2 - 0 , 1 5 ; г е к сахлорциклогексан 0 , 0 1 4 - 0 , 0 1 7 ; хло-рхолинхлорид 0 , 8 2 - 1 , 0 ; д и м е т н л е у л ь фоксид 2 , 4 5 - 2 , 9 9 . 4 т а б л . 00 1 1428748 Изобретение относится к производству сложных минеральных удобрений длительного действия. Цель изобретения - повышение уро' жайности преимущественно злаковых растений за счет увеличения периода растворения удобрения и последова-f тельно контролируемого высвобождения питательных и других веществ. (0 Удобрение получают следующим образом. Размолотые в порошок питательные вещества (нитроаммофоска, мочевина, углекислый кальций, оксид магния,элементарная сера, молибдат аммония, хлорат марганца) тщательно перемешивают. Полученную смесь питательных веществ делят на три равные части. К одной трети смеси прибавляют хлор- 20 холинхлорид, фундазол, 2,4-Д-бутиловый эфир,гексахлорциклогексан и тщательно перемешивают. Смесь питательных веществ засыпают в гранулятор и при постоянном 25 вращении его со скоростью 100 120 об/мин добавляют к смеси с помощью пульверизатора небольшими порциями по 5-10 мл диспергированный в воде катионоактивный полиуретансеми- 30 карбазид, содержащий 10% сухого ве- • щества. Диспергирование в воде катионоактивного полиуретансемикарбазида до такого содержания сухих веществ способствует предотвращению деструк35 ции полимера при взаимодействии его со смесью питательных веществ и лучшему формированию гранулы удобрения, а также оболочек гранул. Сформированные в виде ядра первые слои гранулы классифицируют, сушат в термостате при 40°С в течение 5-8 ч или при комнатной температуре в течение 10-12 ч. Для дальнейшего формирования гранул удобрения использу45 ют ядра диаметром 2-3 мм. ние оболочки ядра проводят в несколько приемов, повторяя 2-3 раза операцию нанесения катионоактивного полиуретансемикарбазида и операцию сушки. На один прием расходуют катионоактивного полиуретансемикарбазида приблизительно 20-25 мл (10%) 23-28 мл (20%). Полученные ядра питательных элементов, заключенные в полимерную оболочку, засыпают в гранулятор и при постоянном вращении с указанной выше скоростью ведут формирование второго слоя гранулы. С этой целью в гранулятор попеременно добавляют диспергированный в воде катионоактивный полиуретансемикарбазид и порциями по 5-7 г смесь питательных веществ с другими агрохимическими веществами. Процесс формирования контролируют, учитывая степень сыпучести гранул в грануляторе, и корректируют очередностью добавления сухих веществ смеси и диспергированного в воде катионоактивного полиуретансемикарбазида. Получают двухслойные гранулы диаметром 3-4 мм, которые высушивают в о п и санных условиях. Сухие гранулы засыпают в гранулятор и при постоянном вращении его с указанной выше скоростью обрабатывают из пульверизатора 25 мл диспергированного в воде катионоактивного полиуретансемикарбазида (10%-ный раствор) , в который вносят предварительно, тщательно перемешивая, все необходимое по составу количество : мембраноактивного вещества (диметилсульфоксида). После формирования слоя оболочки, содержащей мембраноактивное вещество, на этот внутренний слой наносят с помощью пульверизатора следующий второй слой оболочки и подсушивают гранулы. Окоцчательное формирование второго слоя оболочки двухслойной гранулы удобрения проводят Сухие ядра засыпают в гранулятор в несколько приемов, повторяя два и при постоянном вращении его с укатри раза операцию нанесения катионозанной выше скоростью обрабатывают активного полиуретансемикарбазида и из пульверизатора порциями по 10 мл 50 операцию подсушивания. диспергированным в воде катионоакПолученное сложное минеральное тивным полиуретансемикарбазидом. Приудобрение длительного действия суменяют раствор катионоактивного пошат в термостате при 40 С в течение лиуретансемикарбазида с содержанием 5-8 ч или при комнатной температуре сухого вещества вначале 10%, затем ! 5 в течение 10-12 ч. 5 20%. Ядра удобрения с нанесенным на поверхность слоем полимера подсушиУвеличение периода растворения • вают в токе воздуха или в термостате удобрения зависит от свойств полимерпри 40 С в течение 5-6 ч. Формированых оболочек капсул. Важной харак 3 1428748 теристикой полимерных оболочек являВажной характеристикой КПУС, активно влияющей на качество оболочек ются их проницаемость по отношению из полимеров такого вида, используемых как к компонентам внешней среды, для формирования удобрения длительнотак и к молекулам веществ, составляго действия, а именно их раствориющих гранулу. Проницаемость полимемость в воде, является содержание ров изменяется в широких пределах ионных центров в полимере. Теоретив зависимости от химической природы чески обосновано, что повышение их и их структуры, что необходимо учи^0 содержания свыше t,1 мэкв/г полимера тывать при выборе полимера для полуприводит к получению нестойких обочения оболочки с заданной проницаемолочек. В то же время данные опытов, стью. Для регулирования скорости представленные в табл.1, свидетельвысвобождения содержимого капсулы ствуют, что уменьшение содержания важны размеры получаемых капсул,которые, в свою очередь, можно регули- 15 в К У ионных центров (менее 0,8 мэкв/г) ПС ровать соотношением капсулируемого полимера не позволяет получить удоби капсулирующего компонентов. рение с заданными сроками сохранеБ лабораторных условиях был исния целостности оболочек и заданной следован ряд полимеров и выбраны для динамикой высвобождения азота. Опформирования как гранулы данного 20 тимальным вариантом для формирования удобрения, так и оболочки ее катиудобрения длительного действия явоноактивные полиуретансемикарбазиды ляется применение КПУС, в которых (КПУС) с различными количествами ионколичество ионных центров составляных центров. ет 0,8-1,1 мэкв/г полимера. Изучение пролонгирующих свойств 25 Компонентный состав гранулированудобрения проводили в лабораторных ного сложного минерального удобрения условиях. С этой целью определяли длительного действия приведен в длительность сохранения целостности табл.2 и 3. капсулированных гранул, помещенных в воду и влажный песок, а также ди- 30 Применение удобрения позволяет намику высвобоялания из капсулировансохранить гранулу неповрежденной в ных гранул в воду наиболее раствориводе в течение 30 сут (пример 1) или мого компонента удобрения - азота. 25 сут (примеры 2 и 3 ) . Высвобождение из удобрения азота в количестСостав полимеров, применяемых в ве 25-35% происходит за 7 сут, а в опыте, количество от массы удобре35 количестве 40-50% - за 14 суток ния и результаты исследований пред(табл.і^пп. 1, 2 и 7) . ставлены в табл. 1. Как видно из данных, представленных < табл И , применение К У разй ПС личного химического состава в количестве 8-Ю мас.% массы агрохимических веществ, позволяет получить сложное минеральное удобрение длительного действия, оболочка которого сохраняет целостность в воде в течение 25-30 сут, в песке при влажности 70% 50-60 сут. Введение данного полимера в количестве 6 мас.% от массы агрохимических веществ уко-~ рачивает период сохранения целостности гранулы за 20 дней, а в количестве свыше 10 мас.% приводит к удлинению периода высвобождения питательных веществ. В обоих случаях нарушаются физиологически обоснованные сроки поступления в почву необходимых для развития растений агрохимических веществ. Изучение влияния сложного минерального удобрения длительного дей40 ствия на вегетационный цикл развития злаковых растений проводилось в условиях физиологически точных вегетационных опытов. Вегетационные опыты в 10-кратной повторности проводились в сосудах Вагнера емкостью 45 8 кг почвы. Для набивки сосудов использовали лугово-черноземную оподэоленную почву. В почву контрольных сосудов вносили удобрение в виде смеси 4,7 кг нитроаммофоски и 50 0,8 г мочевины, что соответствует количеству действующего начала N.. г, * 0,8 * • К 0,8 г. В почву опытных сосудов вносили сложное минеральное 55 удобрение длительного действия в количестве 17,6 г, что также соответствует количеству действующего начаг, Р 0.& г, К 0,6 г. Состав ла удобрения, использованного в опыте, 1428748 соответствовал составу, приведеннодлительного действия, включающий наму в примерах 1-3, несение на ядро, содержащее связанРастения яровых сортов злаковых ные полимером элементы питания, полирастений (пшеница и ячмень) выращимерной оболочки, о т л и ч а ю 5 вали до полной спелости без дальщ и й с я тем, что, с целью повышенейших подкормок. Влажность почвы ния урожайности преимущественно зла1 в опыте поддерживали постоянной в ковых растений за счет увеличения петечение всей вегетации на уровне риода растворения удобрения и после70% от полной влагоємкости. В про10 довательно контролируемого высвобожцессе вегетации растений прослеживадения питательных и других веществ, ли динамику содержания основных в качестве элементов питания ядро элементов в листьях (индикаторных содержит нитроаммофоску, мочевину, органах) и стеблях. В конце вегетации кальций углекислый, оксид магния, серастений изучали их морфологическую 15 ру элементарную, молибдат аммония, структуру, структурные элементы урохлорат марганца, в качестве полимера жая, его качество и содержание осдля образования оболочки и связуюновных элементов в соломе и зерне щего элементов питания ядра испольрастений. Была высеяна яровая пшезуют катионоактивный полкуретансеминица Журавка, 20 карбазид с количеством ионных центРезультаты влияния сложного миров 0,8-1,1 мэкв/г полимера, после нерального уобрения длительного дейнанесения оболочки на грануле дополствия на структуру урожая и его канительно формируют удобрительный чество представлены в табл.4. слой,содержащий фундаэло, 2,4-Д-бу25 тиловый эфир, гексахлорциклогексан, Полученные данные свидетельствухлорхолинхлорид, питательные элеменют, что предлагаемое минеральное ты,при соотношении элементов питания удобрение позволяет по сравнению с в ядре и дополнительном слое 2 : 1 , коизвестным увеличить период высвобожторый затем покрывают двухслойной дения питательных веществ из капсулы 30 оболочкой сначала смесью катионоак-^ удобрения. Примеры, приведенные в тивного полиуретансемикарбазида с описании известного способа, покадиметилсульфоксидом, а после - казывают, что наиболее растворимые ком— тноноактивным полиуретансемикарбазипоненты удобрения (азот) высвобождом, при этом соотношение полимера дались в количестве 40 мас.% за к массе агрохимических веществ со3 S 6 сут. По предлагаемому способу эти ставляет 8-10 мас.%, в том числе же компоненты высвобождаются в коли20 мас.% этого количества распречестве 30-35 мас.% за 7 сут, 40 делено как связующее гранулы и при 50 мас.%за 14 сут и 60-80 мас,% за общем соотношении действующих начал в 30 сут. 40 удобрении, мае.%: За счет увеличения периода растАзот 14,54-17,78 ворения удобрения и последовательФосфор 9,85-12,04 но контролируемого высвобождения пиКалий ' 9,85-12,04 тательных и других веществ в вегетаМагний ' 3,69-4,51 ционных опытах была получена прибавКальций 4^,86-54,08 45 ка урожая по сравнению с контролем Сера элементарна 23%, при этом улучшилось качестная 4,28-5,24 во зерна, достигнуто повышение с о Молибден 0,013-0,016 держания сырой клейковины на 52%, с о Фундазол 0,10-0,12 держание белка на 30%. Получение зер2,4-Д-Бу50 на с таким содержанием белка и клейтиловый эфир 0,12-0,15 ковины позволяет отнести пшеницу с Гексахлорциклотакими показателями в группу сильгексан 0,014-0,017 ных ^пшениц. ХлорхолинхлоФо'рмула и з о б р е т е н и я рид 0,82-1,0 55 Способ получения сложного грануДиметилсульфоклированного минерального удобрения сид 2,45-2,99 1428748 Т а б л и ц а п/п Вид Полимера, применяемого для формирозання удобрения Масса агрохимических веществ. г * Масса сухих веществ полимера» г Период сохраКолинения целостчества ности оболочки КПУС от мас- гранул удобрения,сут** сы а г рохимических в воде в п е с веке ществ , при мас.% влажности 70Х 1 Количество высвобожденного азота из сложного минерального удобрения длительного ДЕЙСТВИЯ Э воде, за период, сут 14 Т" 30 .і . .-. КЯУС на основе макродинзоцнаната и гидраэингидрата. Количество ионных центров 1,1 мэкв/г,, полимера 482,8 КПУС на основе макродииэоцианата и ди-» гидраэида бутилмалоновой кислоты. Количество ионных центров 0,8 мэкв/г полимера 476,4 КПУС на основе ма^родииэоцианата и д и гидразида бутилмалововой кислоты. Количество ионных центров 1»1 мэкв/^ чо 476,4 КПУС на основе макродииэоцианата и гидраэида бутялсульфидянтарной кислоты. Количество ионных центров 0,5 мэкв/г полимера 461, 28,9 6 20 • 35 45-50 60-70 80-90 25" 40 50-55 55-65 70-80 50 30-35 40-50 65-80 35 35-40 50-60 80-85 40 30-35 45-60 70-80 38,6 8 48,3 10 30 28,6 6 20 38,1 8 25 47,5 10 25 60 25-30 40-50 65-70 28 , 6 6 20 35 35-40 55-60 80-85 38 . 1 8 25 Л0 30-35 50-60 70-80 47 , 6 10 25 60 25-30 40-50 60-70 27 .7 6 10 20 70-80 80-90 9G-1Q0 36 ,9 8 15 20 70-ао 80-90 90-100 46 , 1 10 20 25 65-70 70-80 85-90 КПУС на основе макро- 461,1 динзоцнаната ц гидразида бутилсульфидянтарной кислоты. Ко'Яичество ионных центров 0,6 мэкв/г полимера 27, 7 6 15 20 60-70 70-80 80-100 36, 9 8 20 30 50-60 65-75* 30-90 46, 1 10 20 40 50-60 70-80 35-90 КПУС на основе макро- 461,1 диизоцнаната и гидраэида бутилсульфидянтарной кислоты. Количество ионных центров 0,8 мэкв/г полимера 27,7 °6 20 35 35-40 50-60 80-85 36,9 8 25 40 30-35 4-5-60 80-85 10 25 60 25-30 40-50 70-80 27,7 6 20 35 35-60 55-60 80-85 36,9 8 25 40 30-35 50-60 70-80 46,1 10 25 60 25-30 40-50 ' 60-70 КПУС ра основе макро- 461,1 диизоцианата и гидраэида бутил сульфидянТарной кислоты. Количество ионных центров t , 1 мэкв/г полимера Указаны сроки разрушения 46,1 • * гранул от взятого количества. 10 U28748 Т а б л и ц а Содержа Компоненты ствуюяеПрепаго начала рат, ї Элементы структуры урожая и качества зерна Контроль (нитроаммофоска, мочевнка) Состав удобрення no примеру 1 Процент к коптрол» Состав удобрення по примеру 2 Процент к контролю Процент к контролю Согта» удоврекня ло примеру 3 * і Количество колосьев. иг./сосуд 27,Т*І,Ї 32,0*1,3 118,0 32,7±1,6 120,4 32,6*1,7 120,2 Вес колосьев,г/сосуд 26,4*2,* 31,3*1.8 П8.5 ЗІ,«±1.9 119,7 31,712.0 120,0 Кае соломы,г/сосуд 24,8*1,3 25,2±t,7 f 01.6 25,2*1,5 101,7 25,3*1,4 102.0 Вес зерна,г/сосуд 19,Э±1,8 24,2*1,3 125.3 23.W.7 123,В 23,3*1,9 121,7 tec 1000 ієрей, г . Содержавне сырой клейковмнЫаХ 34,34t0,23 33,7OtO,25 18,6*0,37 27,6*0,50 Содержание сухой клейковины, X Содержание белка,! Редактор В.Петраш U Л.ТЗ 148,4 34,еа*о,іо 99,24 34,01*0,19 99.03 28,7*0,1 І5*,О 28,5+0.67 153.2 • 8.13*0,21 TQ,9«),|9 134,1 11,210,12 137,7 tl,15*0,29 47 х\ 13,36*0,09 17,3510.10 129.8 17,44*0.06 130,6 17,40*0,12 130,2 Составитель В.Сальников Техред М.Дидык Корректор И.Муска Заказ 5096/27 Тираж 425 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4