кобальтсодержащее торфоцеолитовое удобрение пролонгированного действия

Формула изобретения

Кобальтсодержащее торфоцеолитовое удобрение пролонгированного действия, включающее низинный торф и природный цеолит, модифицированный микроэлементом кобальтом, в соотношении 2,1:1-2,6:2, отличающееся тем, что природный цеолит, измельченный до размеров зерен 0,5-0,7 мм, насыщают из 0,009-0,011% раствора сульфата кобальта CoSO ₄ в течение 5-7 ч при соотношении массы природного цеолита и раствора сульфата кобальта 1:8-1:9.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сельского хозяйства, к агрохимии, в частности к органоминеральным удобрениям с микроэлементами. Удобрение содержит низинный торф и природный цеолит, модифицированный микроэлементом кобальта, в соотношении 2.1:1 - 2.6:2 и отличающееся тем, что природный цеолит с размерами зерен 0.5-0.7 мм насыщают из 0.009-0.011% раствора сульфата кобальта в течение 5-7 часов при соотношении массы природного цеолита и раствора сульфата кобальта 1:8-1:9. Использование удобрения под сенокосные и пастбищные культуры на криоаридных и мерзлотных малогумусных сухостепных почвах Забайкалья способствует повышению продуктивности сенокосов и пастбищ, улучшению качественного состава травостоя и ускорению созревания трав.

Установлено, что кобальт положительно влияет на рост растений и способность растений фиксировать молекулярный азот из воздуха. Для животных и человека кобальт-абсолютно незаменимый элемент. Под влиянием кобальта увеличивается синтез нуклеиновых кислот, активизируется обмен веществ, улучшается ассимиляция азота и в результате увеличивается накопление мышечных белков. Биогеохимические провинции Забайкалья являются кобальтодефитными, что обусловлено карбонатностью малоплодородных супесчаных и легкосуглинистых почв легкого гранулометрического состава. Содержание кобальта в почвах Забайкалья варьирует в пределах 4.8-5.7 мг/кг почвы, в растениях - 0.01-0.06 мг/кг сухой массы. На территории Забайкалья чаще, чем в других регионах встречаются заболевания с патологиями, вызванными кобальтодефицитом в почве, гидросфере, кормах. Кобальт входит в состав витамина В12, жизненно важного для животных и человека, участвует в метаболизме азота и синтезе белков, углеводном и минеральном обмене. Установлено, что при валовом содержании кобальта в почвах менее 2-2.5 мг/кг в растениях он накапливается в недостаточном для нормального роста и развития животных количестве. Критическим считается наличие кобальта в кормах менее 0.08-0.1 мг/кг. Недостаток кобальта приводит к возникновению заболевания, приводящего к потере аппетита и истощению (лизуха или сухотка), акобальтоза. Дефицит кобальта ведет к необратимому повреждению мембран клеток с их последующей деградацией и утрате функций.

Для обогащения продукции растениеводства кобальтом используют внесение кобальтсодержащих удобрений (сульфаты, хлориды кобальта - 0.05-0.1% растворы), внекормовые подкормки. Источником кобальта для растений являются торф, фосфоритная мука, томасшлак, пиритный огарок, кобальтовый суперфосфат. Получение обогащенной кобальтом продукции растениеводства при применении кобальтосодержащих торфоцеолитовых удобрений пролонгированного действия является перспективным по сравнению с минеральными добавками, кроме того, органические формы кобальта усваиваются значительно быстрее и являются менее токсичными.

В числе первоочередных проблем в отрасли сельского хозяйства Забайкалья является проблема стабилизации почвенного плодородия земель, которую невозможно решить без применения органических и минеральных удобрений. Потребность почв в удобрениях удовлетворяется менее чем на 10%.

Благоприятным фактором является высокая обеспеченность Забайкалья и, в частности Республики Бурятия, торфами (запасы более 100 млн тонн) и природными цеолитами (запасы более 500 млн тонн).

Торф широко используется в качестве удобрений вследствие высокого содержания азота (2.5-3.6%) и гуминовых кислот (26-45%). Торф улучшает плодородие сельскохозяйственных почв, характеризующихся легким гранулометрическим составом, низким содержанием гумуса, азота и других питательных веществ и остро нуждающихся в органических и минеральных удобрениях. Наиболее перспективное направление использования торфов в аграрном секторе - создание торфоминеральных удобрительных смесей на основе природных цеолитов и других агромелиорантов (Меркушева М.Г., Убугунов Л.Л., Кожевникова Н.М., Лбов В.А., Лбов А.В. Агрохимическое минеральное сырье: P,K,S и микроэлементы. - Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2009. - 592 с.).

Прототипом изобретения является кобальтсодержащее микроудобрение на основе природного морденитсодержащего туфа, полученное по сорбционной технологии путем насыщения природного цеолита из 0.010-0.013% раствора сульфата кобальта (RU 2392255 C1, класс С05D 9/02, 20.06. 2010, Бюл. № 17), применение которого повышает урожайность овощных и кормовых культур, ускоряет сроки их созревания, но ввиду отсутствия в составе микроудобрения азота, органического вещества, гуминовых кислот и других биофильных элементов по эффективности действия на криоаридных и мерзлотных почвах, интенсификации ферментативных процессов уступает предлагаемому кобальтсодержащему торфоцеолитовому удобрению пролонгированного действия.

Техническим результатом изобретения является повышение биопродуктивности малоплодородных криоаридных и мерзлотных почв и урожайности сельскохозяйственных культур, улучшение их качественного состава за счет внесения кобальтсодержащего торфоцеолитового удобрения пролонгированного удобрения, содержащего повышенное количество доступного растениям азота, фосфора, калия, гуминовых кислот, микроэлемента кобальта (0.17-0.22 мг Со/г цеолита) в матрице природного цеолита.

Технический результат достигается тем, что кобальтсодержащее торфоцеолитовое удобрение пролонгированного действия получают путем смешивания низинного торфа и природного цеолита, модифицированного микроэлементом кобальтом (0.17-0.22 мг Со/г цеолита) в соотношении 2.1:1-2.6:2.

Соотношение масс торфа и модифицированного ионами кобальта цеолита обусловлено динамикой биохимической и ферментативной активности почвенных процессов при внесении кобальтсодержащего торфоцеолитового удобрения пролонгированного действия, обеспечивающего оптимальное поступление в почву микроэлемента кобальта, интенсификацию физико-химических и микробиологических процессов и пролонгированию их действия. Для получения кобальтсодержащего торфоцеолитового удобрения используют низинный торф Кабанского района (Республика Бурятия) и природный цеолит Мухор-Талинского месторождения (Республика Бурятия) с размерами частиц 0.5-0.7 мм.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами на культуре кукурузы.

Пример 1. 2.6 г низинного торфа смешивают с 2 г измельченного до размера зерен 0.5 мм цеолита, насыщенного из 0.009% раствора CoSO₄ в течение 7 ч при соотношении массы природного цеолита и сульфата кобальта в соотношении 1:9, вносили в каштановую почву под кукурузу из расчета на 1 кг. Повышение урожайности зеленой массы кукурузы (в пересчете на сухую массу) составило 24.6%. Содержание сырого протеина в кукурузе соответствовало 13,7%. Сроки уборки урожая зеленой массы кукурузы сократились на 7 дней.

Пример 2. 2.94 г низинного торфа смешивают с 2,5 г измельченного до размера зерен 0.6 мм цеолита, насыщенного из 0.010% раствора CoSO₄ в течение 6 ч при соотношении массы природного цеолита и сульфата кобальта в соотношении 1:8.5, вносили в почву под кукурузу из расчета на 1 кг. Повышение урожайности зеленой массы кукурузы (в пересчете на сухую массу) составило 27.9%. Содержание сырого протеина в кукурузе соответствовало 14.8%. Сроки уборки зеленой массы кукурузы сократились на 8 дней.

Пример 3. 6.3 г низинного торфа смешивают с 3 г измельченного до размеров зерен цеолита 0.7 мм, насыщенного из 0.011% раствора CoSO₄ в течение 5 ч при соотношении массы природного цеолита и сульфата кобальта 2.1:1 в соотношении 1:9, вносили в почву под кукурузу из расчета на 1 кг. Повышение урожайности зеленой массы кукурузы (в пересчете на сухую массу) составило 29.8%. Содержание сырого протеина в кукурузе соответствовало 16.4%. Срок уборки зеленой массы кукурузы сократился на 10 дней.

Уменьшение концентрации раствора CoSO₄ до 0,008% приводит к снижению урожайности зеленой массы кукурузы до 13.4%. Уменьшение соотношения масс торфа и цеолита до 2.5:2 также способствовало снижению урожая кукурузы до 12.6%. Увеличение соотношения свыше 2.1:1 не приводило к росту урожайности и составляло 27.5%, что значительно ниже заявляемого интервала соотношения масс торфа и цеолита. Увеличение соотношения масс цеолита и раствора CoSO₄ свыше 1:9 увеличивало время насыщения до 12-13 часов, что выходит за рамки заявляемого времени насыщения.

Использование данного изобретения на практике позволит увеличить урожайность кукурузы на 24.6-29.87%, что выше по сравнению с аналогом и прототипом, интенсифицировать биохимические и микробиологические процессы в мерзлотных и криоаридных почвах, повысить эффективность кобальтсодержащего торфоцеолитового удобрения за счет содержания микроэлемента кобальта в матрице цеолита до 0.17-0.22 мг/г цеолита.