способ получения органоминерального удобрения для известкования кислых почв

Формула изобретения

Способ получения органоминерального удобрения для известкования кислых почв путем смешивания птичьего помета с кальцийсодержащим компонентом и наполнителем, отличающийся тем, что в качестве кальцийсодержащего компонента и наполнителя используют дефекат свеклосахарного производства, причем перед смешиванием помета с дефекатом в помет вводят фосфогипс в соотношении 1:(0,026-0,0935), а затем смешивают эти компоненты с дефекатом в соотношении помет : дефекат 1:(1,5-1,85).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к производству органоминеральных удобрений для кислых почв на основе отходов сельскохозяйственного производства.

В современном сельскохозяйственном производстве большинство почв характеризуется повышенной кислотностью, что негативно сказывается на плодородии, а следовательно, урожайности полевых культур. Для раскисления почв применяют органоминеральные удобрения, содержащие различные компоненты. Для производства таких удобрений используются различные способы. Однако агрохимическая эффективность удобрений, приготовленных по этим способам, низкая, причем производство их связано со значительными энергозатратами.

Известен способ получения органоминерального удобрения для известкования кислых почв путем смешивания отходов флотации серных руд и фосфогипса (а.с. 1682357). Недостаток данного способа - низкая агрохимическая эффективность получаемого удобрения вследствие незначительного содержания питательных веществ в указанных компонентах.

Известен способ получения органоминерального удобрения для известкования кислых почв путем смешивания бесподстилочного навоза, торфа и извести (а.с. 1395618). Недостаток данного способа - низкая агрохимическая эффективность удобрения, поскольку в нем содержится около 20% извести, которая не обладает удобрительными свойствами, т.к. не содержит органических веществ и питательных элементов (NPK). Кроме того, в результате взаимодействия извести с указанными компонентами за счет химической реакции происходит выделение паров воды и аммиака, которые необходимо удалять с помощью принудительной вентиляции, что приводит к дополнительным энергозатратам.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ получения органоминерального удобрения путем смешивания птичьего помета с кальцийсодержащим компонентом и наполнителем (а.с.2052438).

Недостаток данного способа - низкая агрохимическая эффективность удобрения, поскольку в нем содержится около 60% мела, который не обладает удобрительными свойствами, т.к. не содержит органических веществ и питательных элементов (NPK). Кроме того, при смешивании мела с указанными компонентами трудно добиться равномерности смешивания, учитывая специфические особенности мела, его взаимодействие с пометом и торфом, а применение аммиака ухудшает условия труда. При этом получить сыпучую массу не увязав процентный состав компонентов (помета и торфа) с их влажностью затруднено, т.к. влажность птичьего помета колеблется в довольно широком диапазоне.

Задача изобретения - повышение агрохимической эффективности удобрения.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе получения органоминерального удобрения путем смешивания птичьего помета с кальцийсодержащим компонентом и наполнителем в качестве кальцийсодержащего компонента и наполнителя используют дефекат свеклосахарного производства, причем перед смешиванием помета с дефекатом в помет вводят фосфогипс в соотношении 1:(0,026-0,0935), а затем смешивают эти компоненты с дефекатом в соотношении помет дефекат 1:(1,5-1,85). Первоочередность смешивания помета с фосфогипсом обусловлена тем, что при смешивании помета с фосфогипсом потери азота и органического вещества уменьшаются в 2,3...3 раза. При хранении помета на открытых площадках потери питательных веществ составляют: (52...82)% N, (27...44)% Р₂О₅ и 44% К₂О. (Пометные компосты с фосфогипсом. Рекомендации. М.: ВО «Агропромиздат», 1989). Действие фосфогипса на помет обусловлено тем, что содержащийся в фосфогипсе сернокислый кальций связывает выделяющийся аммиак в сульфат аммония

CaSO₄2H ₂O+2NH₃=Ca(OH)₂+(NH₄ )₂SO₄

Кроме того, фосфогипс улучшает сыпучесть удобрения, устраняет неприятный запах.

Принципиальное отличие предлагаемого способа получения органоминерального удобрения от известного в том, что дефекат в этом случае используется как известковое и органическое удобрение, поскольку в нем содержится около 70% СаСО₃ и (10...15)% органического вещества, а также питательные вещества: (0,2...0,7)% N, (0,7...0,9)% P ₂O₅, (0,3...1,0)% К₂О. Причем совместное внесение фосфогипса с кальцийсодержащим компонентом (дефекатом) дает больший эффект чем их раздельное внесение, в результате чего агрохимическая эффективность удобрения выше. Положительное действие фосфогипса при совместном внесении с кальцийсодержащими компонентами, в частности с дефекатом, объясняется тем, что сульфатный ион смягчает действие карбоната кальция, который существенно снижает почвенную кислотность, а также повышением подвижности обменного калия, магния, аммония, которые вытесняются из поглощенного состояния в почвенный раствор ионами кальция фосфогипса и становятся более доступными для растений (Известкование почв /Козловский Е.В., Небольсин А.Н., Алексеев Ю.В. и др. - Л.: Колос, 1983, с.117). Смешивание же компонентов в указанных соотношениях позволяет получить удобрение влажностью (40-43)%, с благоприятными технологическими свойствами для транспортировки и распределения по поверхности поля существующими техническими средствами. Кроме того, совместное использование компонентов (помета и дефеката) в отличие от раздельного их внесения позволяет:

· снизить потери питательных веществ, прежде всего азота помета, как одного из главных компонентов смеси;

· существенно повысить равномерность распределения питательных веществ по всей площади удобряемого поля;

· уменьшить посредством совмещения операций количество проходов агрегатов и тем самым минимизировать затраты на внесении, снизить уплотнение почвы.

Способ осуществляется следующим образом.

Птичий помет загружают в смеситель барабанного типа, применяемый для производства компостных смесей. Одновременно туда же с помощью дозаторов подают фосфогипс в заданном соотношении. После перемешивания этих компонентов смесь вносят на слой дефеката предварительно уложенного на площадке для приготовления удобрения слоем 25-30 см в заданном соотношении. Затем производят смешивание этих компонентов машиной МПК-Ф-1 и формируют бурт.

Пример. Рекомендуемая доза внесения помета под зерновые культуры Q_п=(5...7) т/га, под пропашные культуры - Q_п=(7...12) т/га. Рекомендуемая доза СаСО₃ в зависимости от гидролитической кислотности Н (мг-экв/100 г почвы) - 1,5 т/га. При гидролитической кислотности Н=(5,6-6,0) мг-экв/100 г почвы доза СаСО₃ составит (7,65-9,0) т/га. Поскольку в дефекате содержится около 70% СаСО ₃, доза дефеката составит (10,9-12,8) т/га. Учитывая, что отклонение содержания в дефекате СаСО₃ составляет около 25-30%, доза дефеката составит (12-15) т/га.

Смесь из расчета на 1 га: помет влажностью W=70% - 8 т, дефекат - 12 т (что соответствует соотношению 1:1,5).

Количество фосфогипса берут из следующих соображений.

Для связывания 1 кг аммиачного азота, содержащегося в помете, требуется 6,14 кг CaSO₄ ·2H₂O. В фосфогипсе 1-го сорта естественной влажности содержится около 80% CaSO₄·2H₂O. Следовательно, на связывание 1 кг аммиачного азота требуется около 8 кг фосфогипса. Потребность в фосфогипсе в зависимости от влажности помета приведена в таблице 1.

Таблица 1 Потребность в фосфогипсе для связывания аммиачного азота
Влажность помета, %	Содержание азота в 1 т помета, кг	Потребность фосфогипса на 1 т помета, кг
70	9,0	72
75	7,5	60
80	6,0	48
85	4,5	36
90	2,5	20

При влажности помета W=70% (табл.1) количество фосфогипса на 1 т составит 0,072 т, а на 8 т - Q_ф=0,576 т. Учитывая, что технологией производства смесей допускается неравномерность смешивания до (25...30)%, указанные в таблице 1 дозы фосфогипса необходимо увеличить на (25...30)%, т.е. Q_ф=0,748 т (соотношение помет : фосфогипс 1:0,0935), влажность полученной смеси 40%. В таблице 2 приведены соотношения компонентов в зависимости от влажности помета.

Таблица 2 Соотношение компонентов в зависимости от влажности помета
Влажность помета, %	Соотношение компонентов (по массе)		Влажность
	Помет : фосфогипс	Помет : дефекат	смеси, %
70	1:0,0935	1:1,5	40
75	1:0,078	1:1,5	41
80	1:0,062	1:1,65	41
85	1:0,046	1:1,75	42
90	1:0,026	1:1,85	43

С целью выявления эффективности применения удобрений по предлагаемому способу были заложены опыты в зернопропашном севообороте (Таблица 3).

Таблица 3 Эффективность применения удобрения по предлагаемому способу
Культура	Урожайность, ц/га
	Контроль	NPK x+8 т органики	% к контролю	ОМУ по способу	% ко 2-му варианту
Сахарная свекла	236	399	69,0	460	15,2
Озимая пшеница	27,6	40,1	45,2	45,2	12,7
Ячмень	29,6	40,7	34,5	45,4	11,5
Горох	19,4	24,5	26,2	28,1	14,6
Кукуруза на зерно	41,3	52,7	27,6	58,4	10,8

^xДозы минеральных удобрений (кг д.в.): сахарная свекла - N₉₀Р₉₀К₉₀, озимая пшеница - N₉₀P₆₀K₆₀, ячмень - N ₅₀P₅₀K₅₀, горох - N₂₀P ₅₂K₅₂, кукуруза на зерно - N₇₀ P₇₀K₇₀. Варианты опытов: контроль (без удобрений), минеральные удобрения NPK+8 т органики, удобрения по предложенному способу.

Как следует из таблицы 3, прибавка урожая от действия удобрения, полученного по предлагаемому способу, составляет для отдельных культур 10,8-15,2%.

Использование предлагаемого способа получения органоминерального удобрения по сравнению с существующими позволяет наряду с решением проблемы утилизации отходов обеспечить более полное использование питательных элементов, увеличить объемы получения качественных известковых и органических удобрений, применение которых способствует повышению плодородия почв, урожайности полевых культур.