способ получения активированного биогумуса

Формула изобретения

Способ получения активированного биогумуса, включающий компостирование подстилочного навоза и переработку субстрата вермикультурой, отличающийся тем, что на этапе переработки субстрата вермикультурой добавляют в субстрат молочную сыворотку при соотношении компонентов, мас.%:

подстилочный навоз	70-80
дробленая солома	19-29,5
молочная сыворотка	0,5-1

Описание изобретения к патенту

Область техники

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способам переработки на основе вермикультивирования навоза и других органических отходов в биогумус, являющийся органическим удобрением, и может быть использовано в сельском хозяйстве.

Уровень техники

Известен способ получения биогумуса вермикультивированием субстрата, состоящего из птичьего помета с добавлением соломы (И.А.Мельник. Журнал "Земледелие", 1991, №8, с.68).

Недостатком способа является то, что затратная технология не позволяет получить высококачественное органическое удобрение, сбалансированное по питательным элементам.

Известен способ приготовления биогумуса с использованием в качестве субстрата смеси навоза и дополнительного компонента - содержимое рубца убойных животных в соотношении 70-95 к 5-30 (Авторское свидетельство СССР №954079, кл. А01К 67/90, 1982).

Недостатком способа является то, что компонент субстрата - рубец убойных животных нестабилен при хранении.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ получения биогумуса с помощью компостных червей, предусматривающий переработку компостными червями подстилочного навоза крупного рогатого скота, дополнительно содержащего плодово-овощные отходы (Патент РФ, №2028999, от 20.02.1995).

Недостатком способа является то, что при нестандартности состава плодово-овощных отходов изменяется технологический баланс при получении биогумуса и это снижает качественные показатели, удобрительный эффект биогумуса с его применением в растениеводстве.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является создание энергосберегающей технологии получения активированного биогумуса с ускорением этапа переработки базового субстрата вермикультурой (Eisenia foctida), повышения степени однородности и количества питательных элементов в готовом продукте, обладающем высокой гумифицированностью, биогенностью.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого способа, сводится к сокращению времени стадии переработки субстрата вермикультурой в активированный биогумус, повышению выхода биогумуса, увеличению содержания в продукте питательных элементов, повышению уровня биологической эффективности на этапе биоконверсии субстрата вермикультурой, что достигается добавлением в субстрат молочной сыворотки.

Сущность способа получения активированного биогумуса заключается в том, что предлагаемый способ включает компостирование подстилочного навоза и переработку субстрата вермикультурой, отличается тем, что на этапе переработки субстрата вермикультурой добавляют в субстрат молочную сыворотку при соотношении компонентов, мас.%:

подстилочный навоз	70-80
дробленая солома	19-29,5
молочная сыворотка	0,5-1

В таблице 1 представлены данные по составу молочной сыворотки.

Таблица 1 Характеристика молочной сыворотки
Показатель	Молочная сыворотка
Содержание сухих веществ, %	6,4
Лактоза, %	4,1
Белки, %	0,9
Молочный жир, %	0,4
Аминокислоты, мг/%	3,9
Мочевина, мг/%	13,4
Креатин, мг/%	2,5
Минеральные вещества, %	0,7
Содержание основных элементов, %
Калий	0,15
Магний	0,02
Кальций	0,1
Натрий	0,05
Фосфор	0,1

В молочной сыворотке содержатся важнейшие макро- и микроэлементы, протеины, биологически активные вещества, которые способствуют повышению уровня жизнедеятельности вермикультуры, обеспечивают процесс ее питания и в конечном итоге производство высокого качества биогумуса.

Осуществления изобретения

Возможность практического осуществления способа с использованием совокупности заявляемых признаков иллюстрируется примерами.

Пример 1. На первом этапе технологии осуществляют получение базового субстрата из 800 кг подстилочного навоза КРС с добавлением 190 кг дробленой соломы. Для компостирования смесь имеет влажность 70-75%, массовая доля азота не менее 1,7%. Всю массу субстрата перемешивают и укладывают в штабель высотой 60-80 см. В первые 10 дней процесс ферментации компоста осуществляют в анаэробных условиях с повышением температуры до 45-50°С, а в последующие 2 месяца процесс ферментации протекает при температуре 21-22°С. Завершение ферментации базового субстрата осуществляется через 6 месяцев. Для промывания субстрата от азотистых соединений, растворимого карбоната кальция и насыщения кислородом осуществляют еженедельный в течение 1 месяца полив субстрата до влажности 70-75%.

На следующем этапе осуществляют заселение сформированного размером 2×1 ложа субстрата вермикультурой - дождевыми червями «Старатель». Плотность заселения базового субстрата на данном ложе 3-4 тыс. червей. Вермикультивирование для получения биогумуса осуществляют 35 суток при влажности субстрата 70-75%, температуре 20-22°С и значении рН 6,8-7,2. Затем проводят выборку дождевых червей и далее биогумус высушивают 10-12 часов до влажности 45-50%. На заключительном этапе биогумус методом рассеивания разделяют на фракции с размером гранул от 0,8 до 3,0 мм. Выход биогумуса составил 520 кг, и на завершающем этапе вермикультивирования плотность заселения дождевыми червями составила 25-30 тыс/м ².

Пример 2. Осуществляют технологию получения биогумуса согласно примеру 1, однако для получения базового субстрата используют 800 кг подстилочного навоза КРС, с добавлением 190 кг дробленой соломы, вермикультивирование проводят увлажнением базового субстрата молочной сывороткой при соотношении 10 л на 1 т субстрата. Процесс получения биогумуса осуществляют в течение 28 суток. Выход биогумуса составил 650 кг.

Пример 3. Осуществляют технологию получения биогумуса согласно примеру 1, однако для получения базового субстрата используют 700 кг навоза КРС с добавлением 290 кг дробленой соломы, вермикультивирование субстрата проводят его увлажнением молочной сывороткой при соотношении 10 л на 1 тонну субстрата. Выход биогумуса составил 600 кг.

Пример 4. Осуществляют технологию получения биогумуса согласно примеру 1, однако для получения базового субстрата используют 700 кг подстилочного навоза КРС с добавлением 295 кг дробленой соломы, вермикультивирование субстрата проводят его увлажнением молочной сывороткой при соотношении 5 л на 1 тонну субстрата. Выход биогумуса составил 570 кг.

Пример 5. Осуществляют технологию получения биогумуса согласно примеру 1, однако для получения базового субстрата используют 600 кг подстилочного навоза КРС с добавлением 395 кг дробленой соломы, вермикультивирование субстрата проводят его увлажнением молочной сывороткой при соотношении 5 л на 1 тонну субстрата. Выход биогумуса составил 480 кг.

Таким образом, наиболее оптимальными параметрами получения биогумуса являются условия, представленные в примерах 2-4, обеспечивающие выход биогумуса 580-650 кг, обладающего высокой степенью гумифицированности, биогенностью.

В таблице 2 представлен состав биогумуса, полученного в соответствии с примерами 1 и 2.

Как видно из данных таблицы 2, добавление в базовый субстрат при вермикультивировании сыворотки способствуют значительному увеличению в биогумусе содержания макро- и микроэлементов. Возрастает величина биологической эффективности водного экстракта биогумуса, что составляет 0,85 мм/час (абсолютная скорость роста при действии экстракта биогумуса на семена озимой пшеницы). Достигается в конечном итоге усиление биогенности органического удобрения биогумуса.

Таблица 2 Качественные показатели биогумуса
№ п/п	Показатели	Технология получения биогумуса по примеру 1	Технология получения биогумуса по примеру 2
1	Массовая доля сухого вещества, %	40	41
2	Массовая доля влаги, %	55	54
3	*Биологическая эффективность, по	0,60	0,85
	скорости роста, мм/час
4	Массовая доля общего азота, %	0,70	0,85
5	Массовая доля фосфора, %	0,80	0,94
6	Массовая доля калия, %	0,70	0,88
7	Содержание
	микроэлементов, мг/кг
	Марганец	38	47
	цинк	21	28
	железо	22	29
	бор	16	24
	медь	0,60	0,80
	кобальт	0,40	0,60
*Биологическая эффективность определяется по абсолютной скорости прорастания семян озимой пшеницы при действии экстракта биогумуса.

В таблицах 3 и 4 представлены данные по применению биогумуса в технологии возделывания озимой пшеницы сорт Дон-95 и картофеля сорта «Удача».

Как видно из таблиц, предлагаемый способ получения активированного биогумуса с использованием молочной сыворотки, добавляемой в базовый субстрат, позволяет значительно увеличить по сравнению с прототипом урожайность сельскохозяйственных культур.

Таблица 3 Применение биогумуса при выращивании озимой пшеницы Дон-95
Наименование варианта	Урожайность, ц/га	Стекловидность, %	Качество клейковины, ИДК	Количество клейковины, %
Контроль (без органических удобрений)	28	59	73	20
Биогумус (прототип)	35	63	77	24
Активированный биогумус	43	74	84	29

Таблица 4 Применение биогумуса при выращивании картофеля сорта «Удача»
Наименование	Внекорневая подкормка, л/га (фаза 5-6 листьев)	Урожайность, ц/га
Контроль (без органического удобрения)	-	230
Биогумус (прототип)	350	247
Активированный биогумус	350	280