органоминеральное удобрение

Формула изобретения

Органоминеральное удобрение, содержащее сапропель и минеральные добавки в виде фосфорных, азотных и калийных удобрений, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит сухой птичий помет и карбоксиметилцеллюлозу, а в качестве фосфорных, азотных и калийных удобрений оно содержит соответственно суперфосфат двойной 50%, аммиачную селитру 35% и сульфат калия 50% при следующем соотношении компонентов, мас.%:

сапропель	15-25
суперфосфат двойной 50%	2-12
аммиачная селитра 35%	4,5-17
сульфат калия 50%	0,1-7,0
карбоксилметилцеллюлоза	12-18
сухой птичий помет	остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству органоминеральных удобрений на основе сапропеля для любых культур на любых почвах.

Известны органоминеральные композиции, содержащие в своем составе сапропель (например, выложенная заявка №2001129247/12, кл. С05F 7/00, 2001 г., выложенная заявка №92015350/15, кл. С05F 11/02, 1992).

Известны органоминеральные удобрения на основе сапропеля, полученные по способу получения, защищенному А.С. СССР №1807048, кл. С05F 7/00, БИ №13, 1993 г. В этом удобрении доля (мас.%) сапропеля составляет 19, минеральной части - 81.

Недостатком известных удобрений является то, что они не сбалансированы по составу и содержат недостаточное количество гуминовых соединений (так по способу-прототипу оно не превышает 2,5% (общие гуматы)). Технология их получения достаточно сложна, т.к. предполагает обработку газообразным аммиаком и соответственно вызывает его выбросы в атмосферу.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является выбранное за прототип известное органоминеральное удобрение на основе сапропеля (см. Патент РФ №2280020, заявл. 2004.12.14, оп. 2006.07.20), включающее сапропель и минеральные компоненты, отличающееся тем, что дополнительно содержит твердый остаток послеспиртовой барды при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Твердый остаток после спиртовой барды	25-35
Минеральные компоненты	остальное
Сапропель	30-50

Недостатком известного органоминерального удобрения на основе сапропеля является то, что оно недостаточно сбалансировано по составу для выращивания и подкормки комнатных и офисных растений, поскольку такой состав удобрения не обеспечивает активацию обменных процессов в растениях и не оказывает существенного влияния на почвенный поглощающий комплекс, так как в его состав не входят кальций совместно с магнием. Именно совместное содержание Са, Mg и органического вещества создает условия, при которых улучшаются физико-химические процессы. Кроме того, способ получения известного органоминерального удобрения технологически затруднен.

Техническим результатом заявляемого изобретения является получение органоминерального удобрения, сбалансированного по составу, содержащего биологически активные минеральные и органические компоненты, которые удобно применять для подкормки комнатных, оранжерейных и офисных растений, получение и хранение таких удобрений не должно вызывать технологических трудностей, а форма и состав их должен легко регулироваться, что расширит сырьевую базу природного минерального сырья и утилизирует отходы птицеводческих хозяйств, а также повысит плодородие и качество почв в оранжерейном и комнатном цветоводстве, улучшит качество продукции и экологическую обстановку, а также возможность транспортировать на различные расстояния в фасованном виде (коробках) и в процессе хранения предотвращать слеживаемость заявленного органоминерального удобрения.

Поставленный технический результат достигается тем, что в известном органоминеральном удобрении, содержащем сапропель и минеральные добавки, в виде фосфорных, азотных и калийных удобрений, согласно изобретения оно дополнительно содержит сухой птичий помет и карбоксимитилцеллюлозу, а в качестве фосфатных, азотных и калийных удобрений оно содержит соответственно суперфосфат двойной 50%, аммиачную селитру 35% и сульфат калия 50% при следующем соотношении компонентов, мас.%:

сапропель	15-25
суперфосфат двойной 50%	2-12
аммиачную селитру 35%	4,5-17
сульфат калия 50%	0,1-7,0
карбоксилметилцеллюлоза	12-18
сухой птичий помет	остальное

Между отличительными признаками и достигнутым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

Уже известны органические удобрения, среди которых наиболее ценным является птичий помет, обеспечивающий растения всеми необходимыми для питания компонентами, причем в благоприятных соотношениях. Из-за того, что из всех видов птиц наиболее частым объектом промышленного птицеводства в настоящее время явились куры, то именно куриный помет стал наиболее реальным сырьем для промышленного получения удобрений на базе птичьего помета. Сухое вещество куриного помета состоит в основном из безазотистых органических соединений, содержащих фосфор, калий, кальций и микроэлементы - марганец, магний, цинк, кобальт, медь, железо (в виде клетчатки и других элементов зольной пищи растений), и азотсодержащих соединений. В сухом веществе куриного помета имеются незначительные остатки водорастворимых азотсодержащих веществ - мочевины, мочевой и гипуровой кислот, которые, к сожалению, разлагаются или улетучиваются при временной выдержке помета или при принудительной его сушке. Кроме этих веществ азотсодержащие органические соединения сухого вещества куриного помета представлены целым рядом аминокислот: аланин, аргинин, аспаргиновая кислота, глутаминовая кислота, лейцин, лизин и др. (В.П.Лысенко. Переработка отходов птицеводства. Сергиев Посад, 1998), на которые приходится от 8,6 до 10% от общей массы сухого вещества. Наличие в составе предложенного органоминерального удобрения сапропеля и птичьего помета, содержащих в совокупности все необходимые для роста и цветения растений микроэлементы, позволяет надолго удерживать эти минеральные компоненты в составе почвы комнатных растений, предохраняет их от быстрого вымывания при поливе и создает условия для их постоянного нахождения в почвенном слое, а следовательно, постепенного усвоения растениями. Такое удобрение обладает повышенной эффективностью, т.к. содержит весь необходимый комплекс питательных и других веществ, оптимально обеспечивающий развитие комнатных растений, что сказывается на их росте, цветении и устойчивости к неблагоприятным условиям. Кроме этого в состав предложенного органоминерального удобрения входит кальций совместно с магнием. Именно совместное содержание Са, Mg и органического вещества в смеси сапропеля с птичьим пометом создает условия, при которых улучшаются физико-химические процессы. Заявляемое органоминеральное удобрение отличается от прототипа тем, что оно содержит сапропель в качестве биологически активной органической основы, а не в качестве связующего, как в прототипе, что обеспечивает плодородность почвы в небольших ограниченных емкостях. Другим отличием является то, что заявляемое органоминеральное удобрение содержит биокатализатор, включающий в качестве основы дешевое и доступное сырье - сапропелевопометную смесь, обеспечивающую его высокую каталитическую активность. О наличии высокой биологической активности заявленного органоминерального удобрения свидетельствует более высокое в сравнении с прототипом повышение роста и цветения комнатных и оранжерейных растений, поскольку созданное органоминеральное удобрение объединяет достоинства органических удобрений из сапропеля, птичьего помета и минеральных удобрений, регулирующих кислотно-щелочной режим почвы.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков заявляемого изобретения не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения «Органоминеральное удобрение» критерию "новизна". Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом органоминеральном удобрении, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения уровню "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий. Заявленное органоминеральное удобрение предназначено для использования в комнатном (офисном) цветоводстве. Для заявленного состава органоминерального удобрения, в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке примеров. Средство, воплощающее заявленное удобрение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно производства сбалансированного по составу органоминерального удобрения, содержащего минеральные и органические добавки, которые удобно применять для подкормки комнатных, оранжерейных и офисных растений, следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, может быть многократно использована в технологически нетрудном производстве подобных органоминеральных удобрений с получением технического результата, заключающегося в получении органоминерального удобрения, сбалансированного по составу, содержащего биологически активные минеральные и органические компоненты, которые удобно применять для подкормки комнатных, оранжерейных и офисных растений, получение и хранение таких удобрений не должно вызывать технологических трудностей, причем длина цилиндрических палочек (карандашей) и состав подобных органоминеральных удобрений должен легко регулироваться.

Сущность заявляемого изобретения поясняется примером конкретного выполнения, где сапропель взят в качестве биологически активной органической основы. Данное удобрение в лабораторных условиях получают следующим образом. Размолотую в порошок аммиачную селитру (NH₄NO₃) помещают в сосуд, добавляют к ней 50%-ный суперфосфат двойной и интенсивно перемешивают мешалкой в течение 30-60 мин при комнатной температуре. Затем к полученному добавляют предварительно размолотые в порошок и тщательно перемешанные компоненты, взятые в соответствующих количествах, представленных в примере табл.1 и таблице 2:

Таблица 1 (для цветущих)
сапропель	20.0
аммиачную селитру 35%	15.0
суперфосфат двойной 50%	5.0
сульфат калия 50%	0,5
карбоксилметилцеллюлоза	14,5
птичий помет	45.0
Таблица 2 (для нецветущих)
сапропель	20.0
аммиачную селитру 35%	5.0
суперфосфат двойной 50%	10.0
сульфат калия 50%	5
карбоксилметилцеллюлоза	15
птичий помет	45.0

Влажную рассыпающуюся массу переносят в промежуточную емкость и при постоянном вращении со скоростью 100-120 об/мин с помощью пульверизатора небольшими порциями (по 5-10 мл) прибавляют 10%-ный водный раствор связующего в количестве. Всю смесь тщательно перемешивают до получения однородной массы препаратов, предварительно растворенных в воде. После чего формируют цилиндрические стержни диаметром до 10 мм. Сформированные цилиндрические стержни определенного размера органоминерального удобрения просушивают в термостате при 40-45°С в течение 16-20 часов, после чего разрезают на необходимой длины цилиндрические «мелки». Заявляемое органоминеральное удобрение можно получать как с подогревом - в термофильном режиме, так и без подогрева - в мезофильном режиме. При использовании мезофильного режима удобрение будет готово через 6-10 дней, менее затратным является биохимический способ получения органоминерального удобрения, заключающийся в смешивании исходных компонентов удобрения и в последующем компостировании смеси в мезофильном режиме.

При промышленном получении используют промышленные миксеры, прессовочные аппараты с резаками, сушильные шкафы и сушильные решетки. В миксеры для составов по таблице 1 - цветущие растения добавляют красный колер, а для составов по таблице 2 - нецветущие растения, добавляют зеленый колер.

Проведенные испытания предлагаемого органоминерального удобрения показали его высокую биологическую активность и высокую эффективность по сравнению с известными удобрениями, что показали примеры наблюдений за высаженными в сосуды с удобренной и неудобренной почвой цветущих комнатных растений (герань). Для нецветущих комнатных растений (фикус).

Для набивки сосудов использовали лугово-черноземную оподзоленную почву. В почву опытных сосудов емкостью один литр вносили органоминеральное удобрение, характеризуемое заявленным составом, а именно втыкали в почву стержни удобрения. Эти количества удобрений в части основных питательных веществ соответствуют количеству действующего вещества N_1,2 г; Р_0,8 г; К_0,8 г. Граничные значения минеральных компонентов в органоминеральном удобрении были подобраны таким образом, что внесение в почву этого удобрения обеспечит оптимальное соотношение биологически активной составляющей (птичьего помета и сапропеля) и минеральных компонентов. Граничные количества остатка от гидролиза птичьего помета и сапропеля в составе заявляемого органоминерального удобрения (от 3,5 до 14 в мас.%) обоснованы результатами вегетационного опыта с комнатными растениями (герань). Растения в сосудах, где были воткнуты стержни органоминеральных удобрений, зацветали раньше, в среднем на три недели, и цвели обильнее, имели более крепкие цветоносы. Следует заметить, что доза внесения заявляемого органоминерального удобрения не определяется простым сложением перечисленных факторов, а выявляется по результатам испытаний. При этом доза для каждого состава в заявляемых пределах определена по результатам испытаний. Определена эффективная доза, обеспечивающая получение максимальной прибавки роста и цветения к контрольному варианту.

Широкое применение заявленного органоминерального удобрения позволит получить органоминеральное удобрение, сбалансированное по составу, содержащее биологически активные минеральные и органические компоненты, которые удобно применять для подкормки комнатных, оранжерейных и офисных растений, что расширит сырьевую базу природного минерального сырья и утилизирует отходы птицеводческих хозяйств, а также повысит плодородие и качество почв в оранжерейном и комнатном цветоводстве, улучшит качество продукции и экологическую обстановку, возможность транспортировать на различные расстояния в фасованном виде (коробках) и в процессе хранения предотвращать слеживаемость заявленного органоминерального удобрения.