способ использования отходов маслоэкстракционного производства как удобрения для выращивания томатов на черноземе

Формула изобретения

Способ использования отходов маслоэкстракционного производства как удобрения для выращивания томатов на черноземе, заключающийся во внесении удобрений в почву, отличающийся тем, что в качестве удобрения вносят золу лузги подсолнечника под каждый куст локально в дозе 50 г или навоз и золу лузги подсолнечника, причем доза внесения 4,5 т/га навоза и 50 г золы локально под растение.

Описание изобретения к патенту

Способ использования отходов маслоэкстракционного производства как удобрение для выращивания томатов на черноземе

Изобретение относится к области биоутилизации и использования нетоксичных отходов в агроэкосистемах, а именно к использованию отходов маслоэкстракционного производства (зола лузги и лузга подсолнечника) в качестве удобрений для выращивания хозяйственно-ценных растений на черноземах.

Примерами нетоксичных отходов служат: отходы животного происхождения (навоз, птичий помет); растительного происхождения (подсолнечная лузга, отход грибного производства, опилки); минеральные (адсорбенты газопереработки (цеолиты), зола подсолнечной лузги); органоминеральные (обезвоженные осадки бытовых и сточных вод).

Отходы воспринимаются как среда обитания для существования животных и растительных организмов. Трансформация отходов производится с помощью различных методов, так при трансформации животноводческих отходов используется метод - вермикомпостирования, растительных отходов (подсолнечниковой лузги) - микробное компостирование, для отходов газоперерабатывающих предприятий (цеолитов) - через выбор рецептуры обогащения минеральными добавками, для золы лузги и обезвоженных осадков сточных вод - путем утилизации биотическим комплексом в почвенной среде или использование в качестве удобрений (Мерзлая, 2005; Филиппова, 2010). Все эти методы имеют определенные недостатки и нуждаются в дальнейшем изучении и усовершенствовании.

Лузга подсолнечника и ее зола в настоящее время используются в различных отраслях народного хозяйства в качестве сорбента для очистки почв (например, патент РФ 2252819, 2005); для приготовления корма в качестве одного из рецептурных компонентов (патенты РФ 2167539, 2001; 2120765, 1999; 2083132, 1997); в качестве питательной среды для влагоудерживающего материала при размножении плодовых культур и виноградника (патент РФ 2337524, 2008); в качестве наполнителей, которые снижают потери питательных веществ в компосте, или в качестве лигноцеллюлозного сырья (например, патенты РФ 2420500,C05F 11/02, 2009; 2296731, C05F 11/02,2007; 2086522, C05F 11/00,1997). Зола лузги подсолнечника, содержащая, первичные и вторичные питательные вещества для саженцев растений - фосфор, калий, кальций, магний, а также питательные микроэлементы (цинк, медь, марганец, железо и молибден), получаемая как отход от маслоэкстракционного производства, может быть использована в качестве минерального удобрения для растений (Rasa Pfleckienel, Alfredas M.Sviklasl. Complex Fertilizers Produced from the Sunflower Husk. C.973-979. 2010. PolJ. Environ. Stud.).

Однако объемы использования данного вида отходов на сегодняшний день не большие. Большая их часть утилизируется на полигонах, что требует дополнительных финансовых затрат, тем самым повышается себестоимость масла. Поэтому проблема утилизации и использования отходов маслоэкстракционного производства является весьма актуальной на сегодняшний день.

В качестве объекта удобрения предлагается использовать черноземные почвы, на которых выращиваются томаты (Lycopersicon esculentum), что позволяет использовать неограниченные объемы отходов, так как площади сельскохозяйственных угодий под этой культурой достаточно большие.

Задачей изобретения является экологически безопасное использование, образующихся на пищевом производстве отходов и повышении продуктивности земледелия.

Технический результат - повышение эффективности земледелия за счет снижения расходов на приобретение удобрений; максимальное вовлечение отходов производства в хозяйственный оборот, снижение заболеваемости растений.

Технический результат достигается тем, что способ использования отходов маслоэкстракционного производства как удобрение для выращивания томатов на черноземе, заключающийся во внесении удобрений в почву, согласно изобретению, вносят в качестве удобрения золу лузги подсолнечника под каждый куст локально в дозе 50 г или навоз и золу лузги подсолнечника, причем доза внесения 4,5 т/га навоза и 50 г золы локально под растение.

Внешний вид удобрения (зола лузги подсолнечника): светло-коричневый легкий порошковидный продукт без посторонних включений, мало гигроскопичен, рассыпчатый (ТУ 2189-002-81947230-2009). Продукты деструкции при производстве, хранении, которые могут влиять на здоровье, отсутствуют; требования по безопасности взяты по удобрениям сапропелевым органо-известковым («Справочник по анализу органических удобрений. Методы агрохимического анализа органических удобрений», М. «Колос» 2000 г., с.22).

На фиг.1 - Таблица 1, отражающая содержание питательных веществ в золе лузги подсолнечника; на фиг.2 - Таблица 2, содержащая санитарно-химические показатели золы лузги подсолнечника; на фиг 3 - Таблица 3, содержащая указания на остаточное количество загрязняющих веществ в золе; на фиг.4 - Таблица 4, отражающая влияние использования золы лузги на урожайность и заболеваемость томатов; на фиг.5 - Таблица 5, в которой дана сравнительная характеристика средней массы плодов; на фиг.6 - Таблица 6 - отражающая изменение содержания подвижных форм N почвы при внесении золы различным способом.

В настоящем исследовании использовался уникальный объект научной инфраструктуры - ботанический сад им. проф. Козо-Полянского Воронежского университета. Ботанический сад занимает территорию в 72,3 га. Основной фон почвенного покрова образуют черноземы выщелоченные и оподзоленные. Для опыта была выделена площадь земли в 200 м². Она была разбита на 5 участков с 6 защитными полосами. В свою очередь, «контрольный», то есть без внесения каких-либо удобрений; на втором участке вносились только минеральные удобрения N₁₀₀P₁₀₀ K-₁₀₀ по 26 г под растение; на третьем участке вносилась зола - 50 г локально под растение; на четвертом участке вносили золу - 50 г под растение, а так же минеральные удобрения по 8 г под растение; на пятом участке использовали навоз 22,7 кг на одну делянку и золу по 50 г под растение. На защитных полосах были высажены томаты, под которые не вносились удобрения и зола.

В качестве культуры для посадки были выбраны томаты (Lycopersicon esculentum). Каждый участок был поделен на три делянки, на каждой из которых высаживались 4 сорта томатов: «Белый налив», «Балтимор», «Семка», «Гибрид Тарасенко».

Культура вегетировала в естественных условиях, не обрабатывалась, какими-то ни было химическими веществами, осуществлялось рыхление почвы и полив артезианской водой. Полученные результаты представлены в Таблице 4, 5, 6 (фиг.4-5).

В результате обследования фитосанитарного состояния фитообъектов отмечается, что использование золы в качестве предпосадочной обработки усилило толерантность растений в опытных делянках, заболевших растений, было обнаружено гораздо меньше (Табл.4). На контрольном участке и участке с внесением минеральных удобрений наблюдалось поражение растений серой гнилью, это заболевание растений вызывается Botrytis cinerea.

Уровень урожайности определяли весовым методом, то есть по характеристике средней массы плода (табл.5). Из таблицы видно, что сортом, давшим максимальный урожай является - «Белый налив». Так же проводили химический анализ почвы после проведения опыта, анализы проводились по ГОСТ методикам. Полученные результаты представлены в табл.6.

Из таблицы видно, что максимальные показатели по содержанию минерального азота были характерны для четвертого участка (вносились зола и NPK), на пятом участке наблюдается высокое содержание щелочногидролизуемого азота (навоз+зола).

Таким образом, использование золы лузги подсолнечника в качестве минерального удобрения, актуально на сегодняшний день, так как зола характеризуется широким спектром микро- и макроэлементов, за исключением азота, и оказывает положительное влияние на урожай томатов. При внесении золы лузги улучшается фитосанитарное состояние объектов. Увеличивается устойчивость растений к заболеваниям. Опыт показал, что наибольший прирост урожая дали растения в варианте с внесением навоза и золы лузги подсолнечника (доза внесения 4,5 т/га навоза и 50 г золы локально под растение). Наибольшее количество урожая дал сорт томатов «Белый налив». После внесения золы лузги увеличилась доступность подвижного азота в почве.

Таким образом, зола лузги подсолнечника является довольно не дорогим отходом производства, в ходе эксперимента было доказано, что она может использоваться как удобрение, тем самым поможет повысить эффективность земледелия и стать новым видом органоминерального удобрения.