торфоцеолитовое удобрение пролонгированного действия, модифицированное фосфатом калия

Формула изобретения

Торфоцеолитовое удобрение пролонгированного действия, модифицированное фосфатом калия, включающее низинный торф и природный цеолит, модифицированный фосфатом калия K₃PO₄, в соотношении 2,7:1-3,2:2 и отличающееся тем, что природный цеолит, измельченный до размеров зерен 0,8-1,1 мм, насыщают из 0,4-0,6%-ного раствора фосфата калия K₃PO₄ в течение 10-12 ч при соотношении массы природного цеолита и раствора фосфата калия 1:8-1:12.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, к агрохимии и касается органоминеральных удобрений. Торфоцеолитовое удобрение пролонгированного действия, которое включает низинный торф и природный цеолит, модифицированный фосфатом калия, в соотношении 2.7:1-3.2:2, причем природный цеолит, измельченный до размеров зерен 0.8-1.1 насыщают из 0.4-0.6% раствора фосфата калия в течение 10-12 часов при соотношении массы природного цеолита и раствора фосфата калия 1:8-1:12. В Забайкалье в связи с глубоким промерзанием почв и медленным их оттаиванием, коротким и засушливым вегетационным периодом достичь увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур и обеспечить стабилизацию почвенного плодородия земель невозможно без применения удобрений. Бедность ассортимента промышленных удобрений, высокие цены на промышленные туки и низкая платежеспособность сельхозпроизводителей сокращают объемы применения удобрений. Потребность почв в удобрениях удовлетворяется менее, чем на 10%. Актуальной задачей является создание новых видов удобрений на основе местного органического и минерального сырья при использовании сорбционной технологии. Изобретение позволяет повысить биопродуктивность малоплодородных криоаридных и мерзлотных почв, урожайность сельскохозяйственных культур, ускорить их созревание и улучшить качественный состав. Применение торфоцеолитового удобрения пролонгированного действия, модифицированного фосфатом калия, на криоаридных и мерзлотных малогумусных сухостепных почвах Забайкалья, характеризующихся жестким водным и термическим режимами, способствует интенсификации биохимических процессов за счет увеличения численности и активности микробоценоза, что позволяет увеличить продуктивность системы почва-растение.

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 (2.4-3.6%) и гуминовых кислот (27-48%). 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. Неблагоприятным фактором для торфов является низкое содержание калия (0.1-0.15%) и фосфора (0.0-0.3%). Необходимо проводить модифицирование торфов фосфатом калия, применяя сорбционную технологию, а в качестве сорбента фосфата калия использовать природный цеолит, что позволяет повысить плодородие почв и решить вопросы охраны окружающей среды от загрязнения химическими удобрениями. Наиболее перспективное направление использования торфов в аграрном секторе - создание торфоминеральных удобрительных смесей на основе природных цеолитов и других агромелиорантов (Васильев В.А., Полунин С.Ф. Эффективность торфа в чистом виде и в составе ТМАУ // Научно-технический бюллетень ВИУА - М., 1977. № 33. С.116-122).

Прототипом изобретения является комплексное торфоцеолитовое удобрение пролонгированного действия, включающее низинный торф и природный цеолит, модифицированный ионами неодима, в соотношении 3:1-3:2 и отличающееся тем, что природный цеолит насыщают из 0.01-0.15% раствора сульфата неодима Nd₂(SO₄)₃ в течение 20-22 ч при соотношении массы природного цеолита и раствора сульфата неодима 1:9-1:10. (RU 2322426 С1, МПК С05Д 9/02 (2006.01) CO5F 11/02 (2006.01) 20.04.08, Бюл. № 11), применение которого повышает урожайность овощных и кормовых культур, ускоряет сроки их созревания, но ввиду отсутствия в составе удобрения подвижных форм калия и фосфора, которые являются одними из основных элементов плодородия, по эффективности действия на криоаридных и мерзлотных почвах, интенсификации ферментативных процессов уступает предлагаемому торфоцеолитовому удобрению пролонгированного действия, модифицированного фосфатом калия.

Техническим результатом изобретения является повышение биопродуктивности малоплодородных криоаридных и мерзлотных почв, урожайности сельскохозяйственных культур, улучшение их качественного состава, ускорение сроков созревания за счет внесения торфоцеолитового удобрения пролонгированного удобрения, модифицированного фосфатом калия, содержащего повышенное количество доступного растениям калия (0.21-0.32 мг К+/г цеолита), фосфора (0.16-0.25 мг PO₄ ^3-/г цеолита) в матрице природного цеолита.

Технический результат достигается тем, что торфоцеолитовое удобрение пролонгированного действия, модифицированное фосфатом калия, получают путем смешивания низинного торфа и природного цеолита, модифицированного фосфатом калия в соотношении 2.7:1-3.2:2 и отличающееся тем, что природный цеолит, измельченный до размеров зерен 0.8-1.1 мм, насыщают из 0.4-06% раствора фосфата кобальта K₃PO₄ в течение 10-12 ч при соотношении массы природного цеолита и раствора фосфата калия 1:8-1:12.

Соотношение масс торфа и модифицированного фосфатом калия цеолита обусловлено динамикой биохимической и ферментативной активности почвенных процессов при внесении торфоцеолитового удобрения пролонгированного действия, модифицированного фосфатом калия, обеспечивающего оптимальное поступление в почву биофильных элементов, интенсификацию физико-химических и микробиологических процессов и пролонгированию их действия. Для получения торфоцеолитового удобрения пролонгированного действия используют низинный торф Кабанского района (Республика Бурятия) и природный цеолит Мухор-Талинского месторождения (Республика Бурятия) с размерами частиц 0.8-1.1 мм.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами на культуре кукурузы.

Пример 1. 3.2 г торфа смешивают с 2 г измельченного до размера зерен 0.8 мм цеолита, насыщенного из 0.4% раствора K₃PO₄ в течение 12 ч при соотношении массы природного цеолита и фосфата калия в соотношении 1:8, вносили в каштановую почву под кукурузу из расчета на 1 кг. Повышение урожайности зеленой массы кукурузы (в пересчете на сухую массу) составило 20.4%. Содержание сырого протеина в кукурузе соответствовало 17.3%. Сроки уборки урожая зеленой массы кукурузы сократились на 9 дней.

Пример 2. 5.4 г торфа смешивают с 2,5 г измельченного до размера зерен 1.0 цеолита, насыщенного из 0.5% раствора K₃PO₄ в течение 11 ч при соотношении массы природного цеолита и фосфата калия в соотношении 1:10, вносили в почву под кукурузу из расчета на 1 кг. Повышение урожайности зеленой массы кукурузы (в пересчете на сухую массу) составило 22.6%. Содержание сырого протеина в кукурузе соответствовало 18.9%. Сроки уборки зеленой массы кукурузы сократились на 10 дней.

Пример 3. 8.1 г торфа смешивают с 3 г измельченного до размеров зерен 1.1 цеолита, насыщенного из 0.6% раствора K₃PO₄ в течение 10 ч при соотношении массы природного цеолита и фосфата калия в соотношении 1:12, вносили в почву под кукурузу из расчета на 1 кг. Повышение урожайности зеленой массы кукурузы (в пересчете на сухую массу) составило 23.8%. Содержание сырого протеина в кукурузе соответствовало 19.3%. Срок уборки зеленой массы кукурузы сократился на 11 дней.

Уменьшение концентрации раствора K₃PO₄ до 0,3% приводит к снижению урожайности зеленой массы кукурузы до 14.2%. Уменьшение соотношения масс торфа и цеолита до 3.1:2 также способствовало снижению урожая кукурузы до 12.6%. Увеличение соотношения свыше 2.7:1 не приводило к росту урожайности и составляло 13.7%, что значительно ниже заявляемого интервала соотношения масс торфа и цеолита. Увеличение соотношения масс цеолита и раствора K₃PO₄ свыше 1:12 увеличивало время насыщения до 16-19 часов, что выходит за рамки заявляемого времени насыщения.

Использование данного изобретения на практике позволит увеличить урожайность кукурузы на 20.4-23.8%, что выше по сравнению с аналогом и прототипом, интенсифицировать биохимические и микробиологические процессы, повысить эффективность торфоцеолитового удобрения пролонгированного действия, модифицированного фосфатом калия, за счет уменьшения содержания фосфата калия в матрице цеолита до 0,37-0.57 мг/г цеолита и решить вопросы охраны окружающей среды от загрязнения химическими удобрениями.

Работа по оценке эффективности действия торфоцеолитого удобрения пролонгированного действия, модифицированного фосфатом калия на мерзлотных почвах криолитозоны Забайкалья выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант № 12-05-00020 а.