удобрение-мелиорант на основе глауконита

Формула изобретения

Удобрение-мелиорант для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и снижения кислотности почвы, отличающееся содержанием глауконитового песчаника с количеством различных оксидов - 78,58%; калия - 9,8%; фосфора - 6,8% и прочих примесей - 4,82%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение «Удобрение-мелиорант на основе глауконита» относится к удобрению и мелиорации почв и может использоваться для снижения кислотности слабокислых почв и удобрения сельскохозяйственных культур, возделываемых на них. Мелиоративные свойства традиционных средств (цеп, туф, известь, доломит, мергель и др.) обусловлены содержанием карбоната кальция более 40%, который вытесняет водород (1) из почвенно-поглощающего комплекса (ППК)

CaCO ₃+H₂CO₃=Ca(HCO₃)₂

Ca(HCO₃)₂+2H₂ O=Ca(OH)₂+2H₂O+2CO₂

Далее происходит незначительный гидролиз гидроокиси кальция с водой:

CaOH₂ Ca⁺²2OH^-

После кальций поглощается ППК:

(ППК)2H⁺+Ca(HCO ₃)₂=ППК)Ca²⁺+2H²O

(ППК)2H⁺+Ca(OH)₂=ППК)Ca²⁺+2H ₂O

Недостатком этого процесса является повышение содержания кальция в почве, в том числе и в почвенном растворе, так как не весь кальций поглощается ППК. При этом происходит химическое поглощение доступного для растений фосфора:

2H₂PO₄ ^-+3Ca⁺²=Ca₃(PO₄ )₂+2H₂O

Таким образом, кальций осаждается в почве в виде трикальцийфосфата и становится недоступным для растений. Стоимость вышеуказанных мелиорантов является высокой, к тому же они содержат чрезвычайно низкие количества макро - и микроэлементов для питания растений. Наиболее близким техническим решением является удобрение-мелиорант Трепел (2), который наряду с большим количеством CaCO₃ и MgCO₃ содержит 1.5% K₂O и 0,2% P₂O₅, а также цеолиты-адсорбенты, которые могут поглощать из почвенного раствора катионы макро- и микроэлеменов и удерживать в недоступной для растений форме, что является существенным недостатком данного аналога.

Задачей применения изобретения является фосфорно-калийное удобрение сельскохозяйственных культур и снижение кислотности почвы за счет разнообразного катионного состава удобрения-мелиоранта на основе глауконита (табл.1) и наличия гидроксильных групп при взаимодействии с почвенным раствором, что приводит к снижению активной обменной кислотностей почвы. Преимущество настоящей разработки заключается в простоте получения предлагаемого нами мелиоранта, дешевизне и низких энергозатратах его использования, а также отсутствии негативного радиационного фона, характерного для веществ подобного рода.

Предлагаемое нами удобрение-мелиорант характеризуется высокой катионообменной способностью и образованием свободных гидроксильных групп в почвенном растворе, что приводит к повышению суммы поглощенных оснований почвы, возрастанию ее буферной способности по отношению к кислой среде. Схематически процесс нейтрализации кислотности за счет содержащихся в предлагаемом нами удобрении-мелиоранте катионов и гидроксильных групп можно выразить следующим образом:

(ППК)2H⁺ +Kt⁺²=ППК)Kt²⁺+2H⁺

2H⁺+2OH^-=2H₂O

Более того, при попадании в почву настоящего удобрения-мелиоранта происходит повышение содержания доступных форм фосфора и обменных форм калия, что обеспечивает его использование в производстве как минерального сложного удобрения. Состав для проведения исследований получали путем специальной обработки глауконитового песчаника горных пород. Исследования проводили в ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет, кафедра агрохимии и институт прикладной экологии. Аттестат аккредитации лаборатории № РОСС RU.0001.21АЮ62 выдан 26.06.2009 и действителен до 29.06.2014. В таблице 1 представлены химические и агрохимические показатели удобрения-мелиоранта на основе глауконита.

Химический состав и агрохимические свойства удобрения-мелиоранта на основе глауконита.

Анализируя химические показатели, приведенные в таблице 1, можно отметить, что сумма оксидов составляет 78,58%.

Эффективность предлагаемого нами удобрения-мелиоранта подтверждена проведением полевых исследований (табл.2). Прибавка урожайности озимой пшеницы в условиях применения удобрения-мелиоранта на основе глауконита на лугово-черноземной почве Северо-Западного Кавказа составила 6,5 ц/га.

Структура элементов урожая и урожайность озимой пшеницы в условиях применения удобрения-мелиоранта на основе глауконита на лугово-черноземной почве

Таблица 2
Показатель	Без применения удобрения-мелиоранта на основе глауконита	С применением удобрения-мелиоранта на основе глауконита
Высота растений, см	50,1	48,6
Вес растений, г	2,2	2,5
Длина колоса, см	8,2	8,9
Вес зерна с колоса, г	1,5	1,7
Число зерен с растения, шт	35,2	38,2
Вес зерна со всего снопа, г	645,0	670,0
Масса 1000 зерен, г	40,0	42,0
Количество стеблей в снопе, шт.	500	591,0
Вес снопа без корней, г	1000,0	1110,0
Урожай зерна, ц/га	53,5	60,0

Положительное влияние предлагаемого нами продукта на почвенно-экологическое состояние и агрохимические свойства подтверждено проведением почвенно-агрохимических исследований опытного участка. Установлено, что применяемое удобрение-мелиорант на основе глауконита на лугово-черноземной почве способствовало повышению содержания фосфора и калия в почве, а также снижению ее кислотности. Более того, оно не является источником тяжелых металлов (табл.3).

Влияние удобрения-мелиоранта на основе глауконита на почвенно-экологическое состояние лугово-черноземной почвы

Таблица 3
Показатель	Без применения удобрения-мелиоранта на основе глауконита	С применением удобрения-мелиоранта на основе глауконита
рН водная, ед. рН	6,3	6,5
рН солевая, ед. pH	5,4	5,6
Гумус, %	2,7	2,7
ЕКО, мг-экв/100 г, почвы	36,8	41,5
Азот нитратный, мг/кг	17,7	19,5
Азот аммонийный, мг/кг	5,5	5,9
Фосфор по Чирикову, мг/кг	190,0	211,8
Калий по Чирикову, мг/кг	351,6	384,8
Цинк подвижный, мг/кг	5,7	5,5
Кадмий подвижный, мг/кг	0,075	0,07
Свинец подвижный, мг/кг	3,7	3,5
Медь подвижная, мг кг	5,7	5,6
Общий цинк, мг/кг	67,0	65,1
Общий кадмий, мг/кг	0,58	0,55
Общий свинец, мг/кг	18,5	19,3
Общая медь, мг/кг	17,3	18,2

Радиологическая безопасность подтверждена исследованиями, проведенными в Аккредитованном испытательном лабораторном центре ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Адыгея». Аттестат аккредитации № ГСЭН.RU/ЦОА.051 от 29.05.2007 действителен до 29.05.2012. Результатами исследований установлено, что удельная эффективная активность природных радионуклидов составляет не более 78 Бк/кг, при норме 370 Бк/кг.

В ходе проведенных исследований установлено, что предлагаемое удобрение-мелиорант на основе глауконита способствует повышению содержания обменного калия и подвижного фосфора в почве, а также способствует снижению ее кислотности. При этом доказано повышение урожайности сельскохозяйственных культур, которая на примере озимой пшеницы увеличивается на 6,5 ц/га на фоне применения предлагаемого нами удобрения-мелиоранта.