буроугольное удобрение и способ его получения

Формула изобретения

1. Буроугольное удобрение, содержащее бурый уголь и добавку, отличающееся тем, что в качестве добавки оно содержит биогумус при массовом соотношении компонентов 1:0,01-0,05, при этом используют бурый уголь, измельченный до размера частиц 0,001-5 мм.

2. Буроугольное удобрение по п.1, отличающееся тем, что оно содержит биогумус в виде его водной бактериальной суспензии.

3. Буроугольное удобрение по п.2, отличающееся тем, что водная бактериальная суспензия содержит биогумус и воду при массовом соотношении этих компонентов 1:5-10.

4. Буроугольное удобрение по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что в качестве бурого угля оно содержит его измельченные отходы с размером частиц 0,001-5 мм.

5. Способ получения буроугольного удобрения, включающий смешивание бурого угля с добавкой, отличающийся тем, что бурый уголь предварительно измельчают до размера частиц 0,001-5 мм, после чего смешивают с добавкой в массовом соотношении компонентов 1:0,01-0,05 до получения однородного сыпучего целевого продукта, причем в качестве добавки используют биогумус.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что используют биогумус в виде его водной бактериальной суспензии, содержащей биогумус и воду в массовом соотношении соответственно 1:5-10.

7. Способ по п.5 или 6, отличающийся тем, что в качестве бурого угля используют его отходы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и, в частности, к производству удобрений на основе бурого угля и может быть использовано для повышения урожайности как наиболее доступное земледельцами любого масштаба - от дачников до крупных земледельческих хозяйств.

Известно углеродистое удобрение и способ его получения из перемолотого в пыль угля, перемешанного с органическими отходами (соломенной и камышовой резкой, опилками, сухой травой и т.д.), которое в виде компоста вносилось в почву, где перерабатывалось червями и бактериями, от чего количество гумуса в почве возрастало и почва становилась более плодородной [1].

Бурый уголь, как углеродсодержащее удобрение, не содержит почвенной биоты, а это снижает его удобрительные свойства. Для успешного использования такого углеродистого удобрения в почве должно быть большое количество "живого вещества" - червей и бактерий. На обедненных, "химизированных" почвах, в которых мало червей и бактерий, сильно замедляется переработка этого углеродистого удобрения червями и бактериями и поэтому невозможно достичь желаемого результата в первый год его использования.

Известны так же полученные обработкой бурого угля гидрооксидами натрия, калия или аммония гуматы щелочных металлов и аммония. Их действие основано на активации гуминовых кислот бурого угля [2].

Однако повышение урожайности при их использовании остается недостаточно высоким.

Наиболее близкими к заявляемому изобретению являются углегуминовое удобрение на основе бурого угля и добавки (которое можно так же назвать буроугольным удобрением), а так же способ его получения. В качестве добавки в этом буроугольном удобрении используют отходы биотехнологических производств на основе микробного синтеза в количестве 1-10% от массы бурого угля [3].

Получают это удобрение путем перемешивания бурого угля и отходов биотехнологических производств на основе микробного синтеза, в качестве которых используют липрин-2, являющийся отходом производства кормового концентрата лизина, или барду, являющуюся отходом промышленного производства ацетил-бутилового спирта после сбраживания мелассно-мучной среды.

Такое удобрение повышает урожайность по сравнению с гуматами натрия и бурым углем. Однако оно содержит малодоступную добавку, состоящую из отходов биотехнологических производств на основе микробного синтеза, в качестве которых используют вышеуказанные липрин-2 и барду, и это ограничивает использование его в широких масштабах, на полях крупных, средних и особенно у мелких сельхозпроизводителей (у огородников, у дачников в небольших земледельческих кооперативах и т.д.), в районах, в которых нет таких биотехнологических производств на основе микробного синтеза.

Заявляемое изобретение направлено на создание удобрения, которое не только многократно повышает урожайность, но и которое можно производить в любых количествах и у сельхозпроизводителя любого ранга - от садовода-огородника до крупного сельскохозяйственного предприятия.

Заявляемое буроугольное удобрение имеет следующие существенные признаки: буроугольное удобрение содержит бурый уголь и добавку и в отличие от прототипа в качестве добавки оно содержит биогумус при массовом соотношении бурого угля к биогумусу, равном 1:0,01-0,05, при этом используют бурый уголь, измельченный до размера частиц 0,001-5 мм.

В качестве добавки предлагаемое буроугольное удобрение может содержать биогумус в виде его водной бактериальной суспензии, содержащей биогумус и воду при массовом соотношении этих компонентов 1:5-10.

Кроме того, заявляемое буроугольное удобрение в качестве бурого угля может содержать его измельченные отходы с размером частиц 0,001-5 мм.

Предлагаемый способ получения буроугольного удобрения имеет следующие существенные признаки:

в заявляемом способе получения буроугольного удобрения путем смешивания бурого угля и добавки в отличие от прототипа бурый уголь предварительно измельчают до размера частиц, равного 0,001-5 мм, после чего смешивают с добавкой в массовом соотношении этих компонентов, равном 1:0,01-0,05, до получения однородного сыпучего целевого продукта, причем в качестве добавки используют биогумус.

Возможно в заявляемом способе получения буроугольного удобрения использование биогумуса в виде его водной бактериальной суспензии, содержащей биогумус и воду при массовом соотношении этих компонентов 1:5-10.

В предлагаемом способе получения буроугольного удобрения в качестве бурого угля могут быть использованы его измельченные отходы с размером частиц 0,001-5 мм.

Использование измельченных отходов бурого угля при получении заявляемого буроугольного удобрения значительно удешевляет процесс его получения и как следствие этого уменьшает его себестоимость.

Биогумус, а так же водную суспензию биогумуса, как и в целом предлагаемое буроугольное удобрение, может получить в любых количествах не только крупный сельхозпроизводитель, но и даже огородник или дачник.

Заявляемое буроугольное удобрение, полученное предлагаемым способом, не только повышает урожайность сельскохозяйственных культур, но и позволяет производить его в любых количествах у сельхозпроизводителя любого ранга - от огородника до крупного сельскохозяйственного предприятия и, кроме того, расширяет ассортимент используемых органических удобрений.

Заявляемое изобретение иллюстрируется примерами, приведенными в прилагаемой таблице 1.

Пример 1.

1 т бурого угля измельчают до размера частиц, равного 0,001 мм, и добавляют для активации биологического разложения его в почве на углекислый газ и другие элементы питания почвенной биоты и растений 10 кг свежего биогумуса, затем полученную смесь перемешивают до образования однородного сыпучего целевого продукта - буроугольного удобрения.

Пример 2.

То же, что и в примере 1, но только 1 т бурого угля измельчают до размера частиц, равного 2,5 мм, и добавляют 25 кг биогумуса.

Пример 3.

То же, что и в примере 1, но только 1 т бурого угля измельчают до размера частиц, равного 5 мм, и добавляют 50 кг биогумуса.

Пример 4.

В примере 4 то же, что и в примере 1, но только вместо биогумуса добавляют 50 л его водной бактериальной суспензии, полученной путем перемешивания биогумуса с водой при их соответствующем массовом соотношении, равном 1:5. Причем водную суспензию биогумуса получают до измельчения бурого угля.

Пример 5.

В примере 5 то же, что и в примере 1, но только измельчают отходы бурого угля до размера частиц, равного 0,001-5 мм, и к 1 т этих отходов добавляют 25 кг биогумуса.

Пример 6.

В примере 6 то же, что и в примере 5, но только вместо биогумуса добавляют 50 л его водной бактериальной суспензии, полученной после измельчения отходов бурого угля путем перемешивания биогумуса с водой при массовом соотношении 1:10.

Аналогичным образом были проведены эксперименты по осуществлению предлагаемого изобретения с выходящими за рамки граничных значений соотношения бурого угля и активирующей добавки (1:0,01-0,05) и размера частиц измельченного бурого угля или измельченных отходов бурого угля (0,001-5 мм), а так же соотношения биогумуса и воды в водной суспензии биогумуса (1:5-10).

В результате этих экспериментов было установлено:

- использование активирующей добавки в количестве меньшем, чем 0,01 от массы измельченного бурого угля, существенно замедляет процесс его активации, а более, чем 0,05 является избыточным количеством по сравнению с необходимым для активации бурого угля и приводит к удорожанию буроугольного удобрения;

- при размере частиц измельченного бурого угля меньшем, чем 0,001 мм, требуются очень мощные скоростные мельницы, что удорожает процесс, а при более чем 5 мм процесс активации частиц бурого угля замедляется и ограничивает механизированное внесение такого удобрения в почву с помощью стандартного сельхозоборудования, например зерновых сеялок, отверстия которых отрегулированы на размер зерна злаков (в основном не более 5 мм);

- при массовом соотношении биогумуса и воды в водной бактериальной суспензии, при котором воды меньше 5 частей, получается густая суспензия, которую труднее переносить на измельченный бурый уголь, чем жидкую;

- при массовом соотношении биогумуса и воды в водной бактериальной суспензии, при котором воды больше чем 10 частей, увеличивается влажность измельченного бурого угля и он начинает комковаться, что затрудняет механизированный способ внесения его в почву при использовании стандартного сельхозоборудования (зерновых сеялок).

В прилагаемой таблице 1 приведены примеры получения заявляемого буроугольного удобрения.

В таблице 2 приведены данные по выявлению влияния биогумуса и предлагаемого буроугольного удобрения, содержащего измельченный бурый уголь и биогумус, на урожайность зерновых (ржи, пшеницы, кукурузы и ячменя).

В таблице 3 приведены данные по выявлению влияния биогумуса и предлагаемого буроугольного удобрения, содержащего измельченный отходы бурого угля и биогумус, на урожайность картофеля.

Как видно из таблицы 1, смесь измельченного бурого угля (или измельченных отходов бурого угля) с активирующей добавкой - биогумусом или с водной суспензией биогумуса, полученная заявляемым способом, достаточно активирована во всех приведенных в этой таблице примерах 1-6, выбранных в рамках граничных значений соответствующего массового соотношения бурого угля и активирующей добавки (1:0,01-0,05) и размера частиц измельченного бурого угля или измельченных отходов бурого угля (0,001-5 мм), а так же соответствующего массового соотношения биогумуса и воды в его водной бактериальной суспензии (1:5-10), указанных в формуле.

Из таблицы 2 видно, что заявляемое буроугольное удобрение, содержащее измельченный бурый уголь и активирующую добавку - биогумус, по влиянию на урожайность зерновых культур превосходит биогумус.

Из таблицы 3 видно, что предлагаемое буроугольное удобрение, содержащее измельченный отходы бурого угля и активирующую добавку - биогумус, по влиянию на урожайность картофеля превосходит биогумус.

Как видно из таблицы 2 данного описания и таблицы 1 описания прототипа, заявляемое буроугольное удобрение, содержащее измельченный бурый уголь и активирующую добавку - биогумус, по влиянию на урожайность ячменя превосходит гумат натрия, бурый уголь и прототип.

Таким образом, заявляемое изобретение не только повышает урожайность сельскохозяйственных культур, но и позволяет производить его в любых количествах и у сельхозпроизводителя любого ранга от огородника до крупного сельскохозяйственного предприятия и, кроме того, расширяет ассортимент используемых органических удобрений.

Источники информации

1. Слащинин Ю.И. “20 мешков картошки с каждой сотки”, г.Санкт-Петербург, 1995 г.

2. Лозановская И.Н. с соавт. “Почвоведение”, М., 1993 г., №4, с.117-121.

3. Российский патент RU 2111195, C 05 F 11/02, опубликован 1998 г.

Таблица 1. Примеры получения заявляемого биоактивированного буроугольного (углегуминового) удобрения.
	Биологический активатор и его доза на 1 т угля	Характеристика смеси биоактивированного измельченного бурого угля	Характеристика смеси биоактивированных измельченных отходов бурого угля
1.	Биогумус 10 кг	Достаточно активирована	-
2.	Биогумус 25 кг	Достаточно активирована	-
3.	Биогумус 50 кг	Достаточно активирована	-
4.	Водная суспензия биогумуса (5:1)50 л	Достаточно активирована	-
5.	Биогумус 25 кг	-	Достаточно активирована
6.	Водная суспензия биогумуса (10:1)50 л	-	Достаточно активирована

Таблица 2. Влияние биогумуса и предлагаемого буроугольного (углегуминового) удобрения на урожайность зерновых
	Злак	Урожай, ц/га	Прибавка урожая, ц/га	Удельная прибавка урожая, ц з./т у добр.
Контроль (чистый пар без удобрений)	Рожь	12,3	-	-
Биогумус 30 ц/га	Рожь	17,7	+5,4	1,8
Биогумус 60 ц/га	Рожь	18,7	+6,4	1,6
Биогумус 90 ц/га	Рожь	20,0	+7,7	0,85
Предлагаемое углегуминовое удобрение 30 ц/га	Рожь	40,1	+27,8	9,1
Контроль (чистый пар без удобрений)	Пшеница	17,4	-	-
Биогумус 30 ц/га	Пшеница	24,2	+6,8	2,27
Биогумус 60 ц/га	Пшеница	26,5	+9,1	1,5
Биогумус 90 ц/га	Пшеница	33,2	+14,8	1,65
Предлагаемое углегуминовое удобрение 30 ц/га	Пшеница	50,6	+33,2	10,17
Контроль (земля картофельного поля)	Кукуруза	20,0	-	-
Биогумус 30 ц/га	Кукуруза	33,5	+13,5	4,5
Биогумус 50 ц/га	Кукуруза	65,0	+45,0	9,0
Биогумус 80 ц/га	Кукуруза	80,4	+60,4	7,5
Предлагаемое углегуминовое удобрение 30 ц/га	Кукуруза	90,0	+70,0	23,0
Контроль (земля картофельного поля)	Ячмень	11,8	-	-
Биогумус 30 ц/га	Ячмень	18,9	+7,1	2,37
Биогумус 60 ц/га	Ячмень	21,6	+9,8	1,63
Биогумус 90 ц/га	Ячмень	27,2	+15,4	1,7
Предлагаемое углегуминовое удобрение 30 ц/га	Ячмень	41,1	+29,3	9,4

Таблица 3. Влияние биогумуса и предлагаемого буроугольного (углегуминового) удобрения на урожайность картофеля
	Сорт	Урожайность, ц/га	Прибавка урожая, ц/га	Удельная прибавка урожая, ц/ц удобрения
Без удобрения (контроль)	“Невский”	210	-	-
Биогумус 50 ц/га	“Невский”	280	+70	1,5
Биогумус 100 ц/га	“Невский”	323	+113	1,2
Предлагаемое углегуминовое удобрение 50 ц/га	“Невский”	500	+290	5,8
Без удобрения (контроль)	“Ласунок”	260	-	-
Биогумус 50 ц/га	“Ласунок”	410	+150	3,1
Биогумус 100 ц/га	“Ласунок”	460	+200	2,1
Предлагаемое углегуминовое удобрение 50 ц/га	“Ласунок”	850	+590	11,8
Без удобрения (контроль)	“Детскосельский”	135	-	-
Биогумус 20 ц/га	“Детскосельский”	166	+31	1,55
Биогумус 40 ц/га	“Детскосельский”	182	+47	1,2
Биогумус 60 ц/га	“Детскосельский”	187	+52	0,8
Предлагаемое углегуминовое удобрение 50 ц/га	“Детскосельский”	495	+360	7,2