ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2112763

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО БИОСТИМУЛЯТОРА РОСТА И РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ ИЗ ГУМУСОСОДЕРЖАЩИХ ВЕЩЕСТВ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО БИОСТИМУЛЯТОРА РОСТА И РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ
ИЗ ГУМУСОСОДЕРЖАЩИХ ВЕЩЕСТВ

Имя изобретателя: Титов И.Н.; Шишова Т.И.; Денисов А.А.; Феоктистов В.И.; Дамиров И.И. 
Имя патентообладателя: Титов Игорь Николаевич; Шишова Татьяна Ивановна
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1996.10.01 

Изобретение: способ относится к сельскому хозяйству и предназначен для получения жидких биостимулирующих препаратов из гумусосодержащих веществ, а именно из компостов. Сущность изобретения: гумусосодержащие вещества подвергают щелочной экстракции с последующей нейтрализацией вытяжки. Предлагается в качестве исходного гумусосодержащего вещества использовать предварительно подготовленные из навозных отходов животноводческих предприятий компосты, из которых дополнительно выделяют водную бактериальную суспензию, которую отделяют от твердой фракции компоста. Твердую фракцию подвергают щелочной экстракции 0,1 - 1,0 н. раствором щелочи при температуре 20 - 50oC с последующим отделением жидкого экстракта, который смешивают с бактериальной суспензией и отстаивают для получения жидкого целевого продукта. Предложенный способ обеспечивает повышение качества и увеличение выхода целевого продукта, снижение материальных затрат и энергоресурсов на его получение, повышение экономичности промышленного производства.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при получении жидких препаратов из гумусосодержащих субстратов, а именно из компостов.

Известен способ получения жидкого гуминового препарата путем замачивания вермикомпоста в воде и последующего отделения жидкой фракции [1]. Способ позволяет получить жидкий препарат, содержащий водорастворимые вещества (питательные микро- и макроэлементы и некоторые физиологически активные вещества), а также споры почвенных бактерий, которые при внесении в почву размножаются и способствуют обогащению почвы необходимыми для роста и развития растений веществами.

Недостатком этого способа является низкое качество получаемого препарата из-за его невысокой ростовой активности. Кроме того, при этом способе имеет место малый выход целевого продукта, т.к. концентрация питательных элементов и веществ, необходимых для активизации роста растений веществ в получаемой жидкой суспензии, довольно незначительна.

Наиболее близким к предлагаемому способу является известный способ получения жидкого биостимулятора роста и развития растений из гумусосодержащих веществ путем щелочной экстракции с последующей нейтрализацией вытяжки [2]. Процесс ведется при высокой температуре (100oC), в качестве исходного сырья используется горючее ископаемое (бурый уголь).

Недостатком указанного способа является то, что извлекаемые из бурого угля гуминовые вещества подвергаются довольно жестким химическим воздействиям, приводящим к модификации и гидролизу их полимерных молекул, что снижает качество препарата. Кроме того, при использовании данного способа имеет место сравнительно низкий выход целевого продукта, так как в его состав входят практически только гуминовые вещества. Недостатком гуминовых препаратов, получаемых из бурого угля, низинного торфа и сапропеля (озерного ила), является также то, что они, как правило, содержат в своем составе большое количество тяжелых металлов. Кроме того, технологический процесс имеет высокую энергоемкость и требует больших материальных затрат на оборудование и теплоносители. В результате этого указанный способ имеет низкую экономичность при реализации его в промышленных масштабах.

Цель изобретения - повышение качества и увеличение выхода целевого продукта, снижение материальных затрат и энергоресурсов на его получение, повышение экономичности промышленного производства.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения жидкого биостимулятора роста и развития растений из гумусосодержащих веществ путем щелочной экстракции с последующей нейтрализацией вытяжки, согласно изобретению, в качестве исходного гумусосодержащего вещества используют навозные отходы животноводческих предприятий, предварительно прошедшие биотехнологическую переработку для получения компоста, дополнительно из компоста выделяют водную бактериальную суспензию, для получения которой компост замачивают в воде, экстрагируют из него бактериальную массу в водный раствор, полученную бактериальную суспензию отделяют от твердой фракции компоста, а щелочной экстракции подвергают полученную твердую фракцию, причем экстракцию выдержки проводят 0,1 - 1,0 н. раствором щелочи при температуре 20 - 50oC с последующим отделением жидкого экстракта, при этом последний смешивают с бактериальной суспензией и отстаивают для получения целевого продукта.

При этом нейтрализации подвергают щелочной экстракт перед смешиванием его с бактериальной суспензией; нейтрализации подвергают смесь щелочного экстракта с бактериальной суспензией; оставшуюся после отделения жидкого щелочного экстракта твердую фракцию заливают водой с температурой 30 - 50oC в объеме, равном объему используемого для экстракции раствора щелочи. Полученную смесь перемешивают, отстаивают и жидкую промывочную суспензию смешивают с ранее выделенным щелочным экстрактом, а нейтрализации подвергают смесь щелочного экстракта с промывочной суспензией. Операцию получения промывочной суспензии повторяют не менее чем два раза; предварительную биотехнологическую переработку отходов для получения компоста проводят методами вермикультивирования, твердофазной ферментации или естественного компостирования; используют компосты с влажностью 45 - 65%. Для получения водной смеси компоста используют воду с температурой, равной 30 - 35oC; водную смесь компоста получают при объемном соотношении компост - вода, равном от 1:3 до 1:5; отделение бактериальной массы производят отстаиванием, фильтрацией, сепарированием или центрифугированием; отстаивание водной смеси компоста для получения бактериальной суспензии проводят в течение 30 мин; в качестве щелочи используют едкий литий, едкий калий, едкий натрий или водный раствор аммиака; объемное соотношение долей осадка и щелочного раствора составляет от 1:10 до 1: 20 в зависимости от влажности первого; отстаивание смеси щелочного раствора с осадком компоста для получения жидкого экстракта проводят в течение 30 мин; нейтрализацию проводят до значения pH среды, равного 7 - 8; нейтрализацию производят с помощью неорганических кислот, предпочтительно азотной кислотой; нейтрализацию производят с помощью органических кислот, таких, как щавелевая, яблочная, лимонная или янтарная. Для нейтрализации используют предпочтительно лимонную или янтарную кислоты; отстаивание смеси нейтрализованного экстракта с бактериальной суспензией проводят в течение 10 - 12 ч; полученную бактериальную суспензию до перемешивания ее с экстрактом хранят при температуре 30 - 35oC.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается новой совокупностью признаков, состоящих в том, в качестве исходного гумусосодержащего вещества используют навозные отходы животноводческих предприятий, предварительно прошедшие биотехнологическую переработку для получения компоста, дополнительно из компоста выделяют водную бактериальную суспензию, для получения которой компост замачивают в воде, экстрагируют из него бактериальную массу в водный раствор. Полученную бактериальную суспензию отделяют от твердой фракции компоста, а щелочной экстракции подвергают полученную твердую фракцию, причем экстракцию выдержки проводят 0,1 - 1,0 н. раствором щелочи при температуре 20 - 50oC с последующим отделением жидкого экстракта, при этом последний смешивают с бактериальной суспензией и отстаивают для получения целевого продукта. При этом нейтрализации подвергают щелочной экстракт перед смешиванием его с бактериальной суспензией; нейтрализации подвергают смесь щелочного экстракта с бактериальной суспензией; оставшуюся после отделения жидкого щелочного экстракта твердую фракцию заливают водой с температурой 30 - 50oC в объеме, равном объему используемого для экстракции раствора щелочи. Полученную смесь перемешивают, отстаивают и жидкую промывочную суспензию смешивают с ранее выделенным щелочным экстрактом, а нейтрализации подвергают смесь щелочного экстракта с промывочной суспензией. Операцию получения промывочной суспензии повторяют не менее чем два раза; предварительную биотехнологическую переработку отходов для получения компоста проводят методами вермикультивирования, твердофазной ферментации или естественного компостирования; используют компосты с влажностью 45 - 65%; для получения водной смеси компоста используют воду с температурой, равной 30 - 35oC. Водную смесь компоста получают при объемном соотношении компост-вода, равном от 1 : 3 до 1 : 5; отделение бактериальной массы производят отстаиванием, фильтрацией, сепарированием или центрифугированием. Отстаивание водной смеси компоста для получения бактериальной суспензии в течение 30 мин; в качестве щелочи используют едкий литий, едкий калий, едкий натрий или водный раствор аммиака. Объемное соотношение долей осадка и щелочного раствора составляет от 1:10 до 1:20 в зависимости от влажности первого; отстаивание смеси щелочного раствора с осадком компоста для получения жидкого экстракта проводят в течение 30 мин; нейтрализацию проводят до значения pH среды, равного 7 - 8; нейтрализацию производят с помощью неорганических кислот, предпочтительно азотной кислотой; нейтрализацию производят с помощью органических кислот, таких, как щавелевая, яблочная, лимонная или янтарная; для нейтрализации используют предпочтительно лимонную или янтарную кислоты; отстаивание смеси нейтрализованного экстракта с бактериальной суспензией проводят в течение 10 - 12 ч. Полученную бактериальную суспензию до перемешивания ее с экстрактом хранят при температуре 30 - 35oC.

Указанные обстоятельства свидетельствуют о соответствии заявленного технического решения критерию "новизна".

Сравнение предлагаемого устройства с известными показывает, что оно для специалиста не следует явным образом из уровня техники, что свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию "изобретательский уровень".

Предлагаемое техническое решение является промышленно применимым и используется в промышленных масштабах на ряде сельскохозяйственных предприятий (животноводческих комплексов) Российской Федерации и Республики Беларусь.

Получение жидкого биостимулятора роста и развития растений из гумусосодержащих веществ производится следующим образом.

Исходное гумусосодержащее вещество (навозные отходы животноводческих предприятий) предварительно подвергают биотехнологической переработке методами вермикультивирования, твердофазной ферментации или естественного компостирования для получения компоста.

Из полученного компоста выделяют водную бактериальную суспензию. С этой целью компост загружают в емкость, замачивают водой и полученную водную смесь хорошо перемешивают. Оптимальная влажность компоста - 45 - 65%, что соответствует стандартизированной влажности товарного компоста: при влажности ниже 45% имеет место денатурация гуминовых веществ, влажность более 65% при хранении компоста в буртах практически не имеет места. Замачивание компоста предпочтительно производить водой при температуре 30 - 35oC, т.к. это способствует оптимальным условиям для роста биомассы микробно-грибного сообщества в водной суспензии и также способствует сохранению нативности некоторых лабильных физиологически активных веществ. Объемное соотношение компост - вода желательно поддерживать в диапазоне от 1:3 до 1:5, т.к. при этом обеспечивается максимальный "коэффициент полезного действия" технологического процесса получения бактериальной суспензии. При перемешивании водной смеси компоста происходит извлечение (экстрагирование) из него бактериальной массы, а также водорастворимых веществ, содержащих питательные макро- и микроэлементы, фитогормоны и другие биологически активные вещества, благотворно влияющие на физиологические процессы в растениях. Прирост биомассы экстрагированных в водную среду микроорганизмов продолжается в дальнейшем в процессе хранения (настаивания) бактериальной суспензии в отдельной емкости до конца технологического процесса. Обогащение водной суспензии почвенными микроорганизмами способствует повышению качества конечного целевого продукта.

После перемешивания водную бактериальную суспензию отделяют от твердой фракции компоста путем отстаивания, фильтрации, сепарирования или центрифугирования. При этом оптимальное время отстаивания смеси составляет 30 мин. За это время происходит достаточно качественное разделение смеси на жидкую фракцию и осадок, большее время отстаивания практически не влияет на физико-химический и бактериальный состав суспензии, но увеличивает продолжительность технологического цикла. Полученную водную фракцию - бактериальную суспензию сливают в отдельную емкость и хранят до конца технологического процесса.

Твердую фракцию компоста подвергают щелочной экстракции. С этой целью в емкость, содержащую твердую фракцию, вносят навеску сухой щелочи и заливают воду до получения конечной концентрации щелочи в реакционной смеси 0,1 - 1,0 н. и достижения температуры смеси 20 - 50oC. Указанные концентрация и температура щелочного раствора являются необходимыми с точки зрения эффективности процесса, их величины получены экспериментальным путем. Необходимое количество щелочи для получения указанной конечной концентрации определяется расчетным путем.

Полученную смесь хорошо перемешивают и отстаивают для отделения щелочного экстракта. Надосадочную жидкость (щелочной экстракт) сливают в отдельную емкость. При этом можно полученный щелочной экстракт нейтрализовать раствором кислоты и после этого смешать его с ранее полученной бактериальной суспензией. Для повышения стабильности препарата при хранении его в условиях высоких температур окружающей среды (более 20 - 25oC) можно подвергать нейтрализации смесь щелочного экстракта с бактериальной суспензией. При этом происходит лизирование большей части микрофлоры, что предотвращает в дальнейшем брожение готового жидкого препарата. Кроме того, в процессе лизиса бактерий имеет место выделение ими дополнительных питательных веществ, полезных для улучшения ростовых свойств растений.

Полученную тем или иным путем смесь щелочного экстракта и бактериальной суспензии перемешивают и отстаивают. Недостаточная жидкость представляет собой жидкий целевой продукт, который сливают и расфасовывают в тару.

Для повышения качества целевого продукта оставшийся после отделения жидкого щелочного экстракта осадок заливают водой с температурой 30 - 50oC в объеме, равном объему используемого для экстракции раствора щелочи. Температура 30 - 50oC является в данном случае оптимальной и установлена экспериментальным путем. Полученную смесь хорошо перемешивают и отстаивают. Надосадочную жидкость (промывочную суспензию) смешивают с ранее выделенным щелочным экстрактом. Эту операцию повторяют не менее чем два раза. Нейтрализации подвергают смесь щелочного экстракта с промывочными суспензиями (перед смешением с бактериальной суспензией), либо конечную смесь щелочного экстракта, промывочных суспензий и бактериальной суспензии.

Для щелочной экстракции может использоваться едкий литий, едкий калий, едкий натрий или водный раствора аммиака. Обработка осадка компоста указанными щелочными растворами наиболее эффективна, т.к. при этом происходит образование водорастворимых солей гуматов. Обработка осадка, например, раствором гидроксида кальция дает меньший эффект, т.к. гуматы кальция плохо растворимы в воде. Оптимальное объемное соотношение долей осадка и щелочного раствора составляет от 1:10 до 1:20 в зависимости от влажности осадка. Отстаивание смеси щелочного раствора с осадком компоста производят в течение 30 мин. Этого времени достаточно для разделения смеси, большее время отстаивания увеличивает продолжительность технологического цикла.

Нейтрализацию щелочного экстракта, его смеси с промывочными суспензиями или конечной смеси экстракта, промывочных суспензий и бактериальной суспензии производят до значения pH среды, равного 7 - 8. Указанные значения pH среды являются оптимальными с точки зрения сохранения нативности биологически активных веществ и жизнеспособности спор почвенной микрофлоры в готовом препарате. При этом нейтрализацию можно производить с помощью неорганических кислот. Предпочтительной является азотная кислота, т.к. при ее применении образуются селитры, полезные в качестве питательных веществ для растений. Использование для нейтрализации, например, соляной кислоты менее эффективно, т.к. при этом образуются хлориды, а применение серной кислоты приводит к образованию сульфатов. Наличие как тех, так и других солей в готовом препарате нежелательно при обработке почвы и растений. Использование, например, ортофосфорной кислоты приводит к ухудшению органолептических свойств препарата - появлению неприятного запаха.

Для нейтрализации могут быть использованы и органические кислоты, такие, как щавелевая, яблочная, лимонная, янтарная. При этом наиболее предпочтительным является использование лимонной или янтарной кислоты. Лимонная кислота придает препарату более высокое качество, так как при нейтрализации образуются хелатные соединения с питательными макро- и микроэлементами. Использование же янтарной кислоты усиливает ростовые свойства препарата, т.к. она сама по себе является стимулятором роста растений.

Отстаивание смеси нейтрализованного экстракта (нейтрализованной смеси экстракта с промывочными суспензиями) с бактериальной суспензией производится в течение 10-12 ч: этого времени вполне достаточно для эффективного разделения смеси и выделения целевого продукта. При этом бактериальную суспензию до перемешивания ее с экстрактом хранят в отдельной емкости при температуре 30-35oC.

В качестве гуммусосодержащего сырья можно использовать зоокомпост, или биоперегной, получаемый биотехнологической утилизацией из органических отходов (навоза) беспозвоночными животными, в частности личинками синантропной мухи. Зоокомпост представляет собой прекрасное органическое удобрение, обладающее пестицидным действием. Поэтому экстракты из зоокомпоста, получаемые по предлагаемому способу, будут обладать биопестицидными свойствами.

Также в качестве гумусосодержащих субстратов для получения экстрактов по предлагаемому способу можно использовать компосты.

ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СПОСОБА

Пример 1. В сосуд емкостью 250 л помещают навеску в 10 кг компоста с влажностью 45%. Затем его замачивают 3-5 объемами воды (30-50 л) при температуре 30-35oC, смесь перемешивают и отстаивают 30 мин, получая водную бактериальную вытяжку содержащую водорастворимые вещества самого вермикомпоста и суспензию почвенных микроорганизмов - микробиоценоза компоста. Эту водную вытяжку сливают в отдельную емкость-накопитель 1 и оставляют при температуре 30-35oC. К осадку замоченного компоста добавляют 20 объемов (200 л) 0,2 н. раствора едкого калия при температуре 40-50oC, смесь перемешивают и отстаивают 30 мин, получая щелочной экстракт коричневого цвета, который сливают (перекачивают) в емкость-накопитель 2. Оставшийся осадок заливают таким же объемом (200 л) воды с температурой 40-50oC, перемешивают и вновь отстаивают 30 мин, получая первую водную промывочную вытяжку, которую также сливают (перекачивают) в накопитель 2. Затем оставшийся осадок компоста заливают вновь таким же объемом (200 л) воды с температурой 40-50oC и процедуру повторяют, получая вторую промывочную вытяжку, которую также сливают в накопитель 2.

Щелочной экстракт, объединенный в накопительной емкости 2 с водными промывочными суспензиями, нейтрализуют раствором азотной кислоты до значения pH среды 7 - 8, получая нейтрализованную водную вытяжку. Далее к нейтрализованной вытяжке добавляют из накопителя 1 бактериальную суспензию. Полученную таким образом общую водную вытяжку перемешивают и отстаивают в течение ночи и разливают полученный жидкий препарат из компоста в тару.

Оставшийся осадок по безотходной технологии используют в дальнейшем для получения препаратов гуминовых кислот, фульвокислот и гумина в виде жидких, пастообразных или сухих препаратов.

Пример 2. То же, что и в примере 1, но только вместо едкого калия к осадку замоченного компоста добавляют 200 л 0,2 н. раствора едкого натрия и при температуре 40-50oC смесь перемешивают и отстаивают 30 мин, получая щелочной экстракт. Нейтрализацию проводят также раствором азотной кислоты до значения pH среды 7 - 8.

Пример 3. То же, что и в примере 1, только вместо едкого калия к осадку замоченного компоста добавляют 200 л 0,2 н. раствора аммиака.

Аналогичным образом были проведены другие опыты по осуществлению предлагаемого способа с использованием как граничных значений (концентрация щелочи 0,1-1,0 н. и температура реакционной смеси 20-50oC), средних значений (концентрация раствора щелочи 0,15 н. и температура реакционной смеси 30-50oC), так и выходящих за рамки граничных значений (концентрации растворов щелочи 0,01-0,05 и 1,05-1,10 н. и температура реакционной среды 10-15oC и 55-90oC).

Для промышленного производства жидкого препарата может быть применена линия, основанная на использовании промышленной стиральной машины типа КП-019. Также возможно для этих целей использование стандартных сосудов-реакторов емкостью 630 л и более.

В результате экспериментов было установлено:

  • при получении водной вытяжки из компоста при температуре 20-35oC в водную фазу экстрагируется только 2-3% водорастворимых веществ самого компоста;

  • при концентрации раствора щелочи ниже 0,1 н. снижается экстрагируемость гуминовых веществ из гранул компоста, а при концентрации щелочи выше 1,0 н. экстрагируемость гуматов и фульвокислот усиливается, но при этом происходят потери некоторых лабильных биологически активных веществ компоста;

  • при температуре реакционной смеси ниже 20oC экстракция гуминовых веществ происходит значительно медленнее, что снижает качество жидкого препарата и увеличивает время на его производство, а при температуре выше 60oC в щелочной среде происходит гидролиз гуминовых веществ, а также инактивация некоторых биологически активных веществ и лизирование клеток представителей почвенной микрофлоры.

Предлагаемый способ в настоящее время широкого применяется в промышленных масштабах для получения ценного высокоэффективного стимулятора роста и развития растений. Производство препарата заявленным способом осуществляется на ряде сельскохозяйственных предприятий (животноводческих комплексах) в Российской Федерации (Владимирской, Ростовской, Ленинградской и Московской областях, Удмуртской Республике) и в Республике Беларусь (Минской, Витебской областях).

Исходное сырье - компост представляет собой не только ценное органическое и экологически чистое удобрение. Его можно рассматривать в качестве натурального сырья не только гуминовых веществ, но и целого ряда природных биологически активных веществ, которые отсутствуют и в торфе, и в буром угле. Предлагаемый способ позволяет извлечь практически все компоненты компоста в водорастворимом состоянии: гуминовые кислоты, фульвокислоты, витамины, регуляторы роста и развития растений, бактерио- и фунгициды, а также микро- и макроэлементы и споры почвенных микроорганизмов.

Жидкий препарат из компоста, полученный по предлагаемому способу, представляет собой темно-коричневую жидкость без запаха. Применение его в сельскохозяйственной практике экологически безопасно как для человека, так и для животных и почвенной микрофлоры.

Он обладает следующими важными свойствами:

  • повышает всхожесть семян и энергию прорастания;

  • стимулирует корнеобразование, рост и развитие растений;

  • повышает урожайность сельскохозяйственных культур;

  • снижает количество нитратов в растениях;

  • угнетает некоторые бактериальные и грибковые возбудители болезней растений.

Данные исследований, подтверждающие приведенные свойства жидкого препарата из компоста, приведены в табл. 1-5.

Биологическая активность жидкого препарата, полученного заявляемым способом, была проверена в условиях выщелоченных черноземов на сахарной свекле сорта "Рамонская односеменная 47" во ВНИИ рапса (г. Липецк). Обработку посевов проводили в период интенсивного роста корней с помощью внекорневой подкормки (опрыскивание листовой поверхности) в дозе 1-2 л/га. Результаты полевых опытов представлены в табл. 1. Из приведенных в табл. 1 данных видно, что жидкий препарат из компоста на примере сахарной свеклы стимулирует корнеобразование, рост и развитие растений.

Оценка жидкого препарата из компоста на фунгицидную активность in vitro осуществлялась во ВНИИ фитопатологии (п. Одинцово, Московская обл.). Оценивали in vitro действие этого препарата на возбудителей, вызывающих корневые гнили и увядания: Fusarium graminearum, Rhizoctonia solani; на возбудителя серой гнили Botrytis cinerea; на возбудителя септориоза Septoria nodorum; на возбудителя пирикуляриоза Pyricularia oryzae. Параллельно оценивали чувствительность к данному препарату возбудителя гоммоза хлопчатника Xanthomnas malvacearum. Препарат вносили в расплавленный картофельно-глюкозный агар в различных концентрациях. Эффективность действия препарата устанавливали по степени угнетения роста колоний патогенов из высечки культуры, помещенной на среду с препаратом. В качестве эталонов использовали широкоизвестные фунгициды: ТМТД, бенлат и фоликур. Полученные данные приведены в табл. 2, из которых видно, что тестируемый жидкий препарат из компоста при определенных концентрациях оказывал in vitro значительный фунгицидный эффект на F. nivale, R. solani, B. cinerea, S. nodorum, R. oryzae и менее выраженный на F. graminearum. Обнаружено бактерицидное действие на X. malvacearum. Таким образом, жидкий препарат из компоста может применяться при протравливании семян для устранения семенных инфекций.

В табл. 3 представлены данные по влиянию обработки жидким препаратом из компоста на некоторые биохимические показатели овощной продукции, выращенной в условиях орошения. Однократная обработка жидким препаратом в дозе 3-5 л/га, разведенным в воде в 100 раз, приводила к увеличению урожая овощей до 20%. При этом происходило увеличение накопления сухих веществ, повышение процентного содержания сахаров и витамина C при одновременно существенном снижении содержания нитратов и овощной продукции (в 2,0-4,5 раза).

Проведены полевые испытания жидкого препарата по обработке семян и растений в фазе колошения зерновых культур в условиях северной и центральной агроклиматических зон Тамбовской области (табл. 4). Было установлено, что замачивание семян жидким препаратом в дозе 1 л/т семян и внекорневая подкормка растений в дозе 0,8 л/га повышали урожай зерновых на 3,9-16,5%.

В табл. 5 представлены данные по влиянию обработки семян жидким препаратом из компоста на их всхожесть, из которых видно, что жидкий препарат, разведенный водой, повышал всхожесть семян вики, овса, сахарной свеклы и моркови, кормовой свеклы и пшеницы.

Осуществление предлагаемого способа получения жидкого препарата из гумусосодержащих веществ не требует специального оборудования (автоклавы, центрифуги) и катализаторов. Щелочная экстракция проводится при температуре 20-50oC, что значительно снижает энергоемкость, металлоемкость и материальные затраты, повышая тем самым экономичность способа получения жидкого препарата. При этом, как показывают результаты приведенных опытов, получают жидкий препарат с высокой активностью, который стимулирует корнеобразование, рост и развитие растений, повышает всхожесть семян и урожайность культур, снижает количество нитратов в сельскохозяйственной продукции. Кроме того, в нем присутствуют выраженные бактерио- и фунгицидные активности, позволяющие при протравливании семян устранять некоторые семенные инфекции.

После получения по предлагаемому способу жидкого препарата из компоста оставшийся осадок по безотходной технологии используют в дальнейшем для получения гуматов, гуминов и фульвокислот в виде концентрированных водных растворов, паст, сухих порошков или удобрительных паст.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения жидкого биостимулятора роста и развития растений из гумусосодержащих веществ путем щелочной экстракции с последующей нейтрализацией вытяжки, отличающийся тем, что в качестве исходного гумусосодержащего вещества используют навозные отходы животноводческих предприятий, предварительно прошедшие биотехнологическую переработку для получения компоста, дополнительно из компоста выделяют водную бактериальную суспензию, для получения которой компост замачивают в воде, экстрагируют из него бактериальную массу в водный раствор, полученную бактериальную суспензию отделяют от твердой фракции компоста, а щелочной экстракции подвергают полученную твердую фракцию, причем экстракцию выдержки проводят 0,1 - 1,0 н. раствором щелочи при 20 - 50oC с последующим отделением жидкого экстракта, при этом последний смешивают с бактериальной суспензией и отстаивают для получения целевого продукта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нейтрализации подвергают щелочной экстракт перед смешиванием его с бактериальной суспензией.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что нейтрализации подвергают смесь щелочного экстракта с бактериальной суспензией.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что оставшуюся после отделения жидкого щелочного экстракта твердую фракцию заливают водой с температурой 30 - 50oC в объеме, равном объему используемого для экстракции раствора щелочи, полученную смесь перемешивают, отстаивают и жидкую промывочную суспензию смешивают с ранее выделенным щелочным экстрактом, а нейтрализации подвергают смесь щелочного экстракта с промывочной суспензией.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что операцию получения промывочной суспензии повторяют не менее чем два раза.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительную биотехнологическую переработку отходов для получения компоста проводят методами вермикультивирования, твердофазной ферментации или естественного компостирования.

7. Способ по п.1 или п.6, отличающийся тем, что используют компосты с влажностью 45 - 65%.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что для получения водной смеси компоста используют воду с температурой, равной 30 - 35oC.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что водную смесь компоста получают при объемном соотношении компост:вода, равном от 1 : 3 до 1 : 5.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что отделение бактериальной массы производят отстаиванием, фильтрацией, сепарированием или центрифугированием.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что отстаивание водной смеси компоста для получения бактериальной суспензии проводят в течение 30 мин.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве щелочи используют едкий литий, едкий калий, едкий натрий или водный раствор аммиака.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что объемное соотношение долей осадка и щелочного раствора составляет от 1 : 10 до 1 : 20 в зависимости от влажности первого.

14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отстаивание смеси щелочного раствора с осадком компоста для получения жидкого экстракта проводят в течение 30 мин.

15. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что нейтрализацию проводят до значения pH среды, равного 7 - 8.

16. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что нейтрализацию производят с помощью неорганических кислот, предпочтительно азотной кислотой.

17. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что нейтрализацию производят с помощью органических кислот, таких как щавелевая, яблочная, лимонная или янтарная.

18. Способ по п.13, отличающийся тем, что для нейтрализации используют предпочтительно лимонную или янтарную кислоты.

19. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что отстаивание смеси нейтрализованного экстракта с бактериальной суспензией проводят в течение 10 - 12 ч.

20. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученную бактериальную суспензию до перемешивания ее с экстрактом хранят при температуре 30 - 35oC.

Версия для печати
Дата публикации 04.03.2007гг


вверх