RU2054404C1 - Organomineral fertilizer - Google Patents

Organomineral fertilizer Download PDF

Info

Publication number
RU2054404C1
RU2054404C1 SU5056400A RU2054404C1 RU 2054404 C1 RU2054404 C1 RU 2054404C1 SU 5056400 A SU5056400 A SU 5056400A RU 2054404 C1 RU2054404 C1 RU 2054404C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fertilizer
soil
lignin
nitrogen
binder
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.И. Лясковский
К.Н. Овчинникова
Л.З. Назирова
Original Assignee
Малое совместное предприятие "Бинор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Малое совместное предприятие "Бинор" filed Critical Малое совместное предприятие "Бинор"
Priority to SU5056400 priority Critical patent/RU2054404C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2054404C1 publication Critical patent/RU2054404C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Fertilizers (AREA)

Abstract

FIELD: fertilizers. SUBSTANCE: organomineral fertilizer has organic component, mineral component (N, P, K, Mg) and trace elements (Mo, Mn) and, additionally, calcium, elemental sulfur, chlorocholine chloride, dimethylsulfoxide and binder. Organic component - modified hydrolyzed lignin where humic carbon content is 25-46 wt.-% of total carbon at the following ratio of active substances in fertilizer, wt.-%: nitrogen 8-14; phosphorus 6-9; potassium 6-9; calcium 20-28; magnesium 2.3-3.2; elemental sulfur 2.7-4.0; molybdenum 0.04-0.06; manganese 0.13-0.20; chlorocholine chloride 0.43-0.54; dimethylsulfoxide 1.4-2.0; modified hydrolyzed lignin 32-47, and binder 1-3. EFFECT: enhanced quality of fertilizer proposed. 4 tbl

Description

Изобретение относится к производству органоминерального удобрения, а именно сложного медленнодействующего органоминерального удобрения, предназначенного для выращивания зерновых культур, в частности пшеницы. The invention relates to the production of organomineral fertilizer, namely, a complex slow-acting organomineral fertilizer intended for growing crops, in particular wheat.

Известно сложное гранулированное минеральное удобрение длительного действия [1] содержащее ядро из питательных элементов (нитроаммофоска, мочевина, кальций углекислый, оксид магния, сера элементарная, молибдат аммония, хлорат марганца), связанных катионоактивным полиуретансемикарбазидом с количеством ионных центров 0,8-1,1 мэкв/г полимера. Ядро гранулы покрыто удобрительным слоем, содержащим фундазол, 2.4-Д-бутиловый эфир, гексахлорциклогексан, хлорхолинхлорид и питательные элементы. Такая гранула покрыта двухслойной оболочкой, первый слой которой, расположенный на удобрительном слое, содержащем фундазол и др. вещества, содержит смесь полиуретансемикарбазида с диметилсульфоксидом, а покровный, второй слой катионоактивный полиуретансемикарбазид. A long-acting complex granular mineral fertilizer is known [1] containing a core of nutrients (nitroammophosk, urea, calcium carbonate, magnesium oxide, elemental sulfur, ammonium molybdate, manganese chlorate) bonded with cationic polyurethanesemicarbazide with a number of ion centers of 0.8-1.1 meq / g of polymer. The core of the granule is covered with a fertilizer layer containing foundationazole, 2.4-D-butyl ether, hexachlorocyclohexane, chlorocholine chloride and nutrients. Such a granule is coated with a two-layer shell, the first layer of which is located on a fertilizer layer containing foundationazole and other substances, contains a mixture of polyurethanesemicarbazide with dimethyl sulfoxide, and the integumentary, second layer is cationic polyurethanesemicarbazide.

Структура данного удобрения позволяет высвобождать необходимые агрохимические вещества по фазам развития растений. Недостатком такого удобрения является применение довольно значительного количества полимера в его составе (8-10 мас. от массы агрохимических веществ), что повышает цену удобрения, а при длительном его применении в почве могут накапливаться продукты разложения этого полимера. The structure of this fertilizer allows you to release the necessary agrochemical substances in the phases of plant development. The disadvantage of this fertilizer is the use of a fairly significant amount of polymer in its composition (8-10 wt.% Of the mass of agrochemical substances), which increases the price of fertilizer, and with prolonged use in the soil, the decomposition products of this polymer can accumulate.

С целью замедления процесса высвобождения питательных веществ из удобрений наиболее целесообразно использовать гидролизный лигнин и продукты его переработки в виде компостов с минеральными удобрениями, в этом случае используются сорбционные свойства гидролизного лигнина. Он удерживает минеральные компоненты, предохраняет их от быстрого вымывания атмосферными осадками и создает условия для их постоянного нахождения в почвенном слое а, следовательно, постепенного усвоения растениями. In order to slow down the process of nutrient release from fertilizers, it is most advisable to use hydrolysis lignin and its processed products in the form of composts with mineral fertilizers, in this case, the sorption properties of hydrolysis lignin are used. It retains mineral components, protects them from rapid washing out by atmospheric precipitation and creates the conditions for their constant presence in the soil layer and, therefore, gradual assimilation by plants.

Известно использование для компостирования гидролизного лигнина различных минеральных удобрений (фосфоритная мука, аммиачная селитра, хлористый калий и многие другие), причем их соотношения определяются потребностями почвы и возделываемой сельскохозяйственной культуры. It is known to use various mineral fertilizers (phosphorite flour, ammonium nitrate, potassium chloride and many others) for composting hydrolytic lignin, and their ratios are determined by the needs of the soil and cultivated agricultural crop.

Известно удобрение на основе лигнина [2] содержащее продукт деструкции гидролизного лигнина, одно или несколько соединений щелочноземельных металлов (гидроокиси или соли Са, Мg, Ва), одно или несколько соединений переходных элементов III-YIII групп периодической системы (соли или окислы Мо, Мn, B, Zn, Co, Cu, Fe) и фосфорсодержащие соединения. Known fertilizer based on lignin [2] containing the degradation product of hydrolytic lignin, one or more alkaline earth metal compounds (hydroxides or salts of Ca, Mg, Ba), one or more compounds of transition elements of the III-YIII groups of the periodic system (salts or oxides of Mo, Mn , B, Zn, Co, Cu, Fe) and phosphorus-containing compounds.

Такое удобрение обладает повышенной эффективностью при применении на бедных гумусом почвах, так как содержит продукт деструкции гидролизного лигнина гумусоподобные вещества. Such a fertilizer is highly effective when applied to humus-poor soils, since it contains humus-like substances from the degradation product of hydrolytic lignin.

Однако это удобрение не содержит весь необходимый комплекс питательных и других веществ, оптимально обеспечивающий развитие злаковых растений, что сказывается на их росте, устойчивости к неблагоприятным условиям и продуктивности. However, this fertilizer does not contain all the necessary complex of nutrients and other substances that optimally ensures the development of cereal plants, which affects their growth, resistance to adverse conditions and productivity.

Известно органо-минеральное удобрение на основе лигнина [3] полученное нитрационным окислением лигнина азотной кислотой в момент ее образования, выделяющейся при взаимодействии смеси порошкообразных лигнина и калиевой селитры в соотношении 1:(1-1,5) с фосфорной кислотой при соотношении количества смеси лигнина и калиевой селитры и фосфорной кислоты 1:(1,7-2,0) в течение 30-60 мин с последующей нейтрализацией углеаммонийными солями. It is known organic-mineral fertilizer based on lignin [3] obtained by nitration oxidation of lignin with nitric acid at the moment of its formation, released during the interaction of a mixture of powdered lignin and potassium nitrate in a ratio of 1: (1-1.5) with phosphoric acid with a ratio of the amount of lignin mixture and potassium nitrate and phosphoric acid 1: (1.7-2.0) for 30-60 minutes, followed by neutralization with carbon ammonium salts.

Химический состав конечного продукта, мас. фосфор общий 32,7-33,2; азот общий 12,8-16,8; азот органический 3,6-3,8; калий 7,6-8,4; органическое вещество 15,1-18,1; карбоксильные группы 12,7-12,9; сумма питательных веществ 70,2-73,5. The chemical composition of the final product, wt. total phosphorus 32.7-33.2; total nitrogen 12.8-16.8; organic nitrogen 3.6-3.8; potassium 7.6-8.4; organic matter 15.1-18.1; carboxyl groups 12.7-12.9; the amount of nutrients 70.2-73.5.

Удобрение содержит набор питательных элементов, состоящих только из фосфора (Р), азота (N), калия (К), а также органического вещества, содержание которого, в т.ч. и Сгум., увеличилось по сравнению с исходным после модификации гидролизного лигнина.The fertilizer contains a set of nutrients consisting only of phosphorus (P), nitrogen (N), potassium (K), as well as organic matter, the content of which, including and C gum. increased compared to the original after the modification of hydrolytic lignin.

Однако такой состав удобрения не обеспечивает активацию обменных процессов в растениях и не оказывает существенного влияния на почвенный поглощающий комплекс, так как в его состав не входят кальций и магний. Именно совместное содержание Са, Мg и органического вещества создает условия, при которых улучшаются физико-химические процессы. However, this composition of the fertilizer does not provide activation of metabolic processes in plants and does not significantly affect the soil absorption complex, since calcium and magnesium are not included in its composition. It is the joint content of Ca, Mg and organic matter that creates the conditions under which the physicochemical processes improve.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является универсальное органоминеральное удобрение биостимулятор [4]
Удобрение содержит органический компонент (не менее 70 мас.) на базе гуминовых кислот, содержащихся в выбранном из ряда веществ: лигнине, буром угле, смеси бурого угля с навозом, торфе или материалах на базе целлюлозы; 0,2-0,5 мас. биостимуляторов в расчете на сухое вещество и остальное до 100 мас. минеральный компонент и микроэлементы.
The closest in technical essence to the invention is a universal organomineral fertilizer biostimulator [4]
The fertilizer contains an organic component (not less than 70 wt.) Based on humic acids contained in a selected of a number of substances: lignin, brown coal, a mixture of brown coal with manure, peat or cellulose-based materials; 0.2-0.5 wt. biostimulants per dry matter and the rest up to 100 wt. mineral component and trace elements.

Минеральный компонент содержит N, P2O5, K2O, а микроэлементы Cu, Fe, Mg, Mo, Co, B, Zn и др.The mineral component contains N, P 2 O 5 , K 2 O, and trace elements Cu, Fe, Mg, Mo, Co, B, Zn, etc.

Биостимуляторы выбраны из групп: рибофлавин, алантоин, триптофан, глютаминовая кислота, алантоиновая кислота и другие. Biostimulants are selected from the groups: riboflavin, allantoin, tryptophan, glutamic acid, allantoic acid and others.

Данное удобрение содержит набор веществ, позволяющих увеличить урожай. Благодаря наличию органического компонента на базе гуминовых кислот это удобрение структурирует почву и противостоит процессу вымывания питательных веществ в глубокие слои и подземные воды за счет сорбционных свойств органического компонента. This fertilizer contains a set of substances to increase yield. Due to the presence of an organic component based on humic acids, this fertilizer structures the soil and resists the process of leaching nutrients into deep layers and groundwater due to the sorption properties of the organic component.

Однако органическая часть этого удобрения (торф, навоз, целлюлоза, отходы древесины, также как и гидролизный лигнин без его модификации) бедна гуминовыми кислотами. Последние образуются в результате гумификации этих веществ в почве под действием почвенных микроорганизмов и процесс этот происходит в течение ряда лет. However, the organic part of this fertilizer (peat, manure, cellulose, wood waste, as well as hydrolytic lignin without its modification) is poor in humic acids. The latter are formed as a result of humification of these substances in the soil under the influence of soil microorganisms and this process has been going on for several years.

Известно об угнетающем действии на рост растений использования в качестве удобрения только одного гидролизного лигнина, поэтому применение гидролизного лигнина в качестве органической части удобрения в количестве 70-80 мас. приведет к угнетению роста растений. It is known about the inhibitory effect on the growth of plants using only one hydrolysis lignin as a fertilizer, therefore, the use of hydrolysis lignin as an organic part of the fertilizer in an amount of 70-80 wt. will lead to inhibition of plant growth.

Минеральная часть удобрения содержит состав макроэлементов: азот (N), фосфор (Р), калия (К), магний (Мg), а также большой набор микроэлементов, что не всегда целесообразно. В почве некоторые микроэлементы уже могут присутствовать в значительных количествах, поэтому внесение дополнительного количества их, особенно в случае железа (Fe) и особенно цинка (Zn), будет вызывать загрязнение почвы, а затем и растений тяжелыми металлами. The mineral part of the fertilizer contains the composition of macroelements: nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), magnesium (Mg), as well as a large set of trace elements, which is not always advisable. In the soil, some trace elements may already be present in significant quantities, so the introduction of an additional amount of them, especially in the case of iron (Fe) and especially zinc (Zn), will cause pollution of the soil, and then plants with heavy metals.

В то же время в состав удобрения не входит кальций (Са), что может отрицательно сказываться на почвенно-поглощающем комплексе, обязательными компонентами которого являются магний (Мg), кальций (Са) совместно с органическими веществами. At the same time, calcium (Ca) is not included in the fertilizer, which may adversely affect the soil-absorbing complex, the essential components of which are magnesium (Mg), calcium (Ca) together with organic substances.

Почвенно-поглощающий комплекс является важной составляющей обогащения почвы питательными веществами, так как регулирует физико-химические процессы в почве, создавая ее комковатую структуру и не позволяя питательным веществам мигрировать в глубокие слои, недоступные для растений. The soil-absorbing complex is an important component of soil enrichment with nutrients, as it regulates the physicochemical processes in the soil, creating its lumpy structure and preventing nutrients from migrating into deep layers inaccessible to plants.

Задача изобретения создать такое органоминеральное удобрение, которое позволило бы путем подбора определенных соотношений агрохимических веществ в нем улучшить плодородие почвы и ее структуру, а также обеспечить усиление обменных процессов злаковых растений. The objective of the invention is to create such an organomineral fertilizer that would allow, by selecting certain ratios of agrochemical substances in it, to improve soil fertility and its structure, as well as to enhance the metabolic processes of cereal plants.

Поставленная задача решена тем, что в органоминеральное удобрение, содержащее в качестве органического компонента материал, содержащий гуминовые кислоты, в качестве минерального компонента азот, фосфор, калий, магний, а в качестве микроэлементов молибден, марганец, согласно изобретению вводят кальций, серу элементарную, хлорхолинхлорид, диметилсульфоксид и связующее, а в качестве материала, содержащего гуминовые кислоты, модифицированный гидролизный лигнин, в котором углерод гумусный составляет 25-46 мас. от Собщ. при следующем соотношении действующих веществ (д.в.) в удобрении, мас. Азот 8-14 Фосфор 6-9 Калий 6-9 Кальций 20-28 Магний 2,3-3,2 Сера элемен- тарная 2,7-4,0 Молибден 0,04-0,06 Марганец 0,13-0,20 Хлорхолинхлорид 0,43-0,54 Диметилсульфоксид 1,4-2,0 Модифицированный
гидролизный лигнин 32-47 Связующее 1-3
В предложенном составе органоминерального удобрения гидролизный лигнин вводится после его химической модификации и в определенном соотношении с другими агрохимическими веществами. В процессе химической модификации из макромолекулы гидролизного лигнина образуются моно- и олигомерные производные, содержащие функциональные группы, обусловливающие реакционную способность модифицированного гидролизного лигнина. Важнейшими из них, как и в компонентах гумуса-гуминовых и фульвовых кислотах, являются карбоксильные и фенолгидроксильные группы. При взаимодействии с минеральными элементами почвы продукты модификации гидролизного лигнина образуют гетерополярные соли и сложные комплексные органоминеральные соединения, закрепляющие в почве легкоподвижные элементы, чем препятствуют их миграции в глубокие слои и вымывание. Впоследствии эти соединения полностью используются растениями и почвенной микрофлорой как органоминеральные питательные вещества.
The problem is solved in that in an organomineral fertilizer containing as an organic component a material containing humic acids, as a mineral component nitrogen, phosphorus, potassium, magnesium, and as trace elements molybdenum, manganese, calcium, elemental sulfur, chlorocholine chloride are introduced according to the invention , dimethyl sulfoxide and a binder, and as a material containing humic acids, a modified hydrolysis lignin in which humic carbon is 25-46 wt. from C total in the following ratio of active substances (AI) in fertilizer, wt. Nitrogen 8-14 Phosphorus 6-9 Potassium 6-9 Calcium 20-28 Magnesium 2.3-3.2 Elemental sulfur 2.7-4.0 Molybdenum 0.04-0.06 Manganese 0.13-0, 20 Chlorocholin chloride 0.43-0.54 Dimethyl sulfoxide 1.4-2.0 Modified
hydrolysis lignin 32-47 Binder 1-3
In the proposed composition of organomineral fertilizer, hydrolytic lignin is introduced after its chemical modification and in a certain ratio with other agrochemical substances. In the process of chemical modification, mono- and oligomeric derivatives containing functional groups are formed from the macromolecule of hydrolysis lignin, which determine the reactivity of the modified hydrolysis lignin. The most important of them, as in the components of humus-humic and fulvic acids, are carboxyl and phenol-hydroxyl groups. When interacting with the mineral elements of the soil, the products of the modification of hydrolytic lignin form heteropolar salts and complex complex organomineral compounds that fix easily moving elements in the soil, which prevents their migration into deep layers and leaching. Subsequently, these compounds are fully used by plants and soil microflora as organomineral nutrients.

Способность к комплексообразованию позволяет модифицированному гидролизному лигнину при его совместном присутствии с минеральными элементами как самого удобрения, так и почвы проявлять свойства сложного медленнодействующего органоминерального удобрения, равномерно обеспечивающего растения в течение вегетации минеральными и органическими питательными веществами. The ability to complexation allows the modified hydrolytic lignin, when combined with the mineral elements of both the fertilizer and soil, to exhibit the properties of a complex slow-acting organomineral fertilizer that uniformly provides plants with mineral and organic nutrients during the growing season.

Моно- и олигомерные производные модифицированного гидролизного лигнина по химической природе сходны с гумусовыми веществами почвы. Следовательно, модификация гидролизного лигнина приводит к ускоренному превращению макромолекул гидролизного лигнина в гумусовые вещества почвы, минуя процессы их многолетней трансформации микроорганизмами. Mono- and oligomeric derivatives of modified hydrolysis lignin are similar in chemical nature to soil humic substances. Consequently, the modification of hydrolytic lignin leads to an accelerated conversion of hydrolytic lignin macromolecules to soil humic substances, bypassing the processes of their long-term transformation by microorganisms.

Вирулентная микрофлора почвы при внесении удобрения на основе модифицированного гидролизного лигнина угнетается в большей степени, чем другие группы микроорганизмов. Это обусловлено тем, что она имеет мощную деструктивную ферментную систему и использует модифицированный лигнин в качестве энергетического материала. Образующиеся при модификации гидролизного лигнина моно- и олигомерные производные проявляют фунгицидные свойства. В результате этого они подавляют развитие вирулентной микрофлоры почвы и тем самым способствуют защите корневой системы растений от болезней. Угнетение жизнедеятельности вирулентной микрофлоры приводит к сдвигу микробоценоза почвы в сторону развития полезной микрофлоры, оздоровлению почвы за счет уменьшения количества токсичных метаболитов жизнедеятельности вирулентной микрофлоры, а следовательно, и экологии. Virulent microflora of the soil when fertilizing based on modified hydrolysis lignin is inhibited to a greater extent than other groups of microorganisms. This is due to the fact that it has a powerful destructive enzyme system and uses modified lignin as an energy material. Mono- and oligomeric derivatives formed upon modification of hydrolysis lignin exhibit fungicidal properties. As a result of this, they inhibit the development of virulent microflora of the soil and thereby contribute to the protection of the plant root system from diseases. Inhibition of virulent microflora vital activity leads to a shift in soil microbocenosis towards the development of beneficial microflora, soil improvement due to a decrease in the number of toxic metabolites of virulent microflora vital activity, and consequently, ecology.

При совмещении в удобрении модифицированного гидролизного лигнина с основными элементами питания (азотом, фосфором, калием и др.) образуются комплексные органоминеральные соединения. Последние под влиянием корневых выделений растений органических кислот разрушаются на ионы, поглощаются корнями растений и ассимилируются ими. Интенсивность превращения этих комплексов регулируется физиологическим состоянием растений и потребностью их в элементах питания на конкретной фазе развития, а также состоянием почвенно-поглощающего комплекса, на который благотворно действует совместное присутствие кальция, магния и органического составляющего (модифицированный гидролизный лигнин) удобрения. When a modified hydrolysis lignin is combined in a fertilizer with the main nutrients (nitrogen, phosphorus, potassium, etc.), complex organomineral compounds are formed. The latter, under the influence of plant root excretions of organic acids, are destroyed into ions, absorbed by the plant roots and assimilated by them. The conversion rate of these complexes is regulated by the physiological state of plants and their need for nutrients at a specific development phase, as well as by the state of the soil-absorbing complex, which is beneficially affected by the combined presence of calcium, magnesium and the organic component (modified hydrolysis lignin) of the fertilizer.

Физиологический статус растения повышается вследствие как наличия в органоминеральном удобретении регулятора роста хлорхолинхлорида и мембраноактивного вещества-диметилсульфоксида, так и наличия и поступления в растения регуляторов роста и хинонных группировок самого модифицированного гидролизного лигнина, проявляющих физиологическую активность. Такое совместное содержание органоминеральной части с регуляторами роста и мембраноактивным веществом позволяет, во-первых, за счет образования комплексных соединений между органической и минеральной частями удобрения обеспечить медленное высвобождение питательных элементов из этих комплексов, а, во-вторых, за счет воздействия мембраноактивного вещества и регуляторов роста усилить активность поглощения питательных веществ корневой системой. Именно благодаря образованию этих комплексов и медленному их разрушению достигается обеспечение растений питательными элементами в течение их вегетации, что позволяет избежать многократных азотных подкормок посевов зерновых культур при их выращивании по интенсивным технологиям. The physiological status of the plant increases due to both the presence of the growth regulator of chlorcholine chloride and the membrane-active substance dimethyl sulfoxide in the organomineral acquisition, and the presence and entry into the plants of growth regulators and quinone groups of the most modified hydrolytic lignin exhibiting physiological activity. Such a joint content of the organomineral part with growth regulators and a membrane active substance allows, firstly, due to the formation of complex compounds between the organic and mineral parts of the fertilizer, to ensure the slow release of nutrients from these complexes, and, secondly, due to the action of the membrane active substance and regulators growth enhance the activity of absorption of nutrients by the root system. It is thanks to the formation of these complexes and their slow destruction that the plants are provided with nutrients during their growing season, which avoids multiple nitrogen top dressing of grain crops during their cultivation using intensive technologies.

Повышение эффективности использования каждого содержащегоcя в грануле компонента, регулируемое физиологическим состоянием растения и потребностью в элементах питания на каждой фазе его развития, а также усиление процессов ассимиляции поступивших в ткани питательных элементов обусловливает повышение урожая и улучшение его качества. Increasing the efficiency of use of each component contained in the granule, which is regulated by the physiological state of the plant and the need for nutrients at each phase of its development, as well as strengthening the assimilation of nutrients entering the tissue, leads to an increase in yield and an improvement in its quality.

Соотношения агрохимических веществ предлагаемого органоминерального удобрения были подобраны экспериментально, исходя из потребности в них злаковых растений, в частности пшеницы. Меньшее их количество, чем представленное минимальным пределом формулы изобретения, не удовлетворяет физиологическим потребностям растений, большее их количество приводит к перенасыщению почвы данными соединениями. The ratio of agrochemical substances of the proposed organic fertilizer were selected experimentally, based on the need for them cereal plants, in particular wheat. A smaller number of them than represented by the minimum limit of the claims does not satisfy the physiological needs of plants, a larger number of them leads to a saturation of the soil with these compounds.

Это обусловлено тем, что растениями в каждой конкретной фазе развития аcиммилируется только физиологическая норма питательных элементов и превышение его приводит к неэффективному их расходованию. This is due to the fact that only the physiological norm of nutrient elements is assimilated by plants in each specific development phase and exceeding it leads to their inefficient expenditure.

Степень модификации гидролизного лигнина была определена также экспериментально. Она характеризуется содержа- нием углерода гумусного (Сгум.) после модификации в пределах 25-46 мас. от Собщ.The degree of modification of hydrolytic lignin was also determined experimentally. It is characterized by the content of humus carbon (C hum. ) After modification in the range of 25-46 wt. from C total

Указанная степень Сгум. достигается любым из известных способов модификаций гидролизного лигнина азотной кислотой, образованной в момент ее выделения, например, при взаимодействии серной кислоты с аммиачной селитрой, и зависит от количественного соотношения веществ, участвующих в реакции, и от вида исходного сырья для получения гидролизного лигнина.The indicated degree C gum. is achieved by any of the known methods for modifying hydrolytic lignin with nitric acid formed at the moment of its isolation, for example, by the interaction of sulfuric acid with ammonium nitrate, and depends on the quantitative ratio of the substances involved in the reaction and on the type of feedstock for producing hydrolytic lignin.

Увеличение количества серной кислоты, участвующей в реакции, не приводит к значительному повышению степени модификации гидролизного лигнина, а только к увеличению свободной кислотности продукта, требующего его нейтрализации. Увеличение количества нитрата аммония, участвующего в реакции, незначительно увеличивает степень модификации гидролизного лигнина, в то же время приводит к увеличению нитратного азота в продукте, что снижает его экологическую ценность. An increase in the amount of sulfuric acid involved in the reaction does not lead to a significant increase in the degree of modification of hydrolytic lignin, but only to an increase in the free acidity of a product that requires neutralization. An increase in the amount of ammonium nitrate involved in the reaction slightly increases the degree of modification of hydrolytic lignin, while at the same time leads to an increase in nitrate nitrogen in the product, which reduces its environmental value.

Для связывания агрохимических веществ в гранулу в состав удобрения вводят связующее, в виде 10%-ного водного раствора любого из полимеров или других веществ (например, сапропель), широко рекомендуемых для применения в производстве органоминеральных удобрений. Количество действующего вещества (д. в.) было определено экспериментально для следующих связующих: катионоактивный полиуретансемикарбазид с количеством ионных центров 0,8-1,1 мэкв/г полимера; полиакриламид; карбоксиметилцеллюлоза; сапропель и составило 1-3 мас. к весу удобрения. Меньшее количество связующего не позволяет получить прочные, стойкие гранулы. Дальнейшее увеличение количества связующего экономически не оправдано. To bind agrochemicals into the granule, a binder is introduced into the fertilizer, in the form of a 10% aqueous solution of any of the polymers or other substances (for example, sapropel), which are widely recommended for use in the production of organic fertilizers. The amount of active substance (d.v.) was determined experimentally for the following binders: cationic polyurethanesemicarbazide with the number of ion centers of 0.8-1.1 meq / g of polymer; polyacrylamide; carboxymethyl cellulose; sapropel and amounted to 1-3 wt. to the weight of the fertilizer. A smaller amount of binder does not allow to obtain durable, resistant granules. A further increase in the amount of binder is not economically justified.

Данное удобрение в лабораторных условиях получают следующим образом. Размолотые в порошок гидролизный лигнин и аммиачную селитру (NH4NO3) помещают в реактор, добавляют к ним 50%-ную серную кислоту (Н2SO4) и интенсивно перемешивают мешалкой в течение 30-60 мин при комнатной температуре. Затем к полученному модифицированному гидролизному лигнину добавляют предварительно размолотые в порошок и тщательно перемешанные питательные вещества (нитроаммофоска, карбамид, кальций углекислый, оксид магния, сера элементарная, молибдат аммония, марганец хлористый) и регулятор роста хлорхолинхлорид, взятые в количествах, представленных в примерах табл. 1.This fertilizer in laboratory conditions is obtained as follows. Powdered hydrolysis lignin and ammonium nitrate (NH 4 NO 3 ) are placed in a reactor, 50% sulfuric acid (H 2 SO 4 ) is added to them and the mixture is stirred vigorously for 30-60 minutes at room temperature. Then, the obtained modified hydrolysis lignin is added with preliminarily powdered and thoroughly mixed nutrients (nitroammophoska, urea, calcium carbonate, magnesium oxide, elemental sulfur, ammonium molybdate, manganese chloride) and the growth regulator chlorocholine chloride taken in the amounts shown in the examples in the tables. one.

Смесь тщательно перемешивают до получения однородной массы. Влажную рассыпающуюся массу переносят в гранулятор и при постоянном вращении со скоростью 100-120 об/мин с помощью пульверизатора небольшими порциями (по 5-10 мл) прибавляют 10%-ный водный раствор связующего в количестве 2/3 частей от исходного объема. Виды связующего, количества его препаративной формы, также как и количества действующих веществ в них и др. представлены в табл. 1, 2. The mixture is thoroughly mixed until a homogeneous mass. The moist crumbling mass is transferred to a granulator and, with constant rotation at a speed of 100-120 rpm, a 10% aqueous binder solution in the amount of 2/3 parts of the initial volume is added in small portions (5-10 ml) using a spray gun. Types of binder, the amount of its preparative form, as well as the amount of active substances in them, etc. are presented in table. 12.

Сформированные гранулы удобрения классифицируют на ситах. Оптимальный размер гранул от 2 до 3 мм. Гранулы удобрения такого размера высушивают в термостате при 40-45оС в течение 10-12 ч. Гранулы меньше 2 мм и больше 3 мм размалывают и возвращают в гранулятор для получения новой порции гранул необходимого размера.Formed fertilizer granules are classified on sieves. The optimal granule size is from 2 to 3 mm. Fertilizers Granules of this size are dried in an oven at 40-45 ° C for 10-12 hours. The granules smaller than 2 mm and more than 3 mm are ground and recycled to granulator to obtain a new portion of the desired size granules.

Сухие гранулы необходимого размера засыпают в гранулятор и обрабатывают их при скорости его вращения 100-120 об/мин предварительно приготовленной смесью водного раствора связующего (1/3 оставшаяся от предварительно приготовленного раствора) с диметилсульфоксидом (ДМСО) (см. табл. 1 и 2). Dry granules of the required size are poured into the granulator and treated at a speed of 100-120 rpm with a pre-prepared mixture of an aqueous binder solution (1/3 remaining from the pre-prepared solution) with dimethyl sulfoxide (DMSO) (see tables 1 and 2) .

Затем гранулы удобрения с нанесенным на их поверхность ДМСО извлекают из гранулятора, подсушивают в термостате при температуре 40-45оС в течение 6-8 ч или на открытом воздухе в течение 10-12 ч.Then the fertilizer granules with DMSO applied to their surface are removed from the granulator, dried in a thermostat at a temperature of 40-45 о С for 6-8 hours or in the open air for 10-12 hours.

В результате получают гранулированное органоминеральное удобретение, содержащее макро- (N, P, S, K, Ca, Mg), микроэлементы (Мо, Мn), регулятор роста хлорхолинхлорид, мембраноактивное соединение диметилсульфоксид, служащее одновременно и криопротектором и органический компонент модифицированный гидролизный лигнин, Сгум. которого 25-46 мас. от Собщ.The result is a granular organomineral acquisition containing macro- (N, P, S, K, Ca, Mg), microelements (Mo, Mn), a growth regulator chlorocholine chloride, a membrane-active compound dimethyl sulfoxide, which simultaneously serves as a cryoprotectant and the organic component of the modified hydrolytic lignin, With gum. which 25-46 wt. from C total

Изучение влияния органоминерального удобрения на вегетационный цикл развития злаковых растений проводилось в условиях физиологически точных вегетационных опытов. Вегетационные опыты в 20-кратной повторности проводились в сосудах Вагнера емкостью 8 кг почвы. Для набивки сосудов использовали лугово-черноземную оподзоленную почву. В почву опытных сосудов вносили органоминеральное удобрение, характеризуемое составом, приведенным в примерах 4-8 табл. 1, в количествах, указанных в табл. 3, примеры 4 и 8. Эти количества удобрений в части основных питательных веществ соответствуют количеству действующего вещества N1,2 г; Р0,8 г; К0,8 г.The study of the effect of organic fertilizer on the vegetation cycle of the development of cereal plants was carried out under physiologically accurate vegetation experiments. Vegetation experiments in a 20-fold repetition were carried out in Wagner vessels with a capacity of 8 kg of soil. For stuffing the vessels, meadow chernozem podzolic soil was used. Organomineral fertilizer was introduced into the soil of the experimental vessels, characterized by the composition shown in examples 4-8 of the table. 1, in the amounts indicated in the table. 3, examples 4 and 8. These amounts of fertilizer in terms of basic nutrients correspond to the amount of active substance N 1.2 g ; P 0.8 g ; To 0.8 g .

Для сопоставления аналогичные опыты были проведены при выращивании злаковых растений в сосудах, в почву которых вносили:
А равноценное количество только одного модифицированного гидролизного лигнина (пример 2 табл. 1);
Б равноценное количество агрохимических веществ, при этом вместо модифицированного гидролизного лигнина был взят гидролизный лигнин (пример 3 табл. 1).
For comparison, similar experiments were carried out when growing cereal plants in vessels, in the soil of which they introduced:
And an equivalent amount of only one modified hydrolysis lignin (example 2, table 1);
An equivalent amount of agrochemical substances was used, and instead of the modified hydrolysis lignin, hydrolysis lignin was taken (Example 3 of Table 1).

В почву контрольных сосудов вносили удобрение в виде смеси 4,7 г нитроаммофоски и 0,8 г мочевины, что соответствует количеству действующего вещества N1,2 г; Р0,8 г; К0,8 г (пример 1 табл. 1).Fertilizer was introduced into the soil of the control vessels in the form of a mixture of 4.7 g of nitroammophos and 0.8 g of urea, which corresponds to the amount of the active substance N 1.2 g ; P 0.8 g ; To 0.8 g (example 1 of table. 1).

Более подробно сущность изобретения иллюстрируется приведенными примерами 4-17 табл. 1, в каждом из которых для приготовления органоминерального удобрения агрохимические вещества взяты в следующем соотношении (см. табл. 1). In more detail, the invention is illustrated by the examples 4-17 table. 1, in each of which for the preparation of organic fertilizer agrochemical substances are taken in the following ratio (see table. 1).

Содержание основных (NPK) питательных веществ в составе удобрения и количество его, внесенное в сосуд с почвой согласно проведенному лабораторному эксперименту по сопоставлению влияния различного количественного (в пределах действующих веществ, защищенных формулой изобретения) и качественного (состав органоминерального удобрения, защищенный формулой изобретения; состав органоминерального удобрения с гидролизным лигнином; состав удобрения, содержащего только питательные вещества; состав удобрения, содержащего только один модифицированный гидролизный лигнин) приведены в табл. 3. The content of basic (NPK) nutrients in the composition of the fertilizer and its quantity introduced into the vessel with the soil according to a laboratory experiment comparing the effects of different quantitative (within the active substances protected by the claims) and qualitative (composition of organic fertilizers protected by the claims; composition organic fertilizer with hydrolytic lignin; composition of the fertilizer containing only nutrients; composition of the fertilizer containing only one anny lignin) it is shown in Table. 3.

Результаты анализа влияния органоминерального удобрения на вегетационный цикл развития растения согласно проведенному лабораторному эксперименту и аналогичные результаты сопоставительных опытов статистически обработаны и приведены в табл. 4. The results of the analysis of the influence of organic fertilizer on the vegetation cycle of plant development according to the laboratory experiment and similar results of comparative experiments are statistically processed and are given in table. 4.

Растения выращивали до полной спелости без дальнейших подкормок. Влажность почвы поддерживали постоянной в течение вегетации на уровне 60 или 70% от полной влагоемкости. В процессе вегетации растений проводили наблюдения за прохождением фаз роста и развития, степенью поражения их болезнями, в частности корневыми гнилями, формированием корневой системы и ее функциональной активностью. По фазам развития растений в листьях, стеблях, корнях, колосьях определяли активность ключевого фермента азотного метаболизма нитратредуктазы, содержание нитратов и различных форм азота, а также других элементов. В конце вегетации растений изучали морфологическую структуру стебля, структурные элементы урожая, содержание в зерне белкового азота и белка, сухой и сырой клейковины, аминокислотный состав кислотных гидролизатов муки зерна. Результаты получены из 5-7 параллельных определений, обрабатывали на ЭВМ СМ 1. Ошибка определений в каждом случае не превышала 5-7%
Как видно из анализа данных, представленных в табл. 1-4 при применении органоминерального удобрения (примеры 4-8, табл. 1, 3) наблюдалось проявление синергизма в воздействии на злаковые растения всех составляющих удобрения: физиологически активных веществ регулятора роста хлорхолинхлорида и мембраноактивного вещества диметилсульфоксида; минеральных веществ, содержащих азот, фосфор, калий, кальций, магний, серу элементарную, молибден, марганец и органического компонента модифицированного гидролизного лигнина, содержащего Сгум. 25-46 мас. от С общ.
Plants were grown to full ripeness without further feeding. Soil moisture was maintained constant during the growing season at 60 or 70% of the total moisture capacity. During the vegetation of plants, the passage of the phases of growth and development, the degree of damage to their diseases, in particular root rot, the formation of the root system and its functional activity were monitored. The phases of plant development in leaves, stems, roots, and ears determined the activity of the key enzyme of nitrogen metabolism of nitrate reductase, the content of nitrates and various forms of nitrogen, as well as other elements. At the end of plant vegetation, the morphological structure of the stem, the structural elements of the crop, the content of protein nitrogen and protein, dry and crude gluten, and the amino acid composition of acid hydrolysates of grain flour were studied. The results were obtained from 5-7 parallel determinations, were processed on a SM 1 computer. The determination error in each case did not exceed 5-7%
As can be seen from the analysis of the data presented in table. 1-4 when using organomineral fertilizer (examples 4-8, Tables 1, 3), a manifestation of synergism was observed in the effect on cereal plants of all components of the fertilizer: physiologically active substances of the growth regulator of chlorocholine chloride and the membrane-active substance of dimethyl sulfoxide; minerals containing nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, elemental sulfur, molybdenum, manganese, and the organic component of the modified hydrolysis lignin containing C gum. 25-46 wt. from C total

Таким образом, предлагаемое органоминеральное удобрение вследствие подбора определенного соотношения агрохимических веществ улучшает структуру почвы и повышает ее плодородие, а также обеспечивает ускорение обменных процессов злаковых растений, в результате чего повышает урожайность зерна растений на 35-48 мас. по сравнению с сопоставительными опытами (примеры 2, 3 табл. 1, 3, 4) и контролем (пример 1 табл. 1, 3, 4). Thus, the proposed organomineral fertilizer, due to the selection of a certain ratio of agrochemical substances, improves the structure of the soil and increases its fertility, as well as accelerates the metabolic processes of cereal plants, as a result of which it increases the grain yield of plants by 35-48 wt. compared with comparative experiments (examples 2, 3 of the table. 1, 3, 4) and control (example 1 of the table. 1, 3, 4).

Содержание белка, клейковины и аминокислот в гидролизатах муки зерна опытных растений для примеров 4 и 8 (опыты с удобрением по изобретению) было также выше на 30-40 мас. по сравнению с контролем. The content of protein, gluten and amino acids in the hydrolysates of grain flour of experimental plants for examples 4 and 8 (experiments with fertilizer according to the invention) was also higher by 30-40 wt. compared to control.

Проявление синергизма подтверждалось также резким увеличением активности нитратредуктазы и интенсивности фотосинтеза, что можно объяснить как благоприятным влиянием удобрений по предлагаемому изобретению на почвенно-поглощающий комплекс, структуру почвы, процессы гумификации и накопления в почве питательных элементов в виде органоминеральных комплексов, так и медленным поступлением питательных веществ в растения согласно физиологической потребности на каждой фазе развития в течение периода вегетации. The manifestation of synergism was also confirmed by a sharp increase in nitrate reductase activity and photosynthesis intensity, which can be explained both by the favorable effect of fertilizers according to the invention on the soil-absorbing complex, soil structure, humification and accumulation of nutrients in the soil in the form of organomineral complexes, and the slow intake of nutrients into plants according to physiological needs at each phase of development during the growing season.

В результате обогащения тканей растений минеральными элементами, в частности азотом, а также усилением физиологического статуса растений за счет введения мембраноактивного вещества диметилсульфоксида и регулятора роста хлорхолинхлорида, а также регуляторов роста, присутствующих в модифицированном гидролизном лигнине, усиливаются процессы биосинтеза и транспорта запасных веществ в зерновки, их накопление, что приводит к увеличению урожая и улучшению качества зерна. As a result of the enrichment of plant tissues with mineral elements, in particular nitrogen, and also the enhancement of the physiological status of plants due to the introduction of the membrane-active substance dimethyl sulfoxide and the growth regulator of chlorocholine chloride, as well as growth regulators present in the modified hydrolysis lignin, the processes of biosynthesis and storage of transporting substances to the kernels are enhanced, their accumulation, which leads to increased yield and improved grain quality.

Claims (1)

ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОЕ УДОБРЕНИЕ, включающее органическую составляющую на основе гуминовых кислот, азот, фосфор, калий, магний, содержащие компоненты, а также соли микроэлементов молибдена и марганца, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит кальций, элементарную серу, хлорхолинхлорид, диметилсульфоксид и связующее, а в качестве органической составляющей - модифицированный гидролизный лигнин с содержанием гумусного углерода 25 - 46 мас.% от общего углерода при следующем соотношении действующих веществ в удобрении, мас.%:
Азот - 8,00 - 14,00
Фосфор - 6,00 - 9,00
Калий - 6,00 - 9,00
Магний - 2,30 - 3,20
Кальций - 20,00 - 28,00
Элементарная сера - 2,70 - 4,00
Молибден - 0,04 - 0,06
Марганец - 0,13 - 0,20
Хлорхолинхлорид - 0,43 - 0,54
Диметилсульфоксид - 1,40 - 2,00
Модифицированный гидролизный лигнин - 32,00 - 47,00
Связующее - 1,00 - 3,00
ORGANOMINERAL FERTILIZER, comprising an organic component based on humic acids, nitrogen, phosphorus, potassium, magnesium, containing components, as well as salts of trace elements molybdenum and manganese, characterized in that it additionally contains calcium, elemental sulfur, chlorocholinchloride, dimethyl sulfoxide and a binder, and in the quality of the organic component is a modified hydrolysis lignin with a humic carbon content of 25 - 46 wt.% of the total carbon in the following ratio of active ingredients in fertilizer, wt.%:
Nitrogen - 8.00 - 14.00
Phosphorus - 6.00 - 9.00
Potassium - 6.00 - 9.00
Magnesium - 2.30 - 3.20
Calcium - 20.00 - 28.00
Elemental Sulfur - 2.70 - 4.00
Molybdenum - 0.04 - 0.06
Manganese - 0.13 - 0.20
Chlorocholin chloride - 0.43 - 0.54
Dimethyl sulfoxide - 1.40 - 2.00
Modified hydrolysis lignin - 32.00 - 47.00
Binder - 1.00 - 3.00
SU5056400 1992-07-27 1992-07-27 Organomineral fertilizer RU2054404C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5056400 RU2054404C1 (en) 1992-07-27 1992-07-27 Organomineral fertilizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5056400 RU2054404C1 (en) 1992-07-27 1992-07-27 Organomineral fertilizer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2054404C1 true RU2054404C1 (en) 1996-02-20

Family

ID=21610426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5056400 RU2054404C1 (en) 1992-07-27 1992-07-27 Organomineral fertilizer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2054404C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687408C1 (en) * 2013-11-12 2019-05-13 АЛКОА ЮЭсЭй КОРП. Fertilizer compositions and methods of making and using the same
RU2756500C1 (en) * 2021-02-02 2021-10-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" Method for obtaining natural organomineral fertilizer based on glauconite-containing tailings of phosphorite benefication
RU2788485C1 (en) * 2019-07-04 2023-01-20 Инситек Фертилайзерс Птй Лимитед Improved fertilizer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 1428748, кл. C 05G 3/00, 1988. 2. Авторское свидетельство СССР N 850638, кл. C 05F 7/02, 1981. 3. Авторское свидетельство СССР N 1261936, кл. C 05F 11/02, 1986. 4. Заявка ЕПВ N 0298136, кл. C 05G 1/00, опублик. 1989. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687408C1 (en) * 2013-11-12 2019-05-13 АЛКОА ЮЭсЭй КОРП. Fertilizer compositions and methods of making and using the same
RU2712617C2 (en) * 2013-11-12 2020-01-29 АЛКОА ЮЭсЭй КОРП. Fertilizer compositions and methods for production and use thereof
RU2798582C1 (en) * 2018-07-14 2023-06-23 Арун Виттхал САВАНТ New agricultural composition
RU2788485C1 (en) * 2019-07-04 2023-01-20 Инситек Фертилайзерс Птй Лимитед Improved fertilizer
RU2756500C1 (en) * 2021-02-02 2021-10-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" Method for obtaining natural organomineral fertilizer based on glauconite-containing tailings of phosphorite benefication

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Srikanth et al. Direct and residual effect of enriched composts, FYM, vermicompost and fertilizers on properties of an Alfisol
EP3415488B1 (en) Preparations with improved urease-inhibiting properties and urea-based fertilizers containing those preparations
US7875096B2 (en) Fertilizer
RU2755723C2 (en) Composition of soluble fertilizer and method of its use
US3252785A (en) Fertilizer process
DK1464635T3 (en) PROCEDURE TO OBTAIN FERTILIZERS WHEN USING ORGANIC EXTRACTS FROM AHEAD WOODWASHING PROCESSES
US4321078A (en) Slow release fertilizer composition
Karthik et al. Smart fertilizer strategy for better crop production
KR100401247B1 (en) Non-fermented compost, organic manure and a preparation method thereof
Kpomblekou et al. Greenhouse evaluation of phosphate fertilizers produced from Togo phosphate rock
US4116663A (en) Plant iron source, plant growing medium, and methods of making and using same
RU2054404C1 (en) Organomineral fertilizer
RU2078068C1 (en) Multiphase conditioner of soil
EP0167522B1 (en) A plant nutrient product
RU2102362C1 (en) Turf granulated fertilizer and a method of its producing
US2951755A (en) Fertilizers and method of making same
EP0303632B1 (en) Fertilizer containing fungus mycelium and process for producing the same
US3054669A (en) Slow-acting fertilizers comprising crotylidene diurea
Kumar et al. Influence of levels and methods of N application on the yield and nutrition of rice in a sodic soil
RU2282607C1 (en) Organomineral fertilizer
KR102576821B1 (en) Composition for reducing methane emission comprising lignin, humic acid or iron complex thereof
CN111032597A (en) Soluble fertilizer formulations and methods of use thereof
EP1097912A2 (en) Fertilizing composition containing phosphorite and tannins
SU1733433A1 (en) Method for production of organic fertilizer
Panhwar The role of nitrogen fertiliser in agriculture