EA015395B1

EA015395B1 - Комплексное бесхлорное удобрение с микроэлементами и биологически активной добавкой для моркови и способ его получения

Info

Publication number: EA015395B1
Application number: EA200700631A
Authority: EA
Inventors: Галина Владимировна Пироговская; Виталий Витальевич Лапа; Алексей Михайлович Русалович; Виктор Иванович Сороко; Олег Петрович Сазоненко; Николай Николаевич Немогай; Антон Николаевич Немогай; Сергей Гаврилович Занемонец; Михаил Петрович Левин; Александр Александрович Аутко; Анна Александровна Аутко; Ольга Васильевна Позняк
Original assignee: Республиканское Научное Дочернее Унитарное Предприятие "Институт Почвоведения И Агрохимии"; Ооо "Гринтур"; Республиканское Научно-Производственное Дочернее Предприятие "Институт Овощеводства"
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2011-08-30
Also published as: EA200700631A1

Abstract

Изобретение относится к производству минеральных удобрений и может быть использовано на химических предприятиях, выпускающих комплексные бесхлорные удобрения, и в сельском хозяйстве при возделывании овощных культур. Задачей настоящего изобретения является разработка комплексных бесхлорных азотно-фосфорно-калийных, в том числе и медленнодействующих удобрений с добавками микроэлементов и биологически активных веществ для моркови, обеспечивающих повышение урожайности и улучшение качества продукции. Эта задача достигнута с помощью введения в состав комплексного бесхлорного удобрения, содержащего (N, Р, К, S, Mg, В), микроэлементов (Cu, Со, Fe, в том числе и хелатной форме), а, при необходимости, и биологически активных веществ и связующих по способу, включающему следующие стадии: прием и подача сырья на производство; стадия нейтрализации; стадия смешивания и гранулирования; сушка продукта; охлаждение и классификация; санитарно-техническая очистка отходящих газов. Предлагаемый состав комплексного бесхлорного удобрения, способ его получения и применение его при возделывании моркови на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах позволит увеличить урожайность корнеплодов на 19-43 ц/га, снизить содержание нитратов на 20-36% по сравнению с прототипом (комплексным бесхлорным удобрением (″Калийфос-N″).

Description

Изобретение относится к производству минеральных удобрений, в частности к производству и применению комплексных азотно-фосфорно-калийных гранулированных бесхлорных удобрений, которые могут быть использованы на химических предприятиях, выпускающих комплексные бесхлорные удобрения и в сельском хозяйстве при возделывании овощных культур.

Разработка и применение комплексных удобрений основывается на применении удобрений со сбалансированным соотношением элементов питания, отвечающих биологическим требованиям конкретной овощной культуры и сорта, уровню плодородия почв.

В последние годы широкое применение за рубежом под овощные культуры получили комплексные бесхлорные удобрения фирмы Кемира. Известны комплексные бесхлорные удобрения фирмы Кетйа 6ΐΌ\νΗο\ν для овощных культур, содержащие макро- и микроэлементы, в частности, Кемира Люкс, Кемира Универсал-2 [1]. Эти комплексные бесхлорные удобрения содержат необходимые для питания растений элементы, способствуют росту растений и получению хороших урожаев овощных культур. В зависимости от марки удобрения содержание общего азота в удобрениях составляет,%: азота общего - 6,0 и 12, фосфора - 8,0-20,6, калия - 14,0-27,1, магния - 0,0-2,0, серы - 0,0-8,0, бора - 0,02-0,1, меди - 0,01-0,1, железа - 0,1, марганца - 0,1-0,2, молибдена - 0,002-0,01, цинка - 0,01-0,1. Указанные удобрения содержат широкий спектр дефицитных и дорогостоящих микроэлементов в удобрении. При этом затраты на производство таких удобрений очень высокие и не всегда окупаются прибавкой урожая.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к нашему решению является комплексное азотно-фосфорно-калийное бесхлорное удобрение Калийфос - Ν, выпускаемое ООО Гринтур (Республика Беларусь), содержащее азот, фосфор, калий, серу (Ν:Ρ:Κ = 14 : 14 : 14) или азот, фосфор, калий, магний, серу и бор (Ν:Ρ:Κ = 13 : 7 : 15) - прототип [2]. Технические задачи, которые не решаются прототипом, заключаются в том, что это удобрение в своем составе содержит в качестве микроэлемента только один бор в небольшом количестве (0,02 мас.% удобрения), которое не удовлетворяет потребностям овощных и сельскохозяйственных культур.

Задачей настоящего техническою решения является разработка комплексных бесхлорных гранулированных, в том числе и медленнодействующих удобрений с добавками микроэлементов и, при необходимости, биологически активных веществ, и/или связующих, для моркови, положительно влияющих на урожайность и качество продукции.

Поставленная задача решается тем, что предложены комплексные азотно-фосфорно-калийные бесхлорные удобрения для моркови, содержащие азот, фосфор, калий, Мд, 8, В, и, дополнительно модифицирующие добавки Си, Со, Ре (в том числе в хелатной форме), а при необходимости, и биологически активные вещества (регулятор роста растений - Эпин), и/или связующие (водорастворимые полимеры, силикаты, полиакриламид и др.).

Получение комплексных гранулированных бесхлорных ΝΡΚ-удобрений осуществляют следующим способом.

В основе способа производства комплексных бесхлорных ΝΡΚ-удобрений лежит нейтрализация ортофосфорной и серной кислоты поташом. Нейтрализация производится по реакциям получения смесей монокалийфосфата (МКФ), дикалийфосфата (ДКФ) и сульфата калия. Возможно также в качестве фосфор- и калийсодержащего сырья использовать аммофос и сульфат калия, которые растворяются в воде и смешиваются в определенных необходимых пропорциях. Полученную суспензию смешивают с азотосодержащими компонентами, ретуром и подвергают гранулированию в грануляторе методом окатывания, затем осуществляют сушку и классификацию продукта. На конечной стадии процесса выделяют товарную фракцию продукта - бесхлорные ΝΡΚ-удобрения с размером гранул 2-5 мм.

Описание технологической схемы производства

Производство комплексных бесхлорных удобрений включает в себя следующие основные стадии: прием и подача сырья на производство;

стадия нейтрализации;

стадия смешивания и гранулирования;

сушка продукта;

охлаждение и классификация; санитарно-техническая очистка отходящих газов.

Прием и подача сырья на производство

Твердые сыпучие виды сырья поступают ж/д или автомобильным транспортом, разгружаются и хранятся в складских приемных бункерах. Жидкие виды сырья (кислоты) поступают по трубопроводам в приемные сборники кислот. Подачу сыпучих видов сырья из приемных бункеров в расходные бункера осуществляют ленточными конвейерами и элеваторами подъема сырья. Дозирование сыпучих видов сырья из расходных бункеров в технологический процесс осуществляют автоматическими весовыми дозаторами, обеспечивающими необходимый расход сырьевых компонентов в зависимости от марки ΝΡΚудобрения. Подачу и дозирование кислот в технологический процесс осуществляют насосами через расходные приборы КИПиА, которые также учитывают расход сырья.

Стадия нейтрализации

Процесс нейтрализации фосфорной и серной кислот поташом производят в реакторе

- 1 015395 нейтрализаторе, снабженном перемешивающим устройством, в котором поддерживается необходимая температура суспензии. Подачу компонентов в реактор-нейтрализатор осуществляют через смеситель, в котором производится предварительное смешивание кислот и раствора поташа. Водный раствор поташа подготавливают в отдельном сборнике, оснащенном перемешивающим устройством. Подача воды и поташа осуществляется через дозирующие устройства. Полученная после нейтрализации суспензия подается насосом в промежуточный сборник. В случае использования в качестве сырья аммофоса и сульфата калия аммофос предварительно растворяется в отдельном сборнике, а затем полученный раствор смешивается с сульфатом калия в реакторе-нейтрализаторе до получения однородной суспензии, которая подается в промежуточный сборник.

Стадия смешивания и гранулирования

Процесс осуществляют в грануляторе барабанного типа, в который при помощи ленточных конвейеров, элеватора и винтового конвейера подается ретурная фракция после классификатора и азотосодержащее сырье (дозируется ленточным дозатором из расходного бункера и предварительно размалывается в роторно-центробежной мельнице).

Нейтрализованную суспензию из промежуточного сборника насосом подают через форсунку в гранулятор и распыляют на слой ретура, где происходит закатка гранул удобрений, которые затем поступают на сушку. Необходимые микроэлементы предварительно растворяют в промежуточном сборнике в суспензии.

Сушка продукта

Сушку продукта осуществляют в барабанной сушилке, в которую продукт поступает по течке из гранулятора. Сушильным агентом является воздух, нагретый в паровых калориферах до определенной температуры. Высушенный до необходимой влажности продукт поступает на охлаждение и классификацию.

Охлаждение и классификация

Высушенный горячий продукт по течке поступает в барабанный холодильник-классификатор. Мелкая фракция продукта (до 2 мм) удаляется из средней части барабана и возвращается в ретурный тракт. Рабочая фракция (2-5 мм) выводится из классификатора в бункер готовой продукции, а крупная фракция через дробилку возвращается в ретурный тракт. Весовой расход ретура контролируется с помощью конвейерных весов.

Санитарно-техническая очистка отходящих газов

В процессе производства от всего технологического оборудования производится отсос отходящих газов, которые затем вентилятором направляются в центробежный циклон, где осаждается основная часть пылевой фракции и далее отходящие газы поступают на очистку в скруббер мокрой отчистки, и выбрасываются в атмосферу через каплеуловитель и выхлопную трубу.

Использование предложенного способа позволяет получать комплексные бесхлорные удобрения для моркови.

Сущность изобретения поясняется выполнением конкретных примеров, табл. 1.

- 2 015395

Таблица 1. Компонентный состав удобрений

\| Компоненты	Предлагаемые удобрения
Содержание компонентов, масс.% (по сухому веществу)
1	11	111	IV	V
	2	3	4	5	6
Комплексное азотно-фосфорно-калийное	ΝΡΚ = 82,48% + модифицирующая добавка -
бесхлорное удобрение («Калийфос- Ν) -	17,52% (8 16,0 %+ М§ 1,5% + В 0,02%)
прототип

Заявляемые удобрения

Комплексное азотно-фосфорно-калийное бесхлорное удобрение («Калийфос- морковное»), марка ΝΡΚ= 13:7:15-17

1.1. Комплексное азотно-фосфорнокалийное бесхлорное удобрение + модифицирующая добавка («Калийфосморковное-1»:	94,76	90,12	85,48	80,84	76,1
Сера	4,0	8,0	12,0	16,0	20,0
Магний	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0
Бор	0,05	0,10	0,15	0,20	0,25
Медь	0,15	0,20	0,25	0,30	0,45
Железо	0,04	0,08	0,12	0,16	0,20
1.2. Комплексное азотно-фосфорнокалийное бесхлорное удобрение + модифицирующая добавка («Калийфос-					-
морковное-2»:	94,71	90,02	85,33	80,64	75,85
Сера	4,0	8,0	12,0	16,0	20,0
Магний	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0
Бор	0,05	0,10	0,15	0,20	0,25
Медь	0,15	0,20	0,25	0,30	0,45
Железо	0,04	0,08	0,12	0,16	0,20
Биологически активные вещества -	0,00	0,000005	0,0000075	0,000010 1	0,0000125
Эпибрассинолиды Связующее	0,05	0,10	0,15	0,20	0,25
1.3. Комплексное азотно-фосфорнокалийное бесхлорное удобрение + модифицирующая добавка («Калийфосморковное-3»:	94,76	90,12	85,48	80,84	76,10
Сера	4,0	8,0	12,0	16,0	20,0
Магний	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0
Бор	0,05	0,10	0,15	0,20	0,25
Медь	0,15	0,20	0,25	0,30	0,45
Кобальт	0,0001	0,0005	0,001	0,0015	0,002
Железо	0,04	0,08	0,12	0,16	0,20

Эффективность заявляемого комплексного удобрения с различными модифицирующими добавками при возделывании моркови испытывалась на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве, развивающейся на мощных лессовидных суглинках в экспериментальной базе РУП Институт овощеводства НАН Беларуси в п. Самохваловичи Минского района Минской области. Агрохимические показатели пахотного горизонта дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы, на которой испытывалась эффективность комплексных бесхлорных удобрений при возделывании овощных культур были следующие (перед закладкой опытов, по вариантам): рН в КС1 - 4,95-5,21, Р2О5 -187-192 и К₂О - 313-332 мг/кг почвы, содержание гумуса - 2,02-2,24%.

В табл. 2 приведена эффективность (за 2005-2006 гг.) заявляемых комплексных удобрений с оптимальным содержанием модифицирующих добавок при дозе внесения под морковь Ν₇₀Ρ₃₈Κ₈₁, которая обеспечила максимальную урожайность с хорошим качеством продукции.

Внесение заявляемых комплексных бесхлорных удобрений Калийфос-морковное с микроэлементами или с микроэлементами и регулятором роста Эпин (марки ΝΡΚ = 13:7:15) в дозах Ν₇₀Ρ₃₈Κ₈₁ (189 кг/га д.в. ΝΡΚ) обеспечило по сравнению с прототипом (Калийфос-Ν) общую урожайность корнеплодов моркови в среднем за два года исследований на уровне 485-493 ц/га, стандартной продукции - 333357 ц/га. Прибавка урожая моркови по отношению к прототипу составила 32-40 ц/га (общей урожайности) и 19-43 (стандартной продукции) ц/га. Отмечена тенденция увеличения урожайности моркови при внесении медленно действующего комплексного бесхлорного удобрения с добавками микроэлементов и регулятора роста растений Эпин (Калийфос-морковное-2) на 8 ц/га (общей урожайности) - 24 ц/га (стандартной продукции), а также повышения стандартных корнеплодов на 3,7%, по сравнению с Калийфос-морковное-1.

- 3 015395

Таблица 2. Влияние новых форм и доз комплексных удобрений с добавками микроэлементов и биологически активных веществ на урожайность корнеплодов моркови сорта Лявониха, 2005-2006 гг.

Варианты	Урожайность, ц/га	Нитраты, мг/кг (2005 -2006 гг.)
общая	стандартная продукция
2005	2006	сред -нее	прибавка к прото типу	2005	2006	среднее	прибавка к прототипу
Контроль без удобрений	256	440	348	-	187	354	271		111
Ν70Ρ38Κ81 комплексное бесхлорное удобрение с 5, М§ и В («Калийфос- Ν») прототип	452	453	453	-	256	371	314	-	205
Ν70Ρ38Κ81 комплексное бесхлорное удобрение с 8, М§, В, Си, Ре («Калийфосморковное-1»)	476	493	485	32	272	393	333	19	164
Ν70Ρ38Κ8комплексное с 8, М§, В, Си, Ре, «Эпином» и связующим («Калийфосморковное-2»)	496	489	493	40	303	410	357	43	131

НСР₀₅	27,9	36,5	-		20,5	29,9	-	-	19,2

Для овощных культур, в том числе для моркови, важно установить уровень внесения удобрений, при котором содержание нитратов в продукции не превышает предельно допустимых концентраций. В Республике Беларусь допустимый уровень нитратов в моркови ранней (при уборке до сентября) составляет 400 мг/кг, моркови поздней (сентябрь-октябрь) - 200 мг/кг. Содержание нитратов в корнеплодах моркови сорта Лявониха на момент уборки в среднем за два года исследований (2005-2006 гг.) в вариантах с заявляемыми удобрениями было ниже ПДК (164 и 131 мг/кг), при этом минимальное его значение в варианте с внесением удобрения Калийфос-морковное-2, табл. 3.

Содержание нитратов в корнеплодах моркови сорта Лявониха в условиях 2005 г. приведено в табл. 3. На момент промежуточного учета урожая (23.08.2005 г.) содержание нитратов в корнеплодах моркови находилось в пределах от 97 до 286 мг/кг в зависимости от вариантов опыта. При этом самое высокое содержание нитратов в корнеплодах (265 мг/кг) было в варианте с внесением Калийфос-Ν (прототип), так и с внесением Калийфос-морковное-1 и Калийфос-морковное-2 (286 мг/кг) при повышенной дозе удобрения (Ν₉₀Ρ₄₈Κ₁₀₄), однако не превышало предельно допустимых концентраций (400 мг/кг). На момент уборки содержание нитратов в моркови во всех вариантах опыта было в пределах от 49 до 161 мг/кг и не превышало ПДК (200 мг/кг). За месяц до уборки содержание нитратов в ботве моркови было высокое по всем вариантам опыта, к моменту уборки резко сократилось (в 4,1- 7,9 раза в зависимости от варианта опыта).

Таблица 3. Влияние форм и доз заявляемых комплексных удобрений с добавками микроэлементов и биологически активных веществ на содержание нитратов в основной и побочной продукции моркови сорт Лявониха

Варианты	Содержание нитратов, мг/кг
корне плоды	ботва	корнеплоды	ботва
	23.08.2005 г.	30.09. 2005 г.
Контроль без удобрений	97	358	78	266
Ν70Ρ38Κ81 комплексное «Калийфос-Ν» прототип	265	1186	161	236
ХТ η ТС 1Ν70Γ 38^81 Λ.νινιιυιυΛνιινν \νιχϊυιιιψνυ- морковное-1»	1 АП	ОПП ОХУ	ΟΛ ОУ	1 ПС 1 и
Ν90Ρ48Κ104 комплексное «Калийфос- морковное-1»	286	1319	106	166
Ν90Ρ48Κ104 комплексное «Калийфос- морковное-2»	190	1245	96	176
НСР₀₅	18,7	100,9	24,1	60,2
пдк	400		200

Предлагаемые составы комплексного гранулированного бесхлорного удобрения содержат комплекс необходимых элементов питания для моркови и позволяют на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах повысить урожайность корнеплодов моркови на 19-43 ц/га, при этом снизить содержание нитратов на 20-36%, по сравнению с прототипом (комплексным бесхлорным удобрением Калийфос-Ν).

- 4 015395

Предлагаемое комплексное гранулированное бесхлорное удобрение с микроэлементами и биологически активной добавкой и способ его получения отвечают критериям новизны, заключающейся в сочетании и количественном содержании всех компонентов в удобрении.

Предлагаемое комплексное гранулированное бесхлорное удобрение с микроэлементами и биологически активной добавкой и способ его получения отвечают критерию изобретательского уровня, так как вводимое количество модифицирующих добавок обеспечивает повышение урожайности и качества моркови.

Предлагаемое комплексное гранулированное бесхлорное удобрение с микроэлементами и биологически активной добавкой и способ его получения отвечают критерию промышленной применимости на том основании, что его промышленное производство возможно на химических предприятиях, выпускающих комплексные бесхлорные удобрения, в том числе на ООО Гринтур (Республика Беларусь).

Источники информации

1. Ка1а1одаз ΚΕΜΙΚΑ ϋΆΒ ΚΕΜΙΚΑ ЛОКО νΐΕΝΙϋδ, 98 - рауазапз 99, 113 с.

2. Ка1а1одаз ΟΚΕΕΝΤΟϋΚ - бесхлорные удобрения (прототип).

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Комплексное азотно-фосфорно-калийное бесхлорное удобрение для моркови, содержащее азот, фосфор, калий и модифицирующие добавки 8, Мд, В, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит Си, Со, Ее и, при необходимости, регулятор роста растений эпин в качестве биологически активного вещества и/или водорастворимые полимеры (ВРП), силикаты, такие как силикат натрия, в качестве связующих при следующем соотношении компонентов, мас.%:

удобрение азотно-фосфорно-калийное 75,85 - 94,71 сера 4,0-20,0 магний 1,0-3,0 бор 0,05 - 0,25 медь (в том числе и хелатной форме) Λ 1 Г А Л С кобальт (в том числе и хелатной форме) 0,0 - 0,0020 железо (в том числе и хелатной форме) 0,04 - 0,20 биологически активные вещества 0,00- 0,0000125 связующее 0,00- 0,25

2. Способ получения комплексного бесхлорного азотно-фосфорно-калийного удобрения для моркови, содержащего азот, фосфор, калий и модифицирующие добавки 8, Мд, В, Си, Со, Ее по п.1, включающий следующие стадии: прием и подача сырья на производство; стадия нейтрализации; стадия смешивания и гранулирования; сушка продукта; охлаждение и классификация; санитарно-техническая очистка отходящих газов.