RU2726247C1 - Method of producing liquid phase biological agent for growth and development of plants - Google Patents
Method of producing liquid phase biological agent for growth and development of plants Download PDFInfo
- Publication number
- RU2726247C1 RU2726247C1 RU2020103508A RU2020103508A RU2726247C1 RU 2726247 C1 RU2726247 C1 RU 2726247C1 RU 2020103508 A RU2020103508 A RU 2020103508A RU 2020103508 A RU2020103508 A RU 2020103508A RU 2726247 C1 RU2726247 C1 RU 2726247C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- hours
- phase
- temperature
- extracted
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F11/00—Other organic fertilisers
- C05F11/02—Other organic fertilisers from peat, brown coal, and similar vegetable deposits
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F3/00—Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам получения жидкофазных биосредств для растениеводства и земледелия.The invention relates to agriculture, in particular to methods for producing liquid-phase biological agents for crop production and agriculture.
Современный этап интенсификации сельского хозяйства, повышения плодородия почв предполагает использование различных биопрепаратов, биосредств, биостимуляторов как для роста и развития растений, так и для активизации почвенной микрофлоры.The current stage of intensification of agriculture, increasing soil fertility involves the use of various biological products, biological agents, biostimulants for both the growth and development of plants, and for the activation of soil microflora.
Известен способ получения жидкофазного биосредства для растениеводства и земледелия, реализуемый известными поточными линиями (патент РФ на ПМ №50530, кл. C05F 3/00, C05F 11/00, 2005; патент РФ на ПМ №57276, кл. C05F 3/00, C05F 11/00, 2006), предусматривающий процесс ферментации торфонавозной смеси, обогащенной биодобавкой, с последующими экстракцией растворителем твердофазного биосредства и фильтрацией.A known method of producing a liquid-phase biological product for crop production and agriculture, implemented by well-known production lines (RF patent for PM No. 50530, class C05F 3/00, C05F 11/00, 2005; RF patent for PM No. 57276, class C05F 3/00, C05F 11/00, 2006), which provides for the fermentation of a peat mix enriched with a biological supplement, followed by extraction with a solvent of a solid-phase biological agent and filtration.
Конечный продукт - жидкофазное биосредство с повышенным содержанием физиологически активных веществ, используемое в качестве биостимулятора для роста и развития растений. В зависимости от технологии получения биосредства в биореакторе и способа экстракции биологически активных веществ из твердофазного биологически активного средства можно получить спектр жидкофазных биосредств для растениеводства и земледелия.The final product is a liquid-phase biofeedback with a high content of physiologically active substances, used as a biostimulant for plant growth and development. Depending on the technology for producing biofeedback in the bioreactor and the method for extracting biologically active substances from solid-phase biologically active agents, a spectrum of liquid-phase biological agents for crop production and agriculture can be obtained.
Известен способ получения жидкофазного биосредства для растениеводства и земледелия (патент РФ №2365568, кл. C05F 11/00, 2008), предусматривающий проведение процесса ферментации торфонавозной смеси, обогащенной биологически активной добавкой, с последующей экстракцией растворителем твердофазного продукта ферментации и фильтрацией экстрагированной массы. В качестве биологически активной добавки используют золу лиственных пород в количестве 3% от массы торфонавозной смеси, процесс ферментации проводят в три стадии: первую - в течение 48 часов при температуре 37°С, вторую - в течение 24 часов в температурном интервале 55-60°С, третью стадию - в течение 48 часов при температуре 37°С, при этом осуществляют продувку смеси воздухом в продольном и поперечном направлениях в течение 30 минут через каждые 24 часа, кроме того, в качестве растворителя твердофазного продукта ферментации берут 1%-ный раствор калия фосфорнокислого, а экстракцию проводят в течение 48 часов при температуре 22°С. Изобретение позволяет улучшить рост и развитие растений, а также активизировать почвенно-микробиологические процессы.A known method of producing a liquid-phase biofeedback for crop production and agriculture (RF patent No. 2365568, class C05F 11/00, 2008), which provides for the fermentation of a peat mixture enriched with a biologically active additive, followed by solvent extraction of the solid-state fermentation product and filtering the extracted mass. As a biologically active additive, hardwood ash is used in an amount of 3% by weight of the peat mix, the fermentation process is carried out in three stages: the first - for 48 hours at a temperature of 37 ° C, the second - for 24 hours in a temperature range of 55-60 ° C, the third stage - for 48 hours at a temperature of 37 ° C, while the mixture is purged with air in the longitudinal and transverse directions for 30 minutes every 24 hours, in addition, a 1% solution is taken as a solvent for the solid-phase fermentation product potassium phosphate, and the extraction is carried out for 48 hours at a temperature of 22 ° C. The invention allows to improve the growth and development of plants, as well as to activate soil and microbiological processes.
Общим недостатком вышеперечисленных известных способов получения жидкофазных биосредств для растениеводства и земледелия является следующее. В качестве основного исходного сырья для получения жидкофазных биосредств используют низинный или переходный торф и навоз КРС, а сама технология направлена на выделение и сохранение биогенной составляющей, что выражается в выборе основного биологического процесса преобразования ферментации и щадящих температурных условий его проведения. Однако известные способы не позволяют максимально полно использовать внутренний питательный потенциал торфа, в частности не происходит выделения гуминовых веществ. Следовательно, органическое вещество твердофазного биологически активного средства при производстве жидкофазных биосредств также не активизировано и его следует рассматривать в качестве гумтюсвдержащего материала для дальнейшего преобразования в жидкое гуминовое удобрение.A common disadvantage of the above known methods for producing liquid-phase biological agents for crop production and agriculture is the following. Low-lying or transitional peat and cattle manure are used as the main feedstock for the production of liquid-phase biologics, and the technology itself is aimed at isolating and preserving the biogenic component, which is expressed in the choice of the main biological process of fermentation conversion and the sparing temperature conditions of its conduct. However, the known methods do not allow maximum use of the internal nutritional potential of peat, in particular, no humic substances are released. Therefore, the organic substance of a solid-phase biologically active agent in the production of liquid-phase biological agents is also not activated and should be considered as a gum-containing material for further conversion into a liquid humic fertilizer.
Известен способ получения жидкого гуминового удобрения (патент РФ №2520144, кл. C05F 3/00, C05F 11/02, 2013), включающий перемешивание гуминосодержащего материала с 1,5-2,0%-ным водным раствором едкого калия, отстаивание суспензии и отделение жидкой фракции, причем перемешивание гуминосодержащего материала с 1,5-2,0%-ным водным раствором едкого калия и отстаивание суспензии осуществляют неоднократно. В качестве гуминосодержащего материала используют отход производства жидкофазного биосредства для растениеводства и земледелия, полученный путем проведения процесса ферментации в течение 5 суток торфонавозной смеси при соотношении компонентов 50:50 с добавлением древесной золы в количестве 3 мас. % с последующей экстракцией 1%-ным раствором калия фосфорнокислого твердофазного продукта ферментации и фильтрованием экстрагированной массы, в результате которого получают осадок, являющийся отходом производства жидкофазного биосредства для растениеводства и земледелия, действующим началом которого является углерод органического вещества Сорг - 30,0-40,0, масс. %, и, кроме того, включающий макроэлементы: азот Nобщ. - 1,15-1,80, масс. %; фосфор Р2О5 - 1,4-2,2, масс. %; калий K2O - 1,0-2,3, масс. %; кальций СаО - 1,1-1,6, масс. %; магний MgO - 0,2-0,8, масс. % и микроэлементы, по меньшей мере, бор, медь, кобальт, марганец, селен, кремний, при этом перемешивание гуминосодержащего материала с 1,5-2,0%-ным водным раствором едкого калия производят трижды, каждый раз в соотношении 1:10 со скоростью 20 об/мин, при температуре 60°С не менее 1 часа, а отстаивание - после каждого перемешивания при температуре 60°С в течение 2 часов с последующим отделением и объединением надосадочной жидкости. Изобретение позволяет расширить ассортимент жидких гуминовых удобрений, улучшить рост и развитие растений, активизировать почвенно-микробиологические процессы.A known method of producing liquid humic fertilizer (RF patent No. 2520144, class C05F 3/00, C05F 11/02, 2013), comprising mixing the humic material with a 1.5-2.0% aqueous solution of caustic potassium, settling the suspension and separation of the liquid fraction, and mixing of the humic containing material with a 1.5-2.0% aqueous solution of caustic potassium and sedimentation of the suspension is carried out repeatedly. As a humiciferous material, a liquid-phase biofeedback product is used for crop production and agriculture, obtained by carrying out a fermentation process for 5 days in a peat mixture with a component ratio of 50:50 with the addition of wood ash in an amount of 3 wt. % followed by extraction with a 1% solution of potassium phosphate solid-state fermentation product and filtering the extracted mass, resulting in a precipitate that is a waste product of the liquid-phase biofeedback for plant growing and agriculture, the active principle of which is carbon organic matter C org - 30.0-40 , 0, mass. %, and, in addition, including macronutrients: nitrogen N total. - 1.15-1.80, mass. %; phosphorus P 2 O 5 - 1.4-2.2, mass. %; potassium K 2 O - 1.0-2.3, mass. %; calcium CaO - 1.1-1.6, mass. %; magnesium MgO - 0.2-0.8, mass. % and trace elements, at least boron, copper, cobalt, manganese, selenium, silicon, while mixing the humic containing material with a 1.5-2.0% aqueous solution of caustic potassium is performed three times, each time in a ratio of 1:10 at a speed of 20 rpm, at a temperature of 60 ° C for at least 1 hour, and settling after each stirring at a temperature of 60 ° C for 2 hours, followed by separation and combination of the supernatant. The invention allows to expand the range of liquid humic fertilizers, to improve the growth and development of plants, to activate soil and microbiological processes.
Известен также способ получения жидкого гуминового удобрения из осадка, являющегося отходом производства жидкофазного биосредства для растениеводства и земледелия (патент РФ №2691693, кл. C05F 3/00, C05F 11/02, C05G 3/00, 2018). Изобретение позволяет повысить эффективность удобрения за счет оптимизации режима экстракции физиологически активных веществ из осадка, являющегося отходом производства жидкофазного биосредства для растениеводства и земледелия, улучшить рост и развитие растений, активизировать почвенно-микробиологические процессы.There is also a method of producing liquid humic fertilizer from sludge, which is a waste product of the production of liquid-phase biofeedback for crop production and agriculture (RF patent No. 2691693, class C05F 3/00, C05F 11/02, C05G 3/00, 2018). The invention improves the fertilizer efficiency by optimizing the extraction of physiologically active substances from sludge, which is a waste product of the liquid-phase biofeedback for plant growing and agriculture, to improve the growth and development of plants, to activate soil and microbiological processes.
Известен способ получения жидкого биостимулятора роста и развития растений из гумусосодержащих веществ (патент РФ №2112763, кл. C05F 3/00, C05F 11/02, 1996, прототип), включающий биотехнологическую переработку навозных отходов методом твердофазной ферментации для получения компоста с выделением из него водной бактериальной суспензии, для получения которой компост замачивают в воде, экстрагируют из него бактериальную массу в водный раствор, полученную бактериальную суспензию отделяют от твердой фракции компоста, а твердую фракцию компоста подвергают щелочной экстракции с последующим неоднократным отделением и объединением жидкого экстракта и нейтрализацией последнего органической кислотой до рН 7-8, после чего объединенный жидкий экстракт смешивают с бактериальной суспензией и отстаивают для получения целевого продукта.A known method of producing a liquid biostimulator of plant growth and development from humus-containing substances (RF patent No. 2112763, class C05F 3/00, C05F 11/02, 1996, prototype), including biotechnological processing of manure waste by solid-phase fermentation to obtain compost with separation from it aqueous bacterial suspension, for which compost is soaked in water, the bacterial mass is extracted from it into an aqueous solution, the resulting bacterial suspension is separated from the solid compost fraction, and the solid compost fraction is subjected to alkaline extraction, followed by repeated separation and combination of the liquid extract and neutralization of the latter with organic acid to pH 7-8, after which the combined liquid extract is mixed with a bacterial suspension and defend to obtain the target product.
Недостатком известного способа получения жидкого биостимулятора роста и развития растений является низкая эффективность полученного биостимулятора, которая зависит не только от концентрации в целевом экстракте питательных веществ, но и от исходного гумусосодержащего вещества и способа его биотехнологической переработки, которыми; в свою очередь, обусловлен выбор способа экстрагирования биологически активных веществ из твердофазного биологически активного средства. Щелочная экстракция направлена на извлечение гумусосодержащих веществ и не содержит или практически не содержит агрономически полезной микрофлоры, тогда как современный этап интенсификации сельского хозяйства, повышения плодородия почв предполагает использование различных биосредств, биостимуляторов как для роста и развития растений, так и для активизации почвенной микрофлоры.A disadvantage of the known method for producing a liquid biostimulator of plant growth and development is the low efficiency of the obtained biostimulator, which depends not only on the concentration of nutrients in the target extract, but also on the initial humus-containing substance and the method of its biotechnological processing, which; in turn, the choice of a method for extracting biologically active substances from a solid-phase biologically active agent is determined. Alkaline extraction is aimed at extracting humus-containing substances and does not contain or practically does not contain agronomically beneficial microflora, while the modern stage of intensification of agriculture and increasing soil fertility involves the use of various biological agents, biostimulants both for plant growth and development, and for activation of soil microflora.
Известно [В.В. Тихонов, А.В. Якушев, Ю.А. Завгородняя, Б.А. Бызов, В.В. Демин Действие гуминовых кислот на рост бактерий // Почвоведение, 2010, №3, С. 333-341], что гуминовые вещества оказывают стимулирующее влияние на рост бактерий и сами могут служить источником питания для микроорганизмов. Учитывая данный факт, можно предположить, что низкая эффективность известного жидкого биостимулятора роста и развития растений обусловлена и тем, что в процессе жидкофазного глубинного культивирования, протекающего в смеси, полученной смешиванием водной бактериальной суспензии после отделения ее от твердой фракции компоста, и объединенного жидкого экстракта, полученного в результате щелочной экстракции твердой фракции компоста с последующими неоднократным отделением и объединением жидкого экстракта, можно получить спектр разных по эффективности жидкофазных биосредств, в основе которого лежит разное количественное соотношение компонентов в смеси, температура и продолжительность протекания процесса жидкофазного глубинного культивирования.It is known [V.V. Tikhonov, A.V. Yakushev, Yu.A. Zavgorodnaya, B.A. Byzov, V.V. Demin Effect of humic acids on bacterial growth // Soil Science, 2010, No. 3, pp. 333-341], that humic substances have a stimulating effect on bacterial growth and can themselves serve as a food source for microorganisms. Given this fact, it can be assumed that the low efficiency of the known liquid biostimulant of plant growth and development is also due to the fact that during the liquid-phase deep cultivation process that proceeds in the mixture obtained by mixing the aqueous bacterial suspension after separating it from the solid compost fraction and the combined liquid extract, obtained as a result of alkaline extraction of the solid compost fraction with subsequent repeated separation and combining of the liquid extract, it is possible to obtain a spectrum of liquid-phase biological media of different effectiveness, which is based on a different quantitative ratio of components in the mixture, temperature and duration of the process of liquid-phase deep cultivation.
Задача, решаемая данным изобретением, заключается в разработке способа получения жидкофазного биосредства для роста и развития растений с высоким уровнем биогенности, питательности и физиологичности для использования его в сельском хозяйстве как стимулятора роста и развития растений и активатора почвенно-микробиологических процессов, расширяющего ассортимент жидкофазных биосредств для роста и развития растений.The problem solved by this invention is to develop a method for producing a liquid-phase biofeedback for the growth and development of plants with a high level of biogenicity, nutrition and physiology for use in agriculture as a stimulator of growth and development of plants and an activator of soil-microbiological processes, expanding the range of liquid-phase biofilms for growth and development of plants.
Технический результат, полученный от решения поставленной задачи, заключается в возможности получения жидкофазного биосредства с высоким уровнем биогенности, питательности и физиологичности, расширяющего ассортимент жидкофазных биосредств для роста и развития растений. Использование его в сельском хозяйстве позволяет улучшить рост и развитие растений, а также активизировать почвенно-микробиологические процессы, направленные на повышение урожайности сельскохозяйственных культур. Использование максимально в едином технологическом цикле для его производства исходного сырья направлено на снижение материальных затрат и энергоресурсов на его получение, повышение экономичности промышленного производства.The technical result obtained from the solution of the problem lies in the possibility of obtaining a liquid-phase biological agent with a high level of biogenicity, nutrition and physiology, expanding the range of liquid-phase biological agents for the growth and development of plants. Its use in agriculture allows to improve the growth and development of plants, as well as to activate soil and microbiological processes aimed at increasing crop yields. Using as much as possible in a single technological cycle for its production of raw materials is aimed at reducing material costs and energy resources for its receipt, increasing the efficiency of industrial production.
Поставленная в изобретении задача решена тем, что в способе получения жидкофазного биосредства для роста и развития растений, включающем твердофазную ферментацию органических отходов с последующими экстракцей твердофазного продукта ферментации и отделением экстрагированной жидкой фракции от осадка, который подвергают экстракции водным раствором едкого калия с последующим неоднократным отделением и объединением жидкого экстракта и нейтрализацией последнего кислотой до рН 7-8, после чего экстрагированную жидкую фракцию смешивают с объединенным жидким экстрактом и отстаивают для получения целевого продукта, твердофазной ферментации подвергают торфонавозную смесь в соотношении компонентов 50:50, обогащенную золой лиственных пород в количестве 3% от массы торфонавозной смеси, в течение 5 суток, а экстракцию твердофазного продукта ферментации осуществляют 1%-ным раствором калия фосфорнокислого в течение 48 часов при температуре 22°С, кроме того, экстракцию осадка осуществляют трижды каждый раз в течение 2 часов 1,5-2,0%-ным водным раствором едкого калия в соотношении 1:5 при температуре 60°С, причем экстрагированную жидкую фракцию смешивают с объединенным жидким экстрактом в соотношении 1,0:0,5 с последующими перемешиванием смеси со скоростью 20 об/мин. в течение 5 мин. и отстаиванием в течение 24 часов при температуре 30°С, после чего в целевой продукт вводят натрий хлористый в сухом виде в количестве 8%, масс., перемешивают до полного его растворения и выдерживают в течение 12 часов при температуре 22°С. Твердофазную ферментацию осуществляют в три стадии: первую стадию проводят при температуре 37°С в течение 48 часов, вторую - в температурном интервале 55-60°С в течение 24 часов, третью - при температуре 37°С в течение 48 часов, причем, на каждой стадии процесса ферментации через каждые 24 часа смесь продувают воздухом в продольном и поперечном направлениях в течение 30 минут. Отделение экстрагированной жидкой фракции от осадка производят фильтрованием, при этом фильтрацию экстрагированной массы осуществляют под давлением до 3 атм. Экстракцию осадка 1,5-2,0%-ным водным раствором едкого калия осуществляют каждый раз путем перемешивания компонентов со скоростью 20 об/мин. в прерывистом режиме: четырежды перемешивают в течение 5 минут с последующим каждый раз отстаиванием в течение 25 минут. Нейтрализацию объединенного жидкого экстракта до рН 7-8 осуществляют ортофосфорной кислотой.The object of the invention is solved in that in a method for producing a liquid-phase biofeedback for plant growth and development, comprising solid-phase fermentation of organic waste, followed by extraction of the solid-phase fermentation product and separation of the extracted liquid fraction from the precipitate, which is subjected to extraction with an aqueous solution of potassium hydroxide, followed by repeated separation and combining the liquid extract and neutralizing the latter with an acid to a pH of 7-8, after which the extracted liquid fraction is mixed with the combined liquid extract and defended to obtain the desired product, solid phase fermentation is subjected to a 50:50 peat mixture, enriched with hardwood ash in an amount of 3% by weight of the peat mixture for 5 days, and the extraction of the solid-phase fermentation product is carried out with 1% potassium phosphate solution for 48 hours at a temperature of 22 ° C, in addition, the precipitate is extracted three times each p az for 2 hours with a 1.5-2.0% aqueous solution of caustic potassium in a ratio of 1: 5 at a temperature of 60 ° C, and the extracted liquid fraction is mixed with the combined liquid extract in a ratio of 1.0: 0.5, followed by stirring the mixture at a speed of 20 rpm within 5 minutes and sedimentation for 24 hours at a temperature of 30 ° C, after which sodium chloride is introduced into the target product in a dry form in an amount of 8%, mass., stirred until it is completely dissolved and incubated for 12 hours at a temperature of 22 ° C. Solid-phase fermentation is carried out in three stages: the first stage is carried out at a temperature of 37 ° C for 48 hours, the second in the temperature range 55-60 ° C for 24 hours, the third at a temperature of 37 ° C for 48 hours, moreover, each stage of the fermentation process every 24 hours, the mixture is blown with air in the longitudinal and transverse directions for 30 minutes. The extracted liquid fraction is separated from the precipitate by filtration, while the extracted mass is filtered under pressure up to 3 atm. The precipitate is extracted with a 1.5-2.0% aqueous potassium hydroxide solution each time by mixing the components at a speed of 20 rpm. in intermittent mode: mix four times for 5 minutes, followed by sedimentation each time for 25 minutes. The neutralization of the combined liquid extract to a pH of 7-8 is carried out with phosphoric acid.
В ходе разработки нового способа получения жидкофазного биосредства для роста и развития растений путем смешивания экстрагированной жидкой фракции, полученной в результате проведения твердофазной ферментации торфонавозной смеси в соотношении компонентов 50:50, обогащенной золой лиственных пород в количестве 3% от массы торфонавозной смеси, в течение 5 суток, с последующими экстракцией твердофазного продукта ферментации 1%-ньж раствором калия фосфорнокислого в течение 48 часов при температуре 22°С и отделением ее от твердой фракции, с объединенным жидким экстрактом, полученным в результате трехкратной экстракции в течение 2 часов каждый раз твердой фракции 1,5-2,0%-ным водным раствором едкого калия в соотношении 1:5 при температуре 60°С, сделан выбор режима смешивания компонентов смеси и оптимального количественного их соотношения в смеси с учетом содержания гуминовых кислот, агрономически полезной микрофлоры и ее активности, а также изучен протекающий в смеси процесс жидкофазного глубинного культивирования, благодаря чему удалось получить новое эффективное жидкофазное биосредство, расширяющее ассортимент известных жидкофазных биосредств для роста и развития растений.During the development of a new method for producing a liquid-phase biological agent for plant growth and development by mixing the extracted liquid fraction obtained as a result of solid-phase fermentation of a peat mixture in a ratio of 50:50, enriched with hardwood ash in an amount of 3% by weight of a peat mixture, for 5 days, followed by extraction of the solid-phase fermentation product with a 1% solution of potassium phosphate for 48 hours at a temperature of 22 ° C and separating it from the solid fraction, with the combined liquid extract obtained by three times extraction for 2 hours each time the solid fraction 1 , 5-2.0% aqueous solution of caustic potassium in a ratio of 1: 5 at a temperature of 60 ° C, a choice was made of the mixing mode of the mixture components and their optimal quantitative ratio in the mixture, taking into account the content of humic acids, agronomically beneficial microflora and its activity, and also studied the process of liquid-phase depth occurring in the mixture cultivation, due to which it was possible to obtain a new effective liquid-phase biological agent that expands the range of known liquid-phase biological agents for plant growth and development.
Для выбора оптимального количественного соотношения экстрагированной жидкой фракции и объединенного жидкого экстракта одну часть экстрагированной жидкой фракции параллельно смешивали с разными частями объединенного жидкого экстракта и проводили процесс жидкофазного глубинного культивирования при температуре 30°С. Температура 30°С является оптимальной температурой развития мезофильных микроорганизмов, в группу которых входит большинство агрономически полезных микроорганизмов. Данная температура жидкофазного глубинного культивирования способствует интенсификации размножения агрономически полезной микрофлоры в процессе получения нового жидкофазного биосредства. Экспериментально установлено, что через 24 часа жидкофазного глубинного культивирования при 30°С в новом жидкофазном биосредстве наблюдается максимум численности микроорганизмов. На протяжении 24 часов инкубации микроорганизмы проходят экспоненциальную (логарифмическую) фазу роста, в период которой размножение бактерий идет с наибольшей скоростью, и переходят в стационарную фазу. В стационарной фазе биомасса остается постоянной, и синтезируются вторичные метаболиты, обогащающие новое жидкофазное биосредство биологически активными веществами.To select the optimal quantitative ratio of the extracted liquid fraction and the combined liquid extract, one part of the extracted liquid fraction was mixed in parallel with different parts of the combined liquid extract and a liquid-phase deep cultivation process was carried out at a temperature of 30 ° C. A temperature of 30 ° C is the optimal temperature for the development of mesophilic microorganisms, the group of which includes most agronomically useful microorganisms. This temperature of liquid-phase deep cultivation contributes to the intensification of reproduction of agronomically beneficial microflora in the process of obtaining a new liquid-phase biological agent. It was experimentally established that after 24 hours of liquid-phase deep cultivation at 30 ° C in a new liquid-phase biological medium, a maximum number of microorganisms is observed. During 24 hours of incubation, microorganisms go through the exponential (logarithmic) phase of growth, during which bacteria multiply at the highest rate, and go into the stationary phase. In the stationary phase, the biomass remains constant, and secondary metabolites are synthesized that enrich the new liquid-phase biological agent with biologically active substances.
Из таблицы 1, в которой представлено общее микробное число в образцах нового жидкофазного биосредства через 24 часа жидкофазного глубинного культивирования, и из таблицы 2, в которой представлена ферментативная активность в этих же образцах, видно, что максимальная численность микроорганизмов и каталазная активность наблюдаются при количественном соотношении экстрагированной жидкой фракции и объединенного жидкого экстракта 1:0,5. По данным таблицы 3 видно, что содержание гуминовых кислот в образцах нового жидкофазного биосредства увеличивается по мере увеличения доли объединенного жидкого экстракта.From table 1, which shows the total microbial number in samples of a new liquid-phase biological agent after 24 hours of liquid-phase deep cultivation, and from table 2, which shows the enzymatic activity in these samples, it is seen that the maximum number of microorganisms and catalase activity are observed at a quantitative ratio extracted liquid fraction and the combined liquid extract 1: 0.5. According to table 3, it can be seen that the content of humic acids in the samples of the new liquid-phase biological agent increases as the proportion of the combined liquid extract increases.
Количественное соотношение экстрагированной жидкой фракции и объединенного жидкого экстракта, равное 1:0,5, обеспечивает получение нового жидкофазного биосредства для роста и развития растений с наиболее оптимальным сочетанием содержания агрономически полезной микрофлоры и гуминовых кислот. Меньшее соотношение (1:0,1-0,25) и большее соотношение (1,0:1,0) способствуют получению жидкофазного биосредства более низкого качества. Поэтому, обогащение экстрагированной жидкой фракции, полученной в результате проведения твердофазной ферментации торфонавозной смеси в соотношении компонентов 50:50, обогащенной золой лиственных пород в количестве 3% от массы торфонавозной смеси, в течение 5 суток, с последующими экстракцией твердофазного продукта ферментации 1%-ным раствором калия фосфорнокислого в течение 48 часов при температуре 22°С и отделением ее от твердой фракции-осадка, тем же осадком, подвергшимся трижды каждый раз в течение 2 часов экстракции 1,5-2,0%-ным водным раствором едкого калия в соотношении 1:5 при температуре 60°С, в соотношении компонентов 1,0:0,5 позволит, с одной стороны, стимулировать рост и развитие имеющейся в экстрагированной жидкой фракции микрофлоры, а, с другой стороны, увеличить содержание гуминовых веществ, что приведет, в конечном итоге, к получению нового более эффективного жидкофазного биосредства.The quantitative ratio of the extracted liquid fraction and the combined liquid extract, equal to 1: 0.5, provides a new liquid-phase biological agent for the growth and development of plants with the most optimal combination of agronomically beneficial microflora and humic acids. A lower ratio (1: 0.1-0.25) and a larger ratio (1.0: 1.0) contribute to obtaining a liquid-phase biofeedback of lower quality. Therefore, the enrichment of the extracted liquid fraction obtained as a result of solid-phase fermentation of the peat mixture in the ratio of components 50:50 enriched with hardwood ash in the amount of 3% by weight of the peat mixture for 5 days, followed by extraction of the solid-phase fermentation product with 1% potassium phosphate solution for 48 hours at a temperature of 22 ° C and separating it from the solid fraction of the precipitate, the same precipitate, subjected to extraction three times each time for 2 hours with 1.5-2.0% aqueous solution of potassium hydroxide in the ratio 1: 5 at a temperature of 60 ° C, in a ratio of components of 1.0: 0.5 will allow, on the one hand, to stimulate the growth and development of microflora in the extracted liquid fraction, and, on the other hand, to increase the content of humic substances, which will lead to ultimately, to obtain a new, more effective liquid-phase biological agent.
Изобретение иллюстрируется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
В таблице 1 представлено общее микробное число в образцах нового жидкофазного биосредства для роста и развития растений через 24 часа жидкофазного глубинного культивирования; в таблице 2 - ферментативная активность в образцах нового жидкофазного биосредства для роста и развития растений через 24 часа жидкофазного глубинного культивирования; в таблице 3 - содержание гуминовых кислот в образцах нового жидкофазного биосредства для роста и развития растений через 24 часа жидкофазного глубинного культивирования; в таблице 4 -характеристика нового жидкофазного биосредства для роста и развития растений; таблица 5 поясняет влияние нового жидкофазного биосредства на рост и развитие растений яровой пшеницы сорта «Иргина»; в таблице 6 показано влияние нового жидкофазного биосредства для роста и развития растений на урожай яровой пшеницы сорта «Иргина»; в таблице 7 - влияние нового жидкофазного биосредства для роста и развития растений на развитие микроорганизмов почвы (млн./г) под яровой пшеницей сорта «Иргина»; в таблице 8 показано влияние нового жидкофазного биосредства для роста и развития растений на биохимические показатели почвы под яровой пшеницей сорта «Иргина».Table 1 presents the total microbial number in the samples of a new liquid-phase biological agent for the growth and development of plants after 24 hours of liquid-phase deep cultivation; table 2 - enzymatic activity in samples of a new liquid-phase biological means for the growth and development of plants after 24 hours of liquid-phase deep cultivation; table 3 - the content of humic acids in the samples of a new liquid-phase biological agent for the growth and development of plants after 24 hours of liquid-phase deep cultivation; table 4 -characteristic of a new liquid-phase biological agent for the growth and development of plants; table 5 explains the effect of the new liquid-phase biological agent on the growth and development of spring wheat varieties "Irgina"; table 6 shows the effect of a new liquid-phase biological agent for the growth and development of plants on the yield of spring wheat cultivar "Irgina"; table 7 - the effect of a new liquid-phase biological agent for the growth and development of plants on the development of soil microorganisms (million / g) under spring wheat cultivar "Irgina"; table 8 shows the effect of a new liquid-phase biological agent for the growth and development of plants on the biochemical parameters of the soil under spring wheat of the Irgina variety.
Заявленный способ получения жидкофазного биосредства для роста и развития растений включает:The claimed method of obtaining a liquid-phase biological agent for the growth and development of plants includes:
- твердофазную ферментацию торфонавозной смеси в соотношении компонентов 50:50, обогащенной золой лиственных пород в количестве 3% от массы торфонавозной смеси, в течение 5 суток;- solid-phase fermentation of the peat mixture in a ratio of 50:50, enriched with hardwood ash in an amount of 3% by weight of peat mixture, for 5 days;
- экстракцию твердофазного продукта ферментации 1%-ным раствором калия фосфорнокислого в течение 48 часов при температуре 22°С;- extraction of the solid-phase fermentation product with 1% potassium phosphate solution for 48 hours at a temperature of 22 ° C;
- отделение экстрагированной жидкой фракции от осадка;- separation of the extracted liquid fraction from the precipitate;
- экстракцию осадка 1,5-2,0%-ным водным раствором едкого калия трижды каждый раз в течение 2 часов в соотношении 1:5 при температуре 60°С с последующими отделением и объединением жидкого экстракта;- extraction of the precipitate with a 1.5-2.0% aqueous solution of caustic potassium three times each time for 2 hours in a ratio of 1: 5 at a temperature of 60 ° C, followed by separation and combination of the liquid extract;
- нейтрализацию кислотой объединенного жидкого экстракта до рН 7-8;- neutralization by acid of the combined liquid extract to a pH of 7-8;
- смешивание экстрагированной жидкой фракции и объединенного жидкого экстракта в соотношении 1,0:0,5 с последующими перемешиванием смеси со скоростью 20 об/мин. в течение 5 мин. и отстаиванием в течение 24 часов при температуре 30°С;- mixing the extracted liquid fraction and the combined liquid extract in a ratio of 1.0: 0.5, followed by stirring the mixture at a speed of 20 rpm within 5 minutes and settling for 24 hours at a temperature of 30 ° C;
- введение в целевой продукт натрия хлористого в сухом виде в количестве 8%, масс, с последующими перемешиванием до полного его растворения и выдерживанием в течение 12 часов при температуре 22°С.- the introduction into the target product of sodium chloride in dry form in an amount of 8%, by weight, followed by stirring until it is completely dissolved and kept for 12 hours at a temperature of 22 ° C.
Пример конкретного выполнения способа.An example of a specific implementation of the method.
Исходную смесь для проведения процесса ферментации готовят из 1,5 кг навоза и 1,5 кг торфа. Исходное сырье тщательно перемешивают и измельчают до получения практически монодисперсной системы. Далее полученную смесь обогащают золой лиственных пород в количестве 0,09 кг. Повторно перемешивают и загружают в ферментер. После чего осуществляют трехстадийный ферментационный процесс: первую стадию проводят при температуре 37°С с продувкой воздухом по 30 минут через каждые 24 часа при продолжительности процесса в течение 48 часов; на второй стадии смесь нагревают до 55-60°С с продувкой воздухом через 24 часа при продолжительности процесса в течение 24 часов; третью стадию проводят при температуре 37°С с продувкой воздухом по 30 минут через каждые 24 часа при продолжительности процесса в течение 48 часов.The initial mixture for the fermentation process is prepared from 1.5 kg of manure and 1.5 kg of peat. The feedstock is thoroughly mixed and crushed to obtain a virtually monodisperse system. Next, the resulting mixture is enriched with hardwood ash in an amount of 0.09 kg. Re-mix and load into the fermenter. After that, a three-stage fermentation process is carried out: the first stage is carried out at a temperature of 37 ° C with air purging for 30 minutes every 24 hours with a process duration of 48 hours; in the second stage, the mixture is heated to 55-60 ° C with air purging after 24 hours with a process duration of 24 hours; the third stage is carried out at a temperature of 37 ° C with air purging for 30 minutes every 24 hours with a duration of 48 hours.
Такой температурный режим процесса ферментации позволяет задействовать наиболее полный спектр всех известных микроорганизмов, а продолжительность процесса позволяет им достичь своего максимального развития. Кроме того, предварительное обогащение исходной смеси золой древесных пород позволяет активизировать рост и развитие микроорганизмов, а также интенсифицировать процессы трансформации, осуществляемые ими.This temperature regime of the fermentation process allows you to use the most complete spectrum of all known microorganisms, and the duration of the process allows them to achieve their maximum development. In addition, the preliminary enrichment of the initial mixture with ash from tree species makes it possible to activate the growth and development of microorganisms, as well as to intensify the transformation processes carried out by them.
Твердофазный продукт ферментации подвергают экстракции 1%-ным раствором калия фосфорнокислого (К2НРO4) в течение 48 часов при температуре 22°С. В резервуар экстрактора подают твердофазный продукт ферментации, представляющий собой твердый сыпучий материал, и одновременно растворитель (экстрагент) - 1%-ный раствор К2НРО4 в количестве 8,45 л. В этот период под влиянием калия фосфорнокислого происходит извлечение питательных компонентов в раствор. При этом К2НРO4 одновременно выступает в качестве активатора микробиологической деятельности как источник питания и энергии для микроорганизмов.The solid-phase fermentation product is subjected to extraction with a 1% solution of potassium phosphate (K 2 HPO 4 ) for 48 hours at a temperature of 22 ° C. A solid-phase fermentation product, which is a solid bulk material, and simultaneously a solvent (extractant), a 1% solution of K 2 NRA 4 in an amount of 8.45 l, are fed into the extractor tank. During this period, under the influence of potassium phosphate, nutrients are extracted into the solution. Moreover, K 2 HPO 4 simultaneously acts as an activator of microbiological activity as a source of nutrition and energy for microorganisms.
Калий и фосфор являются одними из важнейших биогенных элементов: ионы калия повышают интенсивность окислительных реакций, оказывают сильное воздействие на образование белков, участвуют в активном транспорте ионов через мембрану клеток, усиливают их функциональную активность, а фосфор входит в состав нуклеотидов, нуклеиновых кислот, фосфопротеидов, фосфолипидов, фосфорных эфиров углеводов, многих коферментов и других органических соединений. Известно, что химические реакции с участием фосфора составляют основу энергетики живой клетки.Potassium and phosphorus are one of the most important biogenic elements: potassium ions increase the intensity of oxidative reactions, have a strong effect on the formation of proteins, participate in the active transport of ions through the cell membrane, enhance their functional activity, and phosphorus is part of nucleotides, nucleic acids, phosphoproteins, phospholipids, phosphoric esters of carbohydrates, many coenzymes and other organic compounds. It is known that chemical reactions involving phosphorus form the basis of the energy of a living cell.
Процесс экстракции продукта ферментации направлен на получение раствора, включающего вещества, способные влиять на активизацию почвенных процессов, а также на ростовые процессы растений.The process of extraction of the fermentation product is aimed at obtaining a solution containing substances that can affect the activation of soil processes, as well as on the growth processes of plants.
По окончании процесса экстракции экстрагированную жидкую фракцию отделяют от твердой фракции - осадка. Для максимального отделения мелкодисперсной твердой фазы экстрагированную массу фильтруют под давлением сжатого воздуха до 3 атм. Получают 8 л экстрагированной жидкой фракции с высоким уровнем биогенности, питательности и физиологичности как результат процессов преобразований, протекающих в ферментируемой и экстрагируемой массе. Однако внутренний питательный потенциал торфа не использован максимально полно, в частности, не активизировано органическое вещество осадка, который следует рассматривать в качестве гуминосодержащего материала для дальнейшего преобразования в жидкое гуминовое удобрение.At the end of the extraction process, the extracted liquid fraction is separated from the solid fraction - precipitate. For maximum separation of the finely divided solid phase, the extracted mass is filtered under compressed air pressure up to 3 atm. Get 8 l of the extracted liquid fraction with a high level of biogenicity, nutrition and physiology as a result of transformation processes taking place in the fermented and extracted mass. However, the internal nutritional potential of peat has not been fully utilized, in particular, the organic matter of the sediment has not been activated, which should be considered as a humic-containing material for further conversion into a liquid humic fertilizer.
Осадок, образовавшийся после отделения экстрагированной жидкой фракции, является гуминосодержащим материалом, В осадке содержатся углерод органического вещества Сорг - 30,0…40,0, масс. %, все основные элементы питания: азот Nобщ. - 1,15…1,80, масс. %; фосфор Р2О5 - 1,4…2,2, масс. %; калий K2O - 1,0…2,3, масс. %; кальций СаО - 1,1…1,6, масс. %; магний MgO - 0,2…0,8, масс. %, микроэлементы (по меньшей мере Mn, В, Si, Mo, Cu и др. - протокол результатов анализа Федерального государственного бюджетного учреждения науки Ордена Ленина и Ордена Октябрьской Революции Института геохимии и аналитической химии им. Вернадского Российской академии наук), большое количество агрономически полезной микрофлоры (108…109 КОЕ/г), представлены физиологически активные вещества (ферменты, витамины), общие формы углерода и азота находятся в оптимальном отношении (C:N)~22, т.е. присутствуют все основные составляющие, способные оказывать положительное влияние на многие почвенные процессы и процессы роста и развития растений.The precipitate formed after separation of the extracted liquid fraction is a humic material. The sediment contains carbon of organic matter With org - 30.0 ... 40.0, mass. %, all main batteries: nitrogen N total. - 1.15 ... 1.80, mass. %; phosphorus P 2 O 5 - 1.4 ... 2.2, mass. %; potassium K 2 O - 1.0 ... 2.3, mass. %; calcium CaO - 1.1 ... 1.6, mass. %; magnesium MgO - 0.2 ... 0.8, mass. %, trace elements (at least Mn, B, Si, Mo, Cu, etc. - the protocol of the results of the analysis of the Federal State Budgetary Institution of Science of the Order of Lenin and the Order of the October Revolution of the Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of the Russian Academy of Sciences), a large number of agronomically beneficial microflora (10 8 ... 10 9 CFU / g), physiologically active substances (enzymes, vitamins) are presented, the general forms of carbon and nitrogen are in the optimal ratio (C: N) ~ 22, i.e. there are all the main components that can have a positive effect on many soil processes and processes of plant growth and development.
Обработка осадка едким калием позволяет активизировать гуминовый комплекс торфа, обладающий свойствами физиологической активности. Степень активизации выражается в повышенном содержании подвижных гуминовых веществ, которые в виде гуматов калия являются стимуляторами роста растений. Одновременно с этим едкий калий является источником калия, как одного из компонентов минерального питания растений. Кроме этого, едкий калий относительно дешев по сравнению с другими щелочными реагентами, используемыми для выделения гуматов.Treatment of the sediment with caustic potassium makes it possible to activate the humic complex of peat, which has the properties of physiological activity. The degree of activation is expressed in the increased content of mobile humic substances, which in the form of potassium humates are plant growth stimulants. At the same time, caustic potassium is a source of potassium, as one of the components of the mineral nutrition of plants. In addition, potassium hydroxide is relatively cheap compared to other alkaline reagents used to isolate humates.
Установлено (Т.А. Кухаренко, С.А. Шапиро Основы технологии производства гуминовых кислот, 1957) и экспериментально подтверждено, что для наиболее полного и экономически оправданного извлечения гуминовых кислот необходимо три последовательных извлечения щелочным реагентом. При этом за один раз извлекается основная масса гуминовых кислот, при дальнейшем извлечении получаются дополнительные гуминовые кислоты. Известно (SU, 1323555), что при обработке торфа 1,0-2,5%-ным раствором едкого калия выделяются наиболее чистые гуминовые кислоты, содержащие наибольшее количество активных функциональных групп, являющихся стимуляторами роста растений. Экспериментально установлено, что в случае получения жидкого гуминового удобрения из осадка оптимальными являются 1,5-2,0%-ные концентрации едкого калия. Данный вывод сделан при оценке всего комплекса исследуемых показателей в опытных образцах жидкого гуминового удобрения (содержание гуматов калия, гуминовых кислот, элементов питания растений).It was established (T.A. Kukharenko, S.A. Shapiro Fundamentals of technology for the production of humic acids, 1957) and experimentally confirmed that for the most complete and economically viable extraction of humic acids, three successive extracts with an alkaline reagent are necessary. At the same time, the bulk of humic acids is extracted at a time, with further extraction additional humic acids are obtained. It is known (SU, 1323555) that when peat is processed with a 1.0-2.5% potassium hydroxide solution, the purest humic acids are released that contain the largest number of active functional groups that are plant growth stimulants. It was experimentally established that in the case of obtaining liquid humic fertilizer from sediment, optimal are 1.5-2.0% concentrations of caustic potassium. This conclusion was made when assessing the entire complex of the studied parameters in the experimental samples of liquid humic fertilizer (the content of potassium humates, humic acids, plant nutrients).
Осадок подвергают экстракции 1,5-2,0%-ным едкого калия: помещают в емкость, перемешивают с предварительно подогретым до 60°С 1,5-2,0%-ным водным раствором едкого калия при соотношении компонентов 1:5 по сухому веществу в прерывистом режиме: четырежды со скоростью 20 об/мин. в течение 5 мин. с последующим каждый раз отстаиванием суспензии в течение 25 мин.The precipitate is subjected to extraction with 1.5-2.0% potassium hydroxide: it is placed in a container, mixed with a 1.5-2.0% aqueous potassium hydroxide solution preheated to 60 ° C with a dry component ratio of 1: 5 intermittently: four times at a speed of 20 rpm. within 5 minutes followed by sedimentation of the suspension each time for 25 minutes.
В полученную суспензию (в ту же емкость) добавляют 4,7 л подогретого до 60°С 1,5-2,0%-ного водного раствора едкого калия и перемешивают компоненты в прерывистом режиме: четырежды со скоростью 20 об/мин. в течение 5 мин. с последующим каждый раз отстаиванием суспензии в течение 25 мин. После чего жидкую фракцию отделяют путем слива надосадочной жидкости через фильтровальную перегородку в накопительную емкость, а в емкость с осадком - твердой фракцией, добавляют 4,7 л подогретого до 60°С 1,5-2,0%-ного водного раствора едкого калия и перемешивают компоненты в прерывистом режиме: четырежды со скоростью 20 об/мин. в течение 5 мин. с последующим каждый раз отстаиванием суспензии в течение 25 мин. Жидкую фракцию отделяют путем слива надосадочной жидкости через фильтровальную перегородку в накопительную емкость и объединяют с полученной ранее надосадочной жидкостью.4.7 l of a 1.5-2.0% aqueous solution of caustic potassium heated to 60 ° C are added to the suspension obtained (in the same container) and the components are mixed intermittently: four times at a speed of 20 rpm. within 5 minutes followed by sedimentation of the suspension each time for 25 minutes. After that, the liquid fraction is separated by pouring the supernatant through the filter baffle into the storage tank, and 4.7 l of a 1.5-2.0% aqueous solution of caustic potassium heated to 60 ° C are added to the tank with sediment, and mix the components in intermittent mode: four times at a speed of 20 rpm within 5 minutes followed by sedimentation of the suspension each time for 25 minutes. The liquid fraction is separated by draining the supernatant through a filter baffle into a storage tank and combined with the previously obtained supernatant.
Объединенный жидкий экстракт нейтрализуют до рН 7-8 ортофосфорной кислотой. Указанные значения рН среды являются оптимальными с точки зрения сохранения нативности биологически активных веществ и жизнеспособности спор почвенной микрофлоры в готовом препарате. Ортофосфорную кислоту небольшими порциями из расчета 5 мл на 1 л объединенного жидкого экстракта вводят в объединенный жидкий экстракт и одновременно перемешивают со скоростью 60 об/мин. в течение 10 мин. После чего объединенный жидкий экстракт с рН 7-8 настаивают в течение 30 мин. и окончательно перемешивают со скоростью 20 об/мин. течение 5 мин. для получения однородного его состава. Получают 8 л объединенного жидкого экстракта с рН 7-8.The combined liquid extract is neutralized to pH 7-8 with phosphoric acid. The indicated pH values are optimal from the point of view of maintaining the nativeness of biologically active substances and the viability of soil microflora spores in the finished product. Phosphoric acid in small portions at the rate of 5 ml per 1 l of the combined liquid extract is introduced into the combined liquid extract and simultaneously stirred at a speed of 60 rpm within 10 minutes Then the combined liquid extract with a pH of 7-8 is insisted for 30 minutes. and finally mixed at a speed of 20 rpm within 5 minutes to obtain a homogeneous composition. Get 8 l of the combined liquid extract with a pH of 7-8.
Далее в емкость с рубашкой заливают 8 л экстрагированной жидкой фракции и 4 л объединенного жидкого экстракта, перемешивают со скоростью 20 об/мин. в течение 5 мин. и выдерживают при 30°С в течение 24 часов, подвергая смесь экстрагированной жидкой фракции и объединенного жидкого экстракта в соотношении компонентов 1,0:0,5 жидкофазной глубинной ферментации, в процессе которой микроорганизмы достигают максимума своего развития и синтезируют биологически активные вещества (табл. 1, табл. 2, табл. 3). По достижении стационарной фазы развития микроорганизмов в ту же емкость вводят 0,96 кг (8%, масс.) натрия хлористого в сухом виде с последующим перемешиванием компонентов до полного его растворения и выдерживают полученную смесь в течение 12 часов при температуре 22°С, благодаря чему состав и свойства жидкофазного биосредства при хранении не уступают составу и свойствам свежеприготовленного жидкофазного биосредства, увеличивая тем самым время эффективного его использования. Оставшиеся 4 литра объединенного жидкого экстракта используют как непосредственно гуминовое удобрение.Next, 8 l of the extracted liquid fraction and 4 l of the combined liquid extract are poured into a container with a jacket, stirred at a speed of 20 rpm. within 5 minutes and incubated at 30 ° C for 24 hours, exposing the mixture of the extracted liquid fraction and the combined liquid extract in a ratio of 1.0: 0.5 components of liquid phase deep fermentation, during which microorganisms reach their maximum development and synthesize biologically active substances (table. 1, table 2, table 3). Upon reaching the stationary phase of the development of microorganisms, 0.96 kg (8%, mass.) Of sodium chloride is introduced into the same container in dry form, followed by mixing of the components until it is completely dissolved and the resulting mixture is kept for 12 hours at a temperature of 22 ° C, due to which the composition and properties of the liquid-phase biological product during storage are not inferior to the composition and properties of the freshly prepared liquid-phase biological product, thereby increasing the time of its effective use. The remaining 4 liters of the combined liquid extract is used directly as humic fertilizer.
Использование гуминосодержащего осадка в одном технологическом цикле производства жидкофазного биосредства для роста и развития растений позволяет предотвратить его преждевременную порчу, вызванную высокой влажностью и большой численностью содержащейся в нем микрофлоры. Кроме того, использование максимально в едином технологическом цикле исходного сырья для производства нового жидкофазного биосредства направлено на снижение материальных затрат и энергоресурсов, повышение экономичности промышленного производства.The use of humic-containing sludge in one technological cycle of production of liquid-phase biofeedback for plant growth and development helps prevent its premature damage caused by high humidity and the large number of microflora contained in it. In addition, the use of raw materials as much as possible in a single technological cycle for the production of a new liquid-phase biological product is aimed at reducing material costs and energy resources, increasing the efficiency of industrial production.
Новое жидкофазное биосредство имеет богатый состав за счет обогащения его гуминовыми веществами и содержит в своем составе более высокое количество агрономически полезной микрофлоры (табл. 4), расширяя ассортимент жидкофазных биосредств для роста и развития растений. Влияние его на рост и развитие растений яровой пшеницы сорта «Иргина» изучено в модельном эксперименте продолжительностью 10 дней, результаты которого показаны в таблице 5, и в полевом эксперименте, результаты которого приведены в таблице 6. Влияние нового жидкофазного биосредства для роста и развития растений на развитие микроорганизмов почвы (млн./г) и биохимические показатели почвы под растениями яровой пшеницей сорта «Иргина» показано в таблице 7 и таблице 8 соответственно. В вариантах опытов в качестве контрольного использовано жидкофазное биосредство (RU, 2365568) как наиболее близкое по техническому результату к заявленному.The new liquid-phase biological agent has a rich composition due to its enrichment with humic substances and contains a higher amount of agronomically beneficial microflora (Table 4), expanding the range of liquid-phase biological agents for plant growth and development. Its effect on the growth and development of spring wheat plants of the variety “Irgina” was studied in a model experiment lasting 10 days, the results of which are shown in Table 5, and in a field experiment, the results of which are shown in Table 6. The effect of a new liquid-phase biological agent for plant growth and development on development of soil microorganisms (mln / g) and biochemical parameters of soil under plants of spring wheat cultivar "Irgina" are shown in table 7 and table 8, respectively. In the test variants, a liquid-phase biological agent (RU, 2365568) was used as a control as the closest to the declared technical result.
Применением нового жидкофазного биосредства для роста и развития растений в технологии выращивания сельскохозяйственных культур, в частности яровой пшеницы сорта «Иргина», за счет проявления его свойств как эффективного стимулятора роста и развития растений, а также активатора почвенно-микробиологических процессов, удается достичь более высоких урожаев (табл. 6).By using a new liquid-phase biological agent for plant growth and development in the technology of growing agricultural crops, in particular, Irgina spring wheat, due to the manifestation of its properties as an effective stimulator of plant growth and development, as well as an activator of soil microbiological processes, it is possible to achieve higher yields (tab. 6).
Заявленный способ получения жидкофазного биосредства для роста и развития растений является технологичным, что позволяет провести масштабирование процесса и осуществить его в промышленных условиях.The claimed method of obtaining a liquid-phase biological agent for the growth and development of plants is technologically advanced, which allows for scaling of the process and its implementation in an industrial environment.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020103508A RU2726247C1 (en) | 2020-01-27 | 2020-01-27 | Method of producing liquid phase biological agent for growth and development of plants |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020103508A RU2726247C1 (en) | 2020-01-27 | 2020-01-27 | Method of producing liquid phase biological agent for growth and development of plants |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2726247C1 true RU2726247C1 (en) | 2020-07-10 |
Family
ID=71510035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020103508A RU2726247C1 (en) | 2020-01-27 | 2020-01-27 | Method of producing liquid phase biological agent for growth and development of plants |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2726247C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2112763C1 (en) * | 1996-10-01 | 1998-06-10 | Титов Игорь Николаевич | Method of preparing liquid biological plant growth stimulator from humus-containing substances |
| RU2253641C2 (en) * | 2002-12-25 | 2005-06-10 | Открытое акционерное общество "Межрегиональная научно-производственная корпорация "Промышленно-инвестиционный капиталЪ" (ОАО "МНПК "ПИКъ") | Method of manufacturing biological stimulator of growth and development of plants from humus-containing substances |
| US7510590B2 (en) * | 2001-12-18 | 2009-03-31 | Biotecnologia Organica, S.A. De C.V. | Method of obtaining a concentrate humic extract from organic and inorganic sources |
| CN101905994A (en) * | 2010-06-22 | 2010-12-08 | 山东省科学院新材料研究所 | Method for extracting humic acid liquid fertilizer with rich trace elements from sludge |
| RU2520144C1 (en) * | 2013-01-09 | 2014-06-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственного использования мелиорированных земель Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИМЗ Россельхозакадемии) | Method of production of liquid humic fertiliser |
| RU2691693C1 (en) * | 2018-11-26 | 2019-06-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт мелиорированных земель" (ФГБНУ ВНИИМЗ) | Method of producing liquid humic fertilizer |
-
2020
- 2020-01-27 RU RU2020103508A patent/RU2726247C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2112763C1 (en) * | 1996-10-01 | 1998-06-10 | Титов Игорь Николаевич | Method of preparing liquid biological plant growth stimulator from humus-containing substances |
| US7510590B2 (en) * | 2001-12-18 | 2009-03-31 | Biotecnologia Organica, S.A. De C.V. | Method of obtaining a concentrate humic extract from organic and inorganic sources |
| RU2253641C2 (en) * | 2002-12-25 | 2005-06-10 | Открытое акционерное общество "Межрегиональная научно-производственная корпорация "Промышленно-инвестиционный капиталЪ" (ОАО "МНПК "ПИКъ") | Method of manufacturing biological stimulator of growth and development of plants from humus-containing substances |
| CN101905994A (en) * | 2010-06-22 | 2010-12-08 | 山东省科学院新材料研究所 | Method for extracting humic acid liquid fertilizer with rich trace elements from sludge |
| RU2520144C1 (en) * | 2013-01-09 | 2014-06-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственного использования мелиорированных земель Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИМЗ Россельхозакадемии) | Method of production of liquid humic fertiliser |
| RU2691693C1 (en) * | 2018-11-26 | 2019-06-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт мелиорированных земель" (ФГБНУ ВНИИМЗ) | Method of producing liquid humic fertilizer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10227626B2 (en) | Methods for producing melanin and inorganic fertilizer from fermentation leachates | |
| CN101575252B (en) | Organic compound fertilizer special for tea and preparation method thereof | |
| EP1248754B1 (en) | Biological addition to organic-mineral fertilizers | |
| JPH0768072B2 (en) | Method for producing organic fertilizer using nitrogen-fixing bacteria | |
| CN101555171B (en) | Method for producing micro organic matters by marine culture sludge and sugar refinery filtration sludge | |
| JP2011184267A (en) | New method for producing high quality compost | |
| CN113045354B (en) | Amino acid water-soluble fertilizer and preparation method thereof | |
| CN110205354B (en) | Preparation method of earthworm bioactive fulvic acid | |
| US5009697A (en) | Liquid organic peat fertilizer and process of preparing same | |
| RU2253641C2 (en) | Method of manufacturing biological stimulator of growth and development of plants from humus-containing substances | |
| CN107522556A (en) | A kind of agricultural solid waste biofermentation method | |
| RU2646630C1 (en) | Method of producing biological fertiliser | |
| RU2520144C1 (en) | Method of production of liquid humic fertiliser | |
| CN109456916A (en) | A kind of method that charcoal strengthens heavy metal in indigenous ferrous oxide removal of bacteria pig manure | |
| JPH11228269A (en) | Production of enzyme cultured fermented fertilizer | |
| RU2726247C1 (en) | Method of producing liquid phase biological agent for growth and development of plants | |
| CN112624855A (en) | Method for producing organic-inorganic compound fertilizer by using biomass waste and compound fertilizer | |
| RU2428405C1 (en) | Method of producing liquid-phase biological agent for crop growing and agriculture | |
| CN105000935A (en) | Liquid fertilizer improving crop photosynthesis and preparation method thereof | |
| RU2557191C1 (en) | Method of production of biological preparation for feed production | |
| CN109415277A (en) | A kind of preparation method of the humus based on graphite | |
| CN110002925B (en) | Solid organic fertilizer for promoting growth of beneficial microorganisms in soil and production method thereof | |
| JP2622799B2 (en) | Method of producing useful substances from waste | |
| RU2112763C1 (en) | Method of preparing liquid biological plant growth stimulator from humus-containing substances | |
| RU2785368C1 (en) | Method for production of liquid humic preparation for crop production and agriculture |