RU2784063C1 - Bioorganic agent as a humic fertiliser constituting a vermicompost extract - Google Patents
Bioorganic agent as a humic fertiliser constituting a vermicompost extract Download PDFInfo
- Publication number
- RU2784063C1 RU2784063C1 RU2021136300A RU2021136300A RU2784063C1 RU 2784063 C1 RU2784063 C1 RU 2784063C1 RU 2021136300 A RU2021136300 A RU 2021136300A RU 2021136300 A RU2021136300 A RU 2021136300A RU 2784063 C1 RU2784063 C1 RU 2784063C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vermicompost
- resulting
- mixture
- extract
- temperature
- Prior art date
Links
- 239000000284 extract Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 8
- 235000012970 cakes Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000009264 composting Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000001580 bacterial Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims abstract description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000004460 silage Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 claims abstract 2
- 235000019749 Dry matter Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 238000007792 addition Methods 0.000 claims description 2
- 238000011012 sanitization Methods 0.000 claims description 2
- 241001494496 Leersia Species 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 12
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 abstract description 9
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 abstract description 8
- 239000002509 fulvic acid Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000003864 humus Substances 0.000 abstract description 5
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 abstract description 4
- 210000003608 Feces Anatomy 0.000 abstract description 2
- 239000002361 compost Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 abstract description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 abstract description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 abstract description 2
- 240000000218 Cannabis sativa Species 0.000 abstract 1
- 241000243686 Eisenia fetida Species 0.000 abstract 1
- 241000366676 Justicia pectoralis Species 0.000 abstract 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 6
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M NaHCO3 Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 241001233061 earthworms Species 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Inorganic materials [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 3
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229940064005 Antibiotic throat preparations Drugs 0.000 description 2
- 229940083879 Antibiotics FOR TREATMENT OF HEMORRHOIDS AND ANAL FISSURES FOR TOPICAL USE Drugs 0.000 description 2
- 229940042052 Antibiotics for systemic use Drugs 0.000 description 2
- 229940042786 Antitubercular Antibiotics Drugs 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- 229940093922 Gynecological Antibiotics Drugs 0.000 description 2
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J Tetrasodium pyrophosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- 229940024982 Topical Antifungal Antibiotics Drugs 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal Effects 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drugs Drugs 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 2
- 229940079866 intestinal antibiotics Drugs 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940005935 ophthalmologic Antibiotics Drugs 0.000 description 2
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 2
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229940048086 sodium pyrophosphate Drugs 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 2
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 description 2
- 238000009265 vermicomposting Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 description 1
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 1
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 1
- 241000589174 Bradyrhizobium japonicum Species 0.000 description 1
- 240000002860 Daucus carota Species 0.000 description 1
- 235000002767 Daucus carota Nutrition 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 229940088597 Hormone Drugs 0.000 description 1
- 240000003483 Leersia hexandra Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229910003202 NH4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940098424 POTASSIUM PYROPHOSPHATE Drugs 0.000 description 1
- 229940088087 Plant Drugs 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M Potassium bicarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 240000008529 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- 229940029983 VITAMINS Drugs 0.000 description 1
- 229940021016 Vitamin IV solution additives Drugs 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 238000010564 aerobic fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 230000000111 anti-oxidant Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005588 carbonic acid salt group Chemical group 0.000 description 1
- 230000005591 charge neutralization Effects 0.000 description 1
- 230000002925 chemical effect Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 235000005824 corn Nutrition 0.000 description 1
- 229940079919 digestives Enzyme preparations Drugs 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000003050 macronutrient Effects 0.000 description 1
- 235000021073 macronutrients Nutrition 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000009629 microbiological culture Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 239000005445 natural product Substances 0.000 description 1
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 238000009329 organic farming Methods 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229940094025 potassium bicarbonate Drugs 0.000 description 1
- 238000009374 poultry farming Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004016 soil organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000000021 stimulant Substances 0.000 description 1
- RYCLIXPGLDDLTM-UHFFFAOYSA-J tetrapotassium;phosphonato phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O RYCLIXPGLDDLTM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 229930003231 vitamins Natural products 0.000 description 1
- 235000021307 wheat Nutrition 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при получении биоорганического средства в качестве удобрения из гумусосодержащих субстратов, а именно из вермикомпостов.The invention relates to the field of agriculture and can be used to obtain a bioorganic agent as a fertilizer from humus-containing substrates, namely from vermicomposts.
Гуминовые вещества - это основная органическая составляющая почвы, воды и твердых горючих ископаемых. Впервые их выделили из торфа более двухсот лет назад, и до сих пор этот источник является наиболее популярным при производстве гуминовых удобрений. Физиологически активные вещества торфа включают в себя широкий ряд органических молекул: пептиды, аминокислоты, углеводы, ферменты, антибиотики и природные стимуляторы роста.Humic substances are the main organic constituent of soil, water and solid fossil fuels. They were first isolated from peat more than two hundred years ago, and this source is still the most popular in the production of humic fertilizers. Physiologically active substances of peat include a wide range of organic molecules: peptides, amino acids, carbohydrates, enzymes, antibiotics and natural growth stimulants.
Гуминовые кислоты имеют разветвленную молекулярную структуру, включающую большое количество функциональных групп и активных центров. Формирование этих природных соединений происходит под воздействием физико-химических процессов, протекающих в почве и деятельности почвенных организмов. Источниками для их синтеза служат растительные и животные остатки, а также продукты жизнедеятельности почвенной микрофлоры. Таким образом, они являются аккумуляторами органического вещества почвы - аминокислот, углеводов, пигментов, биологически активных веществ и лигнина. Кроме того, в них концентрируются ценные неорганические компоненты почвы - элементы минерального питания (азот, фосфор, калий), а также микроэлементы (железо, цинк, медь, марганец, бор, молибден, и т.д.). Под воздействием естественных процессов, протекающих в почве, все вышеперечисленные компоненты включаются в единый молекулярный комплекс - гуминовые кислоты. Многообразие исходных компонентов для синтеза данного комплекса обуславливает сложную молекулярную структуру и, как следствие, широкий спектр физических, химических и биологических воздействий на почву и растения.Humic acids have a branched molecular structure, including a large number of functional groups and active centers. The formation of these natural compounds occurs under the influence of physicochemical processes occurring in the soil and the activity of soil organisms. The sources for their synthesis are plant and animal residues, as well as waste products of soil microflora. Thus, they are accumulators of soil organic matter - amino acids, carbohydrates, pigments, biologically active substances and lignin. In addition, valuable inorganic soil components are concentrated in them - mineral nutrition elements (nitrogen, phosphorus, potassium), as well as trace elements (iron, zinc, copper, manganese, boron, molybdenum, etc.). Under the influence of natural processes occurring in the soil, all of the above components are included in a single molecular complex - humic acids. The variety of initial components for the synthesis of this complex causes a complex molecular structure and, as a result, a wide range of physical, chemical and biological effects on soil and plants.
В настоящее время самыми эффективными стимуляторами роста и развития растений являются водорастворимые соли природных гуминовых соединений: гуминовых кислот и фульвокислот - гуматы и фульваты Na, K или NH4 в очень низких концентрациях - 0,001-0,0001 мас.%.At present, the most effective stimulators of plant growth and development are water-soluble salts of natural humic compounds: humic acids and fulvic acids - humates and fulvates Na, K or NH4 in very low concentrations - 0.001-0.0001 wt.%.
Для получения и производства различных гуминовых препаратов сельскохозяйственного назначения используют в качестве исходного сырья конечные продукты аэробной ферментации органосодержащих отходов (компосты и вермикомпосты). При этом, наиболее широко используемая технология получения гуминовых препаратов из вермикомпостов представляет собой щелочную обработку в жидкой фазе. Щелочная обработка исходных субстратов в воде позволяет получать более концентрированные препараты, которые содержат в себе практически все компоненты (водорастворимые и щелочерастворимые) вермикомпоста: соли гуминовых кислот и фульвокислот, аминокислоты, пептиды, витамины, антибиотики, гормоны роста и развития растений и другие продукты жизнедеятельности почвенных микроорганизмов и самих дождевых червей (вермикультуры). Более того, щелочная обработка позволяет не только более полно извлекать из вермикомпостов все его компоненты, но многократно усиливать физиологические активности самих гуминовых кислот, образуя их водорастворимые соли: гуматы натрия, калия или аммония.For the production and production of various humic preparations for agricultural purposes, end products of aerobic fermentation of organic waste (composts and vermicomposts) are used as feedstock. At the same time, the most widely used technology for obtaining humic preparations from vermicomposts is an alkaline treatment in the liquid phase. Alkaline treatment of the initial substrates in water makes it possible to obtain more concentrated preparations that contain almost all components (water-soluble and alkali-soluble) of vermicompost: salts of humic acids and fulvic acids, amino acids, peptides, vitamins, antibiotics, plant growth and development hormones, and other soil waste products. microorganisms and earthworms themselves (vermicultures). Moreover, alkaline treatment allows not only to more fully extract all its components from vermicomposts, but to repeatedly enhance the physiological activities of humic acids themselves, forming their water-soluble salts: sodium, potassium or ammonium humates.
Известен способ получения жидкого гуминового органического биопрепарата для растениеводства, животноводства и птицеводства из вермикомпостов, включающий раздельно дробную экстракцию из вермикомпоста водорастворимых кислоторастворимых веществ с помощью анолита, а водорастворимых щелочерастворимых веществ с помощью католита электроактивированной воды, с последующим объединением щелочного экстракта с кислотным экстрактом, перемешиванием, отстаиванием и разливкой полученного целевого продукта в тару (RU 2709375, опубл. 17.12.2017).A known method for producing a liquid humic organic biological product for crop production, animal husbandry and poultry farming from vermicomposts, including separately fractional extraction from vermicompost of water-soluble acid-soluble substances using anolyte, and water-soluble alkali-soluble substances using electroactivated water catholyte, followed by combining the alkaline extract with the acid extract, mixing, settling and pouring the resulting target product into containers (RU 2709375, publ. 12/17/2017).
В документе RU 2286975, опубл.10.11.2006, раскрыт способ получения бактериального удобрения на основе биогумуса, включающий получение биогумуса путем вермикомпостирования органических отходов с использованием дождевых червей и внесение в биогумус микроорганизмов. В качестве органических отходов используют навоз сельскохозяйственных животных, предварительно нейтрализованный до рН 7-8, а в качестве дождевых червей используют гибрид красного калифорнийского червя с дождевыми червями кубанской природной популяции, в количестве 104 на 1 м2. Вермикомпостирование осуществляют в течение 2-3 месяцев при температуре 16-32°С в естественных условиях, причем после отделения червей из биогумуса виброситом с размером пор 0,5-1,0 см биогумус подсушивают до влажности 50-60%, фасуют в пакеты из полипропилена, вносят кукурузный экстракт в количестве 2,0-4,0% массы биогумуса и автоклавируют в течение 45-75 мин при 0,8-1,2 атм, вносят микроорганизмы вида Rhizobium japonicum и выдерживают до достижения титра 2⋅1010.Document RU 2286975, publ. 11/10/2006, discloses a method for producing biohumus-based bacterial fertilizer, including obtaining biohumus by vermicomposting organic waste using earthworms and introducing microorganisms into biohumus. As organic waste, the manure of farm animals, previously neutralized to pH 7-8, is used, and as earthworms, a hybrid of the red Californian worm with earthworms of the Kuban natural population is used, in the amount of 104 per 1 m 2 . Vermicomposting is carried out for 2-3 months at a temperature of 16-32°C under natural conditions, and after separating the worms from the vermicompost with a vibrating screen with a pore size of 0.5-1.0 cm, the vermicompost is dried to a moisture content of 50-60%, packaged in bags of polypropylene, corn extract is added in the amount of 2.0-4.0% of biohumus mass and autoclaved for 45-75 min at 0.8-1.2 atm, microorganisms of the species Rhizobium japonicum are added and kept until the titer reaches 2⋅1010.
Также, известен способ получения комплексного биопрепарата из гумусосодержащих веществ путем щелочной экстракции, отделением щелочного экстракта и его нейтрализацией. Указанные вещества подвергают щелочной экстракции 0,1 М раствором пирофосфата калия в 0,1 н. растворе КОН или в 0,1 М раствором пирофосфата натрия в 0,1 н. растворе KOH или 0,1 М раствором пирофосфата натрия в 0,1 н. растворе NaOH при температуре 80°C, а затем после отделения щелочного экстракта нейтрализуют его азотной кислотой HNO3 до значений pH 7,0-8,0, перемешивают, отстаивают и получают жидкий целевой продукт (RU 2580469, 10.04.2016).Also, a method of obtaining a complex biological product from humus-containing substances by alkaline extraction, separation of the alkaline extract and its neutralization is known. These substances are subjected to alkaline extraction with a 0.1 M solution of potassium pyrophosphate in 0.1 N. KOH solution or in 0.1 M sodium pyrophosphate solution in 0.1 N. KOH solution or 0.1 M sodium pyrophosphate solution in 0.1 N. NaOH solution at a temperature of 80°C, and then, after separating the alkaline extract, it is neutralized with nitric acid HNO 3 to pH 7.0-8.0, mixed, settled, and a liquid target product is obtained (RU 2580469, 10.04.2016).
К недостаткам известных из уровня техники методик можно отнести получение жидкого гуминового биопрепарата с применением неорганических кислот и щелочей, что ограничивает его использование в органическом земледелии, а также наличие в готовом продукте, наряду с полезными почвенными микроорганизмами, патогенной микрофлоры.The disadvantages of the methods known from the prior art include obtaining a liquid humic biological product using inorganic acids and alkalis, which limits its use in organic farming, as well as the presence in the finished product, along with beneficial soil microorganisms, of pathogenic microflora.
Задачей настоящего изобретения является создание более экономичного (за счет поточной технологии) и универсального способа получения биостимулятора роста и развития растений из гумусосодержащих веществ, позволяющего с меньшими энергозатратами получать препарат более высокой активности с сохранением самых ценных органических кислот - гуминовых и фульвовых, без последующего образования гуматов и фольватов.The objective of the present invention is to create a more economical (due to in-line technology) and a universal method for obtaining a biostimulator of plant growth and development from humus-containing substances, which makes it possible to obtain a drug of higher activity with less energy consumption while preserving the most valuable organic acids - humic and fulvic acids, without the subsequent formation of humates and folvatov.
Для получения заявленного экстракта вермикомпоста в качестве сырья используют сырье, выделенное из навозной жижи и подстилочного материала из телятников (на базе соломы). Сырье (навозную жижу и подстилочный материал), с добавлением силоса или свежескошенной травы, но не более 5-10% от объема общей смеси, смешивают в предварительном уличном приямке и перемешивают до получения однородной смеси, перемешивание производят погружным миксером. Затем полученная смесь подается на насосную группу, состоящую из гиророторного насоса и измельчителя, где крупные фракции соломы измельчаются до размера не более 5 см. Обработанная смесь направляется во внутрицеховой бассейн или пластиковые емкости большого объема. Сформированная смесь обрабатывается воздухом с целью удаления аммиака. Процесс аэрации длится в течение 40-60 минут.При этом ведут постоянное удаление воздуха с поверхности за счет вытяжной вентиляции. Затем смесь подается на кавитатор (поточный измельчитель), где обрабатывается до получения ровной однородной смеси, размер частиц и включений после обработки не превышает 5-6 мм.To obtain the claimed extract of vermicompost, raw materials isolated from slurry and bedding material from calves (based on straw) are used as raw materials. Raw materials (slurry and bedding material), with the addition of silage or freshly cut grass, but not more than 5-10% of the total mixture volume, are mixed in a preliminary street pit and mixed until a homogeneous mixture is obtained, mixing is carried out with a submersible mixer. Then the resulting mixture is fed to the pumping group, consisting of a gyro-rotor pump and a chopper, where large fractions of straw are crushed to a size of no more than 5 cm. The processed mixture is sent to an intrashop pool or large-volume plastic containers. The formed mixture is treated with air to remove ammonia. The aeration process lasts for 40-60 minutes. At the same time, air is constantly removed from the surface due to exhaust ventilation. Then the mixture is fed to a cavitator (in-line grinder), where it is processed until an even homogeneous mixture is obtained, the size of particles and inclusions after processing does not exceed 5-6 mm.
Подготовленная смесь затем направляется на фильтр-пресс, где происходит отделение жидкой части от сухого вещества. Полученный фильтрат используется в технических целях или удаляется через канализационную систему в лагуны. Процесс прессования ведется до получения кека с долей сухих веществ не менее 45%. Полученный кек вначале направляется на измельчение, где обрабатывается шредером для получения однородной массы, а затем направляется на санитаризацию.The prepared mixture is then sent to the filter press, where the liquid part is separated from the dry matter. The resulting leachate is used for technical purposes or removed through the sewer system into the lagoons. The pressing process is carried out until a cake with a solids content of at least 45% is obtained. The resulting cake is first sent for grinding, where it is processed by a shredder to obtain a homogeneous mass, and then sent for sanitation.
Следует отметить, что в настоящем изобретении используется уникальный подход при получении экстракта вермикомпоста, который заключается в осуществлении санитаризации (посредством тепловой обработки) измельченной однородной смеси кека. Указанная смесь обрабатывается на инфракрасной сушилке с целью предварительного прогрева до температуры 68-70°С.Для этих целей используется поточная трехуровневая инфракрасная зерносушилка, при этом на первом ярусе смесь прогревается до температуры 35-45°С, на втором ярусе 65-70°С, на третьем ярусе после переворачивания пласта поддерживается температура 70-72°С.It should be noted that the present invention uses a unique approach in obtaining vermicompost extract, which consists in the implementation of sanitization (through heat treatment) crushed homogeneous mixture of cake. The specified mixture is processed on an infrared dryer for the purpose of preheating to a temperature of 68-70°C. , on the third tier, after turning the formation, the temperature is maintained at 70-72°C.
Подготовленная, прогретая масса направляется в мобильные компостеры закрытого типа, где выдерживается не менее 2-х часов, но не более 3-х часов, далее охлаждается очищенным воздухом, который поступает в компостер через воздушно-распределительные системы, которые расположены в нескольких уровнях до температуры 38-44°С.При достижении указанной температуры по всему объему добавляется универсальная комплексная бактериальная культура (на базе ферментативных препаратов и микробиологических культур) путем внесения подготовленного раствора через нижние и верхние форсунки, и начинается процесс компостирования при постоянном контроле температуры, влажности и кислотности. Процесс компостирования осуществляется при применении вертикальных компостеров с возможностью зонального контроля температуры в трех уровнях (верх, середина и низ). При этом осуществляется периодическая циркуляция субстрата внутри компостера. Время компостирования не менее 7 и не более 19 суток.The prepared, heated mass is sent to mobile composters of a closed type, where it is kept for at least 2 hours, but not more than 3 hours, then it is cooled with purified air, which enters the composter through air distribution systems, which are located at several levels to a temperature 38-44 ° C. When the specified temperature is reached, a universal complex bacterial culture (based on enzyme preparations and microbiological cultures) is added throughout the volume by introducing the prepared solution through the lower and upper nozzles, and the composting process begins with constant control of temperature, humidity and acidity. The composting process is carried out using vertical composters with the possibility of zonal temperature control in three levels (top, middle and bottom). In this case, periodic circulation of the substrate inside the composter is carried out. Composting time is not less than 7 and not more than 19 days.
Полученный компост-субстрат вначале проверяется на coli-титр, затем направляется в зону разгрузки и далее поступает на поточные вермиреакторы, где происходит обработка калифорнийскими червями при соблюдении условий: внешней температуры в цехе, рН субстрата, освещенности, циркуляции воздуха и влажности сырья. После обработки нижних слоев (прохождения червями и образования копролитовых масс) нижний слой срезается и сбрасывается в транспортерную систему, которая имеет нагревательные элементы, размещенные под транспортной лентой. Полученный вермикомпост имеет влажность порядка 80%, при этом вначале он подвергается предварительному обсушиванию (посредством нагрева) и вылеживанию - до влажности 66-68%, затем направляется на участок получения экстракта.The resulting compost-substrate is first checked for coli-titer, then it is sent to the unloading area and then goes to the in-line vermireactors, where the Californian worms are processed under the following conditions: external temperature in the workshop, pH of the substrate, illumination, air circulation and humidity of the raw material. After processing the lower layers (passage by worms and formation of coprolite masses), the lower layer is cut off and dumped into the conveyor system, which has heating elements placed under the conveyor belt. The resulting vermicompost has a moisture content of about 80%, while at first it is subjected to preliminary drying (by heating) and aging to a moisture content of 66-68%, then it is sent to the extract production site.
Процесс экстрагирования выполняют с использованием промышленной установки по электрохимической активации воды «Акватрон-15». В катодную камеру установки подается дистиллированная вода с температурой 20-25°С, одновременно в анодную камеру реактора установки подается раствор соли угольной кислоты (бикарбонат натрия или гидрокарбонат натрия, или гидрокарбонат калия) с концентрацией от 1 до 5 мас.%. Для целей экстракции используется подготовленная дистиллированная вода, насыщенная продуктами катодных электрохимических реакций в реакторе установки. Показатели воды: рН 11,0-12,0; ОВП -600 … -800 мВ; минерализация (соленость) - не более 40 мг/л. К полученному католиту добавляют полученный вермикомпост с влажностью 60-68% и производят тщательное перемешивание. Дополнительно смесь обрабатывается на устройстве типа РПА (роторно-пульсационный агрегат). Соотношение по весовым частям составляет 1:10 (вермикомпост:вода). Процесс обработки происходит в течение 30-40 минут.Далее полученную смесь направляют на экстрактор закрытого типа. Процесс экстракции ведется в течение 70-80 часов при температуре 38-50°С.The extraction process is carried out using an industrial plant for electrochemical activation of water "Aquatron-15". Distilled water with a temperature of 20-25°C is supplied to the cathode chamber of the installation, at the same time, a solution of carbonic acid salt (sodium bicarbonate or sodium bicarbonate, or potassium bicarbonate) with a concentration of 1 to 5 wt.% is supplied to the anode chamber of the reactor of the installation. For the purposes of extraction, prepared distilled water is used, saturated with products of cathodic electrochemical reactions in the reactor of the installation. Water indicators: pH 11.0-12.0; ORP -600 … -800 mV; mineralization (salinity) - no more than 40 mg/l. To the resulting catholyte add the resulting vermicompost with a moisture content of 60-68% and produce a thorough mixing. Additionally, the mixture is processed on a device of the RPA type (rotor-pulsation unit). The ratio by weight is 1:10 (vermicompost:water). The processing process takes place within 30-40 minutes. Next, the resulting mixture is sent to a closed-type extractor. The extraction process is carried out for 70-80 hours at a temperature of 38-50°C.
Неожиданно было обнаружено, что экстракция при температуре 38-50°С является оптимальным вариантом получения заявленного экстракта. Многочисленные исследования показали, что при более низкой температуре процесс идет значительно медленнее, а при более высокой температуре происходит потеря позитивной микрофлоры и антиоксидантов.Unexpectedly, it was found that extraction at a temperature of 38-50°C is the best option for obtaining the claimed extract. Numerous studies have shown that at a lower temperature the process is much slower, and at a higher temperature there is a loss of positive microflora and antioxidants.
Далее, осуществляется фильтрация на фильтр-прессах, где установлены фильтрующие салфетки из различных материалов, с пропускной способностью салфеток не более 80 микрон. Затем, фильтрат проходит контрольное фильтрование на камерном мешочном фильтре, где установлен фильтрующий элемент (фильтр мешочного типа) с пропускной способностью 50-70 микрон.Further, filtration is carried out on filter presses, where filtering cloths made of various materials are installed, with a throughput capacity of the cloths of not more than 80 microns. Then, the filtrate passes control filtration on a chamber bag filter, where a filter element (bag-type filter) with a throughput of 50-70 microns is installed.
Полученный фильтрат представляет собой экстракт вермикомпоста по изобретению, в котором содержание фульвовых кислот составляет от 3 до 5 г/л, содержание гуминовых кислот - от 26 до 34 г/л, содержание суммарной биомассы почвенных аэробных микроорганизмов может варьировать от 10 до 30 мкг/мл препарата (таблица 1).The resulting filtrate is an extract of vermicompost according to the invention, in which the content of fulvic acids is from 3 to 5 g/l, the content of humic acids is from 26 to 34 g/l, the content of the total biomass of soil aerobic microorganisms can vary from 10 to 30 μg/ml drug (table 1).
Таблица 1. Сравнение физико-химических параметров гуминовой вытяжки (экстракта) из вермикомпоста, получаемой тремя разными способамиTable 1. Comparison of physicochemical parameters of humic extract (extract) from vermicompost obtained by three different methods
Проведены полевые испытания заявленного биоорганического средства по обработке семян и растений в фазе колошения зерновых культур. Установлено, что замачивание семян заявленным экстрактом в дозе от 3 до 5 л/т и внекорневая подкормка в дозе от 3 до 6 л/га повышали урожай зерновых от 16,2 до 24,5% по сравнению с применением Экстрактов 1 и 2. Также, выполняли исследования по влиянию обработки семян заявленным экстрактом из вермикомпоста на их всхожесть, которые продемонстрировали, что заявленное средство в разведении с водой повышали всхожесть семян овса, сахарной и кормовой свеклы, моркови и пшеницы на 13-17% по сравнению с обработкой Экстрактами 1 и 2.Field tests of the claimed bioorganic agent for the treatment of seeds and plants in the heading phase of grain crops were carried out. It was found that seed soaking with the claimed extract at a dose of 3 to 5 l/t and foliar top dressing at a dose of 3 to 6 l/ha increased the grain yield from 16.2 to 24.5% compared with the use of Extracts 1 and 2. Also , carried out studies on the effect of seed treatment with the claimed extract from vermicompost on their germination, which demonstrated that the claimed agent, when diluted with water, increased the germination of seeds of oats, sugar and fodder beets, carrots and wheat by 13-17% compared with treatment with Extracts 1 and 2.
Таким образом, заявленный экстракт из вермикомпоста в качестве удобрения получен простым в отношении технологического процесса способом и может быть реализован в промышленных условиях. При этом, предлагаемый способ обеспечивает получение экстракта более высокого качества и с более высоким содержанием, как биомассы полезных почвенных аэробных микроорганизмов, так и физиологически активных веществ, а также с более высоким содержанием питательных макроэлементов.Thus, the claimed extract from vermicompost as a fertilizer is obtained in a simple way in relation to the technological process and can be implemented under industrial conditions. At the same time, the proposed method provides for obtaining an extract of higher quality and with a higher content of both the biomass of beneficial soil aerobic microorganisms and physiologically active substances, as well as a higher content of macronutrients.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2784063C1 true RU2784063C1 (en) | 2022-11-23 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2041867C1 (en) * | 1992-06-16 | 1995-08-20 | Малое предприятие "Биоэнергия" | Method of preparing complex fertilizer |
| US20040065610A1 (en) * | 2002-04-26 | 2004-04-08 | Shankar Hariharan S. | Process for treatment of organic wastes |
| RU2408563C1 (en) * | 2009-07-27 | 2011-01-10 | Государственное Научное Учреждение Сибирский Научно-Исследовательский Институт Сельского Хозяйства И Торфа Сибирского Отделения Россельхозакадемии (Гну Сибниисхит Со Россельхозакадемии) | Method of producing biohumus |
| RU2558920C2 (en) * | 2012-12-20 | 2015-08-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Мичуринский государственный аграрный университет" | Method of producing compound organomineral fertiliser based on liquid vermicompost (biohumus) |
| RU2574740C1 (en) * | 2014-09-29 | 2016-02-10 | ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СИБИРСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ТОРФА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК (ГНУ СибНИИСХиТ Россельхозакадемии) | Method of production of vermicompost, method of production of growth stimulator of grains from vermicompost |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2041867C1 (en) * | 1992-06-16 | 1995-08-20 | Малое предприятие "Биоэнергия" | Method of preparing complex fertilizer |
| US20040065610A1 (en) * | 2002-04-26 | 2004-04-08 | Shankar Hariharan S. | Process for treatment of organic wastes |
| RU2408563C1 (en) * | 2009-07-27 | 2011-01-10 | Государственное Научное Учреждение Сибирский Научно-Исследовательский Институт Сельского Хозяйства И Торфа Сибирского Отделения Россельхозакадемии (Гну Сибниисхит Со Россельхозакадемии) | Method of producing biohumus |
| RU2558920C2 (en) * | 2012-12-20 | 2015-08-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Мичуринский государственный аграрный университет" | Method of producing compound organomineral fertiliser based on liquid vermicompost (biohumus) |
| RU2574740C1 (en) * | 2014-09-29 | 2016-02-10 | ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СИБИРСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ТОРФА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК (ГНУ СибНИИСХиТ Россельхозакадемии) | Method of production of vermicompost, method of production of growth stimulator of grains from vermicompost |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2420500C1 (en) | Method to produce organo-mineral fertilisers and process line for its realisation | |
| CN106616005A (en) | Method for producing fish feed by using filtered sludge from sugar factory | |
| RU2253641C2 (en) | Method of manufacturing biological stimulator of growth and development of plants from humus-containing substances | |
| CN106146076A (en) | A kind of method that liquid manure of livestock and poultry that ferments manufactures biological organic fertilizer | |
| RU2214990C1 (en) | Method for processing organic waste products | |
| RU2637126C1 (en) | Method for obtaining complex organomineral additive based on potassium humate, method for obtaining integrated organomineral fertiliser based on potassium humate and poultry manure, method for enriching animal fodder with complex organomineral additive based on potassium humate, watering method using complex organomineral additive based on potassium humate | |
| RU2784063C1 (en) | Bioorganic agent as a humic fertiliser constituting a vermicompost extract | |
| RU2290387C2 (en) | Biocompost manufacturing process | |
| RU2776454C1 (en) | Method for production of humic fertilizer | |
| KR100454508B1 (en) | Natural water having deodorization ability and sterilization effect against resistent bacteria, and produce method thereof | |
| RU2557191C1 (en) | Method of production of biological preparation for feed production | |
| KR101569099B1 (en) | Liquid Compound Fertilizer Using Sericite and Microalgae and Method of Manufacturing the Same | |
| RU2112763C1 (en) | Method of preparing liquid biological plant growth stimulator from humus-containing substances | |
| RU2676140C1 (en) | Method for producing organic fertilizer based on whey and glauconitic sorbent | |
| RU2621978C1 (en) | Method for producing organic fertiliser | |
| Rautela et al. | Vermicompost is boon to enrichment of micronutrient content in soil | |
| RU2286974C2 (en) | Method for preparing combined bacterial fertilizer for plants | |
| CN112335608A (en) | Earthworm breeding system combined with organic solid waste treatment | |
| CZ2007801A3 (en) | Fertilizer exhibiting stimulation activity and process for producing thereof | |
| JPH0597556A (en) | Production of liquid organic fertilizer | |
| JPH1112072A (en) | Production of fertilizer | |
| RU2749075C1 (en) | Method for preparing feed additive from organic waste | |
| RU2767995C1 (en) | Method for obtaining liquid fertilizer | |
| RU2785368C1 (en) | Method for production of liquid humic preparation for crop production and agriculture | |
| RU2815050C1 (en) | Method of producing biologically active biohumus |