UA77040C2 - Growth composition for plants and method for plant harvest increase - Google Patents

Description

Опис винаходу

Даний винахід стосується здатних до біорозкладання органічних ростових композицій на основі частинок 2 вугілля.

Композиції, що поліпшують ріст рослин, за винаходом представляють собою удосконалення композиції, що описана у Патенті США Мо4,41,857, зміст якого введений в дану заявку як посилання.

Патент США Мо4,541,857 описує композицію рослинних добрив, яка включає суміш частинок вугілля, що містить поживні речовини для рослин, молібдат натрію, який служить для вивільнення поживних речовин для рослин у такій формі, яку може використовувати рослина, та один або більше допоміжних агентів, вибраних з сульфату заліза, сульфату магнію, хлориду натрію, сульфату цинку, хлориду цинку, сульфату міді, сірки, гідратованого борату натрію, вапняку та карбонату кобальту. Частинки вугілля мають максимальний розмір приблизно 1ї00меш та включають від приблизно від 50 до 7095 від загальної ваги композиції, а допоміжний|(і) агент(и) складають решту композиції.

Як було зазначено, даний винахід забезпечує певні удосконалення композицій, описаних у патенті США

Мо4,541,857. Ці удосконалення зберігають корисні властивості композиції, описаної в більш ранньому патенті, а також приводять до подальших переваг, як описано більш детально у даній заявці далі, включаючи, наприклад, підвищення росту та врожаю рослин та розширену здатність до застосування композиції.

Важлива модифікація композицій згідно з Патентом США 4,541,857, що забезпечує даний винахід, представляє собою лінійний алкогольалкоксилат, наприклад, етер полі(етиленоксиду) з С 42-С415 лінійним первинним спиртом.

Інші суттєві риси даної композиції включають застосування суттєвої кількості піску та невеликої кількості води. Інші риси будуть також зрозумілими з більш детального опису винаходу, що приведений нижче.

Ростова композиція для рослин складається суттєво з наступних компонентів: с 29 (1) 40-8Оваг.9о, бажано 70-8Оваг.9о вугілля у вигляді частинок; Ге) (2) від 0,01 до Іваг.9о, бажано від 0,5 до 1ваг.9о молібдату натрію; (3) від 0,2 до 2ваг.9о води; (4) від 0,1 до Тваг.95 лінійного алкоголюьалкоксилату; (5) від 0,001 до 4ваг.9о сульфату магнію; з о (6) залишком, що звичайно міститься у кількості від приблизно 20 до 6095 від загальної ваги композиції та «І представляє собою пісок.

Композиція, таким чином, у своєму бажаному втіленні суттєво складається з вугілля та піску, незважаючи на о те, що молібдат, алкогольалкоксилат, сульфат магнію та вода у вказаних межах є також суттєвими для ча досягнення успіху винаходу. 3о Серед вказаних компонентів вугілля у вигляді частинок є переважними, як описано в більш ранньому Патенті в

США Мо4,541,857, що згадується у даній заявці. Таким чином, вугілля у вигляді частинок може бути будь-якого типу, наприклад, антрацитом, бітумом, псевдобітумом або бурим вугіллям, та може варіювати за якістю, усі ці види вугілля звичайно містять від приблизно 0,5 до 3,0 процентів азоту. Інші поживні речовини для рослин « згідно з даним винаходом включають залізо, фосфор, калій, сірку або сульфати, кальцій, хлорид та, принаймні, З слідові кількості, марганцю, міді, бору, кобальту, алюмінію та селену. Як було виявлено, високий вміст сірки с у вугіллі є особливо бажаним.

Із» Переважно вугілля складається з частинок, що мають розмір ї00меш або менше, тобто, частинки мають такий розмір, що проходять через сито ТуІег Зсгееп з розміром пор 100меш. Більший та менший розміри можуть ефективно використовуватися в інтервалах, наприклад, від -5Омеш до приблизно -ЗООмеш. Частинки, більші, ніж 10Омеш, проте, мають тенденцію вивільняти поживні речовини для рослин більш повільно. Таким чином, бажано і використовувати для композиції частинки вугілля розміром 1ї00меш або менше, тобто частинки, які можуть -І проходити через сито ТуІег 5сгееп з розміром пор 10О0меш.

Незважаючи на те, що можна використовувати будь-який тип вугілля, бажаним є такий, що має високий вміст ші сірки, композиція вугілля, зокрема, представлена прикладами в патенті США Мо4,541,857, може бути «їз» 20 процитована як типова для використання в даній заявці. Таке вугілля на сухій основі, має наступний вихідний склад компонентів: (42)

Вуглець: 73,1996

Водень: /5,0595 оо Азот: 1,3290

ГФ) Хлор: 4,509

Сірка 45095 о Шлак: 6,0095

Кисень: 9,8790 60

Ця композиція може бути також визначена на основі аналізу прожарювання неорганічних речовин як наведено нижче:

Пентоксид фосфору: 0,2695 6Е Кремній: 32,9590

Оксид заліза: 33,0995 -Д-

Алюміній: 22,1390

Титан: О,6896

Вапняк: 2,6690

Марганець: 0,5290

Триоксид сірки: 32496

Оксид калію: 1,4396

Оксид натрію: 0,5196

Інше: 2,5390

Як пояснено в Патенті США Мо4,541,857, молібдат натрію виконує функцію розщеплення частинок вугілля та вивільнення поживних речовин для рослин з частинок шляхом, який дозволяє рослинам ефективно та бажаним чином використовувати ці поживні речовини. Незважаючи на те, що кількість молібдату може варіювати та може в деяких випадках виходити за межі, що вказані раніше, в залежності від природи та розміру частинок вугілля кращі результати можна одержати тоді, коли вміст молібдату знаходиться в межах від 0,5 до 195 від загальної ваги композиції. Може використовуватися кількість більша, ніж та, що вказана як бажана, незважаючи на те, що передбачаються, що ефективне розкладання вугілля досягається при використанні молібдату у вказаній кількості.

Лінійний алкогольакоксилат бажано представляє собою первинний С412-С45 спирт, наприклад, додециловий 2о спирт або його суміш з іншим С.42-Сі5 спиртом, який є етоксильованим, тобто етером поліетиленоксиду первинного лінійного спирту, бажано первинним спиртом, що містить 12-15 вуглецевих атомів. Бажаний лінійний алкогольалкоксилат для використання в даній заявці є комерційно доступним як "Вавіс Н" сурфактант. Цей матеріал або його еквівалент може використовуватися для даних цілей.

Як зазначено, композиція може також містити невелику кількість води, звичайно не більше, ніж приблизно с 2ваг.ю. При цьому зрозуміло, що ця невелика кількість води поліпшує ефект алкоксилату, а також, як передбачається, буде активувати стимулюючі ріст рослин елементи, які містяться у вугільному компоненті. і)

Може використовуватися будь-яке джерело піску. Кількість піску, що використовується, можна варіювати, ця кількість залежить, принаймні до деякої міри, від природи та складу вугільного компоненту, кількості інших присутніх матеріалів. Проте, взагалі, кількість піску у композиції буде знаходитися в межах, які було о зо зазначено раніше, тобто буде складати 20-6бОваг.9о.

Оптимального результату досягають при використанні піску, який включає невеликі кількості, наприклад, від « 0,001 до 0,01ваг.9о сульфату магнію, сульфату міді та сульфатів інших подібних мікроелементів. о

У доповнення до сульфату магнію, який може бути включений у пісок, корисним є додання сульфату магнію у кількості від 0,001 до 495 від загальної ваги композиції. в.

Композиція може бути приготовлена будь-яким традиційним способом. Бажано, проте, коли вугілля та пісок ча рівномірно перемішують разом, після чого молібдат натрію, алкоксилат та сульфат магнію у воді розпилюються над сумішшю вугілля/пісок, при подальшому перемішуванні для досягнення однорідності. Продукт потім піддають висушуванню, після чого він може бути внесений у мішок для подальшого використання або може використовуватися для безпосереднього внесення у грунт у місці використання. «

Альтернативно, суміш вугілля та піску може бути розмішена у місці використання, наприклад, навколо -о с стовбура фруктового дерева, після чого водна суміш молібдату та алкоксилату розпилюється над сумішшю вугілля/пісок. Сульфат магнію може бути включений у водний розчин алкоксилату та молібдату, що призначений :з» для розпилення, або він може бути включений у суміш вугілля та піску.

При типовому способі приготування від 1 до 4 унцій молібдату натрію та до 1 галону алкоксилату, з або без сульфату магнію, перемішують з 50 галонами, більше або менше, води для утворення суміші для розпилення. -І Цю суміш потім розпилюють над сухою сумішшю частинок вугілля, піску та сульфату магнію. Бажано, коли суміш молібдату та алкоксилату у воді розпилюють над сухою сумішшю вугілля, піску та сульфату магнію після того, як

Ш- суха суміш застосовується на полі або вноситься у грунт, де росте рослина, але, як було зазначено раніше, о повний склад композиції, що включає молібдат та алкоксилат, може бути приготовлений перед застосування на полі або грунті. ве Незалежно від того, чи є суміш попередньо приготовленою або готується в умовах іп зійй, зрозуміло, що , о розпилювання молібдату та алюоксилату посилює активацію поживних речовин та ростових елементів у вугіллі.

Композиція згідно з винаходом є придатною для використання при більшості, якщо не в усіх випадках, фунтових умов. Важлива перевага винаходу, як показано нижче, полягає в тому, що композиція виявляється ов Здатною до перетворення грунту, який є незадовільним для сільськогосподарських цілей, на фунт, який є надзвичайно корисним. При інтенсивному дослідженні продукт дає змогу відповідно досягти врожаю продукції (Ф. 50-10095 на гектар, як визначено при порівнянні з традиційно доступними М-Р-К добривами, які звичайно ка використовуються.

Винахід ілюструється наступними прикладами: 60 Приклад 1 70 фунтів вугілля з високим вмістом сірки розтирали до розміру - 10О0меш та перемішували з 25 фунтів піску та 4 фунтів сульфату магнію. Одержану суміш потім розміщували навколо стовбура персикових дерев, які вирощувалися на незораних сірих грунтах у Західній Пенсільванії, навесні. Сірі грунти та клімат у Західній

Пенсільванії не є взагалі сприятливими для вирощування персиків. Дерева давали незначний врожай плодів 65 протягом 8 років.

Після того, як суху суміш розпилювали навколо дерев (без оранки) суміш розпилювали з рідкою композицією,

що містить 50 галонів води, 1 галон основи типу Н (етер поліетиленоксиду С42-Сі5 первинних спиртів) та 4 унції молібдату натрію. Не використовували ніяких пестицидів, гербіцидів, інсектицидів або фунгіцидів.

Одержані персики не мали пошкоджень, мали багатий колір та відмінний смак. Врожай протягом періоду росту (приблизно 4 місяці) був на стільки великим, що необхідно було використовувати дерев'яні підпори для підтримання гілок дерева, що вигиналися під вагою врожаю фруктів.

Приклад 2

Приклад 1 повторювали за винятком того, що у цьому випадку композицію використовували для яблунь віком

ЗО років, які пройшли стадію саджанців та вирощування у сірому грунті в Пенсільванії. Незважаючи на те, що у 7/0 цьому випадку яблуні перед цим приносили плоди, врожай був бідним. Приблизно 100 фунтів композиції розподіляли навколо стовбура дерева, після чого розпилювали рідку суміш, яка згадувалася у Прикладі 1.

Композицію вносили навколо дерев у квітні. Дерева цвіли у травні та давали плоди пізнім літом. Одержаний врожай яблук значно підвищувався у порівнянні з наступними роками. Якість яблук також була напрочуд гарною.

Приклад З

Також одержували поліпшення врожаю, якості та розміру, коли повторювали експеримент, описаний в

Прикладі 2, з кочанною капустою, яку вирощували на тих самих сірих грунтах у Пенсільванії Очікуваний нормальний діаметр капусти складав приблизно 6 дюймів. Проте при застосуванні композиції до грунту навесні, безпосередньо після висаджування, у середині літа збирали капусту, що мала розміри дюймів у діаметрі.

Капуста по суті не пошкоджувалася шкідниками, незважаючи на те, що не застосовували пестицидів. Вказані 2о результати були одержані, незважаючи на той факт, що бур'яни спеціально не знищувалися і вони відповідно конкурували з капустою за поживні речовини грунту.

Слід зазначити, що при проведенні аналізів, які відносяться до приведених вище Прикладів, земляні черви скупчувалися у місцях вирощування врожаю та залишалися у грунті, при цьому їх життєдіяльність збагачувала грунт поживними речовинами. с

Приклад 4.

Ростову композицію Прикладу 1 порівнювали з комерційно доступними М-Р-К добривами у дослідженні на і) ділянці 24 акрів. Поле було неприйнятним для використання протягом 40-50 років. Поле розміщувалося в горах та мало шар грунту товщиною 71 дюйм, при цьому глиниста кам'яниста порода не враховувалася, поле представляло собою найгірший тип поля для дослідження. Було вирішено, що 4000 фунтів вапняку, 120 фунтів о зо азоту та 180 фунтів фосфору буде використовуватися на кожному акрі для ефективного вирощування зернових в цьому місці. Проте, було вирішено використовувати тільки приблизно 200 фунтів композиції на акр за даним - винаходом без вапняку. о

Періодично проводили фотографування. Поле, на якому проводили внесення М-Р-К, що включало ділянки по чотири акри, було не результативним, як і очікувалося. На чотирьох акрах початки незначних розмірів з - з5 недорозвиненими пом'ятими зернинами спостерігали тільки спорадично. Це було типовим для попередніх ча результатів.

На сусідній ділянці дослідного поля, що була відокремлена від М-Р-К ділянки кукурудзи тільки 12 ярдами та складалася з 20 акрів, використовували композицію у відповідності з Прикладом 1. Усі 20 акрів давали корисні рослини кукурудзи, деякі з яких досягали у висоту 104 дюймів. Врожай був успішним і складав в середньому 100 « бушлів повністю сформованого молодого зерна для кожного з 20 дослідних акрів, у той час, як раніше при з с використанні вапна та М-Р-К добрива загальний врожай складав 50 бушлів кукурудзи для усіх 24 акрів поля. В

Й експерименті не використовували ніяких пестицидів та гербіцидів, не спостерігали пошкодження зерна при а зберіганні, при цьому не виникало також зміни кольору; зернини кукурудзи були виявлені як такі, що утворюють правильні ряди. Крім того, у доповнення до значного збільшення врожаю на акр використовували значно менше ростової композиції згідно з винаходом на ділянці 20 акрів, ніж на 4 акрах неуспішного поля, де проводили -І внесення М-Р-К.

Результати Прикладу 4 показують, що ростова композиція за винаходом може використовуватися для ш- одержання кукурудзи на не використовуваних або фермерських землях, які іншим чином вважалися досить о бідними для використання. Таке одержання продукції може бути дуже цінним, наприклад, при одержанні 5р етанолу. ве Слід зазначити, що кількість композиції за даним винаходом, що використовується для грунту, може о варіювати у широких межах. Було виявлено, що застосування 200 функтів композиції, наприклад, композиції згідно з Прикладом 1 на акр, звичайно, є ефективним для одержання бажаних результатів. Може використовуватися більша або менша від вказаного значення кількість, оптимальна кількість для кожної ов специфічної ситуації легко визначається шляхом варіювання застосування та спостереження за результатами експерименту. Використання кількості від приблизно 100 до 300 фунтів, або більше, на акр в загальному випадку

Ф) є достатньою для одержання результатів, при цьому кількість приблизно 200 фунтів на акр є бажаною. ка Незважаючи на те, що винахід був продемонстрований у попередніх прикладах для поліпшення врожаю фруктів (яблук та персиків), зерна та капусти, винахід не обмежений такими фруктами або овочами. Подібні бо поліпшені результати були одержані, наприклад, з томатами, сіном, люцерною тощо. В іншому застосуванні винаходу композицію використовували для ефективного вирощування трав'яного покриття на голих землях поблизу вугільних шахт. У такій специфічній ситуації раніше було неможливо забезпечити земельне покриття, як вимагається державою та федеральними агентствами. Композиція згідно з винаходом може розпилюватися як водний пил (гідросівалка) з насінням трав на землю, при цьому приблизно через два тижні одержували повне 65 Земельне покриття.

Аналіз композиції згідно з винаходом, як використовується у попередньо описаних прикладах, у процентах сухих речовин, летючих твердих речовин, загального вуглецю (загальний С), загального азоту (загальний М), органічний азот (орг. М), амонійний азот (МНА-М), фосфор (Р), калій (К), магній (Ма), кальцій (Са), натрій (Ма), кадмій (Са), хром (Сг), мідь (Си), свинець (РБ), нікель (Мі), цинк (7п) та бор (В) наведені у наступних результатах:

Основні компоненти (усі значення приведені у масових процентах «1 стандартне відхилення)

Тверді речовини 95,9-0,14

Летючі речовини 35,8-4,7

Загальний С 221-111

Загальний М 4,98-0,16

Органічний М 3,17-0,35

МНА-М 1,8250,50

Р 2,1-40,33

Кк 5,6-0,69

Ма 2,101

Са 6,6-0,35

Ма 0,29-40,02

Ре 0,63-0,02

А! 21016

Мп 0,31-0,02

Мікроелементи (усі значення приведені у мг/кг або частинки на мільйон «з стандартне відхилення) Га щі са 046-002 о

Сг 49,85-4,59

Си 9,35-40,35

РЬ 42,1542,05 | «в)

Мі 01,Б340и4 « 7п 33,54219 в 184413 о ча

Вміст Мо в аналізі не визначали.

Зо Грунтуючись на приведенному вище аналізі композиція може розглядатися як 5-5-7 (М-Р-К) композиція, де М ї- представлено як 90М, Р представлено як 90Р 2О5, а К представлено як 90К2О, що є типовим для визначення добрив. Точний склад композиції складає 5-4,8-6,8. Таким чином, 10 тон сухого матеріалу буде забезпечувати 100 фунтів загального М, а 2,4 тони сухого матеріалу буде забезпечувати 100 функтів Р. Жоден з мікроелементів « не є присутнім у концентраціях, при застосуванні яких до грунту як добрива не буде виникати ніяких проблем.

Незважаючи на те, що концентрації Сг, РЬ та 7п є більшими, ніж 10 частин на мільйон, ці значення не є вищими З с за ті, що вимірюються в незабруднених (чистих) грунтах, оскільки ці елементи також присутні у кам'яних » матеріалах. Висока концентрація органічного С та М показує, що додання матеріалу до грунту буде підвищувати вміст органічної речовини у грунті, що приводить до загального поліпшення якості грунту, яке перевершує еквівалентну кількість поживних речовин, що додаються окремо.

Як випливає із вказаного вище, композиція згідно з винаходом надає ряд важливих переваг. По-перше, - композиція, у доповнення до поліпшення врожаю зерна та функціонування рослин в умовах, гірших за -І оптимальні, має безпосередній вплив на збагачення грунту, не виснажуючи його при цьому. Як добре відомо, застосування М-Р-К добрива має протилежний ефект. Грунти в усьому світі є дуже виснаженими на поживні о речовини та забруднені використанням інсектицидів, гербіцидів та фунгіцидів протягом століть використання, їх 20 але особливо протягом останніх 50 років. Надлишкові, повторювані та підвищувані кількості М-Р-К (азот, фосфат та поташу) або штучних добрив необхідні для отримання врожаю на виснажених грунтах, незважаючи на усе це о та затрати, що постійно збільшуються, знижується якість таких культур, як кукурудза, томати, кавун або інші овочі та фрукти. Аналізи згідно з винаходом показують, що необхідна менша кількість ростової композиції на акр у порівнянні з штучними комерційними сумішами добрив (М-Р-К). Крім того, дана композиція призначена для 22 мінімізації потреби в пестицидах, інсектицидах, гербіцидах та фунгіцидах. Це було справедливо для усіх

ГФ) культури, які були перевірені, від зернових до капусти, томатів, динь, груш, яблук, бобових та інших овочів.

В усіх перевірених даних не було необхідності у використанні пестицидів або гербіцидів на досліджуваних о культурах. Не спостерігали жодного несприятливого побічного ефекту, з іншого боку при заключному доданні поживних речовин у грунт спостерігали подальше підвищення врожаю культур. 60 У доповнення до зниження затрат при одночасному покращенні результатів стосовно росту, композиція за винаходом також надає ряд переваг. Наприклад, винахід може використовуватися для поліпшення раніше не використовуваних грунтів, наприклад, відкритих вугільних розробок та глибоких вугільних розробок. Як тест композицію за винаходом, як описано у Прикладах 1-4, використовували на поверхні "гарячих" або кислих грунтів, що з'явилися в результаті операцій з видобутку вугілля в Пенсільванії. Попередні спроби створити бо земляне покриття, як цього вимагають урядові служби, були неуспішними. Проте ефективне земляне покриття було одержане на площі приблизно через 10 днів після застосування композиції за даним винаходом.

Як може бути зрозуміло з наведено вище, дана композиція включає наступне: вона дозволяє уникнути застосування дорогих М-Р-К добрив або еквівалентних, а також недоліків таких добрив. Вона усуває або суттєво

Зменшує потребу у пестицидах, гербіцидах та фунгіцидах та виявляє чітку тенденцію до відлякування таких шкідників природним шляхом. Виявляється, що композиція здатна покращувати однорідність проникнення води у грунт, що робить поживні речовини, що вивільняються більш доступними для рослини протягом більш короткого періоду часу у порівнянні з традиційними добривами. Крім того, вона не справляє негативного впливу на рн грунту, приводить до появи більш зеленого листя рослин, поліпшує проростання насіння, підвищує врожай 7/0 рослин, сприяє появі земляних червів, які сприяють збагаченню грунту поживними речовинами, сприяє появі більш великих, високих та густих рослин, врожаю та паростків; поліпшує більш ефективне використання води, оскільки вказана композиція залишає воду у грунті, зменшуючи, таким чином, ерозію грунту, випаровування води та кругообіг води, у той час як окремо промотує сток у ділянках грунту з надмірним накопиченням води та поліпшує затримання води у грунті під час сухої погоди, але допомагає також водному вилужуванню у фунті у /5 жарку або суху погоду.

Можуть бути зроблені різноманітні модифікації винаходу, як описано вище та як визначено у пунктах формули, що приведені далі в даній заявці.

Claims (3)

Формула винаходу

1. Ростова композиція для рослин, яка здатна до біорозкладання та містить вугілля у вигляді частинок, молібдат натрію, лінійний алкогольалкоксилат, сульфат магнію, пісок та воду.

2. Ростова композиція за пунктом 1, яка містить 40-80 мас.бо вугілля у вигляді частинок розміром 100 меш сч або менше, 0,01-1 мас.95 молібдату натрію, 0,2-2 мас.бю води, 0,1-1 мас.9о лінійного алкогольалкоксилату, 0,001-4 мас.9о сульфату магнію та залишок, що являє собою приблизно 20-60 мас.9о піску. о

3. Спосіб підвищення врожаю рослин, який передбачає застосування ростової композиції за пунктом 1 до грунту, на якому вирощується рослина. тріїгя я " : " " : : пов о зо Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2006, М 10, 15.10.2006. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і Ж науки України. о у і -

- . и? -і -і («в) щ» (42) іме) 60 б5