Комплексное микроэлементсодержащее удобрение

05 9/02, 05 7/02 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Воробьева Елена Викторовна Басалыга Ирина Ивановна Крутько Николай Павлович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси(57) Комплексное микроэлементсодержащее удобрение на основе лигнинсодержащих отходов целлюлозно-бумажной промышленности и микроэлементов, отличающееся тем,что в качестве лигнинсодержащих отходов содержит лигносульфонаты или лигносульфоновую кислоту и дополнительно содержит поливиниловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.в пересчете на сухое вещество лигносульфонаты или лигносульфоновая кислота 40,0-98,0 микроэлементы 1,0-10,0 поливиниловый спирт 1,0-50,0.(56) ТУ 88.3535166.230-92. Комплексонат МЭЛ, 1993. Ягодин Б.А. и др. Химия в сельском хозяйстве. - 1995. -2-3. - С. 3-4. Рабинович И.Б. и др. Химия в сельском хозяйстве. - 1995. -2-3. - С. 4.5639710 , 1997.02038393, 1990.1996 1, 1997.2088556 1, 1997. Изобретение относится к области получения комплексных микроэлементсодержащих удобрений и может быть использовано в сельском хозяйстве в качестве препарата для обработки семян растений и в качестве удобрения, содержащего микроэлементы в комплексной форме, обеспечивающей более активное их усвоение растениями по сравнению с растворами обычных солей. Известно нерастворимое в воде удобрение на основе сшитого полимера (полиакриламида), содержащее большое количество влаги. Применение данного удобрения в качестве влагоудерживающей добавки в почву позволяет увеличить урожай томатов на 54 и повысить устойчивость растений к условиям засухи (Урманцев Ю.А. и др. Использование гидрогелей в условиях гидропоники и песчаных почв // Вестн. с.-х. науки. - 1990. - С. 133). Недостатком данного удобрения является то, что сшитый полиакриламид не образует 5040 1 комплексного соединения с микроэлементами. Кроме того, при ежегодном внесении удобрения на основе сшитого полиакриламида в почву, последний, накапливается в ней,не разлагаясь. Наиболее близким по сущности и достигаемому результату (по данным агрохимических испытаний) к предполагаемому изобретению является комплексное микроэлементсодержащее удобрение на основе лигносульфонатов и солей микроэлементов (меди,цинка, кобальта, молибдена, бора, железа - в смеси или по отдельности) в водном растворе(Комплексонат МЭЛ. ТУ 88.3535166.230-92) - прототип. Комплексонат МЭЛ содержит 1-10 микроэлементов и предназначен для применения в сельском хозяйстве в качестве удобрения, обогащенного микроэлементами и препарата для обработки семян растений. Полимерная основа данного комплексного микроэлементсодержащего удобрения - лигносульфонаты - относительно дешевый и недефицитный побочный продукт целлюлозно-бумажной промышленности. С точки зрения экологии использование лигносульфонатов в качестве основы предпочтительнее синтетических полимеров, так как лигнин и его производные не накапливаются в почве, постепенно превращаясь в гумус. Недостатком данного комплексного микроэлементсодержащего удобрения является его невысокая способность к набуханию (влагопоглощению) с последующим полным растворением в воде и связанное с этим быстрое удаление из зоны корнеобитания растений с дождевыми стоками. Задача, решаемая данным изобретением, состоит в получении комплексного микроэлементсодержащего удобрения, способного поглощать и удерживать воду и водные растворы, не растворяясь. Содержание в удобрении значительного количества воды наряду с наличием микроэлементов в комплексной форме обеспечивает улучшение условий развития растений, их полноценное питание, предохраняет от засухи и увеличивает урожай. Способность удобрения к поглощению и удерживанию влаги обеспечивается дополнительным введением в состав удобрения поливинилового спирта в количестве 1,0-50,0 . Состав предлагаемого комплексного микроэлементсодержащего удобрения в пересчете на массу сухих веществ лигносульфонаты (ЛС) или лигносульфоновая кислота(ЛСК) 40,0-98,0 микроэлементы 1,0-10,0 поливиниловый спирт (ПВС) 1,0-50,0 . Водопоглощение образцов комплексных микроэлементсодержащих удобрений определяли по формуле 1/2, где 1 - масса набухшего образца, 2 - масса сухого полимера. ЛС и ЛСК - лигнинсодержащие отходы целлюлозно-бумажной промышленности (ТУ 13-0281036-05-89), используются в виде водных растворов. Поливиниловый спирт соответствует ГОСТ 10779-78. Микроэлементы вводят в состав удобрения в виде растворенных в воде солей (сульфатов, нитратов, хлоридов) меди, цинка, кобальта, молибдена, бора,причем концентрации солей задаются по действующему веществу - по меди, цинку и т.д. Процесс получения композиции заключается в термообработке смеси водных растворов ЛС и ПВС при температуре выше 100 С до получения гелеобразного продукта. Микроэлементы вводятся в состав удобрения по отдельности или в смеси в зависимости от конкретных условий агрохимии. Водные растворы солей микроэлементов, содержащие необходимое количество соли, добавляют в исходную смесь до термообработки либо после термообработки - в раствор набухания. Пример 1. Состав комплексного микроэлементсодержащего удобрения в пересчете на сухое вещество поливиниловый спирт - 20 лигносульфонаты - 75 микроэлементы - 5 по действующему веществу. Смесь водных растворов ПВС, ЛС и солей микроэлементов (меди, цинка, кобальта, молибдена, бора) подвергают термообработке при 140 С до получения гелеобразного продукта. Полученную композицию помещают в воду с рН 7 для набухания. Водопоглощение полученного комплексного микроэлементсодержащего удобрения 168,9 г воды/г сухого полимера. 2 5040 1 Пример 2. Состав комплексного микроэлементсодержащего удобрения в пересчете на сухое вещество поливиниловый спирт - 30 лигносульфоновая кислота - 69 микроэлементы 1 по действующему веществу. Смесь ПВС и ЛСК подвергают термообработке при 160 С до получения гелеобразного продукта. Полученную полимерную композицию промывают водой с рН 7, затем помещают в водный раствор, содержащий смесь солей микроэлементов (меди, цинка, кобальта, молибдена, бора) для набухания. Полимерная основа поглощает 161,1 г водного раствора смеси солей микроэлементов в расчете на 1 г сухого полимера. Остальные примеры аналогичны примерам 1 и 2. Таблица 1 Водопоглощение (г воды/г сухого полимера) комплексного микроэлементсодержащего удобрения на основе лигнинсодержащих отходов целлюлозно-бумажной промышленности (ЛСК или ЛС) и поливинилового спирта (ПВС) Содержание ПВС,по сухому веществу в комплексном микроэлементсодержащем удобрении 0 (прототип) 0,5 1,0 3,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 51,0 0,5 1,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 59,0 60,0 Водопоглощение удобрения, содержащего Лигносульфонаты Лигносульфоновую кислоту Незначительное набухание с последующим растворением 16,0 17,0 85,8 92,0 96,0 104,5 106,8 108,2 118,5 116,4 122,4 121,5 168,9 170,5 172,6 176,0 180,2 184,2 193,6 201,0 146,4 172,8 119,9 143,6 76,8 98,4 24,2 21,0 16,0 16,3 16,2 16,5 110,6 111,4 157,7 149,4 168,8 161,1 135,5 136,9 64,2 75,4 22,2 19,5 21,5 20,1 содержание микроэлементов (смеси меди, цинка, кобальта, молибдена, бора) - 5 по действующему веществу, суммарное содержание ПВС и ЛС (ЛСК) 95 по сухому веществусодержание микроэлементов (смеси меди, цинка, кобальта, молибдена, бора) - 1 по действующему веществу, суммарное содержание ПВС и ЛС (ЛСК) 99 по сухому веществу. 3 5040 1 В табл. 1 приведены данные, характеризующие водопоглощение комплексного микроэлементсодержащего удобрения на основе лигнинсодержащих отходов целлюлознобумажной промышленности (ЛС или ЛСК) и поливинилового спирта при различном содержании в нем компонентов. Из таблицы следует, что оптимальное количество поливинилового спирта составляет 1,0-50,0 . Уменьшение количества ПВС менее 1,0 , как и увеличение больше 50,0 приводит к снижению водопоглощения комплексного микроэлементсодержащего удобрения. Оптимальное количество лигносульфонатов (лигносульфоновой кислоты) 40,098,0 . Уменьшение содержания этого компонента в удобрении, как и его увеличение не оказывает существенного влияния на величину водопоглощения. В таблице приведены характеристики водопоглощения удобрения для составов со средним содержанием микроэлементов 5 и с содержанием 1 . Следует отметить, что изменение содержания микроэлементов в удобрении в интервале от 1,0 до 10,0 не вызывает существенного влияния на водопоглощение удобрения. Таблица 2 Агрохимические показатели моркови сорта Коллисто, семена которой обработаны раствором комплексного микроэлементсодержащего удобрения Проросшие Характеристики растений (моркови) семена от через 20 дней Состав препарата для Всхожесть общего коинкрустации семян семян, сутки Длина рас- Длина кор- Масса расличества вытения, см ня, см тения, г саженных,Сухие семена 7 75 14,2 11,1 0,32 Раствор микроэле 7 71 15,0 14,0 0,44 ментов Лигносульфонатымикроэлементы 7 76 15,1 11,9 0,45 прототип Лигносульфонатыполивинилов. 6 94 19,2 15,5 0,53 спиртмикроэлементысредние показатели В табл. 2 и 3 представлены результаты агрохимических испытаний комплексного микроэлементсодержащего удобрения, содержащего лигносульфонаты и поливиниловый спирт, в сравнении с контрольными образцами (не содержащими полимеров) и прототипом. Данные таблицы 2 характеризуют влияние инкрустации семян моркови сорта Коллисто комплексным микроэлементсодержащим удобрением на всхожесть семян и развитие растений в течение 20 дней. Как видно из таблицы 2, всхожесть семян моркови, семена которой инкрустированы комплексным микроэлементсодержащим удобрением, увеличивается на 18 семена раньше всходят масса растений, их общая длина и длина корня возрастает в среднем на 25 по сравнению с прототипом. В таблице 3 приведены показатели урожайности ячменя сорта Заозерский, выращенного на почве, обработанной комплексным микроэлементсодержащим удобрением по сравнению с контролем (почва без обработки) и прототипом. Из данных таблицы 3 следует, что урожайность ячменя зависит от наличия в почве микроэлементов. При наличии микроэлементов в комплексной форме (прототип и предлагаемое комплексное микроэлементсодержащее удобрение) растения эффективнее усваивают питательные компоненты и урожайность возрастает. Зерновая продуктивность ячменя, выращенного на почвах, обра 4 5040 1 ботанных водосодержащим комплексным удобрением с микроэлементами выше на 15 по сравнению с прототипом и на 25 по сравнению с раствором микроэлементов. Содержание влаги в почве, обработанной водосодержащим комплексным удобрением, через два месяца выше на 4,6 по сравнению с прототипом. Таблица 3 Эффективность комплексного микроэлементсодержащего удобрения в посевах ячменя сорта Заозерский Зерновая продуктивность (средние Содержание влаги показатели) Вариант в почве через 60 Масса 1 расдней,Урожайность, ц/га тения, г Контроль (почва без обработки) 0,43 21,5 8,6 Раствор микроэлементов 0,48 24,0 8,7 Лигносульфонатымикро 0,52 26,0 8,7 элементы - прототип Лигносульфонатыполивини 0,60 30,0 13,3 ловый спиртмикроэлементы Таким образом, удобрения, включающие микроэлементы в комплексной, биологически активной форме, которые одновременно содержат значительное количество влаги,оказывают положительное влияние на рост и развитие растений. Внесение водосодержащих комплексных удобрений с микроэлементами в почву или предпосевная обработка ими семян обеспечивает увеличение всхожести, полноценное питание растений, предохраняет их от засухи, увеличивает урожайность. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20