Композиция для регулирования роста растений

 

Использование: сельское хозяйство, стимулятор роста растений. Сущность изобретения: композиция известного регулятора роста карбида кальция содержит в качестве гидрофобизирующего покрытия низкомолекулярный полиэтилен мол. м. 1000 - 5000, являющейся отходом производства полиэтилена высокого давления, в количестве 4 - 7 мас. %. 4 табл.

Изобретение относится к этиленпродуцирующим регуляторам роста растений и может быть использовано в растениеводстве как перспективный этиленпродуцент почвенного действия в условиях открытого и защищенного грунта.

Известен регулятор роста растений на основе карбида кальция (авт. св. СССР N 1372649, A 01 N 59/00, 1985). Недостаток этого препарата заключается в том, что карбид кальция является высокореакционным веществом, разлагающимся на воздухе в течение 4 5 ч, в водной среде в течение 1 2 мин с образованием ацетилена, что создает взрывоопасные концентрации ацетилена в воздухе и вследствие этого неудобства при хранении и механизированном внесении препарата в почву. Быстрое разложение карбида кальция приводит к потерям полезного вещества ацетилена и соответственно к необходимости увеличения количества вносимого регулятора роста под сельскохозяйственные культуры для достижения максимального эффекта.

Известен способ покрытия карбида кальция смесью соевого и рапсового масла в количестве 330 г на 1 г карбида кальция при температуре 220 250^oС для увеличения пролонгированности разложения карбида кальция и уменьшения его взрывоопасности (патент Японии N 82 82211, С 01 В 31/32, 1982).

Следует отметить, что в данном случае карбид кальция наносят на надземную часть растений (патент Японии N 82 14514, A 01 N 61/00, 1982). Основным недостатком данного способа является недостаточный эффект пролонгированности разложение карбида кальция на воздухе происходит в течение суток. В случае применения данной формы в качестве этиленпродуцента необходимо отметить низкую степень пролонгированности и значительные потери основного продукта вследствие все еще высокой степени разложения в результате недостаточно прочной водозащитной пленки, нанесенной на поверхность карбида кальция. Снижает значимость этого способа и использование пищевых продуктов для покрытия карбида кальция.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является композиция для регулирования роста растений на основе карбида кальция, содержащая полиэтилгидроксилоксан (ПЭГС) в качестве гидрофобизирующего агента (авт. св. СССР N 1755757, A 01 N 25/24, 1992).

Данная препаративная форма характеризуется снижением скорости гидролиза CaC₂ в воде и на воздухе, что уменьшает взрыво- и пожароопасные свойства карбида кальция и более высокой эффективностью по сравнению с чистым СаC₂.

Однако для обеспечения прочной связи пленки из ПЭГС и карбида кальция требуется дополнительно вводить в реакционную смесь гидроокись Са. Это увеличивает трудоемкость процесса получения конечного продукта и повышает его стоимость, т. к. гидроокись Са относится к дефицитным дорогостоящим реагентам, также как и ПЭГС.

Технический эффект от использования изобретения заключается в снижении трудоемкости получения конечного продукта, в его удешевлении за счет использования отходов производства при сохранении эффективности действия композиции.

Технический эффект достигается за счет того, что в композиции для регулирования роста растений, состоящей из карбида кальция и гидрофобизирующего покрытия, в качестве последнего используют низкомолекулярный полиэтилен (НМПЭ), при соотношении компонентов, мас. карбид кальция 93 96; низкомолекулярный полиэтилен 4 7.

НМПЭ является отходом производства полиэтилена высокого давления и представляет собой мазеподобную массу светло-серого цвета с плотностью 880 ± 5 кг/м³, температурой каплепадения 50 ± 10^oС, вязкостью расплава 200 5000 МПа, зольностью 0,1 0,5 массовой долей летучих веществ 0,3 1,0 По химической структуре это олигомер состава (-СН₂-CH₂-)_n, где n 30 200, с молекулярной массой 1000 5000, который имеет сильно разветвленную молекулярную цепь и низкую степень кристалличности (10 20) (ТУ 6-05-1837-88. Низкомолекулярный полиэтилен отход производства полиэтилена высокого давления).

Гидрофобные свойства НМПЭ, а также его аморфная структура и низкая молекулярная масса облегчают процесс микрореологического затекания полимера в поры карбида кальция и улучшают адсорбционное взаимодействием материалов на границе контакта. Наличие в молекулярной цепи окисленных групп способствует гидрофилизации поверхности и, как следствие, улучшению адгезионной прочности покрытия, которое длительное время не разлагается на воздухе и при контакте с водой (см. Шляпинтох В. Я. Иванов В. Б. Полимерные материалы с регулируемой скоростью разложения. Пластические массы. 1975. N 5, с. 15 19).

Таким образом, в результате хорошей адгезионной способности НМПЭ с карбидом кальция образует прочную механическую связь и его поверхность покрывается гидрофобной водоотталкивающей пленкой.

Предлагаемая композиция по своим технологическим характеристикам (время без разложения и время полного разложения в воздушной и водной среде) и по эффективности действия не уступает известной композиции, а при внесении ее в почву высокий уровень содержания ацетилена и этилена в почвенном воздухе сохраняется в течение более длительного периода времени.

Пример 1. Предлагаемую композицию получают путем смешивания карбида кальция фракции 3 5 мм в количестве 93 96 г и 4 7 г низкомолекулярного полиэтилена во вращающемся барабане при температуре 40 50^oС в течение 15 20 мин.

Для оценки качества гидрофобного покрытия определяли время разложения препаративной формы на воздухе и в воде. Продолжительность процесса гидролиза при взаимодействии композиции с газовой средой определялась хроматографированием газового потока, просасываемого над образцом. Продолжительность процесса гидролиза при взаимодействии композиции с водой определялась по длительности газовыделения при погружении ее в емкость с водой. Для сравнения использовали карбид кальция без покрытия и композицию по прототипу (мас. CaC₂ 96; ПЭГС 2; Сa(OH)₂ 2). Полученные результаты представлены в табл. 1, из которой видно, что гидрофобные свойства предлагаемой композиции не уступают таковым композиции по прототипу.

Пример 2. Проводят опыты по определению динамики образования ацетилена и этилена в почве при внесении в нее предлагаемой композиции. Для сравнения используют карбид кальция и композицию, взятую в качестве прототипа. Полученные данные представлены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, при использовании препаративных форм (карбид кальция с покрытием) содержание этилена значительно выше, чем при использовании карбида кальция без покрытия.

Более высокий уровень содержания этилена в почве сохраняется в течение длительного периода при внесении в почву препаративных форм. Наиболее высокое содержание этилена в почве наблюдается при использовании предлагаемой композиции.

Пример 3. Для оценки эффективности действия предлагаемой композиции в качестве этиленпродуцента проводят опыты с растениями огурца сорта Электрон и томатов комбайновой уборки сорта Новичок.

Полученную препаративную форму вносят в почву в сухом виде в дозах 15; 30; 60; 90 кг/га в фазу 2 4-х настоящих листьев для огурца и 3 4-х для томатов в середину междурядий на глубину 10 15 см. Для сравнения используют карбид кальция без покрытия и композицию по прототипу.

Было показано, что предлагаемая форма способствует сдвигу пола огурца в сторону феминизации по сравнению с контролем, количество женских цветков повышалось в 1,5 2 раза в среднем на одно растение, количество завязей в 2 раза.

В табл. 3 представлены сравнительные данные по урожайности огурца при внесении в почву композиции по прототипу, предлагаемой препаративной формы и карбида кальция без покрытия. Как видно из табл. 3, прибавка урожая при внесении предлагаемой препаративной формы в дозах 15 30 кг/га составила 31,8 35 кг/га или 25 27,5 от контроля, при внесении карбида кальция без покрытия соответственно 11,5 12,9 ц/га (9 10).

В табл. 4 представлены данные по урожайности посевных томатов комбайновой уборки сорта Новичок.

Предлагаемая композиция значительно улучшает биометрические показатели растений томата количество кистей увеличивается на 20 25 масса одного плода на 15 20 количество красных плодов на 45 50 по сравнению с контролем. При этом на 6 8 дней ускоряется созревание плодов, на 20 увеличивается дружность созревания.

Как видно из табл. 4, прибавка урожая при внесении 15 30 кг/га предложенной композиции составляет 16 ц/га или 23 от контроля.

При применении карбида кальция без покрытия при этих же дозах урожай увеличивался по сравнению с контролем на 7 8 (10,6 11,4).

Таким образом, использование НМПЭ в качестве гидрофобизирующего покрытия в композиции для регулирования роста растений не ухудшает технологические и рострегулирующие свойства предлагаемой композиции по сравнению с известной.

Предлагаемая композиция дешевле известной за счет утилизации отхода производства (НМПЭ) и проста в изготовлении покрытие поверхности CaC₂ гидрофобизирующим покрытием осуществляется в одну стадию без использования дополнительных реагентов.

Формула изобретения

Композиция для регулирования роста растений, включающая карбид кальция и гидрофобизирующее покрытие, отличающаяся тем, что в качестве гидрофобизирующего покрытия она содержит низкомолекулярный полиэтилен отход производства полиэтилена высокого давления при следующем соотношении компонентов, мас.

Карбид кальция 93 96 Низкомолекулярный полиэтилен 4 7

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4