Способ получения стимулятора роста растений

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при получении ростовых веществ природного происхождения. Способ включает обработку торфа водным раствором аммиака и перекиси водорода при нагревании, отделение жидкой фазы и ее сушку. Перед обработкой торфа водным раствором аммиака и перекиси водорода в него добавляют воду до достижения гидромодуля 9,5: 1. В полученную суспензию добавляют 20-50% концентрированного водного аммиака и 20-30% концентрированного раствора перекиси водорода на абсолютно сухую массу торфа. Изобретение позволяет увеличить выход целевого продукта и снизить расход применяемых реагентов. 1 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к получению ростовых веществ природного происхождения.

Известен способ получения гумата натрия, при котором торф обрабатывают 1-2%-ным раствором щелочи [1].

Однако получаемое этим способом стимулирующее удобрение не обладает достаточно высокой биологической активностью из-за неполноты деструкции гуминового вещества торфа и содержит низкое количество азота.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения стимулирующего органоминерального удобрения [2], включающий смешивание продуктов гидролиза торфа, мочевины и микроэлементов, причем применяют фракции торфа, которые получают при последовательной обработке торфа 3%-ным водным раствором едкого калия и 10%-ным раствором перекиси водорода в количестве 50-80 мас.%, обогащенный микроэлементами. Максимальное содержание гуминовых кислот в составе стимулирующего органоминерального удобрения не превышает 80%.

Недостатками описанного способа являются: - многоступенчатость (способ включает 8 стадий); - использование дорогостоящих компонентов: водного раствора КОН, ортофос-форной кислоты и, особенно, микроэлементов; - применение высокой дозы 10%-ного водного раствора перекиси водорода 50-80 мас.% или 300-400% на абсолютно сухую массу торфа; - низкая температура гидролиза торфа в водном растворе аммиака (80-90^oС); - низкое содержание азота в целевом продукте; - невысокое содержание гуминовых кислот в целевом продукте (50-80 маc. %); - относительно высокая доза применения препарата для обработки вегетирующих растений (100 г на 1 га).

Заявляемое изобретение направлено на устранение указанных недостатков и заключается в том, что в способе получения стимулятора роста растений, включающем обработку торфа водным раствором аммиака и перекиси водорода при нагревании, отделение жидкой фазы и сушку, новым является то, что в торф перед обработкой водными растворами аммиака и перекиси водорода добавляют воду до достижения гидромодуля 9,5:1. В полученную суспензию добавляют 20-50% концентрированного водного аммиака и 20-30% концентрированного раствора перекиси водорода на абсолютно сухую массу торфа.

Преимуществом заявляемого способа является то, что он включает всего три стадии процесса: гидролиз торфа в водном растворе аммиака в присутствии окислителя - перекиси водорода, отделение жидкой фазы и сушку продукта. Способ прототипа многостадиен и включает 8 стадий, что делает технологию дорогостоящей и трудоемкой. Так, для осуществления заявляемого способа требуется всего один экстрактор и одна емкость для жидкой фазы - стимулятора роста растений. В способе прототипа требуется два экстрактора и три емкости. Кроме того, длительность процесса составляет 3-4 суток.

Другим отличием является то, что перед обработкой торфа концентрированным водным раствором аммиака и концентрированным раствором перекиси водорода в него добавляют воду до гидромодуля 9,5:1, а обработку суспензии торфа осуществляют при 120^oС, что обеспечивает более глубокое разложение торфа и повышение выхода целевого продукта до 85%.

В способе прототипа низкая температура гидролиза торфа в водном растворе аммиака не обеспечивает высокого уровня удерживания азота аммиака, несмотря на достаточно высокую дозу аммиачной воды. Содержание валового азота в целевом продукте при его высушивании снижается до 5,1-6,1 мас.% или в 2,5-3 раза от внесенного с аммиачной водой.

Невысокое содержание гуминовых кислот в целевом продукте способа прототипа снижает экономическую эффективность его применения в сельскохозяйственном производстве.

По сравнению с прототипом, где применяют высокую дозу перекиси водорода (50-80 мас.%) и водного раствора аммиака (20-50 мас.%), в заявляемом способе используют 4,5-11,4 мас.% водного раствора аммиака или 20-50% на абсолютно сухую массу торфа и 5,5-8,2 мас.% перекиси водорода или 20-30% на абсолютно сухую массу торфа, что удешевляет технологию получения целевого продукта.

Стимулятор роста растений, полученный заявляемым способом, в 20 раз эффективнее стимулирующего органоминерального удобрения, полученного по способу прототипа. Одним килограммом стимулирующего органоминерального удобрения можно обработать культуры, выращиваемые на 10 га пашни, между тем как одним литром (1,14 кг) стимулятора роста растений с концентрацией 4% гуминовых кислот можно обработать культуры, выращиваемые на 200 га пашни.

Пример. В автоклав загружают 1000 г (400 г а.с.в.) осокового торфа влажностью 60%, смачивают с 3200 мл воды до достижения гидромодуля 9,5:1, приливают 100 мл 25%-ного раствора аммиака (25% на а.с.в. торфа), что соответствует 250 мл 10%-ного раствора аммиака или 5,7 мас.% на 100 мл 30%-ного раствора перекиси водорода (25% на а.с.в. торфа), что соответствует 300 мл 10%-ной перекиси водорода или 6,8 мас.%.

Автоклав закрывают и включают обогрев. Дальнейшую обработку проводят при 120^oС в течение четырех часов при перемешивании. Полученную суспензию разделяют центрифугированием. Затем жидкую фазу (стимулятор роста растений) концентрируют в вакууме при 55±5^oС до получения сухого остатка. Вес гуминового стимулятора роста растений составляет 340 г или 85% от органической массы торфа.

Сухой гуминовый стимулятор роста растений представляет собой порошок коричневого цвета, хорошо растворимый в воде.

Полученный препарат содержит, %: гуминовых кислот - 21,0; фульвокислот - 21,2; легкогидролизуемого органического вещества - 53,5; битумов - 4,65.

Элементный состав, %: Углерод - 43,99 Водород - 5,84
Азот - 5,84
Кислород - 32,42
Зола - 12,35
Остальные примеры представлены в таблице.

По результатам эксперимента можно судить о влиянии расхода реагентов на физиологическую активность и на выход целевого продукта при обработке исходного торфа с влажностью 60 и 80%.

Наибольший выход целевого продукта наблюдается при обработке торфа водным раствором аммиака и перекиси водорода в дозе 25% на абсолютно сухую массу торфа или 5,7 мас. % 10%-ного водного раствора аммиака и 6,8 мас.% 10%-ного водного раствора перекиси водорода. Получаемый препарат обладает высокой физиологической активностью.

Биологическую активность стимулятора роста растений определяют с помощью вегетационных опытов на культуре гороха. Трехдневные проростки гороха с одинаковой длиной корешка высаживают в водный раствор со смесью Прянишникова с добавлением 0,001% стимулятора роста растений предлагаемого и полученного по прототипу. Контроль осуществляют выращиванием гороха на водном растворе полнокомпонентной смеси Прянишникова. Стимулирующую активность оценивают по выходу зеленой массы растений в пересчете на 1 растение, выращиваемых в течение двух недель.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Заявляемый способ по сравнению с прототипом позволит увеличить выход целевого продукта до 85% на органическую массу торфа с сохранением качественных показателей и биологической активности целевого продукта и снизить расход применяемых реагентов.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 1167174, кл. С 05 F 11/02, 1985.

2. Патент России 2071459, кл. С 05 F 11/02, 1997.

Формула изобретения

Способ получения стимулятора роста растений, включающий обработку торфа водным раствором аммиака и перекиси водорода при нагревании, отделение жидкой фазы и ее сушку, отличающийся тем, что в торф перед обработкой водным раствором аммиака и перекиси водорода добавляют воду до достижения гидромодуля 9,5: 1, в полученную суспензию добавляют 20-50% концентрированного водного аммиака и 20-30% концентрированного раствора перекиси водорода на абсолютно сухую массу торфа.

РИСУНКИ

Рисунок 1