Способ получения стимулятора ростарастений из торфа

 

О П

Союз Советских

Сециаеистичесиих

Республик

ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<и>808076

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТИЗЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 0609.79 (21) 2838825/30-15 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 280281. Бюллетень Й9 8

Дата опубликования описания 08. 03. 81 (53)М. Кл З

A 01 N 61/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 631.811. .98(088.8) «

1

Е.И.Гаврильчик, И.В.Гордин и М.А;Колосов (72) Авторы изобретения

1 !

«@Фа и " .

Всесоюзный научно-исследовательский инсти промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТИМУЛЯТОРА РОСТА

РАСТЕНИИ ИЗ ТОРФА

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам получения веществ, стимулирующих рост растений.

Известен способ получения стимулятора роста растений нз гуминовых веществ торфа путем обработки последних слабым раствором едкого натра с последующим отделением водорастворимых гуминовых кислот 1) .

Г

Недостатком способа является то, что он предусматривает получение стимулятора роста только из гуминовых веществ торфа с предваритель-. ным отделением других групповых составляющих торфа, в том числе битумов, углеводов и др., что уменьшает выход целевого продукта, так как часть органического вещества торфа в процессе не участвует.

Известен способ получения стимулятора роста растений из торфа, включающий окисление водно-щелочкой суспензии торфа (21.

Торф окисляют кислородом воздуха в водно-щелочной среде при

105-106 С, давлении 5-10 ат в течение 0,5-2,0 ч. Большая часть органической массы торфа превращается в органические кислоты, обладающие свойствами биологической активности, которые используются как стимуляторы роста в растениеводстве.

Однако данный способ сложен.

Цель изобретения - упрощение способа. Поставленная цель достигается тем, что окисление водно-щелочной суспензии торфа проводят озоном при

10-20 С в течение 15-80 мин.

Торф широкого диапазона влажности и степени разложения, различного ботанического состава смешивается с водным раствором щелочи в соотношении торф: шелочь: вода равном 1:0,1:(10-20). Полученную ауспензию с рН )7 окисляют в реакторе, снабженном барботером, подавая оэоно-воздушную смесь с содержанием озона 4ъ при 10-20 С, в течение

15-80 мин. Озон, обладая высоким окислительным потенциалом (значительно большим, чем обычный кислород), способен разрушать многие органические вещества, на которые кислород не действует. При взаимодействии озона с содержащимися в торфе, углеводами,гумнновыми веществами, лигнином и битумами проис30 ходит их глубокая окислительная

808076

Таблица 1

36,7

39,1

46,2

0„86

1120 .1, 39

1,46

54,3

56,1

1,54

1,53

51 0

47,0

1,41

1,25

1,25

44,0

100

42,1

120 деструкция с образованием в щелОчной среде солей водорастворимых органических кислот, обладакицих свойствами физиологической активности.

Использование озона в качестве основного окислителя позволяет достичь развитой деструкции высокомо. лекулярных составляющих органического вещества торфа и получить более низкомолекулярные растворимые вещества, которые являются физиологически активными r компонентами. Мягкие температурные условия при этом позволяют создать направленность реакции, используя характерную для озона, как окислителя, специфичес- l5 кую селективность, выражающуюся в пре.имущественной атаке по месту двойной связи. Это:приводит к раэрыхлению структуры высокомолекулярного комплекса за счет разрыва ароматических Щ конденсированных систем.

Низкие температурные условия так же исключают разрушение низкомолекулярных веществ исходного комплекса, что определяет высокую физиологическую активность получаемых препаратов — оксигуматов. Последнее дает возможность использовать беэостаточную схему процесса с применением в качестве конечного продукта всей реакционной массы. Кроме того, высокая окйслительная способность озона позволяет перерабатывать торфа любой степени метаморфиэма.

По завершении процесса окисления реакционную массу выгружают, разбавляют водой до заданной концентрации (от 0,01 до 0,0001%) в зависимости от обрабатываемых культур.

Для получения более транспортабельного продукта реакционную массу @) фильтруют, фильтрат подкисляют до рН 1,2-2,0, выпавшие кристаллы органических кислот промывают до рН 6,5-7,0 и высушивают до влажности

20-25Ъ при 50-60 С.

Продукты окисления торфа озоном состоят иэ смеси водорастворимых органических кислот, обладающих физиологической активностью.

Данные ИК-спектроскопии свидетельствуют о насыщенности этих веществ кислородсодержащими функциональными группами — карбоксильными (COOH) и гидроксильными {OH), которые отличаются выраженной физиологической активностью. Результаты анализов и дальнейших испытаний показывают, что Физиологическая активность зависит от соотношения карбоксильных и гидроксильных функциональных групп, и максимальная величина их соотношения совпадает с максимальной физиологической активностью препарата.

Пример. 200 г сухого тонкоиэмельченного верхового торфа смешивают с 2 л 0,2 н раствора едкого натра, при этом. соотношение торф: щелочь: вода равно 1:0,1:10. Суспенэию подвергают окислению озоно-воздушной смесью с расходом дутья

2,8 л/мин и содержанием озона в дутье 4Ъ при 10-20 С в течение 1580 мин. Влияние продолжительности окисления на выход физиологически активных веществ (a=15 С, расход о дутья 2,8 л/мин содержание озона в дутье, 4Ъ) отражено в табл. 1, влияние температуры окисления (продолжительность окисления 25 мин; расход дутья 2,8 л/мин, содержание озона в дутье 4Ъ) — в табл. 2.

808076

Таблица 2

40,4

41 7

47,6

56 1

50,2

13

1,28

44,0

1,22

1,09

44,8

38,1

Таблица 3

105

43,0

140

55,0

120

47,0

120

60

Иэ приведенных в табл; 1 дайных видно, что максимальный выход веществ, обладакщих физиологической активностью, наблюдается при продолжительности окисления от 15 до 80 мин. В этом интервале времени происходит достаточно глубокая деструкция органического вещества торфа с образованием продуктов кислого характера, о чем говорит .и соотношение кислородсодержащих карбоксильных и гидроксильных функциопальнык групп. Максимум содержания

Иэ приведенных в табл. 2 данных видно, что максимальный выход ор-зз ганических веществ, обладаю:;их физиологической активностью, наблюдается при 10-20 С. С увеличением температуры реакция окисления замедляется за счет того, что с по- 4() вышением температуры ускоряется разложение озона и происходит снижение его растворимости в водной фазе, т.е. снижение его концентрации. Это

Как видно иэ данных таблицы, наиоольший выход органических кислот (55ъ) наблюдается при 140оС, давлении 10 атм, и продолжительности

120 мин ° Способ предусматривает жесткие условия — высокую температуру и давление, что требует специальной активных веществ 56,1Ъ соответству- ет наибольшей величине соотношения этих групп 1,54 и наибольшей величине коэффициента физиологической активности 2,04 (табл. 3).

С увеличением длительности окисления процесс характеризуется уже не накоплением, а разложением веществ кислого .характера до веществ с малой молекулярной массой и Снижением физиологической активности (опыты 8-9).

1,24

1,33

1,38

1,54

1,42 в свою очередь снижает степень деструкции органического вещества торфа и выход кислых продуктов, о чем говорит снижение соотношения карбоксильных и гидроксильных групп (опыты 14-16) .

Для сравнения в табл. 3 представлены данные по выходу органических кислот, полученных по известному способу. аппаратуры и усложняет процесс в целом.

Опытные данные предлагаемого способа (табл..1 и 2) свидетельствуют, что максимальный выход кислот (56,1%) наблюдается при 15 Ñ и продолжитель-.

808076 активного препарата, полученного при различных режимах окисления. Концентрация препарата 0,01%. В контрольном опыте семена обработаны водой. Количество обработанных семян 100 шт,, повторность опыта трехкратная.

Результата биометрических замеров приведены в табл. 4.

Действие препарата выражается коэффициентом физиологической актив" ности

10 где m — - масса корней, Ъ к контролю;

Ч объем корней, Ъ к контролю.

Таблица 4

7

9

12

14

Проведены также опыты по поливу рассады под корень в фазе цветения.

Так, огурцы сорта "Иосковский" дали прибавку урожая 31%, томаты сорта "Ревермун" - 17%. При поливе препаратом черенков хризантем сортов

"Эксель" и "Царевна Лебедь" укореняемость их увеличилась на 12-20%.

Формула изобретения ф() Способ получения стимулятора роста растений из торфа, включающий окисление водно-щелочной суспензии торфа, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, оки 5 сление водно-щелочной суспензии торности 25 мин, а выход 54,3В при. 15 C и продолжительности 15 мин.

Биологическими испытаниями установлено, что физиологическая активность полученных по данному способу препаратов — оксигуматов более всего проявляется, в стимулировании развития корневой системы растений, что в итоге благоприятно влияет на весь цикл развития растений и таким образом повышает урожай.

В лаборатОрных условиях по стандартной методике проведены опыты по проращиванию семян огурцов сорта

"Клинский многоплодный". Семена обработаты раствором физиологически

89,7

128,7

129,7

1 60, 4

182,9

174,3

143,4

104,7

91,3

108,3

130,5

163,4

186,7

149,7

126,5

117, 7

Данные табл. 4 показывают, что семена, обработанные стимулирующим препаратом, дают проростки с большей массой и объемом корней. Оптимальные результаты получены при

10-20 С (опыты 12-13) и продолжительности окисления 15-80 мин (опыты 4-7). Препараты. полученные при этих режимах, обладают наибольшим коэффициентом физиологической активности.

Данные производственной проверки подтверждают лабораторные исследования. Проведены опыты по обработке семян .огурцов аорта "Клинский многоплодный" препаратом опыта 5 с концентрацией 0,015. Прибавка урожая составляет 18%.

93,6

125,4

118,4

181,0

230,0

215,3

161,2

129,3

100,0

107,7

119,4

172,2

193,4

135,1

138,0

130,8

0,92

1,27

1,24

1,70

2,04

1,93

1,52

1,16

0,95

1,03

1,25

1,67

1,90

1,42

1,32

1,24

808076

Составитель -T.Ðîäåíêîâà

Редактор В.Петраш Техред С.Иигунова Корректор О.Билак

Заказ 10882 4 Тираж 7 1. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 фа проводят озоном при 10-20 Ñ в течение 15-80 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 142836, кл. A 01 и 5/00, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР

М 614782, кл. A Oi и 5/00, 1976 (прототип).