СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТИМУЛЯТОРА РОСТА РАСТЕНИЙ Российский патент 2021 года по МПК C05F11/02 C05C3/00 A01P21/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способам получения гуматов из торфа, которые используются в качестве стимулятора роста растений.

Гуминовые вещества – это аморфные темно-бурые высокомолекулярные природные органические образования, характеризующиеся нестабильностью химического состава и являющиеся составной частью органического вещества почвы, донных осадков, торфов и пр. Гуминовые вещества являются мощными стимуляторами роста и развития растений и широко используются в народном хозяйстве как компоненты органоминеральных удобрений.

Агрохимическая ценность торфа определяется в основном его органической частью (гуминовые и фульвокислоты). Однако вследствие малой доступности органического вещества исходный торф слабо проявляет свойства удобрения. Активатором органического вещества торфа могут быть водные растворы щелочей и аммиака, которые извлекают гуминовые вещества в виде водорастворимых гуматов (Орлов Д.С. Гуминовые вещества в биосфере. // Соросовский образовательный журнал. – 1997. – №2. – С.56-63).

Известен способ получения жидких суспендированных торфогуминовых удобрений, включающий перемешивание торфа с 1,0-2,5%-ным водным раствором едкого калия, причем перемешивание торфа с водным раствором едкого калия осуществляют в соотношении 1:4-5, в процессе перемешивания в смесь периодически добавляют едкий калий, поддерживая его концентрацию в растворе не более исходной, при этом добавление в смесь едкого калия прекращают при стабилизации концентрации гуминовых кислот в растворе (патент РФ 2001038, С05F11/02, опубл. 15.10.1993 г.).

Недостатком этого способа является высокая концентрация жидкой составляющей удобрения и неполный перевод гуминовых веществ торфа в соединения, которые могли бы быть легко усвояемы растениями, а следовательно, удобрительные свойства получаемого удобрения недостаточны.

Известен способ получения гуминовых удобрений и стимуляторов роста растений, которые получают при обработке торфа растворами щелочи и перекиси водорода, аммонизацию низинного торфа 80%-ной влажности проводят раствором аммиака и мочевины при 80-90°С в течение 3-3,5 ч, массовое соотношение торфа и 10%-ного раствора аммиака 1:0,4, количество мочевины составляет 100%-ного из расчета на безводный аммиак, в активированный аммиаком торф вносят микроэлементы и растворы, полученные при последовательной обработке низинного торфа 80%-ной влажности 3%-ным водным раствором КОН в течение 10 часов при 20°С и 10%-ным раствором перекиси водорода при 80-90°С в течение 1,5-2 ч, соотношение торфа, 3%-ного раствора КОН и 10%-ного раствора перекиси водорода составляет 1:12:2, для нейтрализации повышенной щелочности удобрения и связывания аммиака применяют 25%-ный раствор ортофосфорной кислоты, при этом количество торфа, активированного аммиаком, в удобрении составляет 20-50 мас.% (патент РФ 2071459, C06F11/02, публ. 10.01.1997 г.).

Получаемое удобрение обеспечивает в почве оптимальную для растений концентрацию питательных веществ и компонентов гумуса – солей гуминовых кислот, а также снижение их потерь

Известный способ имеет большое количество химических компонентов, что усложняет и удорожает процесс приготовления удобрения. Кроме того, способ требует применения повышенных температур и является энергоемким, что также способствует усложнению процесса производства и удорожанию продукции.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения стимулятора роста растений, включающий обработку торфа водным раствором аммиака и перекиси водорода при нагревании, отделение жидкой фазы и ее сушку (патент РФ 2213452, A01N 65/00, опубл. 10.10.2003). Способ включает три стадии процесса: гидролиз торфа в водном растворе аммиака в присутствии окислителя - перекиси водорода, отделение жидкой фазы и сушку продукта. Для осуществления известного способа требуется один экстрактор и одна емкость для жидкой фазы - стимулятора роста растений.

Недостатком данного способа является обработку суспензии торфа осуществляют при 120°С, что не обеспечивает более глубокое разложение торфа и повышение выхода целевого продукта. Невысокое содержание гуминовых кислот в целевом продукте способа прототипа снижает экономическую эффективность его применения в сельскохозяйственном производстве.

Технический результат заявленного изобретения заключается в разработке способа получения стимулятора роста растений с целью увеличения выхода целевого продукта до 90% на органическую массу торфа с сохранением качественных показателей и биологической активности целевого продукта и снижения расхода применяемых реагентов.

Поставленная задача решается тем, что способ получения стимулятора роста растений, включает взаимодействие торфа и воды до достижения гидромодулята 9,5:1, с последующим добавлением водного раствора аммиака и перекиси водорода при нагревании, отделение жидкой фазы и ее сушку, но в отличие от прототипа суспензию торфа после достижения гидромодулята подвергают механоактивации в роторно-пульсационном аппарате, при показании частотного регулятора аппарата 45 Гц по замкнутому контуру в течение 3 минут, после чего осуществляют нагрев при температуре 115-130°С в течение 3-х часов при добавлении 20-50% концентрированного водного аммиака и 20-30% концентрированного раствора перекиси водорода на абсолютно сухую массу торфа, с последующим концентрированием жидкой фазы в вакууме при 65±5°С до получения сухого остатка.

Пример конкретного осуществления изобретения приведен ниже.

Пример. В буферную емкость роторно-пульсационного аппарата загружают 1000 г осокового торфа влажностью 60 %, смачивают с 3200 мл воды до достижения гидромодуля 9,5:1, при показании частотного регулятора аппарата 45 Гц проводится механоактивация пульпы по замкнутому контуру в течение 3 минут, после чего пульпу загружают в автоклав, приливают 100 мл 25 %-ного раствора аммиака, что соответствует 250 мл 10%-ного раствора аммиака или 5,7 мас.% на 100 мл 30%-ного раствора перекиси водорода, что соответствует 300 мл 10%-ной перекиси водорода или 6,8 мас.%.

Автоклав закрывают и включают обогрев. Дальнейшую обработку проводят при 125°С в течение четырех часов при перемешивании. Полученную суспензию разделяют центрифугированием. Затем жидкую фазу (стимулятор роста растений) концентрируют в вакууме при 55±5°С до получения сухого остатка. Вес гуминового стимулятора роста растений составляет 360 г или 85% от органической массы торфа.

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

В таблице 1 представлены результаты по значениям выхода гуминовых кислот при определенной температуре.

По сравнению с прототипом показано, что увеличение температуры увеличивает конверсию (переход) гуминовых соединений в раствор, но при повышении температуры до 130°С происходят процессы, снижающие выход таких веществ, что, возможно, связано с деструкцией органических структур.

Выход гуминовых кислот определялся по ГОСТ 9517-94. Отбор проб производился по ГОСТ 5396-77.

Заявленный способ позволяет увеличить выход целевого продукта до 90% на органическую массу торфа с сохранением качественных показателей и биологической активности целевого продукта и снижения расхода применяемых реагентов.

Таблица 1

Влажность исходного торфа, % Температура, °С № опыта Выход целевого продукта Содержание гуминовых кислот в жидкой фазе Выход гуминовых кислот, % от общего содержания в торфе Содержание валового азота Зеленая масса проростков гороха, % к контролю г % от сухой органической массы торфа В сухом препарате, % на а.с.в. В жидком препарате,
% на а.с.в. 60 115 1 316 78 2,1 75 6,3 12,1 150 2 315 75 2,5 73 6,2 12,2 155 3 300 72 2,3 76 5,1 12,0 152 4 302 72 2,3 75 5,0 12,1 151 5 320 81 2,4 77 6,1 11,8 154 120 1 338 87 3,2 84 7,1 13,3 159 2 342 89 3,5 85 7,5 13,6 156 3 325 82 3,0 83 6,9 12,8 154 4 328 85 3,1 85 7,2 12,9 155 5 315 74 2,5 82 6,3 12,1 152 125 1 340 88 4,1 90 7,0 14,2 170 2 345 90 4,5 93 8,3 13,6 167 3 342 86 4,2 89 8,5 13,9 169 4 341 88 3,9 91 6,9 14,8 168 5 345 87 4,4 87 7,2 13,5 172 130 1 321 81 2,5 79 6,2 12,5 152 2 320 80 2,4 78 6,1 13,2 151 3 335 86 3,2 80 7,0 11,9 158 4 325 84 3,0 77 6,9 13,1 153 5 330 85 3,1 81 7,3 12,1 152 Прототип
60 120 1 340 85 4,0 80 6,8 12,9 160

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения стимулятора роста растений включает взаимодействие торфа и воды до достижения гидромодуля 9,5:1, с последующим добавлением водного раствора аммиака и перекиси водорода при нагревании, отделение жидкой фазы и ее сушку, при этом суспензию торфа после достижения гидромодуля подвергают механоактивации в роторно-пульсационном аппарате, при показании частотного регулятора аппарата 45 Гц по замкнутому контуру в течение 3-х минут, после чего осуществляют нагрев при температуре 115-130°С в течение 3-х часов при добавлении 20-50%-ного концентрированного водного аммиака и 20-30%-ного концентрированного раствора перекиси водорода на абсолютно сухую массу торфа, с последующим концентрированием жидкой фазы в вакууме при 65±5°С до получения сухого остатка. Изобретение позволяет увеличить выход целевого продукта до 90% на органическую массу торфа с сохранением качественных показателей и биологической активности целевого продукта. 1 табл., 1 пр.

Способ получения стимулятора роста растений, включающий взаимодействие торфа и воды до достижения гидромодуля 9,5:1, с последующим добавлением водного раствора аммиака и перекиси водорода при нагревании, отделение жидкой фазы и ее сушку, отличающийся тем, что суспензию торфа после достижения гидромодуля подвергают механоактивации в роторно-пульсационном аппарате, при показании частотного регулятора аппарата 45 Гц по замкнутому контуру в течение 3-х минут, после чего осуществляют нагрев при температуре 115-130°С в течение 3-х часов при добавлении 20-50%-ного концентрированного водного аммиака и 20-30%-ного концентрированного раствора перекиси водорода на абсолютно сухую массу торфа, с последующим концентрированием жидкой фазы в вакууме при 65±5°С до получения сухого остатка.