Способ получения стимулятора роста растений из торфа Советский патент 1982 года по МПК A01N61/00 

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

Известен способ получения стимулятора роста растений из торфа, включающий окисление водно-щелочной суспензии торфа кислородом воздуха в воднощелочной среде при 105-1бО°С, давлений 5-10 ат в течение 0,5-2,0 ч 1.

Однако этот способ предусматрива-ет жесткие условия - высокие температуры и давление, что требует специальной аппаратуры и усложняет процесс, в целом.

Известен также способ получения стимулятора роста растений из торфа, включающий окисление водно-щелочной суспензии торфа озонированным воздухом 2 J,

Однако в известном способе не конкретизированы величины временных и температурных параметров, при которых происходит максимальный выход физиологически активных веществ.

Цель изобретения - повышение выхода физиологически активных веществ.

Поставленная цель достигается тем, что окисление проводят озонированным

воздухом с содержанием озона 4-5% при 10-20С в течение 15-80 мин.

Торф широкого диапазона влажности и степени разложения, различного ботанического состава смешивается с водным раствором щелочи в соотношении торф:щелочь: 0,1:10-20 . Полученную суспензию с рН 7 окисляют в реакторе, снабженном барботером,

10 подавая озоно-воздушную смесь с содержанием озона 4% при следукмих условиях: температура 10-20 С, продолжительность 15-80 мин. Озон, обладая высоким окислительным потенциалом (значительно большим, чем обычный кислород), способен разрушать многие органические вещества, на которые обыкновенный кислород не действует. При взаимодействии озона с

20 содержащимися в торфе углеводами, гуминовыми веществами, лигнином и битумами происходит их глубокая окислительная деструкция с образованием -в щелочной среде водорастворимых

25 органических кислот в виде солей, обладающих свойствами физиологической активности.

Использование озона в качестве основного окислителя позволяет достичь развитой деструкции высокомолекулярных составляющих органического вещества торфа и получить более низ комол екул яр ные растворимые вещества которые являются физиологически активными компонентами. А мягкие температурные условия при этом позволя ют создать направленность реакции, используя характерную для озона, как окислителя, специфическую селек тивность, выражакяцуюся в преимущественной атаке по месту двойной связи Это приводит к разрыхлению структуры высокомолекулярного ксмплекса за счет разрыва ароматических 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 безостановочную схему процесса с применением в качестве конечного продукта всей реакционной массы. Кроме того, высокая окислительная способность озона позволяет перерабатывать торф любой степени метаморфизма. По завершении процесса окисления реакционную массу выгружают, разбавляют водой до заданной концентрации .от 0,01 до 0,0001% в зависимости от использования для различных куль тур. Для получения более транспортабельного продукта реакционную массу фильтруют, фильтрат подкисляют до рН 1,2-2,0,. выпавшие кристаллы ор ганических кислот промывают до рН 6,5-7,0 и выс5Т1Швают до влажности 20-25% при 50-бО°С. Продукты окисления торфа озоном состоят из смеси водорастворимых органических кислот, обладающих физиологической активностью. Данные ИК-спектроскопии свидетель ствуют о насыщенности этих веществ кислородсодержащими функциональными группами - карбоксильными (СООН) и гидроксильными (он), которые отличаются выраженной, физиологической активностью. Результаты анализов и дал нейшие испытания показали, что физиологическая активность зависит от соотношения карбоксильных и гидроксильных функциональных групп и максимальная величина их соотношения совпадает с максимальной физиологической активностью препарата. Пример 1. 200 г сухого тонк измельченного верхового орфа смешивают с 2 л 0,2 н. раствора едкого нат ра; . соотношение торф:щелочь:вода 1:0,1:10. Суспензию подвергают оки лению озоно-воздушной смесью с расходом дутья 2,8л/минс содержанием озона в дутье 4%, при 10-20С в тече ИНй 15-80 мин. Влияние продолжительности окисления на выход физиологически активных веществ дано в табл. 1, влияние температуры окисления - в табл. 2. . Как видно из табл. 1, максимальный выход веществ, обладающих физиологической активностью, наблюдается при продолжительности окисления от 15 до 80 мин. В этот интервал времени происходит достаточно глубокая деструкция органического вещества торфа с образованием продуктов кислого характера, о чем говорит и соотнощение кислородсодержащих карбоксильных и гидроксильных функциональных групп. Максимум содержания активных веществ (56,1%) соответствует наименьшей величине сотношения 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 вещества кислого характера до вещества с малой молекулярной массой и снижением физиологической активности (опыты 8-9) . Как видно из табл. 2, максимальный выход органических веществ, обладающих физиологической активностью-, наблюдается при 10-20 С. С увеличением температуры реакция окисления замедляется, за счет того, что с повышением температуры ускор яется разложение озона и происходит снижение его растворимости в водной фазе, т.е. снижение его концентрации. Это, в свою очередь, снижает степень деструкции органического вещества торфа и выход кислых продуктов, о чем говорит снижение соотношения карбоксильных и гидрокисльных групп (опыты 1416)Ч-.. Опытные данные предлагаемого способа окисление торфа озоном представленные в табл. 1 и 2, свидетельствуют , что максимальный выход кислот 56,1% наблюдаются при t и продолжительности 5 мин,, и выход 54,3% при t . 15 С и продолжитель ности 15 мин. Биологическими испытаниями было 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 (сорт Кпинский многоплодный). Семена обработаны раствором физиологически активкого препарата, полученного при различных режимах окисления. Концентрация препарата 0,01%. В контрольном опыте семена (100 шт.) обрабатыйалйсь водой. Повторность опыта 3-кратная.

Результаты биометрических замеров приведены в табл. 3.

Действие препарата выражается коэффициентом физиологической активное ти, определяемым из выражения:

К

(m+V) 50

где m - масса.корней, % к контролю V - объем корней, % к контролю. Данные табл. 3 показывают, что семена, обработанные стимулирунадим препаратом, дают проростки с большей массой и Объемом корней. Оптимальные результаты получены при следуювшх режимах - температуре 10-20°С (опы-. ты 12-13) и продолжительность окисЛенин 15-80 мин (опыты 4-7). Препараты, полученные при этих режимаис, обладают наибольшим козффициентом физиологической активности.

Опыты были повторены в производственных условиях.

.Данные производственной проверки подтвердили лабораторные исследова,ния.Опыты проводились по обработке семян огурцов сорта Клинекий многоплодный препаратом опыта 5, концентрацией 0,01% . Прибавка урожая составила 18%. Проведены также опыты по поливу рассады под корень в фазе цветения. Так, огурцы сорта Московский дали прибавку урожая по сравнению с контролем 31%, томаты сорта Ревермун - 17%.. При поливе препаратом черенков хризантем сорта Эксепь и Царевна Лебедь укореняемость их увеличилась на 12-20%.

Т а -б л и ц- а 1

Примечание: температура 15с, расход дутья 2,8 л/мин, содержание озона в дутье 4%. Таблица

25 30 40

14 15 16 Примечание: .

Продолжение табл. 2

1,28 1,22 1,09 продолжительность окисления 25 мин, расход дутья 2,8 л/мин, содержание оаона в дутье 4%. ТаблицаЗ