Способ получения стимулятора роста растений из торфа

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслубликоц 946485(51 М. Кл. з А 01 И 61/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТИМУЛЯТОРА РОСТА РАСТЕНИЙИЗ ТОРФА 2 Изобретение относится к сельскомухозяйству, в частности, к способамполучения веществ, стимулирующих росрастений.Известен способ получения стимулятора роста растений из торфа, включающий окисление водно-щелочной суспензии торфа кислородом воздуха в воднощелочной среде при 105-160 С, давлений 5-10 ат в течение 0,5-2,0 ч ( 11.Однако этот способ предусматривает жесткие условия - высокие температуры и давление, что требует специальной аппаратуры и усложняет процесс. в целом.Известен также способ получениястимулятора роста растений из торфа,включающий окисление водно-щелочнойсуспенэии торфа озонированным воздухом 21,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 10-20 С в течение 15-80 мин,Торф широкого диапазона влажности и степени разложения, различногоботанического состава смешиваетсяс водным раствором щелочи в соотношении торф:щелочь:вода=1:0,1:10-20.Полученную суспенэию с рН 7 окисляют в реакторе, снабженном барботером,подавая озоно-воздушную смесь с содержанием озона 4 при следующихусловиях: температура 10-20 оС, продолжительность 15-80 мин. Озон, обладая высоким окислительным потенциа лом (значительно большим, чем .обычный кислород), способен разрушатьмногие органические вещества, на которые обыкновенный кислород не дей"ствует. При взаимодействии озона ссодержащимися в торфе углеводами,гуминовыми веществами, лигнином ибитумами происходит их глубокая окислительная деструкция с образованиемв щелочной среде водорастворимых 25 органических кислот в виде солей, обладающих свойствами физиологическойактивности.Использование озона в качествеосновного окислителя позволяет дос тичь развитой деструкции высокомоле946485 55 кулярных составляющих органическоговещества торфа и получить более низкомолекулярные растворимые нещества,которые являются Физиологически активными компонентами. Ь мягкие температурные условия при этом позволяют создать направленность реакции,используя характерную для озона,как окислителя, специфическую селективность, выражанщуюся в преимущественной атаке по месту двойной связи. 10Это приводит к разрыхлению структуры высокомолекулярного комплекса засчет разрыва ароматических конденсированных систем.Низкие температурные условия так 1 15же исключают разрушение низкомолекулярных веществ исходного комплекса, что определяет высокую физиологическую активность получаемых препаратов - оксигуматов. Последнее 20дает воэможность использовать безостановочную схему процесса с применением в качестве конечного продукта всей реакционной массы. Крометого, высокая окислительная способность озона позволяет перерабатынатьторф любой степени метаморфиэма,По завершении процесса окисленияреакционную массу выгружают, разбавляют водой до заданной концентрации,от 0,01 до 0,0001 в зависимостиот использования для различных культур,Для получения более транспортабельного продукта реакционную массуфильтруют, фильтрат подкисляют до 35рН = 1,2-2,0 выпавшие кристаллы органических кислот промывают до рН=6,5-7,0 и высушивают до влажности20-25 при 50-60 С.Продукты окисления торфа озоном 40соатоят из смеси водорастворимыхорганических кислот, обладающих физиологической активностьюДанные ИК-спектроскопии свидетельствуют о насыщенности этих веществ 45кислородсодержащими Функциональнымигруппами - карбоксильными (СООН) игидроксильными (ОН), которые отличаются выраженной Физиологической активностью, Результаты анализов и даль нейшие испытания показали, что физиологическая активность зависит отсоотношения карбоксильных и гидроксильных функциональных групп и максимальная величина их соотношениясовпадает с максимальной физиологической активностью препарата.П р и м е р 1. 200 г сухого тонкоизмельченного верхового торфа смешивают с 2 л 0,2 н, раствора едкого натра,.соотношение торф:щелочь:вода = 601:0,1:10, Суспенэию подвергают окислению оэоно-воздушной смесью с расхоцом дутья 2,8 л(мин с содержаниеммйозона в дутье 4, при 10-20 С в течение 15-80 мин. . 65 41Влияние продолжительности окисления на выход физиологически активныхвеществ дано в табл. 1, влияние температуры окисления - в табл. 2.Как видно из табл. 1, максимальныйвыход веществ, обладающих физиологической активностью, наблюдается припродолжительности окисления от 15до 80 мин. В этот интервал временипроисходит достаточно глубокая деструкция органического вещества торфас образованием продуктов кислого характера, о чем говорит и соотношениекислородсодержащих карбоксильных игидроксильных функциональных групп,Максимум содержания активных веществ(56,1) соответствует наименьшейвеличине сотношения этих групп - 1,54и наибольшей величине коэффициентафизиологической активности - 2,04(табл. 3),С увеличением длительности окисления процесс характеризуется уже ненакоплением, а разложением вещестнакислого характера до вещества с малой молекулярной массой и снижениемфизиологической активности (опыты 8-9),Как видно иэ табл. 2, максимальный ныход органических веществ, обладающих физиологической актйвносо тью, наблюдается при 10-20 С. С увеличением температуры реакция окисления замедляется, эа счет того, что с повышением температуры ускоряется 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 карбоксиль. ных и гидрокисльных групп (опыты 14- 16), .Опытные данные предлагаемого способа С,окисление торфа озоном представленные в табл. 1 и 2, свидетельствуют, что максимальный ныход кислот 56,1 наблюдаются при С15 С и продолжительности 5 мин, и выход 54,3 при с = 15 С и продолжитель ности 15 мин.Биологическими испытаниями было установлено, что физиологическая ак" тнвность полученных по данному способу препаратов - оксигуматов, более всего проявляется н стимулировании развития корневой системы растений, что в итоге благоприятно влияет на несь цикл развития растений и таким образом повышает урожай.В лабораторных условиях по. стандартной методике пронедены опыты по нроращинанию семян огурцов (сорт Клинский многоплодный). Семена обработаны раствором физиологически актив ного препарата, полученного при раз946485 5 6 личных режимак окисления. Концентра- ления 15-80 мин (опыты 4-7), Препарация препарата 0,01, В контрольном ты, полученные при этих режимах, обопыте семена (100 шт.) обрабатыва- ладают наибольшим коэффициентом Фились водой. Повторность опыта - зиологической активностиЭ-кратная.езультаты иометрических замеровОпыты были повторены в производственных условиях.е ствие препарата выражается ко.Данные производственной проверкиподтвердили лабораторные исследоваизиологической активнос,ния. Опыты проводились по обработке ти, определяемым из выражения:семян огурцов сорта Клинский многощЧ плодный препаратом опыта 5 концент(в+Ч) 50 рацией 0,01, Прибавка урожая соста- где е - масса. корней,к контролю, вила 18. Проведены также опыты поЧ - объем корней,к контролю. поливу рассады под корень в фазеДанные табл. 3 показывают, что се- цветения. Так, огурцы сорта Иосковмена, обработанные стимулирующим пре-. ский дали прибавку урожая по сравне- паратом, дают проростки с большей мас- йию с контролем 31, томаты сорта Ресой и Объемом корней. Оптимальные ре- вермун - 17 При поливе препаратом зультаты получены при следующих ре- черенков хризантем сорта Эксель и жимах - температуре 10-20 С (опы- Царевна Лебедь укореняемость их уветы 12-13) и продолжительность акис личилась на 12-20.Таблица 1Опыт Продолжительность Выход органических Соотношениепроцесса, мин кислот,от исход- функциональныхного торфа . групп СООН/ОН 36,7 0,86 1,20 39, 1 1,39 10 46,2 54,3 1,46 15 1,54 56,1 25 50 1,53 51,0 1,41 80 47,0 1,25 100 44,0 1,25 42,1 120 П р и м е ч а н и е: температура 15 С, расход дутья 2,8 л/мин,содержание озона в дутье 4. Таблица 2 1,33 2 1,54 1,42 6,0Масса корневой Коэффициент физиологичесистемы, Ъ к . ской активности, Кконтролю 0 8,125,118,9,7,7 181,30 5,3 174, 3 6116 29,104,0,0 91 107,119,08 163 193 6,135 138,0 5 0,8 7,7 иным воздухом с содержанием озо-5. рмула зобретения иму юча сп ения ст ля фа, вкл юц очной су ен оздухом, о т ем, что, с це зиологически ние проводят тора рост ий окисзии торфа л и ч алью повыактивных оэонироа55 прин ВНИИПИ Заказ 5381/4 Тираж 699 Подписи Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Способ получ растений из тор ление водно-цел озонированным в ю щ и й с я т шения выхода фи веществ, окисле источнйки иятые во внимание 1. Авторское сви 614782, кл. А 01 й2, Авторское,сви 763309, кл. С 05 Г ормации, ри экспертиз тельство ССС /00, 1976. тельство ССС 1/02, 1,975.