Способ получения состава для стимулирования роста сельскохозяйственных культур
METHOD FOR PRODUCING A COMPOSITION FOR STIMULATING THE GROWTH OF CROPS

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам получения составов для химического стимулирования роста и развития сельскохозяйственных культур, повышения их качества и урожайности.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ получения состава для стимулирования роста сельскохозяйственных культур (патент RU №2086126, МПК A01N 31/08, 1997 г.), включающий моноэтаноламин, борную кислоту, медный купорос и воду. Существенным недостатком такого способа является то, что получаемый состав имеет низкую седиментационную устойчивость, приводящую к образованию осадка и расслоению при хранении, что ухудшает усваивание растениями микроэлементов и, следовательно, снижает эффективность препарата. К тому же, использование воды в конечном составе увеличивает объем исходного концентрированного раствора, что создает дополнительные экономические затраты на хранение и транспортировку. Кроме того, присутствующие в составе ионы натрия, хлора и брома могут накапливаться в верхних почвенных слоях, вызывая засаливания грунта, особенно при засушливом климате на бедных азотом песчаных и супесчаных почвах, что оказывает токсическое действие на растения.
Из анализа известных аналогичных технических решений выявлено, что технической проблемой в данной области является необходимость создания способа приготовления высокоэффективного состава для стимулирования роста растений.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение высокой урожайности сельскохозяйственных культур.
Решение указанной проблемы и достижение заявленного технического результата достигается тем, что в способе получения состава для стимулирования роста сельскохозяйственных культур, включающем смешение борной кислоты, компонента меди и моноэтаноламина, в качестве компонента меди используют металлическую медь в виде порошка и компоненты берут в следующем соотношении в мас. %:
борная кислота
17,0-23,0
металлическая медь в виде порошка
0,2-0,4
моноэтаноламин
до 100,
при этом сначала смешивают борную кислоту с моноэтаноламином, нагревают смесь до 150-160°С и в течение 1 ч отгоняют выделяющуюся воду, затем реакционную массу охлаждают до комнатной температуры и добавляют воду и металлическую медь в виде порошка, после чего суспензию перемешивают в течение 8 ч до полного растворения меди и для получения концентрированного состава на последнем этапе из реакционной массы в условиях вакуума отгоняют воду.
В предлагаемом способе получения на начальном этапе при нагревании моноэтаноламина с борной кислотой происходит их взаимная конденсация, приводящая к образованию эфира борной кислоты. Для ускорения данного процесса из реакционной массы отгоняют воду, являющуюся низкомолекулярным побочным продуктом реакции. На второй стадии состав разбавляют водой для уменьшения вязкости и добавляют металлическую медь в виде порошка, которая после окислительного растворения в эфире борной кислоты превращается в хелатный комплекс. Такая структура медьсодержащего соединения обеспечивает хорошую растворимость в воде, благодаря чему все компоненты легко усваиваются растениями, а также увеличивает седиментационную устойчивость состава. Кроме того, полученный состав для стимулирования роста сельскохозяйственных культур не содержит ионов, способствующих засаливанию почв, поскольку для приготовления данного состава не используются соли меди. На последнем этапе из реакционной массы отгоняют воду в условиях вакуума с целью получения концентрированного состава.
Результаты испытаний состава.
Биологическую активность заявляемого состава для стимулирования роста сельскохозяйственных культур испытывали на семенах пшеницы сорта «Ульяновская-105» по следующей методике:
Семена пшеницы замачивали на 1 час в воде, затем воду сливали, семена раскладывали в чашки Петри тонким слоем, закрывали стеклом и проращивали в течение 5 суток, после чего проросшие семена высаживали на приготовленные рабочие растворы, полученные путем разбавления заявляемых составов водой в массовом соотношении 1:1000. Проростки пшеницы выращивали в течение 14 суток при круглосуточном освещении, затем отделяли проростки и корни от семян, высушивали в сушильном шкафу при 100°С до постоянной массы (в течение 2 часов), взвешивали сухую зеленую массу и массу корней и сравнивали с холостым опытом без применения состава. Результаты определений представлены в табл. 1.
Пример 1. Способ получения состава при минимальном содержании борной кислоты и металлической меди в виде порошка, мас. %: борная кислота 17,0; металлическая медь в виде порошка 0,2; моноэтаноламин до 100.
Смесь 17 г борной кислоты и 82,8 г моноэтаноламина нагревают до 150°С и отгоняют выделяющуюся воду в течение 1 ч, затем охлаждают реакционную массу до комнатной температуры, добавляют 30 г воды и 0,2 г металлической меди в виде порошка, после чего суспензию перемешивают до полного растворения меди в течение 8 ч и затем воду отгоняют в вакууме. Получают 98,1 г продукта в виде синего порошка.
Пример 2. Способ получения состава при максимальном содержании борной кислоты и металлической меди в виде порошка, мас. %: борная кислота 23,0; металлическая медь в виде порошка 0,4; моноэтаноламин до 100.
Смесь 23 г борной кислоты и и 76,6 г моноэтаноламина нагревают до 160°С и отгоняют выделяющуюся воду в течение 1 ч, затем охлаждают реакционную массу до комнатной температуры, добавляют 30 г воды и 0,4 г металлической меди в виде порошка, после чего суспензию перемешивают до полного растворения меди в течение 8 ч и затем воду отгоняют в вакууме. Получают 96,3 г продукта в виде синего порошка.
Нагревание реакционной массы на первом этапе ниже 150°С приводит к уменьшению скорости реакции, в то время как проведение конденсации выше 160°С вызывает частичную деструкцию продукта.
При увеличении или уменьшении количественных значений борной кислоты и/или меди не наблюдается должного эффекта, что может быть связано с поступлением в растения элементов бора и меди в ненадлежащем количестве.
Заявленные интервалы температурного режима и количеств вводимых компонентов оптимальны для достижения заявленного технического результата.
Результаты испытаний указывают, что заявляемый способ позволяет получить состав, обладающий высокой биологической активностью: прирост массы корней проростков пшеницы достигал 36%, биомассы проростков 31% по отношению к холостому эксперименту и соответственно 33% и 27% - к прототипу. Использование такого состава значительно увеличивает урожайность сельскохозяйственных культур и является экономически более выгодным по сравнению с прототипом.