СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТИМУЛЯТОРА РОСТА РАСТЕНИЙ
METHOD FOR PRODUCING A PLANT GROWTH STIMULATOR

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
Прототип60
120
1
340
85
4,0
80
6,8
12,9
160