СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО КЛЕЯЩЕГО СОСТАВА ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ РАСТРЕСКИВАНИЯ СТРУЧКОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
METHOD FOR OBTAINING ORGANIC ADHESIVE COMPOSITION TO PREVENT CRACKING OF PODS OF AGRICULTURAL CROPS

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Преждевременное раскрытие стручков семян различных культур является распространенной проблемой в сельскохозяйственной промышленности. Одним из возможных вариантов решения данной проблемы может служить применение различных природных или синтетических веществ в различных формах, обладающих клеящей способностью. В настоящее время проводят обработку посевов перед уборкой такими коммерческими препаратами, как Янтол, Авентрол, Липосам, Филастик Био, Нью Филм-17, Латисс, Биоприлипатель Агролип, Бифактор, Униклей и др. [1, 2]. Клеящей основой этих препаратов являются карбамидные смолы, водорастворимые формы целлюлозы и крахмала, микробные экзополисахариды, синтетический латекс. Препараты образуют на поверхности стручков пленку, сохраняющие их от растрескивания при высыхании. Однако, полученная пленка не всегда воздухо- и влагонепроницаема. Это часто приводит к нарушению естественных процессов созревания и защиты растения, активизации патогенных микроорганизмов и, как следствие, заболеванию растения и ухудшению качества получаемых семян [3, 4].
Патент Великобритании №2073590 описывает способ сокращения потери семян сельскохозяйственных культур масличного рапса, высушенных обработкой дикватом, которая включает нанесение диквата в смеси с ди-1-п-ментеном.
Патент США 4447984 описывает применение группы пиноленовых продуктов на основе ди-1-п-ментена в качестве уплотняющего агента для стручков. Продукты, содержащие ди-1-п-ментен и его полимеры, дополнительно полимеризуются с образованием пленки, и такая дополнительная полимеризация может происходить или даже может быть инициирована перед применением. Известно применение препарата «Нью филм 17», склеивающей основой которого также является ди-1-п-ментен [5, 6]. Принцип его действия заключается в образовании на стручках рапса натуральной, полупроницаемой полимерной пленки, которая покрывает поверхность и смешивается с верхним кутикулярным слоем стручков, препятствуя, тем самым, их набуханию от атмосферной влаги и растрескиванию при высыхании.
К сожалению, пинолены являются природными веществами, но одновременно дорогими и дефицитными для возможных сельскохозяйственных потребностей. Образование полимерной пленки на поверхности растения происходит под действием солнечного света, что делает препарат малоэффективным при использовании в предвечернее и вечернее время. Продукты этого вида являются очень токсичными для рыб и обитающих в воде организмов и должны применяться с некоторой предосторожностью, чтобы избежать раздражения кожи и дерматита, вызываемого частым использованием.
Известен состав (патент РБ №14601, МПК A01G 1/00, 2011) состав для предуборочной обработки рапса, включающий склеиватель, растворитель и ПАВ. Клеящей основой в данном составе является канифоль сосновая, в качестве растворителя используется скипидар живичный, ПАВ - неонол марки АФ 9-10 или АФ 9-12 (мас.%: - 3-5%). Недостатком заявленного состава является использование в качестве ПАВ экологически не безопасного неонола марки АФ 9-10 или АФ 9-12 и запрещенного Еврокомиссией к использованию в концентрации>0,1% в промышленных средствах очистки, товарах бытовой химии, косметике и других областях применения на территории ЕС.
Наиболее близким к заявляемому способу является состав (патент ЕА №027877 В1, МПК A01G 1/00, 2015), включающий клеящее вещество и растворитель, а также неионогенный ПАВ, в качестве клеящей основы используют канифоль сосновую, в качестве растворителя скипидар живичный, в качестве ПАВ полисорбат Твин 80 или Твин 20, и консервант.
Недостатком данного способа получения является использование конкретных ПАВ (Твин 80, Твин 20), что приводит к зависимости производственного процесса от этих компонентов. Данный факт формирует зону уязвимости производства.
Задачей настоящего изобретения является разработка на основе преимущественно природного сырья экологически безопасного состава для предотвращения растрескивания стручков сельскохозяйственных культур в предуборочный период и во время уборки, обладающего, наряду со склеивающими, антибактериальными и биологически активными свойствами.
Поставленная задача решается тем, что состав органического клея для предуборочной обработки стручков и бобов сельскохозяйственных культур готовят путем омыления в щелочном растворе смеси канифоли и смолы, обладающую антибактериальными свойствами, и широким спектром биологически активных веществ, при нагревании до 80°С, включая стабилизацию раствора скипидаром и очистку от примесей методом фильтрации.
Способ получения органического клеящего состава для предотвращения растрескивания стручков сельскохозяйственных культур осуществляют следующим образом: в смеситель с водой загружают расчетное количество гидроксида калия (не менее 2%), перемешивают до гомогенности раствора, нагревают до 75-80°C и вносят смолу кедровую (не менее 1,6%) и канифоль сосновую (не менее 6,6%) до полного растворения веществ. Затем добавляют расчетное количество скипидара (не менее 1,6%) с целью получения устойчивого к седиментации продукта, и перемешивают до получения однородной массы. Остужают и очищают от примесей методом фильтрации. Для повышения адгезионных и стимулирующих свойств в состав может быть добавлен гуминовый препарат (не менее 0,1%).
Пример 1
Для получения клеящего Состава 1 проводят синтез поверхностно-активного вещества путем частичного омыления в щелочном растворе смеси клеящих веществ - канифоли сосновой и смолы кедровой. С этой целью в 1 л воды комнатной температуры вносят 45 г гидроксида калия (КОН), полученный раствор переносят в термостойкий стакан и ставят на плитку, нагревают и температуру поддерживают постоянной 75-80°С. В нагретый раствор щелочи вносят 80 г смолы кедровой и 160 г канифоли сосновой перемешивают до полного растворения. После установления гомогенности раствора нагревание прекращают.В полученную смесь приливают не менее 50 мл скипидара и перемешивают до получения однородной массы. Остужают и очищают от примесей методом фильтрации. Свойства Состава 1 представлены в Таблице 1.
В результате получен клеящий Состав 1 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
канифоль сосновая - 12,3
смола кедровая - 6,2
гидроксид калия - 3,5
скипидар живичный - 3,9
вода - остальное.
Пример 2
Для получения клеящего Состава 2 проводят синтез поверхностно-активного вещества путем частичного омыления в щелочном растворе смеси клеящих веществ - канифоли сосновой и смолы кедровой. С этой целью в 1 л воды комнатной температуры вносят 23 г гидроксида калия (КОН), полученный раствор переносят в термостойкий стакан и ставят на плитку, нагревают и температуру поддерживают постоянной 75-80°С. В нагретый раствор щелочи вносят 20 г смолы кедровой и 80 г канифоли сосновой перемешивают до полного растворения. После установления гомогенности раствора нагревание прекращают. В полученную смесь приливают не менее 20 мл скипидара и перемешивают до получения однородной массы. Остужают и очищают от примесей методом фильтрации. Свойства Состава 2 представлены в Таблице 1.
В результате получен клеящий Состав 2 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
канифоль сосновая - 7
смола кедровая - 1,7
гидроксид калия - 2,0
скипидар живичный - 1,8.
Пример 3
Для получения клеящего Состава 3 аналогично примеру 2 к щелочному раствору, нагретому до 75-80°С с дальнейшим поддержанием такой температуры, добавляют 20 г измельченной смолы кедровой и 80 г измельченной канифоли сосновой перемешивают до полного растворения. После установления гомогенности раствора нагревание прекращают.В полученную смесь приливают не менее 20 мл скипидара и перемешивают и до получения однородной массы. Остужают в емкости с закрытой крышкой и очищают от примесей методом фильтрации. Смесь остужают и после приливают присадку, состоящую из гуминовых веществ, в количестве не менее 0,1 грамм гуминовых кислот на 1 литр клея. Свойства Состава 3 представлены в Таблице 1.
В результате получен клеящий Состав 3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
канифоль сосновая - 6,6
смола кедровая - 1,6
гидроксид калия - 2,0
скипидар живичный - 1,6
гуминовые вещества - 0,1
вода - остальное.
Для получения рабочего раствора состав разбавляют водой в соотношении от 1:100 до 1:50. Состав применяют однократно в дозе 0,8-1,0 л/га в фазу зеленого стручка за 30 дней до уборки рапса.
Таблица 1
Наименование
Урожайность, ц/га
-/+к контролю, ц/га
-/+к контролю, %
Влажность
Масличность
Контроль
14,3
_
_
17,5
44,5
Состав 1
22,5
+8 ц/га
157,3
17,6
44,7
Состав 2
18,6
+4 ц/га
130,1
17,3
44,5
Состав 3
18,9
+4 ц/га
132,2
17,3
44,6
Исследования эффективности предлагаемого состава для предуборочной обработки семян сельскохозяйственных культур проводились в полевых опытах в Сибирском федеральном округе на рапсовой культуре. Полученные результаты свидетельствуют о положительном влиянии исследуемого состава на урожайность рапса (табл. 1).
Применение предлагаемого состава для предуборочной обработки рапса обеспечивает повышение урожайности рапса на 4-8% по отношению к контролю и не мешает (способствует) его дальнейшему созреванию, не оказывая негативного влияния на качественные характеристики получаемого зерна рапса, не приводит к заболеваниям растений.
Таким образом, заявляемый состав способствует повышению урожая рапса за счет предотвращения растрескивания стручков и высыпания его семян в предуборочный период и во время уборки, превосходя прототип по эффективности и экологической безопасности.
Источники информации
1. Карпачев, В.В., Савенков В.П., Воропаева Н.Л. Инновационная технология закрепления стручков ярового рапса с использованием новых (нано) материалов / В.В. Карпачев, В.П. Савенков, Н.Л. Воропаева // Материалы Международной научно-практической интернет-конференции «Современные технологии возделывания зерновых, бобовых и технических культур», посвященной 140-летию образования ГВУЗ «Херсонский государственный аграрный университет» Херсон, 2014. С. 252-255.
2. Укрепление стручков семян рапса: список литературы и патентов на изобретения / сост.: Н.Е. Алешина; ред. В.М.Черепко. - Липецк: ЛОУНБ. Отдел техн.-экон. и с.-х. лит., 2011. - 8 с.
3. Патент РФ 2191498, МПК A 01F 25/00, 1999.
4. Федотов В.А., Гончаров С. В., Савенков В.П. Рапс России. - Москва: Агролига России, 2008. - С.336.
4. Я.Э. Пилюк. Рапс в Беларуси. (Биология, селекция и технология возделывания) / Минск: "Бизнесофсет". 2007. 240 с.
5. Патент US №4447984, МПК A01G 1/00, 1984.