IZVESTIYA

TOMSK RED CRVENE ZASTAVE RADA POLYTECHNIC

INSTITUT IMENA S. M. KIROVA

TEHNOLOGIJA DOBIVANJA TOPLJIVIH HUMATA IZ

N. M. SMOLYANINOVA, S. I. KHOROSHKO, A. N. MOSKALCHUK

Nedavno se huminske kiseline sve više koriste u raznim sektorima nacionalnog gospodarstva. Oni se u obliku topljivih natrijevih soli (humata) uspješno koriste kao stabilizatori glinenih otopina koje se koriste u naftnim bušotinama, kao i za proizvodnju boja za drvo. Zbog svojih dobrih površinski aktivnih svojstava, huminske kiseline se koriste u industriji baterija kao ekstender za pozitivne ploče baterija. I konačno, korištenje huminskih kiselina u obliku topivih humata u poljoprivredi kao stimulansa rasta vrlo je obećavajuće. Njihova visoka učinkovitost dokazana je u brojnim radovima profesorice L.A.Khristeve i njezinih kolega te drugih autora.

Trenutno se industrijska proizvodnja huminskih kiselina odvija u Tjumenskoj tvornici baterija. Čvrsti natrijevi humati za potrebe industrije namještaja proizvode se u malim količinama u Latviji u industrijskom pogonu. Oba proizvoda su deficitarna.

Zbog povećane potražnje za huminskim pripravcima potrebno je organizirati njihovu industrijsku proizvodnju u širokim razmjerima. To će omogućiti brzo uvođenje huminskih kiselina i drugih pripravaka na njihovoj osnovi u industriju i poljoprivredu.

Postojeće tehnološke sheme imaju niz ozbiljnih nedostataka, a to su: 1) učestalost procesa i, kao posljedica toga, glomazan hardver, poteškoće automatizacije, niska produktivnost instalacija i visoki operativni troškovi; 2) velika potrošnja topline; 3) veliki gubici proizvoda i nizak koeficijent ekstrakcije huminskih kiselina.

Naravno, ako postavimo pitanje industrijske proizvodnje kiselina na suvremenoj razini, tada možemo govoriti samo o kontinuiranom procesu.

Glavna poteškoća u razvoju kontinuirane tehnologije za proizvodnju humata ili huminskih kiselina je ekstremno trajanje procesa njihove ekstrakcije iz goriva, zbog niske stope difuzije aktivnog dijela alkalnog reagensa u čvrste čestice i rezultirajuće humata iz krutine u otopinu, kao i sama specifičnost huminskih kiselina kao visokomolekularnih organskih kiselina, koje posjeduju koloidna svojstva. Osim toga, od -158

odvajanje neizreagirane sirovine od otopine humata je teško, budući da usitnjeno gorivo, posebno treset, jako bubri i djelomično se peptizira u alkalnoj otopini, tvoreći vrlo stabilnu suspenziju koja se vrlo sporo taloži i gotovo ju je nemoguće filtrirati.

Velike poteškoće nastaju i tijekom procesa filtracije i sušenja huminskih kiselina. To podrazumijeva potrebu traženja načina za intenziviranje procesa 1 u cjelini, a prije svega njegove prve faze - ekstrakcije huminskih kiselina iz sirovine u obliku topivih humata.

Jedan od čimbenika koji omogućuje intenziviranje ovog procesa je temperatura. Poznato je da zagrijavanje tresetno-alkalne suspenzije na temperaturu od 80-100 ° C može značajno povećati brzinu stvaranja i otapanja humata. Naši eksperimenti su pokazali ako je pri ekstrakciji na hladnom 30 minuta prinos huminskih kiselina iz treseta samo 5,73%, tada je već na 50°C jednak 12,74%, a kada se smjesa kuha -29,72% za isto vrijeme. od vremena.

Od velikog je interesa tzv. disperzijska metoda za ekstrakciju huminskih kiselina, koja se temelji na finom mljevenju polaznog materijala u alkalnoj sredini. Prema G. M. Volkovu, ova tehnika povećava prinos proizvoda i skraćuje trajanje procesa, omogućujući ekstrakciju na hladnom.

Ultrazvučna metoda za proizvodnju humata može imati velike izglede, omogućujući značajno intenziviranje ovog procesa. A. P. Grishin i V. Yu Zorin pokazali su da se pod utjecajem ultrazvučnog polja proces ekstrakcije humusnih kiselina iz smeđeg ugljena u alkalnoj sredini ubrzava približno 20 puta.

U problemskom laboratoriju TPI treseta provedena su istraživanja mogućnosti disperzijskih i ultrazvučnih metoda intenzifikacije procesa u odnosu na treset. Proučavan je utjecaj vrste, potrošnje i koncentracije alkalnog reagensa, temperature procesa i intenziteta miješanja tresetno-alkalne smjese na brzinu ekstrakcije huminskih kiselina, te su ispitane metode odvajanja tresetno-humatne suspenzije. - taloženje, filtriranje, centrifugiranje, djelovanje poliakrilamida (kao flokulanta) .

Na temelju razmatranja naših rezultata, kao i podataka iz analize rada postojećih poduzeća i literaturnih podataka, doneseni su sljedeći zaključci:

1. Mehanička disperzija treseta u alkalnoj sredini može značajno intenzivirati proces ekstrakcije huminskih kiselina iz treseta i može biti osnova tehnološkog procesa koji se razvija u kombinaciji s naknadnim zagrijavanjem fine tresetno-alkalne suspenzije na temperaturu od 80-C. 100°C. Time će se smanjiti trajanje procesa obrade treseta s lužnatom otopinom na 30-60 minuta i provoditi ekstrakcija uz manju potrošnju lužine, tj. s omjerom treset:alkalna otopina 1:10, u usporedbi s 1:100, koji je optimalan za konvencionalnu metodu ekstrakcije.

2. Kao reagensi mogu se koristiti otopine kaustične sode ili sode, potonja je mnogo jeftinija i ekonomičnija je upotreba.

3. Za odvajanje otopine humata od ostatka treseta, preporučljivo je koristiti centrifugu za taloženje.

4. U slučaju korištenja kaustične sode kao reagensa, može se preporučiti da se koristi dva puta: prvi put u obliku

čista otopina, u drugom - u obliku alkalnog humata dobivenog tijekom prve ekstrakcije.

5. Intenziviranje procesa ekstrakcije huminskih kiselina kombiniranjem fine disperzije treseta u alkalnom mediju uz naknadno zagrijavanje treseta do točke vrenja uz intenzivno miješanje daje osnovu za razvoj kontinuirane tehnološke sheme za proizvodnju humata, kao i kao (po potrebi) huminske kiseline.

6. Preporučljivo je izgraditi veliko postrojenje za proizvodnju krutog humata ili koncentrirane otopine za centraliziranu opskrbu raznih potrošača (poljoprivreda, industrija namještaja, naftna polja). Koncentriranje otopine lako se postiže isparavanjem.

Riža. 1. Tehnološka shema za proizvodnju natrijevih humata: 1 - bunker za sirovine, 2 - elevator, 3 - srednji bunker, 4 - čekić drobilica, 5 - miješalica, 6 - spremnik za otopinu, 7 - spremnik za sakupljanje, 8 - mehanički disperzator, 9 - reaktor, 10 - taložna centrifuga, 11 - isparivač, 12 - površinski kondenzator, 13 - vakuumska pumpa, 14 - sakupljač humata, 15 - pumpa, 16 -

Gornji zaključci čine osnovu za razvoj kontinuirane verzije tehnološke sheme za proces dobivanja humata na bazi treseta iz Taganskoye depozita u regiji Tomsk. Produktivnost postrojenja određena je približno na temelju potrebe za huminskim kiselinama u glavnim regijama regije s razvijenim uzgojem povrća, budući da je uporaba huminskih gnojiva najučinkovitija za povrtlarske kulture.

Kao reagens korištena je 2% otopina natrijevog pepela. Unatoč nižoj aktivnosti, soda osigurava dovoljan stupanj ekstrakcije huminskih kiselina u kombinaciji s finim 160

raspršivanje treseta u alkalnom mediju, nakon čega slijedi zagrijavanje smjese na 80-100°C 0,5-1,0 sat uz intenzivno miješanje. Omjer (težina treseta prema volumenu otopine sode je 1: 10.

Za odvajanje tresetno-alkalne suspenzije koristi se centrifuga za taloženje 2NOGSH-300 (7).

Tehnološki dijagram toka procesa prikazan je na sl. 1.

Zračno suhi treset u obliku mrvica dovodi se iz lijevka (1) elevatorom (2) kroz srednji lijevak (3) u drobilicu čekić (4), gdje se usitnjava na komade veličine ne više od 1-2 mm. Usitnjeni treset se miješa u miješalici (5) s otopinom sode koja se dovodi iz posude (6). Zatim tresetno-alkalna smjesa ulazi u mehanički raspršivač (8), odakle se dovodi u reaktor (9). U reaktoru se konačna ekstrakcija huminskih kiselina događa zagrijavanjem i miješanjem suspenzije živom parom koja ulazi kroz ejektor. Nereagirani treset odvaja se od otopine humata u sedimentacijskoj centrifugi (10). Potonji ima dva vijka, što omogućuje ispiranje sedimenta s odvojenim odvodom vode za pranje, koja se (kako bi se smanjio gubitak humata) dovodi u spremnik (7) za pripremu otopine sode.

Isprani sediment odlazi na deponij, a slaba otopina humata (2,0%) se isparava u isparivaču (11) do koncentracije 15% i ulazi u zbirku (14).

Sekundarna para iz isparivača kondenzira se u površinskom kondenzatoru (12). Vrući kondenzat se može koristiti za ispiranje taloga: u centrifugi. Vakuum u sustavu stvara vakuum pumpa (13).

Kako su pokazali ekonomski izračuni, ukupni trošak humata bio je 465 rubalja. po toni.. Visoki troškovi proizvodnje objašnjavaju se niskom produktivnošću instalacije, budući da većina troškova (oko 60%) otpada na plaće i operativne troškove. Ti se "troškovi mogu smanjiti izgradnjom većih postrojenja.

Ekonomski učinak od upotrebe natrijevih humata iznosio je u prosjeku 8-10 rubalja. za svaki hektar usjeva.

KNJIŽEVNOST

1. sub. “Humična gnojiva. Teorija i praksa njihove primjene", dio I, Selkhozich-dat Ukrajinske SSR, Kijev, 1957.

2. sub. “Humična gnojiva. Teorija i praksa njihove primjene”, dio II. Selhozdat Ukrajinske SSR. Kijev. 1962. godine.

3. G. M. Volkov. O tehnologijama proizvodnje huminskih kiselina. Radovi Geografskog instituta Akademije znanosti SSSR-a, vol. XII, 65-76. 1961. godine.

4. A. P. Grishin, .V. Yu. Zorin Ultrazvučna metoda za izolaciju humusnih tvari, Proceedings of the Grozny Oil Institute, Coll. 25, broj 3, 59-62. 1961. godine.

5. N. M. Smoljaninova, A. N. Moskalčuk. Proučavanje procesa dobivanja huminskih kiselina iz treseta. Izv. TPI. U tisku.

6. Razvoj tehnologije za proizvodnju huminskih kiselina na bazi treseta. Izvješće o temi 162/63. Tomsk 1965. godine.

7. Centrifuge. Imenički katalog. Mašgiz, 1955.

1

U članku se pokazuje da je jedinstven gospodarsko-zemljopisni, prometni i geopolitički položaj Dalekoistočnog saveznog okruga neposredan preduvjet za ostvarivanje njegovog prodornog društveno-ekonomskog razvoja. U cilju rješavanja problema regije i njezinog razvoja, Vlada Ruske Federacije usvojila je Federalni ciljni program „Gospodarski i društveni razvoj Dalekog istoka i Bajkalskog regiona do 2025. godine“, područja brzog društveno-ekonomskog razvoja. stvara se razvoj, a na snazi ​​je program „Dalekoistočni hektar“ za osiguranje radnih resursa“, u okviru kojeg se besplatno ustupaju zemljišne čestice za poljoprivredu, šumarstvo i lov ili bilo koju drugu djelatnost. Stoga postoji potreba unaprijed zaštititi regiju od ekoloških problema, posebice problema s degradacijom tla i onečišćenja. Jedan od načina vraćanja plodnosti tla i njegove detoksikacije je unošenje u tlo humusnih tvari koje se mogu uspješno ekstrahirati iz treseta, mrkog ugljena i sapropela. Na Institutu za rudarstvo Sjevera nazvan. N.V. Chersky SB RAS razvila je metodu za proizvodnju humusnih tvari iz smeđeg ugljena i treseta, razvijeno je, proizvedeno i ispitano pilot postrojenje za proizvodnju tekućih i suhih humata. Humati dobiveni metodom IGDS SB RAS potpuno su topljivi u vodi (tj. spadaju u kategoriju „bez balasta“), što je najpoželjnija vrsta umjetno dobivenih humusnih tvari za obnovu tla. Autori ističu potrebu stvaranja u tom smjeru metodoloških i organizacijskih temelja za agroekološku obnovu plodnosti, izradu prognoza za razvoj tala pod antropogenim utjecajima i za agrotehničke mjere.

detoksikacija

obnova plodnosti

mrki ugljen

humusne tvari

humati “bez balasta”.

1. Gospodarski i društveni razvoj Dalekog istoka i regije Baikal za razdoblje do 2025. godine: federalni. target program [Elektronički izvor]. URL: https://urexpert.online/wp-content/uploads/2017/03/DVBR2025.pdf (datum pristupa: 16.11.17.).

2. Gavrilov V.L. Procjena stanja otvorenog kopa naslaga ugljena u središnjoj i sjevernoj Jakutiji / V.L. Gavrilov, S.A. Ermakov, D.V. Khosoev // Rudarski informacijski i analitički bilten. – 2010. – br. 11. – str. 29–36.

3. Moskalenko T.V. Priprema suspenzija ugljen-voda iz ugljena iz južnojakutskog ugljenog bazena / T.V. Moskalenko, V.A. Mikheev, E.V. Chasovenko // Novosti visokoškolskih ustanova. Rudarski časopis. – 2014. – Broj 4. – Str. 113–120.

4. Cheban A.Yu. Oprema i tehnologije za razvoj rudnika ugljena u regiji Amur i izgledi za njihov razvoj / A.Yu. Čeban, N.P. Khrunina // Istraživanje rudnika i korištenje podzemlja. – 2015. – Broj 1. – S. 19–21.

5. Izgledi za razvoj dalekoistočne regije i ekološki aspekti rudarskih operacija / A.Yu. Cheban [et al.] // Systems. Metode. Tehnologije. – 2015. – Broj 3 (27). – 156–161 str.

6. Vernadsky V.I. Kemijska struktura Zemljine biosfere i njezinog okoliša / V.I. Vernadski. – M.: Nauka, 1965. – 374 str.

7. Orlov D.S. Kemija tla / D.S. Orlov, L.K. Sadovnikova, N.I. Suhanov. – M: Viša škola, 2005. – 560 str.

8. Pat. 2174529 Ruska Federacija, MKI C 10 G 1/04, C 05 F 11/2. Metoda dobivanja huminskih tvari / Novopashin M.D., Bychev M.I., Mikheev V.A., Petrova G.I., Moskalenko T.V.; podnositelj zahtjeva i nositelj patenta Institut za rudarstvo Sjeverne SB RAS. – broj 99122182/04; primjena 10/22/99; objav. 10.10.2001, Bul. broj 28. – 6 str.

9. Moskalenko T.V. Smeđi ugljen Republike Saha (Jakutija) kao sirovina za proizvodnju humusnih tvari / T.V. Moskalenko, V.A. Mikheev // Istraživanje i zaštita podzemlja. – 2015. – br. 3. – str. 24–27.

Dalekoistočni savezni okrug (FEFD) teritorijalno je najveći u Rusiji i ima jedinstven gospodarsko-geografski, prometni i geopolitički položaj u odnosu na zemlje azijsko-pacifičke regije čije stanovništvo čini gotovo polovicu stanovništva globalni. Dalekoistočni savezni okrug ima niz povoljnih čimbenika za daljnji društveno-ekonomski razvoj. Najznačajniji od njih su: jedinstveni potencijal prirodnih resursa ne samo na kopnu, već iu moru; dostupnost željeznica (Transibirske i BAM); granični položaj; morske luke bez leda na jugu; povoljni uvjeti za razvoj poljoprivrede na jugu. S druge strane, ekstremni prirodni i klimatski uvjeti, slaba izgrađenost i nepristupačnost teritorija, povećana seizmičnost nepovoljni su prirodni čimbenici. Tome možemo dodati udaljenost teritorija od industrijaliziranih područja zemlje, nedovoljnu razvijenost cestovne mreže, nestabilnost i, posljedično, stalni odljev stanovništva. Sadašnja struktura gospodarstva regije ima jasno definiranu sirovinsku orijentaciju, što također koči razvoj Dalekog istoka.

U cilju rješavanja problema regije i njezina razvoja, Vlada Ruske Federacije donijela je Federalni ciljani program „Gospodarski i društveni razvoj Dalekog istoka i Bajkalske regije za razdoblje do 2025. , u okviru kojeg se planira stvoriti moderne komplekse inženjerske i prometne infrastrukture, što dovodi do progresivnog razvoja teritorija. Investicijski projekti koji uključuju izvanproračunska sredstva usmjereni su na razvoj i razvoj baze mineralnih sirovina makroregije, uključujući rudarsku industriju i gorivo i energetski kompleks, kao i modernizaciju i izgradnju prerađivačkih postrojenja. Planira se razrada velikih nalazišta ugljena, željezne rude i građevinskog materijala. Stvaranje pogona za preradu u okviru Federalnog ciljnog programa (na primjer, Istočni petrokemijski kompleks i tvornica mineralnih gnojiva Nakhodka u Primorskom području, Garinski rudarsko-prerađivački pogon u Amurskoj regiji itd.) podrazumijeva povećanje opterećenje okolišnom situacijom u regiji.

Instrument za razvoj Dalekoistočnog saveznog okruga, usmjerenog na globalnu konkurentnost, trebaju biti stvorena područja naprednog društveno-ekonomskog razvoja (ASED), pri radu u kojima se stanovnicima pružaju velike porezne olakšice. Što se tiče privlačenja i zadržavanja radne snage na Dalekom istoku, postoji program "Dalekoistočni hektar", u okviru kojeg se zemljište daje besplatno. Parcela je dozvoljena za izgradnju privatne kuće, a zemljište za poljodjelstvo, šumarstvo, lov ili bilo koju drugu djelatnost.

U tom smislu raste opasnost od globalne ekološke krize u regiji zbog degradacije tla. Narušavanje sloja tla nastaje ne samo kao posljedica erozije vodom i vjetrom, već i onečišćenjem tla otpadom iz rudarstva (razne rude, građevinski materijali, nafta, plin) i stvaranjem dodatnih odlagališta industrijskog i kućnog otpada. Posebnu pozornost treba obratiti na teške metale, kao i na radioaktivne elemente i pesticide koji se koriste u poljoprivredi.

Uloga tla u povijesti zemljine kore uopće ne odgovara tankom sloju koji stvara na svojoj površini. Ali ona u potpunosti odgovara ogromnoj djelatnoj energiji koja je sakupljena u živoj tvari tla. Tlo je glavna komponenta biosfere i obavlja osnovne funkcije. Prije svega, ovo je biotički ciklus tvari: kopnena biomasa neraskidivo je povezana s pokrovom tla.

Za poboljšanje fizičkih svojstava tla koriste se gnojiva, ali treba imati na umu da količina humusa u tlu nije od male važnosti, jer zahvaljujući njoj biljke dobivaju sve potrebne hranjive tvari. Huminske tvari imaju izravan ili neizravan učinak na biljke. Zahvaljujući njihovom neizravnom utjecaju, aktivira se mikroflora, poboljšavaju se vodno-fizikalna svojstva tla, povećava se učinkovitost korištenja mineralnih gnojiva, a utječe i na migraciju hranjivih tvari. Važan aspekt je vezanje toksičnih reagensa (teški metali, pesticidi, herbicidi itd.). Izravan učinak leži u svestranoj regulacijskoj funkciji procesa rasta i razvoja biljaka.

Prirodni organski spojevi - huminske kiseline nastaju tijekom procesa humifikacije proizvoda životinjskog, biljnog i mikrobnog podrijetla. Većina ih je otporna na biokemijsku razgradnju, pa se nakupljaju u tlu, a također su dio treseta, mrkog ugljena i sapropela. Iz tih izvora mogu se izolirati otopinama lužina u obliku topljivih soli - humata.

Velik broj terenskih ispitivanja pokazao je da huminske kiseline izolirane iz ugljena i treseta imaju sve kvalitete autohtonih huminskih kiselina tla. Ekstrakcija ovih kiselina iz različitih vrsta sirovina temelji se na njihovoj sposobnosti otapanja u alkalnim otopinama kalija i natrija. Derivati ​​takvog otapanja - humati (soli huminskih kiselina) visoko su topljivi u vodi i imaju fiziološki aktivna svojstva.

Rezultati istraživanja i rasprava

Učinak humata je većim dijelom regulacijski, a manjim gnojidbeni, pa ih istraživači ne pripisuju izravno ni biljnim hormonima ni gnojivima. Istraživanja karakteristika ovih tvari i njihovog djelovanja se nastavljaju. Trenutno se humati smatraju potpuno novim agrokemikalijama koje blagotvorno djeluju na sve vrste biljaka.

Među humatima na tržištu je malo krivotvorina, jer je proizvodnja patvorenih proizvoda puno skuplja od proizvodnje pravilnom tehnologijom, ali se huminski pripravci koji dolaze na tržište od raznih proizvođača značajno razlikuju po svojstvima ovisno o vrsti sirovine, način proizvodnje lijeka i oblik gotovog proizvoda.proizvod.

Huminske tvari izoliraju se iz krutih zapaljivih minerala na dva načina: prva, klasična metoda, u kojoj se alkalna ekstrakcija provodi kalijevim ili natrijevim hidroksidom, druga, alternativna metoda, uključuje mehaničko mljevenje mrkog ugljena s čvrstom lužinom. Preostale postojeće metode varijacije su ove dvije i usmjerene su na smanjenje nedostataka svake od njih. Glavni nedostatak klasične metode je nizak prinos humusnih tvari, usporediv s prinosom slobodnih humusnih kiselina iz sirovine. Alternativna metoda dovodi do proizvodnje takozvanih "balastnih" humata, čiji je nedostatak visok sadržaj netopljivog ostatka. Uvođenje u tehnološki proces fizičkih metoda utjecaja na ugljen, temperaturne ekstrakcije i filtracije dobivene otopine dovodi do povećanja troškova njihove proizvodnje, ali omogućuje dobivanje humata bez balasta s visokim prinosom.

Huminske tvari uključuju sljedeće komponente:

Huminske kiseline su topljive samo u lužnatim otopinama;

Fulvinske kiseline su topive u vodi, lužnatim i kiselim otopinama (oslobađaju se nakon odvajanja huminskih kiselina taloženjem i tvore nastali filtrat);

Himatomelanske kiseline ekstrahirane iz sirovog ostatka (gela) huminskih kiselina etilnim alkoholom;

Organska tvar koja je praktički netopljiva i ne može se ekstrahirati je humin.

Dakle, humusne tvari su složene i osim navedenih komponenti uključuju i mikroelemente.

Ove skupine huminskih kiselina obično se nazivaju u množini (npr. huminske kiseline) jer njihov sastav i svojstva variraju ovisno o izvoru huminskih tvari. Istraživanja su pokazala da su čak iu pripravcima dobivenim iz istog izvora (jedna vrsta tla, treset, ugljen) humusne tvari heterogene, polidisperzne i predstavljene velikim skupom strukturno sličnih, ali neidentičnih molekula.

Humati "bez balasta", to jest potpuno topljivi u vodi, češće se nazivaju lijekovima ili stimulansima rasta, a humati "balasta", to jest humati koji sadrže netopivi sediment u jednoj ili drugoj količini, češće se nazivaju gnojivima. Ova gradacija određuje različite načine njihove upotrebe i doze primijenjene na tlo.

Za umjetno dobivanje huminskih kiselina koriste se kalijeve ili natrijeve soli, au nekim slučajevima dopuštena je uporaba amonijevih soli, stoga se umjetno dobiveni humati obično dijele na vrste ovisno o vrsti lužine koja se koristi za ekstrakciju. Najčešće se za proizvodnju koriste kalijeve ili natrijeve soli, ali u nekim slučajevima dopuštena je i uporaba amonijevih soli. Najčešći je kalijev humat. Ima optimalnu kiselost, neutralan je u kemijskim reakcijama, a dodatno obogaćivanje mikroelementima omogućuje mu korištenje ne samo za preradu sadnog materijala, već i za hranjenje i poticanje rasta sadnica. Natrijev humat ima manji opseg primjene jer ima višu pH vrijednost (do 10 jedinica), te je njegova primjena na alkalnim tlima kontraindicirana. Ali sve vrste umjetno dobivenih humusnih tvari imaju sposobnost povećanja otpornosti biljaka na bolesti, mraz, sušu i druge nepovoljne uvjete.

U poljoprivredi se humati trenutno koriste na nekoliko načina: prvo, otopine humata bez balasta koriste se za predsjetvenu obradu sjemena, a drugo, tijekom razdoblja rasta i plodonošenja - za gnojidbu slabim otopinama. Za detoksikaciju tla poželjno je koristiti suhe humusne tvari bez balasta. Kako se istraživanja u području dobivanja huminskih tvari i stvaranja huminskih pripravaka nastavljaju, područje njihove primjene stalno se proširuje. Učinkovitost ovih proizvoda posebno je dokazana kod tretiranja loših stakleničkih tla.

Na Institutu za rudarstvo Sjevera nazvan. N.V. Chersky SB RAS razvio je metodu dobivanja humusnih tvari iz smeđeg ugljena. U skladu s ovom tehnologijom, smeđi ugljen se miješa s alkalijama i podvrgava toplinskoj obradi, nakon čega slijedi ekstrakcija humusnih tvari vodom. Na temelju ove metode razvijeno je, proizvedeno i ispitano pilot postrojenje za proizvodnju tekućih humata. Za dobivanje suhih humata u tehnološku shemu dodaje se jedinica za sušenje. Produkt takve prerade su fiziološki aktivni kalijevi ili natrijevi humati bez balasta.

Trenutno je sirovina za proizvodnju humata smeđi ugljen iz Lenskog ugljenog bazena. Korištenje treseta kao sirovine (regija Neryungri, Republika Saha (Jakutija)) također je pokazalo visoke rezultate kako u pogledu učinkovitosti procesa ekstrakcije, tako i u pogledu karakteristika kvalitete dobivenog proizvoda. Ispitivanje instalacije u pilot industrijskim uvjetima pokazalo je njenu visoku učinkovitost s tehnološkog gledišta i dobru fiziološku aktivnost u smislu naknadne uporabe.

Na temelju rezultata ovih ispitivanja postignuti su sljedeći pokazatelji:

Prinos tekućih humata iz smeđeg ugljena ležišta Kangalas bio je 50-56% (uz prinos slobodnih huminskih kiselina od 17,9%), iz smeđeg ugljena ležišta Kirov bio je 70-77% i bio je 4 puta veći od prinos slobodnih huminskih kiselina iz ovog ugljena (18,2%), iz treseta iznosio je 54-61% (uz prinos slobodnih huminskih kiselina 25,4%);

Prinos suhih humata iz smeđeg ugljena ležišta Kangalas bio je više od 80%, iz smeđeg ugljena ležišta Kirov - 78-86%, a iz treseta - više od 61-73%.

U praksi korištenja huminskih tvari od velike je važnosti pravilna priprema otopina za zalijevanje i prskanje biljaka. Prilikom razrjeđivanja otopina, huminske kiseline se uzimaju kao glavna tvar od svih organskih tvari uključenih u humat. Suvremene preporuke za uporabu ove skupine lijekova najučinkovitije za svrhu primjene smatraju sljedeće koncentracije humusnih tvari:

Namakanje sjemena prije sjetve uključuje upotrebu radnih otopina s koncentracijom od 0,01 do 0,08% glavne tvari; namakanje sjemena provodi se od 2-3 sata do 1-2 dana;

Folijarno hranjenje tijekom vegetacije provodi se radnim otopinama s koncentracijom glavne tvari od 0,001 do 0,008%, folijarno hranjenje tijekom vegetacije provodi se 2-3 puta po sezoni;

Hranjenje korijena također se provodi radnim otopinama s koncentracijom glavne tvari od 0,001 do 0,008% do 3-4 puta po sezoni s učestalošću 1 puta u 14-15 dana, počevši od nicanja sadnica ili nakon sadnje. sadnice;

Obnavljanje tla (melioraciju) preporuča se provoditi radnim otopinama koncentracije od 0,1 do 0,2% glavne tvari, dok se humat nanosi ili izravno na tlo ili se koristi za obradu slame s naknadnim unošenjem u tlo. tlo. Pritom se, osim vraćanja plodnosti, odvija i proces vezivanja štetnih tvari u tlu i njihovog pretvaranja u oblik koji biljke ne apsorbiraju.

Humati dobiveni metodom IGDS SB RAS potpuno su otopljeni u vodi (tj. pripadaju kategoriji bez balasta), koncentracija huminskih kiselina (tzv. glavna tvar) u proizvedenom proizvodu je u otopini kada je 1 g suhih humata otopi se u 1 litri vode za različite uzorke varira od 0,16 do 0,29 g/l pri pH 8,2-9,2. Razrjeđivanje do radnih koncentracija smanjuje pH na 7-7,2.

Mikroelementi koji su toliko potrebni za ishranu biljaka prenose se iz ugljena u nastala humusna gnojiva. Mrki ugljen (sirovina) i humusni pripravci dobiveni iz njega ispitani su na sadržaj 30 metala, uključujući i teške. Kao rezultat toga, utvrđeno je da sadržaj "sporednih" elemenata u ugljenu i humusnim pripravcima dobivenim iz njih ne prelazi prosječne pozadinske vrijednosti karakteristične za ugljene iz bazena bivšeg SSSR-a, tj. uporaba huminskih pripravaka kao gnojiva je ekološki sigurna.

Određivanje biološke aktivnosti prema GOST R 54221-2010 pokazalo je sljedeće rezultate: rast korijena - 20-66%; rast stabljike - 70-85%; povećanje težine - 59-71% (slika).

Promjene parametara biljaka tijekom njihovog klijanja pod utjecajem humata dobivenih metodom IGDS SB RAS iz ugljena Republike Sakha (Yakutia), u usporedbi s kontrolnim eksperimentom (vodena otopina bez humata): a - duljina korijena, mm; b - duljina stabljike, mm; c - masa sadnica, g

Provedeno je usporedno ispitivanje biološke aktivnosti na klijavost sjemena krastavca, uljane repice i pšenice u otopini humata dobivenih IGDS tehnologijom i u otopinama humata drugih proizvođača. Studija je pokazala da biološka aktivnost humata dobivenih tehnologijom IGDS SB RAS značajno premašuje odgovarajuće pokazatelje rasta duljine korijena, duljine stabljike i težine biljaka proklijalih u otopinama uzoraka humata trećih proizvođača, od kojih su neki čak dovela je do inhibicije rasta sadnica i smanjenja stope rasta njihove mase.

Zaključak

Sumirajući svojstva huminskih kiselina i rezultate njihova ispitivanja, možemo zaključiti da su huminske tvari bez balasta prikladne za obnovu plodnosti tla, uključujući integrirani ekološki i ekonomski pristup. Istraživači već dugo vjeruju da postoji hitna potreba za stvaranjem metodoloških i organizacijskih temelja u ovom smjeru za agroekološku obnovu plodnosti, izradu prognoza za razvoj tala pod antropogenim utjecajima i za agrotehničke mjere. A da bi se poljoprivredna proizvodnja vodila na znanstvenoj osnovi, potrebno je povremeno testirati i kartirati tlo na sadržaj humusa. To će utjecati ne samo na opskrbljenost biljaka hranjivim tvarima, već i na intenzitet procesa formiranja tla, što će općenito pridonijeti održivom funkcioniranju poljoprivrednih sustava.

Bibliografska poveznica

Moskalenko T.V., Mikheev V.A., Vorsina E.V. UMJETNO PROIZVEDENE HUMINSKE TVARI ZA OBNOVU TLA // Advances in modern natural science. – 2018. – Broj 1. – Str. 109-114;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36659 (datum pristupa: 01.02.2020.). Predstavljamo vam časopise izdavačke kuće "Akademija prirodnih znanosti"

Khalizev K.A. 1

1 MBOU "Srednja škola br. 1. Graditelj regije Belgorod"

Meremyanina T.G. 1

1 Općinska proračunska obrazovna ustanova “Srednja škola br. 1 u Stroitelu, okrug Yakovlevsky, regija Belgorod”

Tekst rada je objavljen bez slika i formula.
Puna verzija rada dostupna je u kartici "Radne datoteke" u PDF formatu

SADRŽAJ

	UVOD
	ANALITIČKI PREGLED LITERATURE
	Sastav huminskih kiselina
	Mehanizam djelovanja huminskih kiselina u vermikompostu
	Asortiman proizvedenih humusnih pripravaka
	EKSPERIMENTALNI DIO
	Materijali i metode istraživanja
	REZULTATI ISTRAŽIVANJA
	Fizikalno-kemijski sastav humusnog pripravka
	Proučavanje biološke aktivnosti lijeka
	ZAKLJUČAK
	BIBLIOGRAFIJA
	PRIMJENE

UVOD

Humusne tvari su složene smjese visokomolekularnih tamno obojenih organskih spojeva prirodnog podrijetla, otpornih na biorazgradnju, nastalih razgradnjom biljnih i životinjskih ostataka pod utjecajem mikroorganizama ili abiotskih čimbenika okoliša.

Huminske kiseline mogu se ekstrahirati iz humificiranih prirodnih proizvoda (treseta, mrkog ugljena, ugljena i vermikomposta) vodenim otopinama lužina.

Huminske kiseline su visokomolekularni polimerni spojevi koji su netopljivi u vodi i imaju svojstvo niske pokretljivosti. Stoga ih je za korištenje u poljoprivrednoj proizvodnji potrebno što je više moguće prevesti u topljivo stanje dostupno biljkama i životinjama.

Osnova za dobivanje humusnih pripravaka je njihova sposobnost tvorbe soli topljivih u vodi s jednovalentnim kationima natrija, kalija i amonija.

Pripravci na bazi huminskih kiselina sadrže aminokiseline, polisaharide, ugljikohidrate, vitamine, makro i mikroelemente i tvari slične hormonima. Karakterizira ih stabilnost, multifunkcionalnost te imaju sorpcijska, ionsko-izmjenjivačka i biološki aktivna svojstva. Huminske kiseline (HA) karakterizira opći tip sastava i strukture. Međutim, ovisno o početnom supstratu, načinu izolacije i skladištenja, sastav i strukturni pokazatelji mogu varirati, au vezi s tim mijenja se i njihova fiziološka aktivnost.

Relevantnost Ova istraživanja uvjetovana su potrebom razvoja novih, ekološki prihvatljivih bioloških pripravaka, čijom će se primjenom značajno pridonijeti povećanju prinosa usjeva.

Hipoteza istraživanja: Huminske spojeve u otopljenom obliku moguće je dobiti iz vermikomposta kemijskim, fizičkim i mehaničkim djelovanjem.

Kao teorijska osnova i informacijska baza istraživanja Korišteni su radovi domaćih autora iz područja agrokemije i tloznanstva. Izvori informacija za pisanje ovog rada bili su standardi i znanstvene publikacije.

Svrha studije: oslobađanje humusnih tvari korištenjem kemijskih, fizičkih i mehaničkih učinaka na vermikompost kako bi se maksimizirao prijenos humusnih spojeva u otopinu.

Za postizanje cilja rada postavljeni su: zadaci :

proučiti znanstvenu literaturu o sastavu i mehanizmu utjecaja humusnih tvari na poljoprivredne biljke;

proučiti asortiman proizvedenih humusnih pripravaka i metode njihove izolacije;

ovladati fizikalno-kemijskim metodama za izolaciju humusnih pripravaka, kao i ispitati dobiveni pripravak na sukladnost s kvalitetom i sigurnošću;

proučavati biološku aktivnost dobivenog humusnog pripravka na temelju rezultata njegovog djelovanja na sjeme krastavca sorte „Dalnevostochny”.

Predmet proučavanja bio je vermikompost dobiven u mini-vermilaboratoriju Ispitnog laboratorija Znanstveno-istraživačkog centra "Agrotechnopark" Belgorodske državne poljoprivredne akademije V. Ya. Gorin iz kompostnih crva Belgorodskaya hibridne linije.

Predmet istraživanja čelične humusne tvari izolirane iz vermikomposta.

U studiji su korišteni sljedeći: metode: eksperimentalna metoda (ekstrakcija i taloženje humusnih tvari, fizikalno-kemijska i biološka ispitivanja lijeka), promatranje i metode statističke analize.

Studije su provedene u kemijskom laboratoriju općinske proračunske obrazovne ustanove "Srednja škola br. 1 grada Stroitel, okrug Yakovlevsky, regija Belgorod" iu laboratoriju za ispitivanje Savezne državne obrazovne ustanove visokog stručnog obrazovanja BelDržavna poljoprivredna akademija nazvana po. V.Ya.Gorina.

1. ANALITIČKI PREGLED LITERATURE

1.1. Sastav humusnih tvari

Povijest proučavanja humusnih tvari seže više od dvjesto godina u prošlost. Prvi ih je izdvojio iz treseta i opisao njemački kemičar F. Achard 1786. godine. Njemački istraživači razvili su prve sheme izolacije i klasifikacije, a također su uveli i sam pojam - "humusne tvari" (izvedeno iz latinskog humus- “zemlja” ili “tlo”). Velik doprinos proučavanju kemijskih svojstava ovih spojeva sredinom 19. stoljeća dali su švedski kemičar J. Berzelius i njegovi učenici, a zatim u 20. stoljeću naši tloznanstvenici i kemičari za ugljen: M.A. Kononova, L.A. Khristeva, N. Aleksandrova, D.S. Orlov, T.A. Kukharenko i drugi. U klasičnim djelima L.A. Khristeva i M.M. Kononova je prva opisala učinak tretiranja sjemena fulvo kiselinama i solima huminskih kiselina (humatima) na rast primarnih korijena pokusnih kultura.

No tada je naglo opao interes kemičara za humusne tvari, budući da je pouzdano utvrđeno da se ne radi o pojedinačnom spoju, već o složenoj mješavini makromolekula promjenjivog sastava i nepravilne strukture (slika 1), na koju se odnose zakoni klasične termodinamike. i teorija o građi materije nisu primjenjivi. Humus se sastoji od tri skupine spojeva: specifičnih humusnih tvari, nespecifičnih organskih spojeva i međuproizvoda razgradnje i humifikacije. U treću skupinu spadaju produkti djelomične razgradnje organskih ostataka, koji se na temelju zbroja svojih karakteristika još ne mogu svrstati u specifične humusne tvari, ali više nisu tvari svojstvene živim organizmima. Specifične tvari i nespecifični humusni spojevi nastaju kao rezultat procesa formiranja tla. Nespecifični humusni spojevi sintetiziraju se u živim organizmima i ulaze u tlo kao dio biljnih i životinjskih ostataka. Specifične humusne tvari nastaju neposredno u tlu kao rezultat procesa humifikacije. Među njima su prohuminske tvari, huminske kiseline i humin.

Humin ili nehidrolizabilni ostatak je onaj dio organske tvari tla koji je netopljiv u kiselinama, lužinama i organskim otapalima. Prohuminske tvari slične su međuproduktima razgradnje organskih ostataka. Njihova se prisutnost dokazuje detaljnim frakcioniranjem pripravaka izoliranih iz tla. Huminske kiseline su klasa visokomolekularnih hidroksi kiselina koje sadrže dušik s aromatskom jezgrom koja je dio humusa i nastaje tijekom procesa humifikacije.

Riža. 1. Formula strukturne stanice huminske kiseline (prema D. S. Orlovu)

Na temelju različite topljivosti u vodi, kiselinama, lužinama i alkoholu, huminske kiseline se dijele na huminske kiseline, hematomelanske kiseline i fulvokiseline. Huminske kiseline su skupina tamno obojenih huminskih kiselina, topljivih u lužinama i netopljivih u kiselinama. Himatomelanske kiseline su skupina huminskih kiselina topljivih u etanolu. Fulvinske kiseline su skupina huminskih kiselina topljivih u vodi, lužinama i kiselinama.

Obično se pri provođenju analiza huminske kiseline ekstrahiraju iz tla otopinama lužina (0,1-0,5 N NaOH). Kada se alkalni ekstrakt zakiseli na pH (1 - 2), huminska i himatomelanska kiselina se talože. U otopini ostaju samo fulvinske kiseline. Kada se dobiveni talog tretira etanolom, hismatomelanske kiseline prelaze u otopinu alkohola, obojivši je u crveno trešnje.

Skupina huminskih kiselina dijeli se na dvije podskupine: crne (sive) i smeđe huminske kiseline. Huminske kiseline obogaćene ugljikom (uglavnom u tlima černozema) u domaćoj literaturi nazivaju se crne, a u stranoj literaturi sive. Crne i smeđe huminske kiseline mogu se odvojiti metodom isoljavanja: tretiranjem s 2N. S otopinom NaCl crne huminske kiseline koaguliraju i talože se.

Huminske kiseline imaju sljedeći elementarni sastav: 50-60% ugljika, 2-6% vodika, 31-40% kisika i 2-6% dušika. Fluktuacije u elementarnom sastavu huminskih kiselina objašnjavaju se činjenicom da one nisu kemijski pojedinačne kiseline određene strukture, već predstavljaju skupinu visokomolekularnih spojeva sličnih po sastavu i svojstvima.

Prema studijama gel kromatografije, donja granica molekularne mase huminskih kiselina određena je vrijednostima od 5000-6000 Daltona (D). Postoje kiseline molekulske mase 400 000-650 000 D. Međutim, većina huminskih kiselina ima molekulsku masu 20 000-80 000 D.

Dakle, huminske kiseline, zbog osobitosti svoje molekularne strukture, aktivno utječu na migraciju i nakupljanje kemijskih elemenata u tlu i prirodnoj vodi.

1.2.Mehanizam djelovanja humusnih tvari u vermikompostu

Mehanizmi kojima vermikompost ostvaruje svoj regulatorni učinak na tlo i biljke nisu u potpunosti otkriveni. Veća učinkovitost korištenja vermikomposta i njihovih frakcija na rast i razvoj biljaka objašnjava se njihovim utjecajem na sintezu proteina, utjecajem na metaboličke reakcije, smanjenjem aktivnosti inhibitora disanja i ispoljavanjem svojstava sličnih hormonima. Literatura opisuje nekoliko mogućih glavnih mehanizama utjecaja frakcija vermikomposta na biljke:

1.Optimizacija ishrane korijena biljaka. Izravna opskrba hranjivim tvarima i mikroelementima; mobilizacija fosfornih spojeva u bioraspoložive oblike; mobilizacija i transport kationa prijelaznih metala (osobito bakra, željeza i cinka) u kelatnom obliku dostupnom biljkama. Optimizacija svojstava tla: osiguranje energije za mikroorganizme u tlu i jačanje mikrobiološke aktivnosti, povećanje sposobnosti zadržavanja vode, jačanje strukture itd.

2. Optimizacija lisne ishrane biljaka. Frakcije vermikomposta sadrže huminske i fulvinske kiseline u različitim količinama, koje kao površinski aktivne tvari smanjuju površinsku napetost vodenih otopina, čime se povećava propusnost staničnih membrana. Zauzvrat, ovo optimizira propusnost transportnog sustava biljaka: ubrzava kretanje hranjivih tvari. To ubrzava energetski metabolizam, brzinu fotosinteze i sintezu klorofila.

3. Utjecaj humusnih tvari na fiziološke procese biljaka. Pretpostavlja se da huminske tvari pospješuju sintezu visokoenergetskog adenozin trifosfata (ATP) u stanicama, koji je uključen u optimizaciju disanja biljaka. Pojedine molekularne komponente humusnih tvari dovode do stvaranja fitohormona rasta ili djeluju kao tvari poput hormona i pojačavaju enzimsku aktivnost, posebice sadržaj katalaze, peroksidaze, difenil oksidaze i invertaze. Vermignojiva utječu na detoksikaciju ili inaktivaciju toksikanata u tlu – to se obično povezuje sa sorpcijskim kapacitetom vermikomposta, brojem jakih i slabih kiselih funkcionalnih skupina, hidrofobnošću, te sorpcijskim kapacitetom za teške metale i ksenobiotike.

Po mišljenju Demina V.V., Terentyev V.A., Zavgorodneya Yu.A. i Biryukova M.V. Biološki učinak humusnih tvari na žive organizme posljedica je činjenice da su netaknute molekule humusnih tvari i ostaci njihove intracelularne probave lokalizirane u staničnoj stijenci ili u sloju neposredno uz citoplazmatsku membranu. Tako se na površini žive stanice pojavljuje privid aktivnog otvorenog filtra koji može obavljati sljedeće funkcije:

presreću ione teških metala, vezujući ih u stabilne komplekse tipa kelata;

presresti molekule ksenobiotika;

vežu slobodne radikale nastale u plazma membrani kao rezultat peroksidacije lipida.

Iz literature je poznato da humati bezopasni za ljude i životinje, nemaju alergena, anafilaktogena, teratogena, embriotoksična i kancerogena svojstva.

1.3. Asortiman proizvedenih humusnih pripravaka

Raspon proizvedenih metaboličkih regulatora humusnog podrijetla:

Huminat - natrijev humat. Razvijen na Poljoprivrednom institutu u Dnepropetrovsku, to su natrijeve soli sume huminskih kiselina u obliku praha. Dobiva se alkalnom ekstrakcijom. Lijek je klasificiran kao biogeni stimulans;

Humin HS-1500 je sintetski proizvod, bioanalog huminskih tvari. Dobiva se autooksidacijom, proizvodi se u obliku alkalne soli visoke čistoće i konstantnog sastava (Rudgers-Werke, Njemačka). Početni produkti su aromatski polihidroksi spojevi, prevedeni višestupanjskom reakcijom u pripravak prosječne molekulske mase 1500. Dobivena huminska tvar potpuno se i lako otapa u vodi;

Biostimulator treseta (BST). Razvijen u Sveruskom istraživačkom institutu za industriju treseta (St. Petersburg). Lijek se dobiva oksidacijom vodeno-alkalne suspenzije treseta s kisikom iz zraka. Dobiveni produkti oksidacije su polifunkcionalne organske kiseline molekulske mase od 1000 do 40000;

Oksidat - predložio Institut za treset Akademije znanosti BSSR-a. Dobiva se novom tehnologijom oksidacijom-amonijakom organske tvari treseta. Lijek je tekućina koja sadrži 5-10% suhe tvari, koja sadrži širok raspon makro- i mikroelemenata.

Nitrohumski stimulans (NGS). Tehnologija proizvodnje razvijena je u Kalinjinskoj podružnici VNIITP-a metodom oksidacije treseta s visokim stupnjem razgradnje dušičnom kiselinom, nakon čega slijedi neutralizacija amonijačnom vodom;

Gumadapt je novi huminski pripravak, regulator metaboličkih procesa i aktivni detoksifikator i drugi.

2. EKSPERIMENTALNO

2.1. Materijali i metode istraživanja

Materijal za istraživanje bio je vermikompost. (Prijava - ja , Stol 1), dobiven u mini-vermilaboratoriju Ispitnog laboratorija Znanstveno-istraživačkog centra "Agrotechnopark" Savezne državne proračunske obrazovne ustanove visokog stručnog obrazovanja Belgorodske državne poljoprivredne akademije nazvane po V.Y. Gorinu iz kompostnih crva Belgorodskaya hibrida crta (Prijava - II). Ovo je strukturirani proizvod tamno smeđe boje s ugodnom zemljanom aromom. Iz nje je dobiven huminski pripravak. Radna otopina huminskog pripravka pripremljena je u destiliranoj vodi razrjeđivanjem izvornih koncentrata. Ispitivanje biološke aktivnosti dobivenog lijeka provedeno je na sjemenkama krastavaca u skladu s GOST R 54221, pH - GOST R 54221.

U radu su također prikazani podaci iz laboratorijskih istraživanja dobivenog huminskog pripravka, koja su provedena u akreditiranom ispitnom laboratoriju na opremi i uređajima za kemijska istraživanja sastava pripravaka.

Na temelju podataka o elementarnom sastavu procijenjene su promjene kemijskog sastava mikrokompozita izoliranih frakcija. Maseni udio vlage određen je prema GOST R 52917; sadržaj pepela - prema GOST 11022; ukupni dušik, amonijev i nitratni dušik - GOST 26715, GOST 26716; slobodne huminske kiseline (HA) - GOST R 54221 i GOST 9517; R 2 O 5 i K 2 O - GOST 26 717, GOST 26718; mineralni elementi - prema GOST 30692; određivanje grupnog frakcijskog sastava humusa provedeno je prema Tjurinovoj shemi koju su modificirali Ponomareva i Plotnikova.

Čimbenici koji utječu na prinos huminskih kiselina: temperatura, vrijeme ekstrakcije, koncentracija lužine, maseni omjer supstrat: lužina. Optimalni uvjeti za ekstrakciju huminskih kiselina iz vermikomposta su: temperatura ekstrakcije - 25 0 C, vrijeme ekstrakcije - 24 sata, korištenjem rotatora - 240 min, koncentracija lužine za ekstrakciju - 0,2 N NaOH, koncentracija kiseline za taloženje humusnih tvari - 1 N H2SO4.

Sigurnosne mjere:

Klasa opasnosti lijeka - IV (nisko opasna tvar)

Pri radu treba koristiti rukavice, ne smije se piti, pušiti i jesti. Nakon rada operite lice i ruke sapunom i vodom.

U slučaju dodira s kožom, oprati sapunom i vodom.

U slučaju kontakta s očima, isprati s puno vode.

3. REZULTATI ISTRAŽIVANJA

Odabirom parametara i reagensa za ekstrakciju i taloženje huminskih tvari dobiven je huminski pripravak s maksimalnim prinosom topljivih huminskih kiselina.

Tablica 2 - Prinos huminskih kiselina

3.1. Fizikalno-kemijski sastav natrijeva humata

Kemijska svojstva humusnog pripravka prikazana su u tablici 3 (podaci iz Ispitnog laboratorija Bjeloruske državne poljoprivredne akademije).

Tablica 3 - Fizikalno-kemijski sastav humusnog pripravka

Naziv indikatora	NATRIJ HUMAT
vlaga, %
Sadržaj pepela, %
ukupni dušik, mg%
amonijačni dušik, mg%
nitratni dušik, mg%
Slobodne huminske kiseline, g/l
pH, jedinice
R2O5, mg/l
K 2 O, mg/l
Natrij, mg/l
kalcij, mg/l
kadmij, mg/l
Voditi, mg/l
Arsen, mg/l
Merkur, mg/l
Željezo, mg/l
Bakar, mg/l
Mangan, mg/l
Cinkov, mg/l
Sumpor, mg/l
Magnezij, mg/l

Prilikom određivanja pH pripremljene otopine utvrđeno je da je vrijednost ovog pokazatelja u rasponu od 7,89-8,75, što ukazuje na stabilnost lijeka u odnosu na fotodestrukciju i povećanu otpornost na svjetlost.

3.2. Proučavanje biološke aktivnosti lijeka

U pokusima na sjemenkama krastavaca pod utjecajem 0,005% vodenih otopina pripremljenih iz ispitivanog lijeka, povećanje klijavosti sjemena, biološka aktivnost HA za povećanje mase sadnica, duljina stabljika i korijena zabilježena je u prosjeku za 2,0-4,0 % (Tablica 4, Slika 2-3). Klijavost sjemena trećeg dana uzgoja bila je 62% u odnosu na kontrolu 35%. Odnosno, cijeli je lijek poslužio kao stimulator klijanja sjemena u testnom pokusu.

Tablica 4 - Biološka aktivnost huminskih pripravaka

Riža. 2. Proučavanje intenziteta rasta zametnih korijena

Riža. 3. Proučavanje intenziteta rasta zametnih korijena

metoda ispitivanja sjemena krastavaca prema GOST R 54221-2010

4. ZAKLJUČAK

Pripravak NATRIJ HUMAT izoliran je iz vermikomposta (dobiven preradom stajnjaka s kompostnim crvima hibridne linije Belgorodskaya, Dodatak - 2). Lijek sadrži u 1 litru: huminske kiseline najmanje 78 g, hranjive tvari fosfor, kalij, natrij, sumpor i biogene mikroelemente.

Dobiveni lijek se može koristiti za proizvodnju organskih proizvoda, za povećanje prinosa usjeva. Preporuča se koristiti lijek NATRIJ HUMAT u obliku radne otopine s koncentracijom od 0,005-0,01% glavne tvari predsjetvenom obradom sjemena ili sadnog materijala i folijarnom obradom biljaka tijekom vegetacije.

Ekonomska učinkovitost- primjenom huminskih pripravaka povećava se prinos poljoprivrednih kultura u prosjeku za 5-17%.

5. LITERATURA

1.SanPiN 2.3.2.2354 - 2008. Sanitarna i epidemiološka pravila i propisi, VI. Sanitarni i epidemiološki zahtjevi za organske proizvode. Dodaci i izmjene br. 8 SanPiN 2.3.2.1078-01. Registrirano u Ministarstvu pravosuđa Rusije 23. svibnja 2008. br. 11741

2.GOST 9517-94 Kruto gorivo. Metode određivanja prinosa huminskih kiselina - M.: ed. Standardi. -1996

3.GOST 26713-85. Organska gnojiva. Metoda određivanja vlage i suhog ostatka. - M.: ur. Standardi. -1986, str. 4-6.

4. GOST 26715-85. Organska gnojiva. Metoda određivanja ukupnog dušika. - M.: ur. Standardi. -1986, str. 9-20 (prikaz, ostalo).

5.GOST 26716-85. Organska gnojiva. Metoda određivanja amonijevog dušika. - M.: ur. Standardi. -1986, str. 21-28 (prikaz, ostalo).

6. GOST 26717-85. Organska gnojiva. Metoda određivanja ukupnog fosfora. - M.: ur. Standardi. -1986, str. 29-34 (prikaz, ostalo).

7. GOST 26718-85. Organska gnojiva. Metoda određivanja ukupnog kalija. - M.: ur. Standardi. -1986, str. 35-38 (prikaz, ostalo).

8.GOST 30178-1996. Sirovine i prehrambeni proizvodi. Atomska apsorpcijska metoda za određivanje toksičnih elemenata

9.GOST 30692-2000. Krmna smjesa, krmna smjesa, sirovine krmne smjese. Atomska apsorpcijska metoda za određivanje sadržaja bakra, olova, cinka i kadmija

10. GOST R 52917-2010. Huminski pripravci iz mrkog i oksidiranog ugljena. Metode ispitivanja. - M.: Standardinforma-2012

11.GOST R54221-2010 Huminski pripravci iz smeđeg i oksidiranog ugljena. Metode ispitivanja. - M.: Standardinforma-2012

12.Asmaev M.P. Kinetički model procesa dobivanja vermikomposta pomoću vermikulture / M.P. Asmaev, D.L. Piotrovsky // Izv.university.food technology. -1997. - Broj 2-3. Str.84.

13. Balabanov S.S. Pokušaji ispravljanja (ubrzanja) prirodnog procesa stvaranja humusa u kultiviranim tlima / S.S. Balabanov, N.I. Kartamyshev, V.Yu. Timonov, N.M. Chernysheva // Bilten Kurske državne poljoprivredne akademije. - 2010. -№ 1- str.63 - 66

14. Barne A. Zh. Dinamika izbacivanja čahura u kompostnog crva Eisenia foetida / A. Zh. Barne // U: Zbornik radova 1. međunarodne konferencije “Gliste i plodnost tla”. - Vladimir, 2002. - S. 7 - 8.

15.Berkovich A.M. Antioksidativna svojstva novog veterinarskog lijeka koji sadrži huminske tvari - ligfol / A.M. Berkovich, S.V. Buzlama // Slobodni radikali, antioksidansi i zdravlje životinja: međunarodna znanstveno-praktična konferencija, 21.-23. rujna 2004., Voronjež: zbornik. znanstveni tr. - Voronjež: Izdavačka kuća VSU, 2004. - S. 174-179

16.Biryukova O.N. Karakteristike organske tvari vermikomposta / O.N. Biryukova, Sukhanova N.I. // Materijali IV međunarodnog kongresa o biokonverziji organskog otpada/, Kovrov-2004.

17. Bolotetsky N.M. O tehnologiji dobivanja hibridnih linija balegara Eisenia foetida (Sav.) / N.M. Bolotetsky, Kodolova O.P., Nefedov G.N., Pravdukhina O.Yu., Truveller K.A. // U: Sažeci II međunarodnog kongresa. Biokonverzija organskog otpada iz nacionalnog gospodarstva i zaštite okoliša. - Ivano-Frankivsk. - 1992. - str. 17-18.

18. Bykin A.V. Biološki aspekti reprodukcije plodnosti tla pri dodavanju vermikomposta. / Bykin A.V. // Agrokemijski glasnik. - 1997. - br. 6. - str. 5-6.

19. Gogotov I.N. Karakteristike vermikomposta i tla koje proizvode neke ruske tvrtke / I.N. Gogotov // Agrokemijski bilten. - 2003. - br.1. - stranica 11.

20. Gorovaya A.I. Huminske tvari. Struktura, funkcije, mehanizam djelovanja, zaštitna svojstva, ekološka uloga / A.I. Gorovaya, Orlov D.S., Shcherbenko O.V. // Huminske tvari. Građa, funkcije, mehanizam djelovanja, zaštitna svojstva, ekološka uloga. - Kijev, Naukova Dumka. - 1995 (prikaz).

21.Demin V.V. Vjerojatni mehanizam djelovanja humusnih tvari na žive stanice / V.V. Demin, V.A. Terentyev, Yu.A. Zavgorodnyaya, M.V. Biryukov. // U: Materijali IV kongresa Dokuchaevsky Society of Soil Scientists. Novosibirsk, 9.-13. kolovoza 2004. - Novosibirsk, izdavačka kuća Znanstvenog centra, 2004. - str. 494

22. Yevloev Ya.V. Učinkovitost suvremenih oblika organizacije poljoprivredne proizvodnje / Ya.V. Evloev // International Agricultural Journal. - 2000. broj 3 - str. 10 - 14 (prikaz, znanstveni).

23.Oliva T.V. Suvremeni pristupi uzgoju ekološki prihvatljivih usjeva u uvjetima zaštićenog tla / T.V. Oliva // U: Rješenje ekoloških problema u proizvodnji poljoprivrednih proizvoda, Belgorod, 2004.-P.50-52.

24.Oliva T.V. Iskustvo uzgoja ekološki prihvatljivih biljnih proizvoda u stakleniku pomoću vermikomposta / T.V. Oliva, I.V. Nikolaeva // U: Materijali Sveruske znanstvene i praktične konferencije „Biotehnologija u službi poljoprivrede“, Ryazan, 2004.- P.44 - 48.

25. Orlov D.S. Usporedna svojstva nekih vermikomposta / D.S. Orlov, Ammosova Ya.M., Sadovnikova L.K. i dr. // U zbirci. : Sažetak. izvješće 3 međunarodna Kongres “Biokonverzija organskog otpada”. - Moskva - 1994 - str. 69-70.

26. Orlov D.S., Sadovnikova L.K., Savrova A.L. // Izvještaji Akademije nauka, ser. "Geokemija", 1995, 345(4), - S. 1-3.

27. Khristeva L.A. Učinak fiziološki aktivnih huminskih kiselina na biljke u nepovoljnim vanjskim uvjetima / Khristeva L.A. // Huminska gnojiva: teorija i praksa njihove primjene. Dnepropetrovsk, 1973, T.4, str.15-23.

PRIMJENE

Primjena ja

Tablica 1 - Karakteristike vermikomposta na bazi goveđeg stajnjaka

№ p/p	Indikatori
	Maseni udio vlage, % ne više
	Organska tvar, po suhom proizvodu, %, ne manje
	Maseni udio ukupnog dušika, po suhom proizvodu,%, ne manje
	Maseni udio ukupnog fosfora u smislu P 2 O 5,%, ne manje
	Maseni udio ukupnog kalija u smislu K2O,%, ne manje
	Maseni udio mobilnog cinka, mg/kg, ne više
	Maseni udio mobilnog kobalta, mg/kg, ne manje
	Maseni udio mobilnog bakra, mg/kg, ne više
	Sjeme korova, tisuća komada, ne više od 100
	Održiva jaja helminta, sporociste	nikakav
	Patogeni mikroorganizmi, kom./dm3, uključujući salmonele	nikakav
	Pesticidi u suhoj tvari, mg/kg

Primjena II

Slika 1. Kompostni crv iz roda Eisenia Belgorodske linije

Dodatak III

Slika 2. Napravljen vermikompost u vermitracku

Pripravak sadrži kompleks spojeva huminske i fulvinske kiseline s fosforom, kalijem, dušikom i mikroelementima. Zauzvrat, sve ove tvari imaju pozitivan učinak na cvjetne usjeve.

Natrijev humat: opis i sastav

Natrijev humat je sol huminske kiseline. U starom Egiptu ova se tvar koristila kao lijek za. Zatim se ovaj proces odvijao gotovo potpuno bez ljudskog sudjelovanja. Rijeka Nil, izbijajući iz svojih obala, poplavila je obližnje tlo, a nakon što se voda povukla, bilo je prekriveno slojem plodnog mulja.

Danas se za proizvodnju natrijevog humata koristi smeđi ugljen, papir i otpad iz proizvodnje alkohola. Natrijev humat kao gnojivo također se proizvodi organski. To je otpadni produkt kalifornijskih crva, iako su i obični crvi sposobni proizvesti tu tvar.

Proces stvaranja natrijevog humata je prilično jednostavan: beskralježnjaci apsorbiraju različite organske otpatke, koji se nakon obrade u crijevima pretvaraju u gnojivo.

Izvorna konzistencija natrijevog humata je crni prah koji se može otopiti u vodi. Ali postoji i tekući natrijev humat. Vrijedno je reći da se huminske kiseline u suhom obliku prilično slabo apsorbiraju zbog niske topljivosti. Stoga, kada koristite stimulator rasta biljaka kao što je natrijev humat, preporučljivo je dati prednost njegovoj upotrebi u tekućem stanju.

Govoreći o sastavu natrijevog humata, treba istaknuti glavnu aktivnu tvar - natrijeve soli huminskih kiselina. Kiseline su složene tvari organskog podrijetla. Sadrže više od dvadeset aminokiselina, ugljikohidrate, bjelančevine i nekoliko tanina. Osim toga, kiseline su izvor voska, masti i lignina. Sve su to ostaci istrulele organske tvari.

Korisna svojstva natrijevog humata za biljke

Brojna istraživanja pokazala su da tvari sadržane u gnojivu natrijev humat pozitivno utječu na. Humati sadrže organske soli, koje aktiviraju opskrbu biljaka svim potrebnim mikroelementima. Zauzvrat, ovi mikroelementi potiču razvoj biljaka i povećavaju njihov imunitet.

Također je zabilježeno da natrijev humat smanjuje potrebu za biljkama do 50%, a također povećava produktivnost za 15-20%. Ovo organsko gnojivo obnavlja kemijska i fizikalna svojstva tla, što zauzvrat povećava otpornost biljaka na radionuklide i nitrate.

Gnojidba natrijevim humatom osigurava:

• Povećanje količine biološki aktivnih komponenti u biljkama
• Bolja stopa preživljavanja i klijavosti kod tretiranja korijena i prije sadnje
• Nakupljanje vitamina i hranjivih tvari u povrću i
• Povećan prinos i ubrzano vrijeme sazrijevanja

Dali si znao? Činjenica o pozitivnom učinku natrijevog humata na razvoj biljaka prvi put je utvrđena krajem 19. stoljeća. Nakon toga je našao potvrdu u mnogim znanstvenim radovima.

Kako razrijediti natrijev humat, upute za uporabu za biljke

Natrijev humat, koji se koristi za ili druge biljke, one najbolje apsorbiraju kroz korijenje. Kako bi se olakšao ovaj proces, potrebno je pripremiti posebno rješenje za. Da biste ga pripremili, trebate uzeti jednu žlicu humata, koja se zatim otopi u kanti od deset litara vode. Također je potrebno napomenuti da se prije upotrebe natrijevog humata biljka mora postupno navikavati na takvo gnojivo.
Dakle, nakon presađivanja biljke, tijekom razdoblja prilagodbe, preporuča se uliti 0,5 litara otopine u tlo. Zatim, u razdoblju kada se pupoljci formiraju i cvjetaju, dozu lijeka treba povećati na jednu litru.

Važno! Natrijev humat se može koristiti za detoksikaciju tla. U ovom slučaju, doza je 50 grama natrijevog humata na svakih 10 četvornih metara tla.

Za tretiranje sjemena

Za tretiranje sjemena koristi se natrijev humat u omjeru od 0,5 grama na litru vode. Da biste točno izmjerili pola grama tvari, možete koristiti običnu čajnu žličicu. Volumen standardne žličice je 3 grama. Na temelju toga, pola grama je 1/3 čajne žličice. Bolje je opskrbiti se velikom količinom tvari, za to morate razrijediti 1 gram humata u dvije litre vode. Da biste pripremili takav sastav, možete uzeti obični, a zatim, ako je potrebno, uzeti otopinu iz njega za tretiranje sjemena.
Natrijev humat postaje tekući, a upute za korištenje takvog gnojiva natrijevog humata su vrlo jednostavne: sjeme se natapa u dobivenoj otopini dva dana (sjeme krastavaca i cvijeća - na dan). Nakon toga preostaje ih samo dobro osušiti.

Dali si znao? Za obradu jednog hektara zemlje potrebno je samo 200 mililitara natrijevog humata.

Za navodnjavanje

Često se otopina natrijevog humata koristi u početnom razdoblju, interval primjene je 10-14 dana. U početku je doza po biljci 0,5 litara, a zatim se povećava na jednu litru. Preporuča se zalijevanje posađenih biljaka humatom odmah nakon sadnje ili nekoliko dana kasnije. Drugo zalijevanje provodi se tijekom razdoblja pupoljaka, a treće - tijekom cvatnje.

Da biste pripremili otopinu, trebate uzeti jednu žlicu natrijevog humata i otopiti je u 10 litara tople vode. Bolje je uzeti malu količinu vode s temperaturom od približno +50˚S. Humat se ulije u njega i temeljito promiješa. Kasnije se dodaje preostali volumen tekućine. Tekući natrijev humat ima ograničeno razdoblje uporabe, a to je mjesec dana. Sve ovo vrijeme mora se čuvati na tamnom, hladnom mjestu.

Važno! Otopina humata mora se sipati izravno ispod korijena biljke.

Kao gnojivo

U tom slučaju koncentracija tvari trebala bi biti nešto niža. Prije svega, natrijev humat se koristi za folijarnu ishranu, odnosno za prskanje. Ova metoda ima prednost, jer se u ovom slučaju pločice lista navlaže, a sve korisne tvari apsorbiraju se na površini lista i aktivno ulaze u biljku.

U isto vrijeme, potrošnja otopine je značajno smanjena, jer ne morate nositi kante po vrtu. Posebno je prikladno koristiti natrijev humat za prskanje rajčice. Priprema otopine za prskanje uključuje razrjeđivanje tri grama humata u 10 litara vode.

Obrada tla natrijevim humatom

Otopina natrijevog humata može poboljšati kvalitetu tla, kao i detoksificirati ga. Da biste to učinili, trebate raspršiti 50 grama humata na površini od 10 četvornih metara. Kako bi se tvar lakše rasporedila po određenom području, može se prethodno pomiješati s pijeskom. Nakon obrade tlo je potrebno rahliti motikom ili grabljama.
Također, ako pomiješate natrijev humat s pepelom i pijeskom, a zatim ovaj prah posipate po snijegu u rano proljeće, pripremit ćete gredicu za kasniju sjetvu. Snijeg će se početi topiti puno brže, a sve što trebate učiniti je pokriti područje folijom i tlo će biti spremno za sadnju.