способ получения средства для защиты растений от грибковых заболеваний

Формула изобретения

Способ получения средства для защиты растений от грибковых заболеваний, включающий обработку природного биогенного сырья гидроксидом натрия, отличающийся тем, что в качестве природного биогенного сырья используют верховой сфагновый торф, который после обработки гидроксидом натрия окисляют перекисью водорода при температуре 120-125^oС в течение 1,5 ч в присутствии катализатора, в качестве которого используют цеолитовый туф в количестве 0,5-2,0 мас. % на органическую массу торфа, отделяют жидкую фазу с последующим добавлением в нее раствора аммиака до его содержания в готовом продукте 0,8-1,6 мас. %.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области получения гуминовых препаратов из природного биогенного сырья для защиты растений от грибковых заболеваний и может быть использовано в сельском хозяйстве.

С точки зрения экологической и экономической целесообразности разработку средств защиты растений от болезней наиболее перспективно осуществлять в направлении фунгицидных препаратов из природного сырья биогенного происхождения. Среди вышеупомянутого сырья большой интерес в этом плане представляет торф и, в особенности, продукты его переработки, которые содержат в своем составе различные органические вещества, способные включаться в процессы обмена веществ как растений, так и фитопатогенных микроорганизмов, стимулируя или ингибируя их.

Известен способ получения средства защиты растений из хвои ели европейской [1] экстракцией хвои этиловым спиртом, последующим выделением из спиртового экстракта нейтральных веществ щелочным гидролизом, экстракцию их гексаном, хроматографию гексанового экстракта на колонке с силикагелем и отбор фракции, причем хроматографию проводят в системе гексан - диэтиловый эфир в гексане.

Основным недостатком описанного способа является то, что он длителен и трудоемок, требует больших количеств реактивов и адсорбента. Кроме того, проведение хроматографии при многоступенчатом изменении полярности системы практически не увеличивает выход продукта, но требует большого количества растворителей и замедляет процесс.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения жидкого биостимулятора роста и развития растений из гумусосодержащих веществ, обладающего фунгицидными свойствами [2] . В описанном способе в качестве гумусосодержащего вещества применяют навозные отходы животноводческих предприятий, предварительно прошедшие биотехнологическую переработку для получения компоста, из которого экстрагируют биологически активные вещества последовательно водой и щелочью. Причем экстракцию проводят многократно при температуре 30-50^oС.

К недостаткам описанного способа следует отнести многостадийность процесса получения, использование для нейтрализации экстрактов агрессивной азотной кислоты, необходимость соблюдения жесткого режима хранения готового биостимулятора для предотвращения в нем неконтролируемого изменения состава микроорганизмов.

Заявляемое изобретение направлено на устранение указанных недостатков и заключается в том, что в способе получения средства для защиты растений от грибковых заболеваний, включающем обработку природного биогенного сырья гидроксидом натрия, новым является то, что в качестве природного биогенного сырья используют верховой сфагновый торф, который после обработки гидроксидом натрия окисляют перекисью водорода при температуре 120-125^oС в течение 1,5 часов в присутствии катализатора, в качестве которого используют цеолитовый туф в количестве 0,5-2,0 мас.% на органическую массу торфа, отделяют жидкую фазу с последующим добавлением в нее раствора аммиака до его содержания в готовом продукте 0,8-1,6 мас.%.

Новым в заявляемом изобретении является то, что в качестве природного биогенного сырья применяют верховой сфагновый торф, что обеспечивает получение препарата с высокой фунгицидной активностью. А осуществление процесса получения препарата в присутствии катализатора - цеолитового туфа обеспечивает высокий выход целевого продукта и повышение его фунгицидной активности.

Преимуществом заявляемого способа является образование в результате окислительно-щелочной деструкции торфа при 120-125^oС в течение 1,5 часов модифицированных гуминовых кислот, обладающих повышенной биологической активностью, а также низкомолекулярных карбоновых, оксикарбоновых и аминокислот, способных проявлять свойства иммуномодуляторов, а также фульвокислот и фенольных соединений, обладающих антисептическими свойствами.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает получение средства защиты растений от грибковых заболеваний с высокой фунгицидной активностью и широким спектром действия более простым и менее трудоемким способом по сравнению с прототипом. Применение полученного препарата в сельском хозяйстве позволит снизить заболеваемость растений, повысить урожайность и улучшить качество выращиваемой продукции.

Пример 1.

В реактор с электрообогревом, снабженный мешалкой с электроприводом, загружают 350 г (200 г на органическую массу - ОМ) верхового сфагнового торфа со степенью разложения 5-10%, влажностью 38,8% и зольностью 3,9%, добавляют 1 г цеолитового туфа (0,5% на ОМ торфа) Пегасского месторождения фракции 0,25-1 мм, добавляют 0,4 л 10% раствора гидроксида натрия и 3,2 л воды. Реакционную смесь, постоянно перемешивая, выдерживают 1 час при 95-100^oС. Затем температуру повышают до 120^oС и в течение 0,5 часа подают 0,07 л 30% раствора перекиси водорода (15% на ОМ торфа). После окончания подачи перекиси водорода гидролиз продолжают еще 1,5 часа при температуре 120-125^oС. Охлажденную реакционную смесь выгружают и центрифугируют, отделяя жидкую фазу (целевой продукт) от твердого остатка. Получают 3,2 л целевого продукта с концентрацией органических веществ 3,4%, что составляет 54,4% от органической массы торфа. В полученный продукт добавляют 0,11 л 25% раствора гидроксида аммония (концентрация NН₃ в готовом продукте 0,8%).

Пример 2.

В реактор с электрообогревом, снабженный мешалкой с электроприводом, загружают 350 г (200 г на органическую массу - ОМ) верхового сфагнового торфа со степенью разложения 5-10%, влажностью 38,8% и зольностью 3,9%, добавляют 4 г цеолитового туфа (2% на ОМ торфа) Пегасского месторождения фракции 0,25-1,0 мм, добавляют 0,4 л 10% раствора гидроксида натрия и 3,2 л воды. Реакционную смесь, постоянно перемешивая, выдерживают в течение 1 часа при 95-100^oС. Затем температуру повышают до 120^oС и в течение 0,5 часа в реактор подают 0,07 л 30% раствора перекиси водорода. После окончания подачи перекиси водорода гидролиз продолжают еще в течение 1,5 часа при температуре 120-125^oС. Охлажденную реакционную смесь выгружают и центрифугируют, отделяя жидкую фазу (целевой продукт) от твердого остатка. Получают 3,1 л целевого продукта с концентрацией органических веществ 3,6%, что составляет 55,8% от органической массы торфа.

В полученный целевой продукт добавляют 0,22 л 25% раствора гидроксида аммония (концентрация NН₃ в готовом продукте 1,6%).

Фунгицидная активность препаратов из верхового сфагнового торфа, содержащих в качестве катализатора цеолитовый туф по отношению к чистым культурам фитопатогенных грибов представлена в табл. 1.

Пример 3.

Семена яровой пшеницы до сева были обработаны путем замачивания на 10 мин в полученном препарате при концентрации органического вещества в растворе 0,1%. После удаления из раствора семена были высушены на воздухе и через неделю посеяны в грунт. В фазу кущения растения были обработаны путем опрыскивания препаратами 0,1% концентрации. Расход препарата на 1м² вегетирующих растений составил 0,05 л.

Влияние предпосевной обработки семян и вегетирующих растений пшеницы на урожай и качественные показатели зерна представлены в табл. 2.

Пример 4.

Семена картофеля перед посадкой были обработаны в 0,01% растворе полученного препарата путем погружения на 20 мин.

Влияние предпосадочной обработки клубней картофеля препаратами из верхового сфагнового торфа, содержащих в качестве катализатора цеолитовый туф, на развитие болезней и урожайность картофеля представлены в таблице 3.

В табл. 1 представлены данные по фунгицидной активности целевого препарата в зависимости от количества используемого катализатора по отношению к культурам фитопатогенных грибов, вызывающих корневые гнили, а также поражающих картофель и овощи.

Показано, что максимальную активность проявил препарат, полученный при использовании катализатора в количестве 1,5 мас.% на органическую массу торфа и содержании аммиака в целевом препарате 1,2 мас.%.

В табл. 2 представлены результаты испытаний полученного препарата в качестве средства для предпосевной обработки семян яровой пшеницы и вегетирующих растений в фазу кущения.

Для сравнения в табл. 2 представлены результаты испытаний препарата, приведенного в прототипе.

Как следует из табл. 2 использование препарата по заявляемому способу по сравнению с препаратом по способу-прототипу, обеспечило получение более высокой прибавки урожая - 15,7% против 11,5% при хороших показателях качества полученного зерна.

Более низкая абсолютная урожайность пшеницы при использовании препарата по заявляемому способу по сравнению с препаратом по способу-прототипу опробированному в зонах Тамбовской области, обусловлена региональными особенностями Томской области - бедная почва (дерново-подзолистая), низкая сумма положительных температур вегетационного периода, а также различным типом выращиваемой культуры пшеницы.

В табл. 3 представлены результаты испытаний препарата по заявляемому способу при выращивании корнеплодов (картофель) и препарата по способу-прототипу при выращивании корнеплодов (сахарной свеклы).

Представленные в табл. 3 данные по испытанию препарата, полученного по заявляемому способу, на картофеле свидетельствует о снижении выпадов растений в 1,4-2,5 раза; заболевамости ризоктонией в 1,1-4,0 раза, фитофторой в 1,1-2,4 раза. Прибавка урожая картофеля оказалась сравнимой с прибавкой, полученной на сахарной свекле по способу-прототипу.

Таким образом, предлагаемый способ получения средства для защиты растений от грибковых заболеваний обеспечивает получение препарата с высокой фунгицидной активностью и широким спектром действия, что позволяет применять его как в закрытом грунте, так и в полевых условиях. Кроме того, использование в качестве сырья верхового сфагнового торфа и цеолитового туфа в качестве катализатора позволяет сократить время гидролиза, снизить расход реактивов и трудоемкость процесса получения препарата. Полученный препарат не требует соблюдения жесткого режима хранения, так как в течение длительного времени не изменяет своих первоначальных свойств.

Источники информации

1. Патент РФ 2154942, кл. А 01 N 61/00.

2. Патент РФ 2112763, кл. С 05 F 3/00.