ПОЛУЧЕНИЕ ГУМИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ ТОРФЯНОГО И САПРОПЕЛЕВОГО СЫРЬЯ

Страница создана Алихан Шевцов
 
ПРОДОЛЖИТЬ ЧТЕНИЕ
256                                                  Институт природопользования НАН Беларуси

УДК 353.97:553.973

                     Т. Я. Кашинская, Б. В. Курзо, Н. В. Шевченко

                ПОЛУЧЕНИЕ ГУМИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ
                    ТОРФЯНОГО И САПРОПЕЛЕВОГО СЫРЬЯ
           Показана возможность использования метода термобарохимической обработки сырья
      водным раствором аммиака, эффективного в случае торфа, для получения гуминовых пре-
      паратов из различных типов сапропеля (органический, железистый, кремнеземистый). Оце-
      нены качественные характеристики гуминовых препаратов, выделенных из торфяного и
      сапропелевого сырья Гомельской области, как стимуляторов роста растений, красящих и
      антикоррозионных веществ.

      Эффективное освоение природных ресур-             Крашение древесины при изготовлении
сов предполагает их комплексное использова-       мебели производится для выявления текстуры и
ние, создание технологий, позволяющих наибо-      усиления естественной окраски, выравнивания
лее полно реализовывать потенциальные воз-        тона и имитации малоценных пород под ценные.
можности сырья. Наличие широкой гаммы хими-       Наряду с синтетическими анилиновыми красите-
ческих соединений в составе торфа и сапропеля     лями для этой цели применяются природные
дает возможность рассматривать их как ценное      красители на основе гуминовых кислот каусто-
химическое сырье для разных отраслей про-         биолитов. Модифицирование гуминовых кислот
мышленности. Кроме того, различные приемы         торфа обработкой водным раствором аммиака
модифицирования еще более расширяют об-           при повышенных температуре и давлении позво-
ласть использования продуктов, получаемых на      ляет получить гуминовый краситель значительно
основе этих видов сырья.                          более высокого качества по сравнению с ранее
      Сложность и разнообразие химического со-    применявшимся гуматом натрия. Происходящая
става различных видов торфа и типов сапропеля     при модифицировании дезагрегация молекул
требуют тщательного подбора сырья при произ-      гуминовых кислот, уменьшение их молекулярной
водстве того или иного вида продукции на их ос-   массы, возрастание числа функциональных
нове.                                             групп, в частности, азотсодержащих хромофор-
      Большой класс материалов может быть по-     ных групп, позволяет получать препараты с вы-
лучен на основе гуминового комплекса торфа. К     сокой красящей способностью. По качеству и
их числу относится торфяной краситель для дре-    свойствам получаемый таким способом краси-
весины, химических волокон, тканей, кож, инги-    тель по праву относится к лучшим образцам при-
битор коррозии, лекарственные средства, погло-    родных пигментов: светостоек, хорошо прокра-
тители вредных веществ, в том числе радионук-     шивает древесину, контрастно проявляет ее тек-
лидов, из газовых и водных сред, биостимулято-    стуру, не мигрирует в отделочные материалы, не
ры и ростовые вещества, удобрительные смеси и     обладает кожнораздражающим действием, сме-
мелиоранты, реагенты для бурения скважин и        шивается с синтетическими красителями, что
производства строительных материалов.             позволяет получать большое разнообразие от-
      При получении торфяных гуминовых препа-     тенков. Более того, данный препарат является
ратов различного целевого назначения, как пра-    эффективным красителем коричневой гаммы для
вило, производят то или иное модифицирование      текстильных и кожевенных изделий [3].
гуминового комплекса торфа для увеличения вы-           В проявлении биологической активности
хода и усиления полезных свойств препарата.       гуминовых веществ важная роль отводится
      Разработана технология термохимического     функциональным группам, в первую очередь
модифицирования гуминовых веществ торфа           карбоксильным и фенольным гидроксилам, кото-
аммиаком, которая приводит к увеличению вы-       рые определяют ионообменные и сорбционные
хода гуминовых веществ и концентрации полу-       свойства этих соединений [4]. Наибольшей фи-
чаемого продукта [7]. К тому же гуминовый пре-    зиологической активностью обладают аромати-
парат приобретает ряд ценных качественных         зированные фракции торфяных гуминовых ки-
свойств, позволяющих эффективно использовать      слот, содержащие больше фенольных гидрокси-
его в различных направлениях. Такие модифи-       лов и хиноидных группировок [1,10]. Модифици-
цированные аммиаком гуминовые кислоты про-        рование торфа аммиаком позволяет получить
являют повышенную способность пассивировать       высокоэффективный биологически активный
процесс коррозии металлов и могут быть исполь-    препарат, отличающийся небольшим содержа-
зованы для получения на их основе средств для     нием боковых цепей, наличием большого коли-
борьбы с этим явлением. Они дают хороший за-      чества функциональных групп, способных к
щитный эффект при использовании в составе         взаимодействию с металлами, азотсодержащих
преобразователей ржавчины и консервационных       ароматических структур, склонных к комплексо-
составах [2].                                     образованию, обогащенный физиологически ак-
ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ. ВЫП. 21. 2012                                                                257

тивными меланоидинами, пектинами и амино-           фа и сапропеля для получения гуминовых пре-
кислотами.                                          паратов. Стояла дополнительная задача выяс-
      Этот торфяной препарат, обладающий            нения принципиальной возможности использова-
комплексным действием, проявляющий высокую          ния эффективной для торфов технологии термо-
биологическую активность и комплексообразую-        барохимической обработки водным раствором
щую способность по отношению к металлам, по-        аммиака для выделения гуминовых препаратов
служил основой для создания концентрирован-         применительно к сапропелю.
ных жидких гуминовых удобрений с микроэле-                На торфяных месторождениях «Урочище
ментами. Концентрации компонентов в их соста-       Берин», «Милошевичи», «Топиловское» Лель-
ве таковы, что позволяют при разбавлении 1 л        чицкого района были отобраны образцы торфа и
удобрения в 200 раз производить некорневую          оценено их качество как сырья для получения
подкормку 1 га посевов в оптимальных для мик-       гуминового препарата многоцелевого назначе-
роэлементов и стимуляторов роста концентраци-       ния. Кроме того, для оценки возможности полу-
ях и количествах [5].                               чения такого гуминового препарата были исполь-
      Следует отметить, что в связи с разнооб-      зованы образцы сапропеля различных типов. На
разием видов торфа, а следовательно, их хими-       оз. Прибыловичи Лельчицкого района отобран
                                                                                 с
ческого состава, требуется подбор сырья для         кремнеземистый сапропель (А – 53,1%), на оз.
                                                                                                с
получения препаратов нужного качества.              Дикое Петриковского района – органический (А –
                                                                          с
      Известно использование сапропеля в каче-      31,3%) и железистый (А – 47,6%).
стве удобрения в сельском хозяйстве, зачастую             Поскольку основу препаратов составляют
более эффективное, чем торфа, из-за более вы-       гуминовые вещества, для отобранных образцов
сокого содержания в его составе азота, фосфо-       торфа и сапропеля был определен выход гуми-
ра, аминокислот и микроэлементов [6]. Ранее         новых кислот согласно ГОСТ 9517-94 на опреде-
исследована возможность применения органиче-        ление гуминовых кислот в составе твердых топ-
ского сапропеля оз. Судобль в качестве сырья        лив. Сущность метода заключается в обработке
для получения регулятора роста растений мето-       аналитической пробы торфа или сапропеля, вы-
дом кислотно-щелочного гидролиза [8]. Выде-         сушенной до воздушно-сухого состояния и из-
ленный препарат показал более высокую биоло-        мельченной до размеров частиц менее 1 мм,
гическую активность, чем аналогичный, получен-      щелочным раствором пирофосфата натрия, по-
ный из торфа.                                       следующей экстракции пробы раствором гидро-
      В связи с необходимостью комплексного         ксида натрия, осаждении гуминовых кислот из-
освоения сырьевого потенциала Гомельской об-        бытком минеральной кислоты и определении
ласти были проведены исследования по опреде-        массы полученного осадка. В табл. 1 представ-
лению возможности использования запасов тор-        лены полученные данные.

Таблица 1. Общетехническая характеристика образцов торфа и сапропеля и содержание
           в них гуминовых кислот

                               Глубина                    Степень                              ГК,
  №                                         Вид торфа,               Влажность,   Зольность,
          Название объекта     отбора,                     разло-                              % на
пробы                                     тип сапропеля                  %            %
                                  м                       жения, %                             о.в.
                                         пушицево-
  1     Т.м. «Урочище Берин»   0,1–0,5                       20         81,0         6,2       37,5
                                         сфагновый
  2     Т.м. «Урочище Берин»   0,5–1,0   пушицевый         45–50        85,8         3,2       54,4
                                         сосново-
  3     Т.м. «Урочище Берин»   1,0–1,7                     50–55        85,2         2,9       42,0
                                         пушицевый
        Т.м. «Милашевичи»,               тростниково-
  4                            0,4–0,8                     35–40        71,0         14,1      53,3
        т.уч. Прибыловичи                осоковый
  5     Сапропель,
                                 –       кремнеземистый      –          82,6         53,1      13,6
        оз. Прибыловичи
  7     Сев.-зап. т. уч.
                               0,5–1,0   осоковый            20         65,1         3,4       50,3
         т. м. «Топиловское»
  8     Сапропель, оз. Дикое     –       органический        –          89,3         31,3       –
  9     Сапропель, оз. Дикое     –       железистый          –          87,2         47,6       –

      Технология получения гуминового препара-            Условия обработки варьируют в зависимо-
та многоцелевого назначения из торфа включает       сти от вида торфяного сырья и назначения пре-
в себя следующие стадии:                            парата.
      1. Термобарохимическая обработка об-                2. Разделение суспензии аммонизиро-
разцов водным раствором аммиака при темпера-        ванного торфа на центрифуге с получением в
             0
туре 130–150 С в течение 2–4 ч при массовом         фугате раствора гуминового препарата, а в осад-
соотношении торф: 1 %-ный раствор аммиака –         ке – остатка аммонизированного торфа. Послед-
1: (9–11).                                          ний эффективно может быть использован в каче-
258                                                   Институт природопользования НАН Беларуси

стве удобрения либо компонента почвогрунта,        вого, R – 45–50 % (проба № 2) и сосново-
либо связующей добавки при получении формо-        пушицевого, R – 50–55 % (проба № 3) торфов
ванной продукции из торфа, либо безглинистого      позволяет рассматривать эти виды торфа как
бурового раствора.                                 очень перспективное сырье для получения тор-
      Из образцов торфа и сапропеля выделение      фяного гуминового красителя, так как выделяе-
гуминового препарата производили в автоклаве       мые методом термобарохимической обработки
                      0
при температуре 130 С в течение 2 ч при соот-      аммиаком из этих торфов препараты имеют вы-
ношении торф: раствор аммиака – 1:10, считая на    сокую красящую способность (140 и 167 соответ-
абсолютно сухое вещество. Полученную суспен-       ственно). Гуминовые препараты, полученные из
зию после охлаждения разделяли на лаборатор-       кремнеземистого сапропеля (оз. Прибыловичи),
ной центрифуге (фактор разделения – 2000, про-     как и из органического и железистого сапропеля
должительность центрифугирования – 20 мин).        (оз. Дикое Петриковского района), обладают не-
Определяли выход и концентрацию полученного        высокой красящей способностью, что связано в
гуминового препарата (табл. 2).                    первую очередь с невысокой оптической плотно-
      Проведена оценка качественных характе-       стью их гуминовых веществ, так как известно, что
ристик полученных препаратов, их эффектив-         молекулы гуминовых кислот сапропелей в отли-
ность в качестве гуминового красителя, ингиби-     чие от таковых торфов характеризуются мень-
тора коррозии и стимулятора роста растений.        шей степенью ароматичности. В составе молекул
      Качество красителей оценивается ком-         гуминовых кислот сапропелей преобладают
плексным показателем, так называемой крася-        алифатические структуры [9].
щей способностью, которая представляет собой             Полученные методом термобарохимиче-
отношение оптической плотности к концентрации      ской обработки гуминовые препараты были так-
раствора. В случае гуминовых красителей, полу-     же испытаны на антикоррозионную защитную
чаемых на основе твердых топлив, красящая          способность. Испытания проводили на металли-
способность определяется как отношение опти-       ческих стальных пластинах марки 10 согласно
ческой плотности раствора при разбавлении в        методу испытаний ингибиторов коррозии для
400 раз при длине волны 465 нм (440 нм) к кон-     водных систем (ГОСТ 9.502-82). Использовались
центрации сухого вещества в его составе, умно-     0,2 %-ные водные растворы гуминовых препара-
женное на 1000. Краситель считается хорошего       тов. Для определения антикоррозионной способ-
качества, если красящая способность выражает-      ности взвешенные металлические пластинки по-
ся числом более 100. Оптическая плотность ве-      гружали в опытные растворы таким образом, что
щества обусловлена наличием хромофорных            бы верхний мениск раствора был выше верхнего
групп в его составе. В частности, в случае гуми-   торца пластины не менее, чем на 1 см. Парал-
новых веществ их оптическую плотность связы-       лельно ставился на испытания образец в водо-
вают с количественным содержанием в составе        проводную воду (контроль). Продолжительность
молекул ароматических фрагментов и функцио-        испытаний – 15 сут. После окончания опыта об-
нальных групп. Разный исходный растительный        разцы промывались в проточной воде, подверга-
материал и условия торфообразования обуслов-       лись травлению, промывке (этиловый спирт:
ливают и неоднородный состав молекул гумино-       эфир = 1:1) и сушке. Оценку защитных свойств
вых кислот различных торфов. В соответствии с      проводили весовым методом по потере массы
этим оптические свойства гуминовых кислот          пластинок в сравнении с таковой в холостом
торфов различного ботанического состава могут      опыте.
существенно разниться. Как правило, гуминовые            Полученные результаты (табл. 2) свиде-
кислоты верховых торфов характеризуются по-        тельствуют о том, что гуминовые препараты про-
вышенной долей ароматических структур и            являют защитную антикоррозионную активность.
большим количеством фенольных гидроксилов в        Наиболее эффективными препаратами являются
составе их молекул, что и обусловливает более      выделенные из кремнеземистого (оз. Прибылови-
высокие величины оптической плотности раство-      чи) и железистого (оз. Дикое) сапропеля, так как
ров гуминовых кислот, получаемых из верховых       при применении этих препаратов степень пораже-
торфов. Этим обстоятельством и объясняется         ния коррозией стальных пластин примерно на по-
предпочтительное использование в качестве сы-      ловину меньше, чем в контрольной среде. Гуми-
рья для получения торфяных гуминовых краси-        новые препараты, полученные из торфа, прояви-
телей торфов верхового типа.                       ли не столь существенную степень защиты.
      С целью оценки возможности использова-             Биологическую активность выделенных гу-
ния гуминовых препаратов, выделенных из ис-        миновых препаратов оценивали как по опреде-
следуемых образцов торфа и сапропеля, в каче-      лению энергии прорастания и всхожести семян
стве гуминового красителя определена их кра-       различных культур, замоченных в разбавленных
сящая способность. В табл. 2 представлены по-      растворах исследуемых препаратов, так и мето-
лученные данные. Высокая оптическая плотность      дом водных культур по показателям накопления
гуминовых препаратов, выделенных из пушице-        массы корней и проростков.
ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ. ВЫП. 21. 2012                                                                     259

Таблица 2. Характеристика гуминовых препаратов

                              Общий      Выход                          Опти-    Крася-
                                                    Концен-     Золь-
       Наименование           выход,    фугата,                         ческая     щая      Коррозия
                                                    трация,     ность
         образцов              % на       % от                           плот-   способ-
                                                    % на с.в.   ГП, %                            2
                               с.в.    суспензии                         ность    ность    г/м        %
 Пушицево-сфагновый,
                               58,1      52,6          5,2      1,20    0,381      73      8,43      70,0
 R – 20 % (№ 1)
 Пушицевый,
                               50,1      59,6          4,5      1,21    0,631     140      9,55      79,3
 R – 45–50 % (№ 2)
 Сосново-пушицевый,
                               52,3      60,8          4,7      1,29    0,788     167       –         –
 R – 50–55 % (№ 3)
 Тростниково-осоковый,
                               61,2      56,1          5,5      7,36    0,399      72       –         –
 R – 35–40 % (№ 4)
 Осоковый,
                               50,1      38,4          4,5      2,80    0,271      60      9,80      81,5
 R – 20 % (№ 7)
 Сапропель кремнеземистый
                               11,1      49,5          1,0      8,03    0,058      58      6,20      51,6
 (оз. Прибыловичи (№ 5)
 Сапропель органический
                               26,3      64,2          2,4      12,20   0,219      91      9,30      77,3
 (оз. Дикое)
 Сапропель железистый
                               23,6      65,5          2,1      12,84   0,209      99      6,98      58,0
 (оз. Дикое)
 Контроль                       –          –           –         –        –        –       12,03     100

      Энергию прорастания оценивали как по оп-       новых препаратов, так и методов их получения
ределению количества проросших семян для ржи         (табл. 3). Заметное воздействие на энергию про-
и ячменя на 3-и сутки, а кукурузы – на 4-е сутки,    растания и всхожесть семян, определяемую как
так и сырой массе проростков. Всхожесть опре-        отношение количества проросших семян при за-
делена по количеству проросших семян на 7-е          мачивании в испытуемом растворе к количеству
сутки. Для замачивания семян при определении         проросших при замачивании в воде, оказало ис-
энергии прорастания использовались различные         пользование для этих целей 0,01 %-ных раство-
концентрации гуминовых препаратов: от 0,01 %         ров. Однако не все гуминовые препараты были в
до 0,001 %. Помимо гуминовых препаратов, вы-         одинаковой мере эффективны. По уровню поло-
деленных методом термобарохимической обра-           жительного воздействия особенно выделяются
ботки торфа водным раствором аммиака, опре-          гуминовые препараты, полученные на основе
делялась биологическая активность гуминовых          пушицевого, R – 45–50 % (проба № 2) и сосново-
кислот, выделенных из образцов торфа и сапро-        пушицевого, R – 50–55 % (проба № 3) торфов. Из
пеля согласно ГОСТ на определение гуминовых          гуминовых препаратов, полученных на основе
кислот в твердых топливах, а именно извлечен-        сапропеля, заметное влияние на энергию про-
ных из образцов пирофосфатом натрия и гидро-         растания и всхожесть семян кукурузы при кон-
окисью натрия. В табл. 3 представлены получен-       центрации 0,01% оказывает только препарат,
ные данные.                                          полученный из железистого сапропеля (оз. Ди-
      В случае ячменя применение гуминовых           кое). Гуминовые препараты, применяемые в кон-
препаратов, полученных из сосново-пушицевого         центрации 0,001%, заметно не влияют на энер-
торфа (проба № 3), из кремнеземистого сапро-         гию прорастания и всхожесть семян кукурузы, но
пеля (проба № 5, оз. Прибыловичи) и железисто-       увеличивают биомассу проростков. При этом
го сапропеля (оз. Дикое) методом термобарохи-        наибольшее влияние оказали гуминовые препа-
мической обработки образцов водным раствором         раты, выделенные из кремнеземистого (проба
аммиака в концентрации 0,01 %, существенно           № 5, оз. Прибыловичи) и органического (оз. Ди-
увеличивает энергию прорастания и всхожесть          кое) сапропеля. В опытах с торфом более эф-
семян (на 40–60 %). Препарат, полученный из          фективными оказались гуминовые вещества, вы-
пушицево-сфагнового торфа (проба № 1), напро-        деленные по стандартной методике пирофос-
тив, в данной концентрации угнетает семена яч-       фатно-щелочным методом, чем гуминовые пре-
меня (табл. 3).                                      параты, полученные методом термобарохимиче-
      Испытанные на семенах озимой ржи пре-          ской обработки образцов водным раствором ам-
параты в концентрации 0,001 % не увеличивают         миака. При этом наибольшую биологическую ак-
энергию прорастания и всхожесть семян.               тивность продемонстрировали гуминовые препа-
      На семенах кукурузы оценивалось влияние        раты из сосново-пушицевого, R – 50–55 % (проба
на ростовые процессы как различных доз гуми-         № 3) и осокового, R – 20 % (проба № 7) торфов.
260                                                                                                       Институт природопользования НАН Беларуси

                                                                                                                                                           260
Таблица 3. Влияние гуминовых препаратов, выделенных из образцов торфа и сапропеля, на энергию прорастания и всхожесть семян

                                       Ячмень                             Рожь                                          Кукуруза
                            концен-    энергия     всхо-      концен-    энергия     всхо-       Метод      концен-    энергия     биомасса,    всхо-
       Наименование
                            трация    прораста-    жесть,     трация    прораста-    жесть,     выделе-     трация    прораста-       %к        жесть,
         образцов
                             препа-    ния, % к   % к конт-    препа-    ния, % к   % к конт-     ния        препа-    ния, % к    контролю    % к конт-
                            рата, %   контролю     ролю       рата, %   контролю     ролю                   рата, %   контролю                  ролю
 Пушицево-сфагновый,                                                                                           0,01       97,0         –        108,0
                                                                                                   1
 R – 20 % (№ 1)               0,01       53,8       51,2        –          –           –                      0,001      102,2       105,4       100
                                                                                                   2          0,001       97,7       115,2       97,9
 Пушицевый,                                                                                                    0,01      130,3         –        127,0
                                                                                                   1
 R – 45–50 % (№ 2)            0,01       92,4       95,1       0,001      90,5        96,0                    0,001       97,7       107,6       100
                                                                                                   2          0,001       95,6       111,9       100
 Сосново-пушицевый,                                                                                            0,01      133,3         –        124,3
                                                                                                   1
 R – 50–55 % (№ 3)            0,01      138,5      148,7        –          –           –                      0,001       100        114,2       102
                                                                                                   2          0,001       100        123,9       97,9
 Тростниково-осоковый,
                               –          –          –          –          –           –           1         0,001      97,8         105,4      102,1
 R – 35–40 % (№ 4)
 Осоковый,                                                                                         1         0,001      108,8        112,0      104,1

                                                                                                                                                           Институт природопользования НАН Беларуси
                               –          –          –          –          –           –
 R – 20 % (№ 7)                                                                                    2         0,001       97,8        125,0       95,8
 Сапропель кремнеземи-                                                                                        0,01       100           –         97,3
                                                                                                   1
 стый (оз. Прибыловичи)       0,01      161,5      148,7       0,001      78,7        91,4                   0,001       95,5        127,2       95,8
  (№ 5)                                                                                            2         0,001       88,9        113,0      102,0
 Сапропель органический                                                                                       0,01       90,9          –        105,4
                              0,01       89,7      117,1        –          –           –           1
 (оз. Дикое)                                                                                                 0,001      102,2        122,8       95,8
 Сапропель железистый                                                                                         0,01      112,1          –        124,3
                              0,01      146,1      160,9        –          –           –           1
 (оз. Дикое)                                                                                                 0,001       97,8        103,3       97,9

     Примечание. 1 – гуминовый препарат выделен методом термобарохимической обработки водным аммиаком; 2 – гуминовые вещества, выделенные согласно
ГОСТ 95 17-94 «Методы определения выхода гуминовых кислот из твердых топлив».
ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ. ВЫП. 21. 2012                                                                     261

      Для испытания биологической активности         CaHPO4 · 2H2O – 0,103 г/л; MgSO4 · 7H2O – 0,06 г/л;
препаратов использовали также метод водных           KCl – 0,08 г/л; FeCl2 – 0,012 г/л; CaSO4 · 2H2O –
культур на проростках озимой ржи. Для этого се-      0,177 г/л; вода дистиллированная.
мена замачивали в воде в течение суток, далее              В опытных вариантах к стандартной среде
наклюнувшиеся семена раскладывали в бумаж-           Прянишникова добавляли препараты до дости-
ные рулоны и проращивали в термостате при            жения концентрации 0,005 г/л.
                   0
температуре 22–24 С трое суток. Бумажные ру-               Растения выращивали 14 суток при темпе-
                                                                      0
лоны ставились вертикально в стеклянные банки,       ратуре 22–25 С в фитотроне с фотопериодом
в которые наливалась вода на 1–2 см ниже верх-       12/12, после чего определяли вес их корневой и
него края рулона. По мере роста корневой сис-        надземной частей.
темы уровень воды в банках понемногу снижал-               Как свидетельствуют полученные данные
ся. При таком способе проращивания корешки           (табл. 4), положительный эффект от применения
семян направляются вертикально вниз, что об-         гуминовых препаратов наблюдается только на
легчает их дальнейшую пересадку в сосуды для         росте корней. Наиболее существенную прибавку
проведения испытания на биологическую актив-         обеспечивает гуминовый препарат, полученный
ность методом водных культур. Проростки с дос-       из сосново-пушицевого торфа с R – 50–55 %
таточной длиной корней высаживали в стеклян-         (проба № 3), увеличивая прирост корней практи-
ные сосуды объемом 0,5 л, закрытые полиэтиле-        чески на 70 %. Следующим по эффективности
новыми крышками с отверстиями, по 12 пророст-        является гуминовый препарат, выделенный из
ков на сосуд. Повторность опыта четырехкрат-         кремнеземистого сапропеля (проба № 5, оз. При-
ная. В качестве питательной среды применяли          быловичи), который увеличивает прирост корней
стандартную смесь Прянишникова (контрольный          на 25 %.
вариант) следующего состава: NH4NO3 – 0,12 г/л;

Таблица 4. Оценка биологического действия гуминовых препаратов (ГП) методом водных
           культур на озимой ржи

                                                   Стебли                           Корни
            Вариант опыта
                                         г/ растение   % к контролю   г/ растение      % к контролю
 Питательная среда – фон (контроль)         0,1807          100           0,0253            100
 Фон + ГП из пушицево-сфагнового,
                                           0,1643         90,9           0,0272           107,5
 R – 20 % торфа (№ 1)
 Фон + ГП из пушицевого,
                                           0,1214         67,2           0,0236            93,3
 R – 45–50 % торфа (№ 2)
 Фон + ГП из сосново-пушицевого,
                                           0,1688         93,4           0,0429           169,6
 R – 50–55 % торфа (№ 3)
 Фон + ГП из сапропеля кремнеземистого
                                           0,1533         84,8           0,0319           126,1
 (оз. Прибыловичи, № 5)
 Фон + ГП из сапропеля органического
                                           0,1446         80,0           0,0267           105,1
 (оз. Дикое)
 Фон + ГП из сапропеля железистого
                                           0,1417         78,3           0,0253           116,6
 (оз. Дикое)

       Введение в смесь Прянишникова при вы-         большее количество проросших зерен было за-
ращивании озимой ржи гуминовых препаратов            фиксировано при замачивании в воде (табл. 4).
тормозит рост ее стеблей.                                    Таким образом, проведенные исследова-
       Полученные при выращивании озимой             ния позволили определить возможность исполь-
ржи по методу водных культур результаты, воз-        зования торфа и сапропеля месторождений Го-
можно, свидетельствуют о том, что либо озимая        мельской области для получения гуминовых пре-
рожь не является достаточно отзывчивой культу-       паратов многоцелевого назначения (гуминовый
рой для испытания биологической активности,          краситель, антикоррозионный препарат, биоак-
либо выбранная для испытания концентрация            тивный стимулятор роста растений). Показана
является не самой оптимальной, либо гумино-          применимость термобарохимического метода
вые препараты, способствуя образованию боль-         обработки сырья водным раствором аммиака,
шого количества корней, обеспечат рост урожай-       эффективного в случае торфа, для выделения
ности данной зерновой культуры в перспективе.        гуминовых препаратов из сапропеля разного ти-
Испытания эффективности гуминовых препара-           па (органического, железистого, кремнеземисто-
тов по определению энергии прорастания и             го). Оценены качественные характеристики полу-
всхожести семян на зернах озимой ржи также           ченных препаратов как стимуляторов роста рас-
показали отрицательный результат, так как наи-       тений, антикоррозионных и красящих веществ.
262                                                             Институт природопользования НАН Беларуси

                                                     Л и те р а т ур а

              1. Бямбагар, Б. Взаимосвязь фрагментарного состава гуминовых кислот с их физиологической ак-
      тивностью / Б. Бямбагар [и др.] // Химия твердого топлива. 2003. № 1. С. 83–90.
              2. Гаврильчик, А. П. Ингибиторы коррозии металла на основе гуминовых кислот торфа / А. П. Гав-
      рильчик [и др.] // Торфяная промышленность. 1991. № 8. С. 30–33.
              3. Гаврильчик, А. П. Торфяной краситель для текстильных материалов / А. П. Гаврильчик [и др.]
      // Торфяная промышленность. 1991. № 5. С. 31–34.
              4. Драгунов, С. С. Химические характеристики гуминовых кислот и их физиологическая активность
      / С. С. Драгунов // Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения. Днепропетровск, 1980. С. 5–22.
              5. Кашинская, Т. Я. Комплексные жидкие гуминовые микроудобрения на основе гуминовых веществ
      торфа / Т. Я. Кашинская [и др.] // Фитогормоны, гуминовые вещества и другие биорациональные пестици-
      ды в сельском хозяйстве : материалы 7-й Междунар. конф. Radostim. Минск, 2011. С. 89–91.
              6. Лопотко, М. З. Сапропели в сельском хозяйстве / М. З. Лопотко, Г. А. Евдокимова, П. Л. Кузьмиц-
      кий. Минск, 1992.
              7. Маль, С. С. Низкотемпературная модификация торфа водными растворами аммиака / С. С. Маль,
      С. С. Поваркова, З. М. Сливка // Химия твердого топлива. 1982. № 5. С. 110–116.
              8. Наумова, Г. В. Ресурсосберегающая переработка торфо-сапропелевых смесей для получения
      экологобезопасных регуляторов роста растений / Г. В. Наумова [и др.] // Природные ресурсы. 1997. № 2.
      С. 92–96.
              9. Сенькевич, Л. П. Особенности образования и структуры гуминовых кислот сапропелей различного
      генезиса / Л. П. Сенькевич [и др.] // Химия твердого топлива. 1996. № 5. С. 19–25.
              10. Юдина, Н. В. Оценка биологической активности гуминовых кислот торфов / Н. В. Юдина, С. И. Писа-
      рева, А. С. Саратиков // Химия твердого топлива. 1996. № 5. С. 31–34.

Институт природопользования НАН Беларуси

Поступила в редакцию 5.03.2012

                                                              Т. Я. Кашинская, Б. В. Курзо, Н. В. Шевченко

                                                 ПОЛУЧЕНИЕ ГУМИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ
                                                         ТОРФЯНОГО И САПРОПЕЛЕВОГО СЫРЬЯ

       С целью освоения минерально-сырьевых ресурсов Гомельской области исследована воз-
можность получения гуминовых препаратов на основе торфяного и сапропелевого сырья этого
региона.
       Выделение гуминовых препаратов производилось обработкой образцов при повышенных
температуре и давлении водным раствором аммиака. Ранее была показана эффективность та-
кой обработки для получения гуминовых препаратов многоцелевого назначения (краситель для
древесины, кожи и текстиля, антикоррозионное вещество, стимулятор роста растений) из тор-
фяного сырья других регионов. Исследована применимость этой технологии для выделения гуми-
новых препаратов из сапропеля различного типа (органический, железистый, кремнеземистый).
       Оценены качественные характеристики полученных на основе торфяного и сапропелевого
сырья Гомельской области гуминовых препаратов как стимуляторов роста растений, антикорро-
зионных и красящих веществ.

                                                          T. Ya. Kashinskaya, B.V. Kurzo, N. V. Shevchenko

                                               PRODUCTION OF HUMIC PREPARATIONS ON THE BASIS
                                                        OF PEAT AND SAPROPEL RAW MATERIALS

      For the purpose of the development of mineral-raw material resources of the Gomel region the
possibility of humic preparations production on the basis of peat and sapropel raw materials of this region
was investigated.
      Humic preparations extraction was made by processing of samples at high temperature and pressure
by aqueous solution of ammonia. Earlier the efficiency of such processing to produce humic preparations of
universal purpose (dye for wood, leather and textiles, anticorrosive substance, plants growth stimulant ) from
peat raw materials from other regions has been shown. The applicability of this technology to extract humic
preparations from sapropel of various type (organic, ferriferous, earth-silicon) was investigated.
      Qualitative characteristics of the produced on the basis of peat and sapropel raw materials humic
preparations of the Gomel region as plant growth stimulants, anticorrosive and dyeing substances were
assessed.
Вы также можете почитать