CS211287B1 - Sposob přípravy koncentrátov stopových prvkov a/alebo sekundárných rastlinnýeh živin vhodných pre výživu a/alebo na líečenie rastlín - Google Patents

Description

1 21 1287

Predmetom vynálezu je spósob přípravy koncentrátov stopových a/alebo sekundárných rast-linných živin vhodných pre výživu a/alebo na liecenie rastlín, obsahujúcich jeden alebo kom-bináciu viacerých stopových a/alebo sekundárných rastlinných živin.

Je vo všeobecnosti známe, že na výživu rastlín sa, okrem základných tzv. makroživín/N, P, K/, používajú i sekundárné živiny, medzi ktoré sa najčastejšie zahrňuje vápník, hoř-čík, síra a obvykle aj železo a tiež mikroživiny - stopové prvky /CU, Μη, Zn, B, Mo, Co, Tia mnohé iné/. Sekundárné živiny /vápník, hořčík, železo/, ale aj najma stopové prvky sa obvyk-le aplikujú v.o formě roznych organokovových zlúčenín.

Organokovové zlúčeniny obsahujúce najma stopové prvky sa používajú pre preventivnéa/alebo kuratívne odstraňovanie symptómov přejavujúcich sa u rastlín ako dosledok ich nedo-statku. V poslednom období sa do značnej miery změnila, najmd z hladiska druhov a odrod, sklad-ba pěstovaných poInohospodárskych plodin. Pestovanie vysokovýkonných kultivarov pri použitímodernej agrotechniky zabezpečuje ich vysoké výnosy. Špecializácia a intenzívna výroba poInohospodárskych plodin rovnakého druhu i niekolko rokov za sebou, má v niektorých poXno-hospodárskych podnikoch za následok jednostranné odčerpávanie živin z pody. Rovnako hnojenie ·vysokými dávkami základných žívín /Ν,Ρ,Κ/ pri nízkej hladině sekundárných živin a stopo-vých prvkotn tnože za istých podmienok viesč k vyvolaniu roznych symptómov súvisiacich s ichnedostatkom, často znásobených i roznymi antagonistickými vplyvmi. S cielom predísů týmto negativným javom je nutné udržovaf hladinu sekundárných živina stopových prvkov na potrebnej výške. Za tým účelom a to tak z hladiska prevencie ako ajz hladiska možností kurarívneho zásahu sa tíeto prvky aplikujú v roznych formách ako súbežne technické anorganické soli, frity, cheláty, organokomplexné zlúčeniny alebo tiežako rozmanité priemyselné odpady, hlavně z chemického, fažobného a hutnického priemyslu.

Frity sú v podstatě jemnomleté stopové prvky obsahujúce silikátové, fosforečné aleboborátové sklá, ktoré vzhladom na pozvolné uvolňovanie stopových prvkov sú vhodné hlavně nazásobné hnojenie stopovými prvkami najma na kyslých piesčitých podach v oblastiach s rela-tivné vysokou úrovňou dažcfových zrážok.

Anorganické solí stopových prvkov a sekundárných rastlinných živin sa obvykle používajúvo formě vodných roztokov alebo suspenzi! a to tak na hnojenie pody ako aj na foliárnuvýživu rastlín. V poslednom období sa do značnej miery rozvinulo použitie sekundárných rastlinných ži-vin a stopových prvkov vo formě vodných roztokov ich chelátov alebo vo formě rozmanitýchorganokovových komplexov.

Na pripravu tohoto typu zlúčenín sa ako komp1exotvorné látky obvykle používajú predo-všetkým deriváty odvodzované od roznych alifatických amínov a diamínov. V súčasnej polnohospodárskej praxi je značné rozšířené použitie komplexov na báze ety-léndiamínotetraoctovej kyseliny /EDTA/, nitriloctovej kyseliny /NTTA/, diety 1éntriamínopen-taoctovej kyseliny /DTPA/, hydroxyetyléndiaraínotetraoctovej kyseliny /HEDTA/, dihydroxyety-léndiamínooctovej kyseliny /DAEDDA/ a niektorých dalších. Z uvedených komplexotvorných látok, ktoré sa využívajú v súvislosti s aplikáciou sekun-dárných a najma stopových rastlinných živin, je najrozširenejšíe použitie EDTA a DTPA, čosúvisí s ich poměrně dobrou účinnostou.

Napriek tomu, že sa pri použití stopových prvkov a prvkov sekundárných rastlinnýchživin vo formě už uvedených komplexov dosahujú velmi dobré výsledky, najma pri rýchlych ku- 21 1287 2 ratívnych zásahoch, naráža rozšírenie ich použitia v polnohospodárskej velkovýrobě naznačné čažkosti spojené hlavně s vysokou cenou východiskových surovin a teda i finálnychprípravkov, s ich obraedzenou dostupnosčou, značné obtiažnou technológiou ich výroby, akoaj ekologickými dovodmi, ktoré súvisia s ich pomalou biologickou odbératelnosčou v pode.

Teraz sa zistílo, že vučšinu z uvedených nevýhod, súvisiaeich najma s dostupnosčoupotřebných surovin, ich cenou a tiež s ich biologickou odbúratelnosťou a agronomickou éčin-nosčou možno odstranit sposobom výroby koncentrátov stopových prvkov, a/alebo koncentrátovsekundárných rastlinných živin podlá vynálezu.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že sulfitové výluhy a/alebo cukrov zbavené sulfitovévýpalky, tzv. "šlempa", odpadajúce po výrobě krmného droždia vo formě vápenatej soli,obsahujúce 5 až 60 hmotnostných percent sušiny, s výhodou 10 až 30 hmotnostných percent su-šiny, sa pri teplote 10 až 105 °C, s výhodou pri teplote 50 až 85 °C, podrobia reakcii sosíranom horečnatým a/alebo železnatým a/alebo železitým a/alebo zinočnatým, a/alebo meďna-tým a/alebo mangánatým a/alebo kobaltnatým a/alebo titanitým a/alebo oxisíranom titaničitýmtzv. síranom titanylu. Přitom na každých 100 hmotnostných dielov sušiny sulfitových výluhov a/alebo cukrovzbavených sulfitových výpalkov v reakčnej zmesi připadá 2 až 35 hmotnostných dielov, s vý-hodou 12 až 22 hmotnostných dielov síranov uvedených kovových katiónov, uvažovaných akobezvodé soli, pr.ičom reakciou vyléčená zrazenina síranu vápenatého sa z reakčnej zmesioddělí. Základom přípravy koncentrátov stopových prvkov a/alebo sekundárných rastlinných živinsposobom podlá vynálezu je podvojný rozklad, ktorý je podraíenený tvorbou málo rozpustnéhosíranu vápenatého, čo možno pri značnom zjednodušení znázornit schémou:

CaSV + MeSO. » MeSV + CaSO. 4 4 kde CaSV je sulfitový výluh a/alebo cukrov zbavené sulfitové výpalky tzv. “šlempa" vo forměvápenatej soli a MeSO^ je síran stopového prvku a/alebo sekundárnej rastlinnej Živiny charakterizovanývyššou rozpustnosčou v reakčnom systéme než pri rovnakej teplote je rozpustnostsíranu vápenatého. Želaná reakcia - podvojný rozklad začne v sústave prebiehač vtedy, ked koncentráciasíranu vápenatého v roztoku bude odpovedat jeho súčínu rozpustnosti v reakčnom systéme.Súčin rozpustností síranu vápenatého vo vodě pri 25 °C je rovný Κβ = 6,2.10 \ V zaujme dosiahnutia potrebnej rýchlosti zrážania síranu vápenatého a najma v snahezískat tento v dobré fi 11rovate1 nej formě, je výhodné uskutočňovač reakciu pri zvýšenejteplote, pričom sa tiež zistilo, že koncentráciu sulfitových výluhov a/alebo výpalkovje osobitne výhodné volič v rozmedzí 10 až 30 hmotnostných percent sušiny. Sírany biogénnych prvkov, ktoré tvoria druhů základné reakČnú zložku možno přidávatdo reakčnej zmesi aj v tuhéj-kryštalickej formě, avšak z hlediska tvorby dobré spracovatel-ného sádrového kalu je výhodné tieto vnášat do reakcie vo formě vodných roztokov, alebovo formě suspenzií.

Reakciou vzniknutý kal síranu vápenatého možno od reakčnej zmesi oddělovat sedimentá-ciou, filtráciou alebo odstředěním. Osobitne výhodné je kombinovanie sedimentácie s násled-nou filtráciou či odstředěním zahuštěného sádrového kalu.

Kvapalné fázu po oddělení sádry možno upravit na požadované koncentráciu odpařenímvody pri atmosférickom alebo zníženom tlaku, alebo sa móže spracovat úplným odpařením vody 211287 3 do formy vodorozpustného práškového koncentrátu. Pre tento účel je výhodné používať niekto-rý z typov tzv. rozprašovacích susiarní.

Organokovové zlúčeniny-koncentráty stopových prvkov a/alebo prvkov sekundárných rastlin-ných živin připravené sposobom podlá vynáLezu raajú v porovnaní s dnes bežne používanými forma-mi celý rad předností. V pode sú úplné biologicky odbúrateíné. Sú vhodné tak pre zapravovaniedo pody ako aj pre foliárnu aplikáciu. Pri ich použití formou mimokoreňovej-fo 1íárnej apli-kácie sa zlepšuje zmáčavosč listov rastlín, v dósledku čoho sa dosahuje podstatné vyššiapřilnavosti biologicky aktívnych zložiek na povrch listovej plochy. Východiskovými surovinamina ich přípravu je vedlajší produkt-odpad z výroby celulózy alebo z kvasných procesov, ktorý-mi sa tento odpad čiastočne zhodnocuje, využitím ktorého sa podstatné zníži znečiséovanie ve-řejných recipientov a komplexnejšie sa využije dřevná hmota. Vzhladom na nízké výrobné nákla-dy a dostatok základnej suroviny, ktorá je ešte i dnes vo váčšine prípadov nepříjemným odpa-dom priemyslu celulózy, otvárajú sa možnosti pre použitie stopových prvkov a/alebo sekundár-ných rastlinných živin vo formě koncentrátov v širokej poInohospodárskej velkovýrobě.

Použitím prípravkov vyrobených sposobom podlá vynálezu sa do pódy vnášajú organické látkyvýrazné zlepšujúce strukturu pódy a tiež látky, významné z hladiska tvorby humusu. Prídavkomvačšiny prípravkov vyrobených sposobom podlá vynálezu do suspenzných a i niektorých roztoko-vých kvapalných hnojív sa zlepšujú ich fyzikálno-chemické a najma reologické vlastnosti· Kon-centráty stopových prvkov a/alebo prvkov sekundárných rastlinných živin připravené na bázelátok a sposobom podlá vynálezu sú v porovnaní s přípravkami vyrobenými na báze chelátotvor-ných látok typu EDTA, DTPA, HEDTA, DHEDDA ako i na báze vačšiny dnes používaných organome-talických zlúčenín tiež ekonomicky velmi výhodné.

Využitelnost biogénnych prvkov z koncentrátov připravených sposobom podlá vynálezu jemnohonásobné vysšia než z bežne používaných anorganických solí. Pri aplikácii koncentrátovstopových prvkov a/alebo sekundárných rastlinných živin do pódy sa znižuje možnost retrogra-dácie aplikovaného p i. Vačšina z koncentrátov připravených sposobom podlá vynálezu pósobíinhibične na koróztv. * esivitu vodných roztokov niektorých anorganických solí na bežne použí-vané kovové konstrukčně materiály /například v prostředí dusíkatých kvapalných hnojív připra-vovaných na bázó dusičnanu amonného a močoviny/. •F ž - .·

Nasledujúce příklady objasftujú, ale nijako neobmedzujú predmet vynálezu. Příklad 1 až 5 V laboratórnych podmíenkach sa pre potřebu vykonania návazných biologických skúšok připra-vili jednotlivé kvapalné koncentráty týchto biogénnych prvkov: horčíka, médi, zinku, železaa mangánu.

Pri skúškach sa používal výluh odpadajúci pri sulfitovom vaření celulózy, po jeho úpra-vě kvasným a fermentačným procesom, po oddestilovaní alkoholu a zahuštění. Takto získané sulfi-tové výpalky obsahovali 47,46 hmotnostnýcli percent sušiny a 2,10 hmotnostných percenť vápní-ka .

Pri príprave jednotlivých vzoriek, sa postupovalo tak, že k 100,00 g sulfitových výpalkovsa přidala navážka destilovanej vody a tiež výpočtom určené množstvo krystalického síranuhíogénneho prvku.

Potom sa reakčná zmes udržiavala pod spatným chladičom za miešania po dobu 1 hodinyna teplote 75 až 85 °C.

Po ochladnutí reakčnej zmes; na teplotu asi 50 °C sa vyléčená zrazenina síranu vápenaté-ho odfiltrovala. 2 1 1287 4

Navážky základných zložiek a tíež koncentrácía příslušného biogénneho prvku v jednotli-vých připravených vzorkách sú uvedené v tabulke: Příklad Navážky reakčných zložiek v g Koncentrácía biogénneho prvku v produkte v frmot. Z Sulf itové výpalky/47,46 2/ Destilo-vaná vo-da Množstvo a druh pou-žitého síranu I 100,0 368,0 12,92 g MgS0A.7H20 0,27 2 100,0 369,0 13,08 g CuS04.5H20 0,70 3 100,0 368,0 15,06 g ZnS04.7H20 0,71 4 100,0 368,0 14,57 g EeSO4.7H2O 0,61 5 100,0 370,8 11,69 g MnSO ,4H 0 0,60

Rozdělením síranu vápanetého vzniknutého pri reakcii sa v priemere získalo 460 g kva-palného koncentrátu a přibližné 9 g sušiny vápenatého vo formě CaSO^.2H2O. Příklad 6

Do vysokej kádinky o objeme asi 300 cm sa navážilo 4,2 g kysličníka titaničitého /TiO2/vo formě tzv. titanovej běloby, přidalo sa 5,4 g koncentrovanéj kyseliny sírovej, obsahujúcej95 X MH - H2SO^ a zmes sa za občasného dokladného premiešania tyčink»·' zahrievala na vařičiopatrenom azbestovou sietkou. Po zhustnutí sa reakčná zmes ovlhčila malým množstvom destilo-vanej vody a po asi 2 hodinách zahrievania a takmer úplnom opíitovnom odpaření sa nechalavolné vychladnuti. Po vychladnutí sa reakčná zmes - odparok·za 1ia1 250 cm studenej destilo-vanej vody. V dosledku úplného rozkladu kysličníka koncentrovanou kyselinou sírovou získalsa rozpuštěním takmer číry roztok oxisíranu titaničitého. 1 3

Do druhej kádinky o objeme asi 600 cm sa předložilo 100,0 g zahuštěných sulfítovýchvýpalkov rovnakého zloženia ako v príkladoch 1 až 5. K navážke sulfítových výpalkov sa přida-lo 125,0 cm^ studenej destilovanej vody /teploty cca 25 °C/. Po zhomogenizovaní výpalkovs vodou sa k připravenému roztoku tmavohnedej farby přidal celý objem vodného roztoku síranutitanylu, připraveného reakciou Ti02 s kyselinou sírovou. Zmes sa raiešala přibližné hodinua potom sa z nej filtráciou oddělil kal vylúčenej sádry.

Uvedeným spósobom sa připravilo přibližné 450 g roztoku obsahujúceho asi 0,52 hmotnost-ných % titanu. Premytím a vysušením filtračného koláca sa získalo 8,4 g CaSO^,2H2O.

Príklad7

Rastliny hrachu odrody Pironette sa nechali rást v skleníku v deficitnej pode na mangán,do ktorej sa před vysadením semien přidal živný roztok NPK a v jednom případe aj mangán voformě Mn-koncentrátu připraveného spósobom podlá vynálezu v dávke odpovedajúcej 15 kgMn.ha \ Rastliny sa udržovali v skleníku s kombinovanou zálievkou vody a za 32 dní od zalo-ženia pokusu sa zistovala postmortálna dížka rastlín a hmotnost suchej nadzemnej hmoty. variant pos tmort, . dížka hmotnos t 1 rast v cm v X v g v X NPK 16,4 100 0,580 100 NPK +Mn 17,1 104,3 0,653 112,6

Príklad8

Rastliny ovsa odrody Diadém sa pěstovali v pode deficitnéj na med, do ktorej sa předvysadením semien přidal živný roztok NPK a v jednom případe aj med vo formě přípravku pripra- 5 2 1 1287 veného sposobom podlá vynálezu v dávke odpovedajúcej 18 kg Cu-ha \ Rastliny sa udržovaliv skleníku s kontrolovanou zálievkou vody a za 32 dní od založenia pokusu sa zisčovala post-mortálna dlžka rastlín a hmotnost suchej nadzemnej hmoty.

Variant postmort. dlžkav cm % hmotnostv g/nádoba % NPK 2 7,06 100 0,890 NPK + Cu 29,80 110,1 '0,971 100109, 1 Příklad 9

Vyrovnaný porast oz. pšenice odrody Grana vo fáze stlpkovania sa folíárne přihnojil du-síkatým roztokom DAM-390 v dávke odpovedajúcej 30 kg N . ha a jednak zmesou dusíkatého roz-toku a skúšaného horečnatého koncentrátu připraveného sposobom podlá vynálezu z MgSO^ azahuštěných sulfátových výpalkov, v dávke odpovedajúcej /30 kg N + 6 kg Mg/ . ha \ ZvýŠenieúrody zrna dosahovalo 117,5,resp. až 141,5 Z.

Variant úrodazrna t.ha 1 Z k o n t r c l a 3,77 100 30 kg N 4,44 117,5 30 kg N + 6 kg Mg 5,34 141,6 Příklad 10

Cukrová řepa odrody Dobrovická "A” na pode. s nedostatkem horčíka sa foliárne přihnojila22,6, jednak použitím koncentrátu obsahujúceho hořčík zo síranu horečnatého a zahuštěnéhosulfátového výluhu sposobom podja vynáJezu v dávke odpovedajúcej 6 kg Mg.ha a jednakkieseritom, rozmetávaním tuhého tuvriva v dávke odpovedaj úce j 30 kg Mg.ha \ Pri zbere sazaznamenala úroda buliev, výkon.·) ' kvalitativně analýzy na obsah cukru a vypočítal výnosrafinády /tab. /. Úroda buliev ·; oboch případech prihnojenia sa zvyšovala oproti kontroleviac ako o 4 %, výnos rafínádv siúpol oproti kontrole po skúšanom hnojivé o 14,4 %, po kie-serite o 3,4 %.

Variant úroda bulíev výnos rafinády t.ha Z t. ha 7. kontrola 5,41 100 5,85 100 skúš. hnojivo 6 kg Mg.ha 1 5,67 104,8 7,05 119,6 kieserit 30 kg 5,66 104,5 6,36 108,7 Příklad 11

Rastliny kukuřice, hybrid TO - 510 sa nechali rásf na pode s nedostatkom zinku, do kto-rej sa před vysíatím semien přidal živný roztok NPK a v jednom případe taktiež zinok vo forměZn-koncentrátu připraveného sposobom podlá vynálezu v dávke odpovedajúcej 17 kg Zn ha \Rastliny sá udržovali v skleníku skontrolovanou zálievkou vody a za 3 dni od založenia pokususa zistila hmotnosti suchej nadzemnej hmoty.

Variant Hmotnósť suchej hmoty

v g/nádoba Z

NPK NPK + Zn 1,63 1,72 100 105,5 211287 6 Příklad 12

Vyrovnaný porast oz, pšenice odrody Slávia sa vo fáze počiatku stípkovanía foliárne při-hnojil Mg-koncentrátom p r ipravt^g^m rea-kciou MgSO^ a zahuštěných sulfitových výpalkov spósobompodlá vynálezu v dávke odpovedajúcej 6 kg Mg.ha . Indikáciou účinku bola úroda zrna v porovnání s.neprihnojovanou kontrolou.

Variant úroda zrna t.ha"1 7. kontrola 5,15

Mg-koncentrát 5,61 100109 , 1 Příklad 13

Kultura jabloně, odroda Starking, rok 1980, lokalita Dunajská Středa - Búšlak. Jednorá-zovou pódnou aplikáciou Fe-koncentrátu připraveného spósobom podlá vynálezu v dávke 500 g kujednému stromu a 4-násob. aplikáciou postreku v koncentrácii 0,4 % sme zistili kuratívnyefekt /postupné zazeleňanie vegetatívnych orgánov/ a následovně prírastky úrody jablk v pře-počte na 1 ha.

Variant Pódna aplikácia Folíárna aplikácia Úroda 7 Úroda % v t.ha v t. ha 1

Neoš etřená kontrola 17,76

Fe-koncentrát 31,63 Příklad 14 100,00 17,76 100,00 178,12 27,75 156,25

Kultúra - vinna réva, rok 1979, odroda Muller Thurgau, lokality Vištuk, okr. Bratislava--vidiek a Vrbové, okr. Trnava, pri pódnej aplikácii 200 g Fe - koncentrátu podlá vynálezuku 1 kru révy sme zistili kuratívny efekt a zvýšeníe úrody hrozná.

Variant Úroda t. ha Vištuk Z 1 Vrbové Úroda- 1 t.ha % Kontrola 6,280 100,00 7,400 100,00 Fe-koncentrát 6,580 104,77 10,440% 141 ,08 klad 15 Kultúra - vinna réva, r. 1980, odroda Muller Thurgau, lokalita Vištuk, okr. Bratislava vidiek. Réva s vizuálně diagnostikovanou karenciou Fe /typická chloróza - fyziologické žltnutievegetatívnych orgánov z nedostatku Fe v rastl. pletivách/. Po 4-násobnej aplikácii Fe-koncen-trát vyrobený sposobom podlá vynálezu v koncentrácii 0,4% potrekom na list spolu s pesti-cídnymi přípravkami sme zístTlí kuratívny efekt /postupné zazelenanie rastl. pletiv/ a prí-rastok úrody hrozná o 18,8 % voči néosetrenej kontrole, pričom sme nezistili zhorŠeniekva1i tatívnych parametrov.

Claims (1)

1. 7 2 1 1287 Var iant Oroda hroznáv t.ha 1 Neošetrená kontrola Fe-koncentrát 6,70 7,96 100 1 í 80 PREDMET VYNÁLEZU Sposob přípravy koncentrátov stopových prvkov alebo sekundárných rastlinných živinvhodných pre výživu a/alebo na liečenie rastlín, obsahujucich jeden alebo kombináciu viace-rých stopových prvkov a/alebo sekundárných rastlinných živínřvyznačený tým, že sulfitovévýluhy a/alebo cukrov zbavené sulfitové výpalky, tzv. "šlerapa", odpadajúce pri výrobě krmné-ho droždia vo formě vápenatej soli, obsahujúce 5 až 60 hmotnostných % sušiny, s výhodou10 až 30 hmotnostných % sušiny, sa pri teplote 10 až 105.°C, s výhodou pri teplote 50 až85 °C, podrobí chemickej reakcii so síranom horečnatým a/alebo železnatýra a/alebo zinočna-tým a/alebo mednatým a/alebo manganatým a/alebo kobaltnatým a/alebo titanitým a/alebo oxisí-ranom titaničitým tzv. síranom titanylu, pričora na každých 100 hmotnostných dielov sušinysulfitových výluhov a/alebo cukrov zbavených sulfitových výpalkov v reakčnej zmesi pripádajú2 až 35 hmotnostných dielov, s výhodou 12 až 22 hmotnostných dielov, síranov uvedených kovo-vých katiónov, uvažovaných ako bezvodé soli, pričom reakciou vylúčená zrazenina síranu vá-penatého sa z reakčnej zmesi oddělí. Severografia, n. p., závod 7. Most