CS229411B1 - Stimulator for growth of plants and/or woods and method - Google Patents

Description

POPIS VYNALEZU

K AUTORSKÉMU OSVĚDČENI U ČeskoslovenskaSOCIALISTICKÁREPUBLIKA< 19 )

(22) Přihlášené 13 04 82(21) (PV 2576-82) 229411 (II) (Bl) (51) Jnt Cl.3A 01 N 31/00 W Zverejnené 27 05 83

ÚftAD PRO VYNÁLEZY

A OBJEVY (45) Vydané 15 04 86 MACHO VENDELÍN ing. DrSc., NOVÁKY, ŠINGLIAR MICHAL doc. ing. CSc.,PRIEVIDZA, KRČMÁR JOZEF ing., ŽIAR nad Hronom, HUDEC JOZEF ing. CSc.,NITRA, HUDEC JÁN ing. CSc., VÍGÍAŠ (54) Stimulátor rastu rastlín a/alebo dřevin a spósob jeho výroby 1

Vynález sa týká fyziologicky aktívnych látok přejavujúcich sa stimulováním rasturastlín i dřevin a sp8sobu ich výrob, ako vedlajjšieho produktu z médií, umožňujúcichhlavně povrchová úpravu hliníka.

Fytohormónom, či stimulátorom, teda fyziologicky aktívnym látkám v rastlinnej výroběi v lesníckej praxi sa už dávnejšie venuje pozornost. Rastové regulátory přírodně i synte-tické nadobúdajú čoraz vačší význam [Kutina J.: Regulátory rustu a jejich využití v zeměděl-ství a zahradnictví, Státní zemědělské nakladatelství, Praha (1977)7) K rastovým regulé-torom povahy stimulátorov, resp. promátorov patria auxiny, auxinoidy, gibereliny a cytolei-niny, povahy retardantov a inhibítorov sú fenolické a terpénoidné látky a připadne etylén.

Rastové regulátory mfižu mať rčzne chemické štruktúry [Wegler R.: Chemie der Pflanzen-echutz - und Schadlingsbekampfungsmittel, Band 4. Springer Verlag, Berlín - Heidelberg - NewYork (1977); Apel P., Natr L.: Biochem. Physiol. Pfl. 1976. 169]. Ich všeobecným problémomje nedostatok informácií o mechanizme ich chemického, biochemického, biologického, resp.fyziologického pdsobenia, z čoho nezriedka rezultuje aj nedostatočná reprodukovatelnosťpokusov.

Potom skutočnosť, že sa celkový komplexný vplyv rastových regulátorov, z nich zvlášťstimulátorov rastu ťažko sleduje, lebo ide o mimoriadne nízké množstvá a aplikované koncen-trácie, ktoré sú neztriedka pod hranicou citlivosti dostupných analytických metod a navýšeich systematické sledovanie je časové příliš náročné. V neposlednom řade nevýhodou je skutočnosť, že ide o látky technicky i surovinové ťažko dostupné, čo z technicko-ekonomickéhohTadiska znemožňuje ich širšie aplikácie v poTnohospodárskej alebo lesnickéj praxi. Pozoru-hodným riešením surovinovej dostupnosti a dostatku je nájdenie spfisobu výroby takýchto fy- 229411 229411 2 biologicky aktívnych látok oxidáciou destilačných zvyškov z výroby furfuralu (aut. osv. ZSSR539 573), ěalej využitie vedl’ajšíoh produktov z výroby cyklohexanónu a cyklohexanolu z oxi-dácie cyklohexénu (čs. autorské osv. 220 936), ako aj maleínanhydridu, kyseliny maleinoveja jej solí (čs. aut. osv. 226 518) a v neposlednom radě kyseliny jantárovej (Blagoveščen-skij, Rachmanov: Eiochimičeskaja příroda povyšenija urožajnosti a pomoščju jantarnoj kislo-ty. IzdateTstvo moskovskogo universiteta (1970)). Příprava kyseliny jantárovej je těch-nicky náročná a navýše je nutné hl’adať Salšie zdroje. A tak přednosti známých stimulétorov 'rastu rastlín a dřevin využívá a nedostatky rieši stimulótor a spdsob jeho výroby podl’atohto vynálezu.

Podl’a tohto vynálezu stimulótor rastu rastlín a/alebo dřevin na báze organickýchkyselin a/alebo vodorozpustných solí organických kyselin, vo formě vodných roztokov,suspenzie alebo tuhej látky pozostáva, počítané ako sušina, z 9 až 35 % hmot. kyselinyfuinárovej, 60 až 91 % % hmot. kyseliny jantárovej, 0,1 až 5 % hmot. aspoň jednej z dikarbo-xylovýoh kyselin zo skupiny kyselina glutárová, kyselina adipová, kyselina malónová, kyse-lina maleínová, kyselina oxálová, a/alebo ich alkalických alebo amonných solí.

SpSsob výroby stimulátora rastu rastlín a/alebo dřevin sa uskutočňuje tak, $e na ano-dická oxidáciu, spravidla spojená s vyfarbovaním oxidovanej vrstvy, sa aplikuje elektrolytobsahujáci okrem obvyklých komponentov tiež kyselinu maleínovu a spravidla minerálnu kyse-linu, pričom po spotrebe aspoň 70 % kyseliny maleínovej sa vzniknutá sástava obsahujúcav podstatě vodný roztok a/alebo suspenziu zmesi dikarboxylových kyselin oddělí, a s výhodouďalej upravuje, ako zakoncentrovaním, sušením, zrieáovaním, neutralizáciou. , Výhodou stimulátora rastu rastlín a/alebo dřevin podl’a tohto vynálezu je praktickyjeho zdravotná nezávadnost, takže je možné s ním 1’ahko manipulovat, výborná skladovatel-nosť, tak, že sa m8že ukladať do zásoby na viac rokov. Potom technická dostupnost, leboide fakticky o vedlajší produkt, dosial’ technicky a ekonomicky áalej nezhodnocovaný z výrobyhliníkových výrobkov, res. úpravy povrchov hliníkových výrobkov anodickou oxidáciou. Ďalžouvýhodou je dostatočná rozpustnost vo vodě, pričom táto možno áalej zvýšit převedením dikar-boxylových kyselin na soli. To všetko umožňuje tiež ioh dobrá transportovatel’nosť do zrnin,p8dy, korienkov, rastlín ap., čo sa prejavuje ich uspokojivo reprodukovateTnou áčinnostou.

Obsah jednotlivých komponentov stimulátora rastu podl’a tohto vynálezu kolíše v uvede-ných hraniciach v závislosti od doby aplikácie v elektrolyte anodickéj oxidácie, áalej odkoncentráoie dalších přísad, ako kyseliny sírovej ap., ako aj spSsobu a teploty finálnejúpravy, napr. sušením. Vplyv komponentov, až na přísady popola, ktorého však bývajá zlomkypercenta, je synergický. Najmenej vhodným komponentou z hygienického hl’adiska je kyselinaoxálová, ktorej obsah však spravidla nepřesahuje desatiny percenta.

Preto spravidla nie je zapotreby získané kaly z anodiokej oxidácie hliníka rafinovat.

Je možné použit na aplikáoiu priamo kaly najlepěie po áalšom zriedení vodou alebo až po čia-stočnom alebo áplnom vysušení. Stimulátor sa však aplikuje najčastejšie vo formě vodnýchroztokov.

To však vylučuje použitie aj vo formě kalov, koncentrovanéj suspenzie alebo dokoncevysušenej zmesi dikarboxylových kyselin, pričom funkciu rozpúštadla fakticky následné vyko-ná napr. dažáová voda, voda zachytená v p8de, v rastlinách ap., resp. aplikovaná voda, napr.v kvapalných hnojivéch. Stimulátor možno přidávat aj ako komponent do moriaoich roztokov,připadne ako přísady, nielen do hnojív vo formě prášku, ale zvlášt do kvapalných hnojív,do pestioídov ap.,'pričom ho možno aplikovat jednorázové alebo viacnásobne. Třeba všakdbát, aby sa neaplikoval v příliš vysokých koncentráoiách.

Najčastejšie ako najvhodnejšie sá vodné roztoky s^koncentráciou zlomku percenta sti-mulátora, napr. kioncentrácie poriadku 1.10'^ až 1.10 % hmot. 3 229411

Používaný elektrolyt na anodickú oxidáciu hliníka tvoří spravidla polykomponentnývodný roztok, obsahujúci maleinanhydrid, hlavně však kyselinu maleinovú, přísady zvyšujúceelektrická vodivost elektrolytu, ako sú organické a najma minerálně kyseliny, ako kyselinasírová, kyselina trihydrogénfosforečná, Sálej anorganické soli kýslíkatých i bezkyslíkatýchkyselin, připadne povrchovoaktívne látky, farbivá ap.

Pod pojmom oddel’ovania vzniknutej sústavy sa rozumie jednoduchá izolácia vodnej sústa-vy (roztoku, suspenzie, kalov ap.) z prostredia anodickej oxidácie, resp. z aparatúry za- „ bezpečujúcej anodickú oxidáciu. Takto izolovaná sdstava sa m8že priamo aplikovat ako sti- mulátor rastu, pričom sa m6že Sálej vodou zriediť na požadovaná koncentráciu, napr. aspoňdo stupna úplného rozpustenia zmesi,dikarboxylových kyselin. Z aplikačných, ale aj přepravných dflvodov je vhodné izolovaná sústavu zakoncentro-vévať, eventuálně až vysušit. Napokon je možné izolovaná sústavu v niektorom stupni spra-covania aspoň sčasti neutralizovat, najma hydroxidem alebo hydroxidmi alkalických kovov,připadne hydroxidom amonným. Takúto úpravu je možné urobit jednak v nadvaznosti na výrobustimulátora anodickou oacidáciou alebo bezprostředné před aplikáciou, napr. aspoň čiastočnouuvedenou neutrál!záciou zriedeného vodného roztoku. fialšia charakteristika stimulátora rastu, spísobu jeho výroby, ako aj aplikácie a vý-hody sú zřejmé z príkladov. Příklad 1 Súčastou elektrolytu pri anodizačnej oxidácii hliníkových materiálov (postup Coloduranodizačnej povrchovej úpravy) okrem vody, kyseliny sírovej a případných dalších komponentovje hlavně maleinanhydrid, resp. kyselina maleínová. V anodizačnom procese sa v oxidovejvrstvě hliníka zabudovává uhlík a iné redůkčné splodiny, vznikajúce pri redukčných, resp.oxidačno-redukčných reakciách elektrolytu, ktoré sčasti spSsobia aj vyfarbenia oxidovejvrstvy, napr. do typických bronzových odtieňov.

Redukciou elektrolytu a navýše pritomnosťou kyseliny sírovej sa maleinanhydrid, resp.kyselina maleínová, izomerizuje na kyselinu fumárová a štiepi na nižšie dikarbonové kyseli-ny a ďalšie produkty z rozpadu. Tieto produkty znižujú vodivost elektrolytu, resp. zvyšujúelektrický odpor, a preto sa odstraňujú z elektrolytu najma vychladzovaním pri teplotách10 až 12 °C ako vedl’ajšie produkty vo formě kalov alebo po vysušení vo formě tuhých čas-tíc, připadne po neutralizácii hydroxidmi alkalických kovov alebo amoniaku vo formě vodnýchroztokov alkalických alebo amonných solí, resp. po vysušení ako tuhých soli, hlavně dikarbo-xylových kyselin. Získaný vodný roztok a suspenzie kalov po vysušení dává tuhá látku tohto zloženiaa vlastností: teplota topenia = 223 až 229 °C; • číslo kyslosti = 945,5 mg KOH/g; obsah popola = 0,05 % hmot., emisné spektrum potvrdzuje přítomnost železa, vápnika a horčíka; kyselina fumárová = 28 % hmot.kyselina jantárová = 66 % hmot.kyselina glutérová = 1 % hmot. zmes kyseliny ma- leínovej a oxálovej = 4 % hmot. zmes karbonových kyselin = 0,8 % hmot. 229411 Příklad 2

Postupuje sa podobné ako v příklade 1, len s tým řozdielom, že časť expozície elektro-lytu v anodickéj oxidáoii je přibližné o 15 % kratšia, pričom sa kaly zahustia a získá satuhý produkt týchto fyzikálno-chemických vlastností a zloženia: obsah vody (metodou podl’a K. Fischera) = 15,85 % hmot., obsah popola v ρβvodnéj vzorke = 0,002 %, pričom pozostáva zo zldčenín železa a vápnika;

Zloženie organickéj časti: obsah kyseliny fumárovej = 19,9 %; obsah kyseliny jantárovej = 79,2 obsah kyselin oxálovej, maló-novej, glutárovej a adipovej =celkom = 0,9 % hmot.

Rozpustnost tuhého produktu vo vodě: pri 10 °C = 5,36 g/100 g vody; pri 20 °C = 6,84 g/100 g vody; pri 30 °G = 7,59 g/100 g vody. Příklad 3 V nádobových pokusoch pod fytotrónom do zmesí po 300 g zeminy a 300 g piesku sa použijekonStantné hnojenie: 0,2 g N : 0,132 g P : 0,132 K vo formě týchto hnojív: močovina; fosfo-rečnan močoviny; kryšt. chlorid draselný; 0,2 g uhličitan horečnatý a 0,2 g uhličitan vá-penatý.

Na výsev sa použije po 20 zrn jarného jačmeňa odrody Favorit. V 1. variante sa použije Ψ o nemorenjr jačmen, v 2. variante zrno mořené počas 24 h pri teplote miestnosti v 20 cmJ vod-ného roztoku tuhého produktu izolovaného a Specifikovaného v příklade 2 o konc. 0,015 %hmot.; v 3. variante o konc. 0,02 % hmot.; v 4. variante o konc. 0,02 % hmot. amonnýchsolí tuhého produktu Specifikovaného v příklade 2 a v 5. variante o konc. 0,02 % hmot.vodných solí tuhého produktu Specifikovaného v příklade 2. Doba zberu je 2 týždne povzídení. Dosiahnuté výsledky sú v tabuTke 1.

Tabulka 1

Variant Počet rastlín VýSka rastlín (cm) Hmotnostnadzemnéjčastirastlín Cg) Hmotnostkorenovejsústavy Cg) 1 18 16,15 3,93 0,24 2 18 19,76 4,65 0,27 3 19 20,15 5,08 0,30 4 20 18,94 5,06 0,30 5 18 19,18 4,60 0,27 5 229411 Příklad 4

Vysušené kaly z anodickej oxidácie hliníka májů toto zloženie (% hmot.): sušina = = 97,15; popol = 0,042 (emisně spektrum ukazuje na přítomnost vápnika, horčíka a železa);kyselina jantárová = 83,7, kyselina fumárová = 11,5; kyselina adipová = 2,2; kyselina • oxalová = 0,1; kyselina maleínová - 0,01; kyselina malónová = 0,01.

Pre porovnanie sa zoberie čistá kyselina jantárová (obsah popola <0,01 % hmot., ky- » seliny glutárovej = 0,1 hmot.; vody = 0,2 % hmot.). ♦ ··

Pokusy morenia jačmeňa odrody Favorit sa urobia ako vo variante 3 příkladu 2, pričomvšak sa jačmeň moří jednak čistou kyselinou jantárovou a jednak vysušenými kalmi. Preporovnanie sa preveruje aj nemorený jačmeň. Vo všetkých troch sériach je počet rastlínpo 19, výška rastlín z nemoreného jačmeňa je 16,22 cm, hmotnost nadzemnéj časti 3,94 ga hmotnost koreňovej sústavy 0,24 g. V sérii s kalom výška rastlín je 20,07 cm, hmotnostnadzemnej časti 5,06 g a koreňovej sústavy 0,29 g. V sérii s čistou kyselinou jantárovouvýška rastlín je 19,26 cm, hmotnost nadzemnej časti 4,35 g a hmotnost koreňovej sústavy0,27 g. Příklad 5 o

Maloparcelový pokus (velkost parceliek 15 m x 4 opakovania), kde sa odskúšavajú kalyz anodickej oxidácie hliníka Specifikované v příklade 4 na silážnu kukuricu (hybrid C-250).Predplodinou bola kukurica. Hnojenie NíPgO^KgO dosahuje 90:90:120 kg/ha. Morenie po 2 kgkukuřice (zrna) sa robí 3 dni tak, že 24 h sa osivo máča v pracovnom roztoku kalov, potomsa vysuší a sadí. Zásobný roztok sa připraví tak, že 0,3 g sušiny kalov sa rozpustí v 1litri dažňovej vody a neutralizuje sa s 228 mg hydroxidu sodného. Z tohto zásobného roztokusa zoberie 100 cm'$ a přidáním 1 000 cm^ vody sa připraví pracovný roztok na morenie 1 kgzrna. Vysušené zrno sa sadí ručně, do sponu 50x20 cm, vzchádzanie je po 38 dňoch a poňalších 125 sa zberé. Úroda nadzemnej biomasy (v t.ha-’) je Uvedená v tabulke 2.

Tabulka. 2

Variant Výš- Počet Hmotnost % Hmotnost % Sušina % ka rastl. silážněj odlište- silážnej (cm) zo 4 hmoty bez ných hmoty bez opakovaní klasov klasov klasov zrno nemo- rené 192 360 23,62 100 1,75 100 8,45 100 zrno moře- né 207 360 24,87 105,3 1,87 106,9 9,63 114

Claims (2)

1. 6 229411 PHEDMET VYNÁLEZU Stimulátor rastu rastlin a(alebo dřevin na báze organických kyselin a/alebo vodo-rozpustných solí organických kyselin, vo formě vodných roztokov, suspenzie alebo tuhej látky,vyznačujáci sa tým, že stimulátor pozostáva, počítané ako sušina, z 9 až 35 % hmot. kyselinyfumárovej, 60 až 91 % hmot. kysliny jantárovej, 0,1 až 5 % hmot. aspoň jednej z dikarboxy-lových kyselin zo skupiny kyselina glutárová, kyselina adipová, kyselina malónová, kyselinamaleínová, kyselina oxálová, a/alebo ich alkalických alebo amonných soli.
2. 2. SpOsob výroby stimulátora rastu podl’a bodu 1, vyznačujúci sa tým, že na anodickáoxidáciu, spravidla spojená s vyfarbovaním oxidovanej vrstvy sa aplikuje elektrolyt obsahu-jáci okrem obvyklých komponentov tiež kyselinu maleínová a spravidla minerálnu kyselinu,pričom po spotrebe aspoň 70 % kyseliny maleínovej sa vzniknuté sástava obsahujáca v podsta-tě vodný roztok a/alebo suspe ziu zmesi dikarboxylových kyselin oddělí, a s výhodou áalejupravuje, ako zákoneentrovaním, sušením, zrieáovaním, neutralizáciou.