PL248118B1

PL248118B1 - Sposób wytwarzania preparatu zawierającego przyswajalne żelazo i zastosowanie preparatu zawierającego przyswajalne żelazo w uprawie roślin

Info

Publication number: PL248118B1
Application number: PL445709A
Authority: PL
Inventors: Karolina Bakalorz; Hubert KARDASZ; Hubert Kardasz; Marlena Grzanka; Nikodem Kuźnik; Krzysztof Ambroziak
Original assignee: Intermag Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2023-07-29
Filing date: 2023-07-29
Publication date: 2025-10-20
Also published as: PL445709A1

Abstract

Zgłoszenie dotyczy sposobu wytwarzania preparatu zawierającego przyswajalne żelazo, stanowiącego glukonian żelaza, w postaci cieczy lub po wysuszeniu w postaci stałej, który charakteryzuje się tym, że do reaktora wypełnianego wodą, dodaje się przy ciągłym mieszaniu czynnik kompleksujący w postaci kwasu glukonowego lub laktonu kwasu glukonowego lub soli kwasu glukonowego, w takiej ilości, aby utworzyć roztwór o stężeniu do 50% wagowych oraz ewentualnie dodaje się wodorotlenek alkaliczny, w stosunku molowym wodorotlenek alkaliczny: czynnik kompleksujący 1:1 — 1:2, utrzymując temperaturę w zakresie 25°C — 45°C. Następnie dodaje się sól żelaza(II) w postaci siarczanu(VI) żelaza(II) lub chlorku żelaza(II), w stosunku molowym żelazo: czynnik kompleksujący 1:1 — 1:4 w przeliczeniu na zawartość żelaza w soli żelaza(II), po czym pod lustro roztworu dodaje się roztwór nadtlenku wodoru w stosunku molowym żelazo: nadtlenek wodoru 1:1 — 2:1 porcjami, nie więcej niż 300 kg/h. Zgłoszenie dotyczy także zastosowania preparatu w uprawie roślin, korzystnie z grupy obejmującej zboża, warzywa, owoce, rośliny motylkowe, rośliny okopowe, rośliny oleiste i rośliny ozdobne, w celu uzupełnienia niedoborów żelaza, samodzielnie lub w mieszaninie z innymi składnikami nawozowymi. Preparat w formie sypkiej podaje się roślinom, po rozpuszczeniu w wodzie, a preparat płynny rozcieńcza się. Preparat jest podawany roślinom dolistnie lub dokorzeniowo, w dawce uwzględniającej wymagania pokarmowe uprawianej rośliny i uwzględniającej ilość żelaza obecnego w glebie lub używa się do zaprawiania nasion.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania preparatu zawierającego przyswajalne żelazo, stanowiącego glukonian żelaza i jego zastosowanie w uprawie roślin, a zwłaszcza w uprawie doglebowej, w glebach zasadowych.

W procesach fizjologicznych roślin żelazo odgrywa ważną rolę: wpływa na syntezę chlorofilu, na proces fotosyntezy i bierze udział w procesach oddychania tkankowego. Jak opisano w publikacji A. Kabata-Pendias, Trace elements in soils and plants, Boca Raton, Taylor & Francis, 2011 oraz J.F. Ma, H.Q. Ling, Iron for plants and humans, Plant Soil, 325, 2009, 1-3, mimo, że zawartość żelaza w glebach wynosi około 3,5%, to pierwiastek ten często występuje w postaci nierozpuszczalnych substancji, a przez to niedostępnych i nieprzyswajalnych przez rośliny. W napowietrzanych glebach o fizjologicznym zakresie pH, stężenia jonów Fe³⁺ i Fe²⁺ wynoszą poniżej 10^-15 M. Wynika to z faktu tworzenia się trudno rozpuszczalnych wodorotlenków, oksywodorotlenków i tlenków żelaza. W wyniku niedoborów Fe w roślinach, spada produkcja oraz jakość plonów i owoców. Te deficyty wstępują w około 30% gleb na całym świecie. Obszary na świecie, w których wstępują niedobory żelaza w glebach są stosunkowo rozległe i są związane z występowaniem tam gleb wapiennych, zasadowych lub innych specyficznych np. manganowych. Czynnikami wpływającymi na niedobór żelaza w roślinach są między innymi: niskie temperatury gleby panujące w okresie wczesnowiosennym, utrudniające pobieranie wody i składników pokarmowych przez system korzeniowy roślin, ale zwłaszcza zasadowy odczyn gleby, o wartości pH powyżej 6,5. Spośród roślin dużą wrażliwością na niedobór żelaza charakteryzują się niektóre warzywa, takie jak papryka, pomidory, sałata, szpinak, ale także różne drzewa i krzewy owocowe.

W publikacji M. Łuczyński, A. Kudelko, pt.: Chelaty mikroelementowe w rolnictwie, Interdyscyplinarne Badania Młodych Nauk., 2020, 75-85, opisano, iż obecnie można wyróżnić 3 typy nawozów, których celem jest uzupełnienie niedoborów mikroelementów: sole nieorganiczne np. siarczany(VI), kompleksy organiczne oraz syntetyczne chelaty. Słaba stabilność siarczanu(VI) żelaza(II) w glebach o wartości pH powyżej 6,5 przyczynia się do częstszego nawożenia mikroelementami związanymi środkami kompleksującymi lub chelatującymi. Ponadto stosowanie stabilnie związanych mikroelementów, daje lepsze rezultaty w tworzeniu mieszanin zbiornikowych, wieloskładnikowych. Brak stabilności w warunkach glebowych stosowanego środka zawierającego żelazo, umożliwia tylko nawożenie dolistne, gdyż niezwiązane żelazo w kwaśnych glebach może tworzyć toksyczne dla roślin związki glinowo-żelazowe, a z kolei w zasadowych tworzyć nierozpuszczalne i niedostępne formy. Brak odpowiedniego zaopatrzenia rośliny w żelazo skutkuje niedoborami, które obserwuje się w postaci charakterystycznej chlorozy na pierwszych młodych liściach. W celu zapewnienia odpowiedniej ilości mikroelementu, należy zastosować dawkę i częstotliwość stosowania nawozu zawierającego pierwiastek, uwzględniając stopień jego niedoboru w roślinie, jej zapotrzebowanie na dany mikroelement a także formę używanego preparatu.

Znany jest z opisu patentowego PL184745 B1 sposób wytwarzania środka nawozowego, zawierającego przyswajalne żelazo, przeznaczonego do nawożenia dolistnego i doglebowego roślin. Środek ten można łączyć z innymi składnikami nawozowymi i uzyskiwać stabilne roztwory użytkowe. Sposób wytwarzania środka nawozowego charakteryzuje się tym, że proces rozpuszczania soli żelaza, dogodnie siarczanu żelaza, prowadzi się w warunkach silnie redukujących, w których żelazo występuje wyłącznie w postaci dwuwartościowej, przy czym sole żelaza wprowadza się do zawierającego domieszki substancji aktywizującej, przykładowo hydroksyloaminy, wodnego roztworu kwasów lignosulfonowych i/lub ich soli, które będąc naturalnym kompleksonem również w sposób naturalny oddziałują na kation żelaza. Następnie otrzymany roztwór tak skompleksowanego żelaza poddaje się procesowi sedymentacji i oddzielenia osadu w celu ustabilizowania kompleksu. Proces prowadzi się w obecności dodatku substancji zmniejszającej napięcie powierzchniowe.

Z opisu patentowego PL190933 B1 znany jest sposób wytwarzania środka nawozowego, stanowiącego schelatowane żelazo, korzystnie krystalicznego, przez rozpuszczenie w wodzie soli żelaza dwuwartościowego i substancji chelatujących oraz ich zmieszanie. W procesie wykorzystuje się co najmniej 2 substancje chelatujące i najpierw wytwarza się co najmniej jedną z soli sodowych kwasu etylenodwuaminoczterooctowego (EDTA) i/lub jego pochodnych. W trakcie tworzenia się tej soli dodaje się do niej, aż do uzyskania klarownego roztworu, kolejną substancję chelatującą - monoetanoloaminę, wchodzącą również w reakcję z kwasem grupy etylenodwuaminoczterooctowym. Następnie niemal natychmiast po zakończeniu reakcji wprowadza się do roztworu wodny roztwór soli żelaza, korzystnie siarczan żelazawy i po schelatowaniu jonu Fe²⁺ doprowadza się odczyn pH roztworu do ustabilizowanego poziomu 4 - 4,7, korzystnie za pomocą kwasu mlekowego i/lub kwasu cytrynowego i ewentualnie suszy rozpyłowo.

Z opisu patentowego CN103011908 B, znany jest sposób wytwarzania preparatu zawierającego glukonian żelaza(II) oraz surfaktant (etoksylowany trisiloksan), przeznaczonego do stosowania dolistnego w celu odżywienia roślin. Glukonian żelaza otrzymywany jest poprzez dodanie pyłu żelaza do roztworu kwasu glukonowego lub glukonolaktonu i reakcję w 100°C, filtrację, a następnie wydzielenie produktu poprzez krystalizację.

Wynalazek opisany w zgłoszeniu patentowym JPH11157968 A ujawnia środek nawozowy, przeznaczony do utrzymania koloru liści trawnika, zawierający jako składnik aktywny glukonian żelaza. Uzyskuje się go poprzez reakcję w wodzie soli żelaza (siarczanu żelaza, azotanu żelaza, chlorku żelaza) z kwasem (kwas octowy, kwas cytrynowy, kwas mlekowy, kwas glukonowy), z dodatkiem wapna gaszonego, z następczą filtracją. Środek nawozowy jest w postaci wodnego roztworu o pH 2,0 - 4,5 i zawartości glukonianu żelaza co najmniej 25% wagowych.

W glebach o wysokim pH, istotna jest odpowiednia stabilność kompleksów. Nieodpowiednio związane żelazo w glebie, tworzy nierozpuszczalne wodorotlenki i oksywodorotlenki czy też fosforany, przez co staje się niedostępne dla roślin. Parametrem pozwalającym wstępnie przewidzieć stabilność kompleksu w glebie jest stała trwałości (log K). Jak wiadomo z publikacji D.T. Sawyer, Metal-gluconate complexes, 1964, w przypadku glukonianu żelaza(II) wykładnik potęgi dziesiętnej stałej trwałości wynosi 1, podczas gdy dla glukonianu żelaza(III) wynosi 37,2. Powszechnie stosowane w nawożeniu doglebowym chelaty EDDHA Fe i FIBED Fe mające wysokie stałe trwałości, są natomiast drogim rozwiązaniem, a ponadto nie ulegają degradacji i w związku z tym pozostają obciążeniem w glebie, co nie sprzyja środowisku naturalnemu. Co więcej, sama synteza tych czynników chelatujących jest często wieloetapowa, może generować toksyczne odpady oraz jest energochłonna, co wpływa w dalszej kolejności na cenę samych nawozów, a w konsekwencji upraw.

Problemem technicznym jaki rozwiązuje niniejszy wynalazek, jest opracowanie tańszego i bezpiecznego dla środowiska sposobu wytwarzania preparatu, zawierającego przyswajalne żelazo w postaci glukonianu żelaza, który przeznaczony jest do uzupełnienia niedoborów żelaza zarówno w nawożeniu dolistnym, jak i doglebowym roślin, a także który wykazuje stabilność w glebach zasadowych w warunkach pH powyżej 6,5 i ulega późniejszej biodegradacji.

Istota sposobu wytwarzania preparatu zawierającego przyswajalne żelazo, stanowiącego glukonian żelaza, w postaci cieczy lub formy stałej do rozpuszczania w wodzie, polegającego na rozpuszczeniu w wodzie soli żelaza(II) i czynnika kompleksującego oraz ewentualnie suszeniu powstałego roztworu, charakteryzuje się tym, że do reaktora wypełnianego wodą, dodaje się przy ciągłym mieszaniu czynnik kompleksujący w postaci kwasu glukonowego lub laktonu kwasu glukonowego lub soli kwasu glukonowego, w takiej ilości, aby utworzyć roztwór o stężeniu do 50% wagowych oraz ewentualnie dodaje się wodorotlenek alkaliczny, w stosunku molowym wodorotlenek alkaliczny: czynnik kompleksujący 1:1 - 1:2 i miesza się zawartość reaktora przez 0,25 - 1,5 h, utrzymując temperaturę w zakresie 25 45°C, po czym dodaje się sól żelaza(II) w postaci siarczanu(VI) żelaza(II) lub chlorku żelaza(II), w stosunku molowym żelazo: czynnik kompleksujący 1:1 - 1:4 w przeliczeniu na zawartość żelaza w soli żelaza(II) i dalej miesza przez 0,25 - 1,5 h. Następnie pod lustro roztworu dodaje się roztwór nadtlenku wodoru, w stosunku molowym żelazo: nadtlenek wodoru 1:1 - 2:1, porcjami, nie więcej niż 300 kg/h i ciągle mieszając utrzymuje się temperaturę w zakresie 45 - 75°C przez okres 0,5 - 1 h, uzyskując preparat w postaci cieczy lub po wysuszeniu w postaci stałej.

Korzystnie preparat suszy się rozpyłowo, utrzymując na wejściu do suszarni temperaturę 180 230°C, a na wyjściu 80 - 120°C.

Ponadto, w przypadku gdy sól żelaza(II) stanowi siarczan(VI) żelaza(II), to po dodaniu roztworu nadtlenku wodoru, gdy roztwór ustabilizuje się, dodaje się wodorotlenek wapnia lub wodorotlenku baru w stosunku molowym 1:1 do ilości żelaza pochodzącego z siarczanu(VI) żelaza(II) i ciągle mieszając utrzymuje się temperaturę wytworzonej zawiesiny na stałym poziomie, w zakresie 45 - 75°C, przez okres 0,5 - 1 h, a następnie poddaje się zawiesinę procesowi filtracji, aby usunąć z niej wytrącony siarczan(VI) wapnia lub baru.

Korzystnie do reaktora dodaje się wodorotlenek alkaliczny w postaci roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 50% lub w formie stałego wodorotlenku.

Korzystnie do reaktora dodaje się roztwór nadtlenku wodoru o stężeniu 5 - 35%.

Korzystnie do reaktora dodaje się siarczan(VI) żelaza(II), w stosunku molowym żelazo: czynnik kompleksujący 1:2, w przeliczeniu na zawartość żelaza.

Korzystnie końcowe pH preparatu reguluje się w zakresie 4,5 - 9,0, poprzez dodanie roztworu wodorotlenku sodu.

Istotą wynalazku jest także zastosowanie preparatu zawierającego przyswajalne żelazo, stanowiącego glukonian żelaza, w postaci cieczy lub formy stałej do rozpuszczania w wodzie, otrzymanego sposobem opisanym powyżej, w uprawie roślin, w celu uzupełnienia niedoborów żelaza, samodzielnie lub w mieszaninie z innymi składnikami nawozowymi.

Korzystnie preparat stosuje się w mieszaninie z co najmniej jednym składnikiem nawozowym, wybranym z grupy obejmującej: sole nieorganiczne metali takie jak siarczany, chlorki, azotany, borany, czy też chelaty i kompleksy mikroelementowe, związki organiczne obejmujące poliole, kwasy humusowe, kwasy fulwowe, aminokwasy, hydrolizaty białkowe, mocznik, jak również ekstrakty roślinne oraz kwasy nieorganiczne, w tym kwas borowy.

Korzystnie preparat w formie sypkiej rozpuszcza się w wodzie, a preparat płynny rozcieńcza się i aplikuje się roślinom dolistnie lub dokorzeniowo, w dawce uwzględniającej wymagania pokarmowe uprawianej rośliny i uwzględniającej ilość żelaza obecnego w glebie. Najlepiej gdy dawka żelaza przy aplikacji dolistnej preparatu wynosi 100 - 250 g Fe/ha, a przy aplikacji dokorzeniowej wynosi 1 - 4 mg Fe/L pożywki zawierającej substancje pokarmowe.

Ponadto preparat stosuje się do zaprawiania nasion.

Korzystnie preparat stosuje się na rośliny z grupy obejmującej; zboża, warzywa, owoce, rośliny motylkowe, rośliny okopowe, rośliny oleiste i rośliny ozdobne.

Preparat zawierający przyswajalne żelazo, stanowiący glukonian żelaza otrzymany sposobem według wynalazku, w postaci cieczy ma gęstość 1,10 - 1,40 g/cm³, wartość pH 4,5 - 9 i zawiera 1 11% wagowych żelaza, a w postaci stałej uzyskiwanej w wyniku odparowania roztworu lub suszenia zawiera 4 - 24% wagowych żelaza i ma rozpuszczalność w wodzie minimum 20 g/L. Podaje się go roślinom w celu uzupełnienia niedoborów żelaza, poprawy aktywności fotosyntetycznej, a także wpływa na parametry jakościowe i ilościowe plonów. Kwas glukonowy, będący naturalnie występującą w środowisku substancją, występuje w szlakach metabolicznych bakterii. Obecne w kwasie glukonowym liczne grupy hydroksylowe poprawiają rozpuszczalność tworzonych kompleksów. Budowa kwasu glukonowego, będącego prostą cząsteczką powstającą przez utlenianie glukozy sprawia, że kompleksy są łatwo biodegradowalne, co jest pozytywne z perspektywy środowiska. W odróżnieniu od EDTA, kwas glukonowy nie jest balastem dla rośliny, a znaną komórce roślinnej strukturą, a zarazem zapewnia odpowiednią stabilność kompleksów, co jest korzystne z pespektywy użytkowej. W sposobie otrzymuje się mieszaninę zarówno glukonianu żelaza(II) jak i glukonianu żelaza(III). Obecność glukonianu żelaza(II) wpływa na szybkie uzupełnienie niedoboru żelaza przez rośliny, ze względu na lepszą przyswajalność tego mikroelementu na drugim stopniu utlenienia, z kolei glukonian żelaza(III), zapewnia uzupełnienie niedoborów długofalowo ze względu na dużą stabilność kompleksu, niezależnie od pH gleby. Preparat umożliwia uzupełnienie niedoborów żelaza zarówno w nawożeniu dolistnym, jak i doglebowym roślin, także w glebach zasadowych o pH powyżej 6,5, który wykazuje stabilność w tych warunkach i ulega późniejszej biodegradacji. Proces został zaprojektowany tak, że jest korzystny energetycznie. Następujące po sobie reakcje egzotermiczne sprawiają, że można przeprowadzić proces bez dodatkowego grzania, a przez to jest bardziej przyjazny dla środowiska, a także bardziej ekonomiczny.

Sposób wytwarzania preparatu zawierającego glukonian żelaza i zastosowanie preparatu zawierającego glukonian żelaza w uprawie roślin, objaśniono w szczegółach w poniższych przykładach wykonania. Przykładów tych nie należy jednak traktować jako ograniczających istotę rozwiązania czy zawężających zakres ochrony wynalazku, gdyż stanowią one jedynie jego ilustrację.

Przykład 1

Do reaktora wyposażonego w urządzenie grzewcze i mieszadło, wlano 800 L wody o temperaturze 20°C i wprowadzono przy ciągłym mieszaniu 122,5 kg (0,7 kmol) laktonu kwasu glukonowego, uzyskując roztwór o stężeniu 13,3% wagowych, a następnie dodano 27,5 kg (0,7 kmol) krystalicznego wodorotlenku sodu. Temperatura uzyskanego roztworu wzrosła do 30°C i mieszano go przez 30 minut, utrzymując temperaturę na stałym poziomie. Po tym czasie dodano 200 kg siedmiowodnego siarczanu(VI) żelaza(II) o zawartości Fe 19% wagowych (0,7 kmol Fe) i dalej mieszano przez 30 minut. Stosunek molowy żelazo: lakton kwasu glukonowego wynosił 1:1, w przeliczeniu na zawartość żelaza w soli żelaza(II). Po rozpuszczeniu się soli, dodano pod lustro roztworu 40 kg 35% roztworu nadtlenku wodoru, porcjami po 1 kg co 1 minutę. Temperatura wzrosła do 50°C. Gdy przestały wydzielać się pęcherzyki gazu dodano do roztworu wodorotlenek wapnia w ilości 50,6 kg (0,7 kmol). Utworzyła się brązowa zawiesina, a temperatura wzrosła do 55°C. Zawiesinę mieszano przez 30 minut, utrzymując w reaktorze temperaturę 55°C, po czym przepuszczono ją przez prasę filtracyjną, by oddzielić powstały siarczan(VI) wapnia. Końcowa wartość pH uzyskanego roztworu wynosiła 7,1. Otrzymano preparat stanowiący glukonian żelaza, w postaci klarownej, ciemnobrązowej cieczy o gęstości 1,10 g/cm³. Po jego wysuszeniu w suszarni fluidalnej, stosując na grzałce temperaturę 150°C, a na złożu fluidalnym 95°C, uzyskano formę sypką preparatu o zawartości 18,5% wagowych żelaza. Uzyskany preparat cechuje się wysoką stabilnością temperaturową, wykazując dobre właściwości fizykochemiczne w zakresie temperatur od -5 do 40°C oraz wykazuje stabilność w czasie długiego przechowywania.

Przykład 2

Do reaktora wyposażonego w urządzenie grzewcze i mieszadło wlano 800 L wody o temperaturze 20°C i wprowadzono przy ciągłym mieszaniu 245 kg (1,4 kmol) laktonu kwasu glukonowego, uzyskując roztwór o stężeniu 23,4% wagowych, a następnie dodano 55 kg 50% roztworu wodorotlenku sodu (0,7 kmol NaOH). Temperatura uzyskanego roztworu wzrosła do 30°C i mieszano go przez 30 minut utrzymując temperaturę na stałym poziomie. Po tym czasie dodano 200 kg siedmiowodnego siarczanu(VI) żelaza(II) o zawartości Fe 19% wagowych (0,7 kmol Fe) i dalej mieszano przez 1 godzinę. Stosunek molowy żelazo: lakton kwasu glukonowego wynosił 1:2, w przeliczeniu na zawartość żelaza w soli żelaza(II). Po rozpuszczeniu się soli dodano pod lustro roztworu 40 kg 35% roztworu nadtlenku wodoru, porcjami po 1 kg co 5 minut. Temperatura wzrosła do 50°C. Gdy przestały wydzielać się pęcherzyki gazu dodano do roztworu wodorotlenek wapnia w ilości 50,6 kg (0,7 kmol). Utworzyła się brązowa zawiesina, a temperatura wzrosła do 55°C. Zawiesinę mieszano przez 30 minut, utrzymując w reaktorze temperaturę 55°C, po czym przepuszczono ją przez prasę filtracyjną, by oddzielić powstały siarczan(VI) wapnia. Otrzymano preparat stanowiący glukonian żelaza, w postaci klarownej, ciemnobrązowej cieczy o gęstości 1,18 g/cm³ i wartości pH 6,2. Po jego wysuszeniu w suszarni rozpyłowej, utrzymując na wejściu do suszarni temperaturę 180°C, a na wyjściu 80°C, uzyskano sypki produkt o zawartości 14% wagowych żelaza. Uzyskany preparat cechuje się wysoką stabilnością temperaturową, wykazując dobre właściwości fizykochemiczne w zakresie temperatur od -5 do 40°C oraz wykazuje stabilność w czasie długiego przechowywania.

W celu sprawdzenia potencjału preparatu do stosowania w glebach o wysokiej wartości pH, przeprowadzono badania stabilności według metod opisanych w literaturze (López-Rayo, S., Hernandez, D. & Lucena, J. J., „Chemical evaluation of HBED/Fe³⁺ and the novel HJB/Fe^3- chelates as fertilizers to alleviate iron chlorosis”. J. Agric. Food Chem. 57, 8504-8513 (2009), Fernandez-Apaolaza, L. et al. „Structure and fertilizer properties of by products formed in the synthesis of EDDHA”, J. Agric. Food Chem. 54, 4355-4363, 2006).

Do 50-mililitrowej zlewki dodano 1 ml roztworu preparatu (0,01 M - w przeliczeniu na zawartość Fe), 4 ml 0,125 M roztworu CaCl2 oraz 4 ml buforu biologicznego. Zastosowano następujące bufory: MES dla pH między 5 a 6, HEPES dla pH między 7 a 8 i CAPS dla pH między 9 a 14, do pozostałych wartości pH nie dodawano buforów. Następnie dodano 30 mililitrów wody demineralizowanej i pH doprowadzono do wartości 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0, 10.0, 11.0, 12.0, 13.0, 14.0, dodając 1 M roztwory HCI lub NaOH, w zależności od potrzeby. Zawartość przeniesiono do kolby miarowej o pojemności 50 ml i uzupełniono do kreski wodą demineralizowaną. Próbki przeniesiono do zakręcanych plastikowych flakonów i wytrząsano w temperaturze 25°C przez 3 dni. Po tym czasie przefiltrowano roztwory i oznaczono zawartość całkowicie rozpuszczalnego żelaza przy użyciu aparatu ICP-OES. Otrzymane dane pokazano na rysunku, obrazującym ubytek żelaza w czasie (maksymalna zawartość żelaza traktowana jest jako 100%, a pozostałe wartości odnoszą się do maksymalnej zawartości Fe w badanym preparacie). Preparat porównano z powszechnie stosowanym w zasadowych glebach nawozem zawierającym EDDFIA Fe. Uzyskane wyniki potwierdzają, że preparat, według wynalazku, wraz ze wzrostem wartości pH zachowuje stabilność. Ponadto zaobserwowano, że żelazo zawarte w preparacie pozostaje rozpuszczone w roztworze, nie tworząc niepożądanych wodorotlenków.

Przykład 3

Do reaktora wyposażonego w urządzenie grzewcze i mieszadło, wlano 150 L wody o temperaturze 20°C i wprowadzono przy ciągłym mieszaniu 122,5 kg (0,7 kmol) laktonu kwasu glukonowego, uzyskując roztwór o stężeniu 45% wagowych, a następnie dodano 27,5 kg (0,7 kmol) krystalicznego wodo rotlenku sodu. Temperatura uzyskanego roztworu wzrosła do 30°C i mieszano go przez 30 minut, utrzymując temperaturę na stałym poziomie. Po tym czasie dodano 200 kg siedmiowodnego siarczanu(VI) żelaza(II) o zawartości Fe 19% wagowych (0,7 kmol Fe) i dalej mieszano przez 30 minut. Stosunek molowy żelazo: lakton kwasu glukonowego wynosił 1:1, w przeliczeniu na zawartość żelaza w soli żelaza(II). Po rozpuszczeniu się soli, dodano pod lustro roztworu 40 kg 35% roztworu nadtlenku wodoru, porcjami po 1 kg co 5 minut. Temperatura wzrosła do 50°C. Gdy przestały wydzielać się pęcherzyki gazu dodano do roztworu wodorotlenek wapnia w ilości 50,6 kg (0,7 kmol). Utworzyła się brązowa zawiesina, a temperatura wzrosła do 55°C. Zawiesinę mieszano przez 30 minut, utrzymując w reaktorze temperaturę 55°C, po czym przepuszczono ją przez prasę filtracyjną, by oddzielić powstały siarczan(VI) wapnia. Otrzymano preparat stanowiący glukonian żelaza, w postaci klarownej, ciemnobrązowej cieczy o gęstości 1,38 g/cm³ i wartości pH 7,0 oraz o zawartości żelaza 11% wagowych. Uzyskany preparat cechuje się wysoką stabilnością temperaturową, wykazując dobre właściwości fizykochemiczne w zakresie temperatur od -5 do 40°C oraz wykazuje stabilność w czasie długiego przechowywania.

Przykład 4

Do reaktora wyposażonego w urządzenie grzewcze i mieszadło wlano 400 L wody o temperaturze 15°C i wprowadzono przy ciągłym mieszaniu 548,0 kg 50% roztworu kwasu glukonowego (1,40 kmol kwasu glukonowego), uzyskując roztwór o stężeniu 28,9% wagowych, a następnie dodano 55 kg 50% roztworu wodorotlenku sodu (0,7 kmol NaOH). Temperatura uzyskanego roztworu wzrosła do 30°C i mieszano go przez 30 minut utrzymując temperaturę na stałym poziomie. Po tym czasie dodano 200 kg siedmiowodnego siarczanu(VI) żelaza(II) o zawartości Fe 19% wagowych (0,7 kmol Fe) i dalej mieszano przez 1 godzinę. Stosunek molowy żelazo: kwas glukonowy wynosił 1:2, w przeliczeniu na zawartość żelaza w soli żelaza(II). Po rozpuszczeniu się soli dodano pod lustro roztworu 40 kg 35% roztworu nadtlenku wodoru, porcjami po 10 kg co 15 minut. Temperatura wzrosła do 50°C. Gdy przestały wydzielać się pęcherzyki gazu dodano do roztworu wodorotlenek wapnia w ilości 50,6 kg (0,7 kmol). Utworzyła się brązowa zawiesina, a temperatura wzrosła do 55°C. Zawiesinę mieszano przez 30 minut, utrzymując w reaktorze temperaturę 55°C, po czym przepuszczono ją przez prasę filtracyjną, by oddzielić powstały siarczan wapnia. Otrzymano preparat stanowiący glukonian żelaza, w postaci klarownej, ciemnobrązowej cieczy o gęstości 1,20 g/cm³ i wartości pH 6,8 oraz o zawartości żelaza 3% wagowych. Uzyskany preparat cechuje się wysoką stabilnością temperaturową, wykazując dobre właściwości fizykochemiczne w zakresie temperatur od -5 do 40°C oraz wykazuje stabilność w czasie długiego przechowywania.

Przykład 5

Do reaktora wyposażonego w urządzenie grzewcze i mieszadło wlano 800 L wody o temperaturze 17°C i wprowadzono przy ciągłym mieszaniu 305,0 kg glukonianu sodu (1,40 kmol), uzyskując roztwór o stężeniu 33,5% wagowych, a następnie mieszano go przez 30 minut utrzymując temperaturę na stałym poziomie. Po tym czasie dodano 200 kg siedmiowodnego siarczanu(VI) żelaza(II) o zawartości Fe 19% wagowych (0,7 kmol Fe) i mieszano przez 1 godzinę. Stosunek molowy żelazo: glukonianu sodu wynosił 1:2, w przeliczeniu na zawartość żelaza w soli żelaza(II). Po rozpuszczeniu się soli dodano pod lustro roztworu 40 kg 35% roztworu nadtlenku wodoru, porcjami po 5 kg co 1 minutę. Temperatura wzrosła do 50°C. Gdy przestały wydzielać się pęcherzyki gazu dodano do roztworu wodorotlenek wapnia w ilości 50,6 kg (0,7 kmol). Utworzyła się brązowa zawiesina, a temperatura wzrosła do 55°C. Zawiesinę mieszano przez 30 minut, utrzymując w reaktorze temperaturę 55°C, po czym przepuszczono ją przez prasę filtracyjną, by oddzielić powstały siarczan(VI) wapnia. Końcowe pH roztworu regulowano do wartości 8 - 9 poprzez dodanie roztworu wodorotlenku sodu. Otrzymano preparat stanowiący glukonian żelaza, w postaci klarownej, ciemnobrązowej cieczy o gęstości 1,20 g/cm³, zawierający 2,7% wagowych żelaza. Uzyskany preparat cechuje się wysoką stabilnością temperaturową, wykazując dobre właściwości fizykochemiczne w zakresie temperatur od -5 do 40°C oraz wykazuje stabilność w czasie długiego przechowywania.

Przykład 6

Do reaktora wyposażonego w urządzenie grzewcze i mieszadło, wlano 1000 L wody o temperaturze 20°C i wprowadzono przy ciągłym mieszaniu 357,5 kg (2,1 kmol) laktonu kwasu glukonowego, uzyskując roztwór o stężeniu 26,9% wagowych, a następnie dodano 160 kg 50% roztworu wodorotlenku sodu (2,0 kmol NaOH). Temperatura uzyskanego roztworu wzrosła do 30°C i mieszano go przez 30 minut, utrzymując temperaturę na tym samym poziomie. Po tym czasie dodano 200 kg siedmiowodnego siarczanu(VI) żelaza(II) o zawartości Fe 19% wagowych (0,7 kmol Fe) i dalej mieszano przez 1,5 godziny. Stosunek molowy żelazo: lakton kwasu glukonowego wynosił 1:3, w przeliczeniu na zawartość żelaza w soli żelaza(II). Po rozpuszczeniu się soli, dodano pod lustro roztworu 40 kg 35% roztworu nadtlenku wodoru, porcjami po 1 kg co 5 minut. Temperatura wzrosła do 50°C. Gdy przestały wydzielać się pęcherzyki gazu dodano do roztworu wodorotlenek baru w ilości 120 kg (0,7 kmol). Utworzyła się brązowa zawiesina, a temperatura wzrosła do 55°C. Zawiesinę mieszano przez 30 min, utrzymując w reaktorze temperaturę 55°C, po czym przepuszczono ją przez prasę filtracyjną, by oddzielić powstały siarczan(VI) baru. Otrzymano preparat stanowiący glukonian żelaza, w postaci klarownej, ciemnobrązowej cieczy o gęstości 1,23 g/cm³ i wartości pH 9,0. Po jego wysuszeniu w suszarni rozpyłowej, utrzymując na wejściu do suszarni temperaturę 230°C, a na wyjściu 120°C, uzyskano formę sypką preparatu o zawartości 7,9% wagowych żelaza. Preparat cechuje się wysoką stabilnością temperaturową, wykazując dobre właściwości fizykochemiczne w zakresie temperatur od -5 do 40°C oraz wykazuje stabilność w czasie długiego przechowywania.

Przykład 7

Do reaktora wyposażonego w urządzenie grzewcze i mieszadło, wlano 1200 L wody o temperaturze 20°C i wprowadzono przy ciągłym mieszaniu 500 kg (2,8 kmol) laktonu kwasu glukonowego, uzyskując roztwór o stężeniu 30% wagowych, a następnie dodano 113 kg (2,8 kmol) krystalicznego wodorotlenku sodu. Temperatura uzyskanego roztworu wzrosła do 35°C i mieszano go przez 30 minut, utrzymując temperaturę na tym samym poziomie. Po tym czasie dodano 200 kg siedmiowodnego siarczanu(VI) żelaza(II) o zawartości Fe 19% wagowych (0,7 kmol Fe) i dalej mieszano przez 1,5 godziny. Stosunek molowy żelazo: lakton kwasu glukonowego wynosił 1:4, w przeliczeniu na zawartość żelaza w soli żelaza(II). Po rozpuszczeniu się soli, dodano pod lustro roztworu 40 kg 35% roztworu nadtlenku wodoru, porcjami po 2 kg co 1 minutę. Temperatura wzrosła do 55°C. Gdy przestały wydzielać się pęcherzyki gazu dodano do roztworu wodorotlenek wapnia w ilości 50,6 kg (0,7 kmol). Utworzyła się brązowa zawiesina, a temperatura wzrosła do 60°C. Zawiesinę mieszano przez 30 minut, utrzymując w reaktorze temperaturę 60°C, po czym przepuszczono ją przez prasę filtracyjną, by oddzielić powstały siarczan(VI) wapnia. Otrzymano preparat stanowiący glukonian żelaza, w postaci klarownej, ciemnobrązowej cieczy o gęstości 1,30 g/cm³ i wartości pH 8,1. Po jego wysuszeniu w suszarni rozpyłowej, utrzymując na wejściu do suszarni temperaturę 210°C, a na wyjściu 95°C, uzyskano formę sypką preparatu o zawartości 6% wagowych żelaza. Preparat cechuje się wysoką stabilnością temperaturową, wykazując dobre właściwości fizykochemiczne w zakresie temperatur od -5 do 40°C oraz wykazuje stabilność w czasie długiego przechowywania.

Przykład 8

Do reaktora wyposażonego w urządzenie grzewcze i mieszadło, wlano 800 L wody o temperaturze 20°C i wprowadzono przy ciągłym mieszaniu 285,0 kg (1,6 kmol) laktonu kwasu glukonowego, uzyskując roztwór o stężeniu 26,2% wagowych, następnie dodano 60 kg 50% roztworu wodorotlenku sodu (1,5 kmol). Temperatura uzyskanego roztworu wzrosła do 35°C i mieszano go przez 30 minut, utrzymując temperaturę na stałym poziomie. Po tym czasie dodano 410 kg roztworu chlorku żelaza(II) zawierającego 11% wagowych Fe (0,8 kmol Fe) i dalej mieszano przez 0,25 godziny. Stosunek molowy żelazo: lakton kwasu glukonowego wynosił 1:2, w przeliczeniu na zawartość żelaza w chlorku żelaza(II). Po rozpuszczeniu się soli, dodano pod lustro roztworu 40 kg 35% roztworu nadtlenku wodoru, porcjami po 10 kg co 10 minut. Temperatura wzrosła do 50°C. Ciągle mieszając roztwór, utrzymywano temperaturę na tym poziomie przez okres 1 h, uzyskując preparat w postaci cieczy lub po wysuszeniu w postaci stałej. Końcowe pH roztworu regulowano do wartości 4,5 - 6 poprzez dodanie roztworu wodorotlenku sodu. Otrzymano preparat stanowiący glukonian żelaza, w postaci klarownej, ciemnobrązowej cieczy o gęstości 1,15 g/cm³, zawierający 4% wagowych żelaza. Preparat cechuje się wysoką stabilnością temperaturową, wykazując dobre właściwości fizykochemiczne, w zakresie temperatur od -5 do 40°C oraz wykazuje stabilność w czasie długiego przechowywania.

Przykład 9

Preparat wytworzony sposobem opisanym w przykładzie 2, o zawartości 14% wagowych żelaza, zastosowano w uprawie papryki czerwonej odmiany CHOUCA, w glebie mineralnej. Preparat po rozpuszczeniu w wodzie był aplikowany w formie oprysku dolistnego trzykrotnie: w fazie rozwojowej BBCH 14 - 17 (rozwój liść 4 - 7 rozwinięty liść na pędzie głównym), w fazie rozwojowej BBCH 59 - 62 (rozwój kwiatostanu do kwitnienia - otwarty pierwszy kwiat) oraz w fazie rozwojowej BBCH 71 - 72 (rozwój

PL 248118 Β1 owoców), w ilości 140 g Fe/ha w każdej aplikacji. Kontrolę stanowiły rośliny, gdzie preparat nie był aplikowany. Uzyskane parametry fizjologiczne rośliny przedstawiono w tabeli 1. NBI - oznacza stopień odżywienia (Nitrogen Balanced lndex), PI abs - wskaźnik witalności fotosystemu II (PSU).

Tabela 1

Kombinacja	Chlorofil, pg/cm²	NBI	PI abs
Kontrola	35,91	45,13	5,975
Glukonian Fe (preparat)	35,93	53,03	6,104

Zawartość żelaza w młodych liściach po zbiorze przeprowadzonym 7 dni po trzeciej aplikacji przedstawiono w tabeli 2, a wpływ zastosowania preparatu na parametry plonotwórcze przedstawiono w tabeli 3. Kontrolę stanowiły rośliny, gdzie preparat nie był aplikowany.

Tabela 2

Kombinacja	mg/kg s.m Fe
Kontrola	90,2
Glukonian Fe (preparat)	149,1

Tabela 3

Kombinacja	Sumaryczny plon, g
Kontrola	1801,5
Glukonian Fe (preparat)	2001,3

Przedstawione wyniki potwierdzają, że żelazo pochodzące z preparatu, wytworzonego sposobem według wynalazku, jest dobrze przyswajalne przez paprykę w aplikacji dolistnej, co wyraźnie wpłynęło na jej parametry fizjologiczne i plonotwórcze.

Przykład 10

Preparat wytworzony sposobem opisanym w przykładzie 2, o zawartości 14% wagowych żelaza zastosowano w uprawie papryki czerwonej odmiany CHOUCA, w glebie mineralnej i perlicie, poprzez fertygację. Używano następujące pożywki:

Pożywka A: Na 50 I wody dodano 3,9 kg saletry wapniowej, 2,5 kg saletry potasowej oraz 0,6 kg azotanu magnezu (stosuje się w 100-krotnym rozcieńczeniu).

Pożywka B: Na 50 I wody dodano 4 g siarczanu cynku, 10 g siarczanu manganu, 5 g boraksu, 2 g siarczanu miedzi, 0,45 g molibdenianu amonu, 1,1 kg fosforanu monopotasowego oraz 1,8 kg siarczanu magnezu (stosuje się w 100-krotnym rozcieńczeniu).

Pożywki A i B były stale podawane roślinom, natomiast preparat stosowano razem z pożywką A, raz w tygodniu. Na 100 ml wody dodawano 1 ml pożywki A oraz sypki preparat, przeliczając jego ilość tak, by uzyskać w roztworze 3 mg Fe/L pożywki podawanej pod korzeń (użyto 21,4 mg preparatu na 1 L pożywki A). Zbiór liści przeprowadzono w fazie rozwojowej BBCH 87 (70% owoców zyskuje typową barwę) i w trakcie zbioru owoców. Kontrolę stanowiły rośliny, gdzie preparat nie był aplikowany. Parametry fizjologiczne papryki czerwonej w fazie kwitnienia (BBCH 62) i dojrzewania nasion i owoców

PL 248118 Β1 (BBCH 87), uprawianej w glebie mineralnej, przedstawiono w tabeli 4. Skrót Fv/Fm - oznacza maksymalną ilościową wydajność fotosystemu II (PS II), PI abs - wskaźnik witalności PS II, NBI - stopień odżywienia (Nitrogen Balanced lndex).

Tabela 4

Kombinacja	Kwitnienie (BBCH 62)	Dojrzewanie nasion i owoców (BBCH 87)
Fv/Fm	PI abs	PI abs	Chlorofil pg/cm²	NBI
Kontrola	0,801	5,23	5,769	39,28	44,64
Glukonian Fe (preparat)	0,805	5,98	6,870	47,48	51,42

Zawartość mikroelementów w liściu najmłodszym (4 od góry młody w pełni rozwinięty liść) papryki uprawianej w glebie mineralnej, wfazie kwitnienia i dojrzewania BBCH 87 owoców pokazano w tabelach kolejno 5 i 6.

Tabela 5

Kombinacja	mg/kg s.m
B	Fe	Zn
Kontrola	27,3	129,8	64,5
Glukonian Fe (preparat)	27,5	137,6	67,1

Tabela 6

Kombinacja	mg/kg s.m
Mn	Fe	Cu	Zn	Mo	B
Kontrola	53,61	86,07	3,79	59,91	0,83	57,20
Glukonian Fe (preparat)	102,17	136,89	8,76	71,10	1,29	90,71

Zawartość mikroelementów w dolnym, starszym liściu niezamierającym, papryki uprawianej w glebie mineralnej odznaczono wfazie dojrzewania BBCH 87 a uzyskane wyniki zestawiono w Tabeli 7.

Tabela 7

Kombinacja	mg/kg s.m
Mn	Fe	Cu	Zn	B
Kontrola	75,92	102,13	2,16	67,67	74,50
Glukonian Fe (preparat)	86,56	112,69	2,98	78,93	85,31

Zbadano także wpływ aplikowanego preparatu żelaza na poziom makroelementów w najmłodszym liściu (4 od góry młody w pełni rozwinięty liść) w fazie BBCH 87 oraz w dojrzałym (czerwonym) owocu tej papryki, co zestawiono w tabelach kolejno 8 i 9.

Tabela 8

Kombinacja	g/kg s.m
Mg	K	Ca	S
Kontrola	8,45	35,66	31,68	6,22
Glukonian Fe (preparat)	12,37	39,82	45,54	6,81

PL 248118 Β1

Tabela 9

Kombinacja	g/kg s.m
Mg	K	Ca	S	P
Kontrola	1,51	29,32	1,33	2,32	3,49
Glukonian Fe (preparat)	1,57	31,26	1,36	2,34	3,77

Wpływ użycia preparatu na parametry plonotwórcze papryki uprawianej w glebie mineralnej przedstawiono w tabeli 10.

Tabela 1 0

Kombinacja	Średni sumaryczny plon, g	Liczba owoców przypadająca na 1 roślinę	Masa owoców przypadająca na 1 roślinę, g	Średnia sumaryczna masa owoców czerwonych, g	Grubość ścianki owocu papryki, mm
Kontrola	1825,08	1,8	365,02	1549,55	6,33
Glukonian Fe (preparat)	1922,97	2,5	384,59	1997,74	7,00

Poniżej w tabelach przedstawiono wyniki badań dla papryki uprawianej w perlicie. Wyniki parametrów biometrycznych, po zastosowaniu preparatu w postaci glukonianu żelaza przez fertygację przedstawiono w tabeli 11. Natomiast zawartość żelaza w liściu najmłodszym i w liściu najstarszym, niezamierającym oraz w korzeniu papryki pokazano w tabeli 12.

Tabela 11

Kombinacja	Masa części nadziemnej, 9	Średnia liczba pąków kwiatowych przypadających na roślinę
Kontrola	10,96	3,50
Glukonian Fe (preparat)	12,15	4,50

Tabela 12

Kombinacja	Fe liść stary, mg/kg s.m	Fe młody liść, mg/kg s.m	Fe korzeń, mg/kg s.m
Kontrola	79,36	77,25	312,72
Glukonian Fe (preparat)	88,01	79,58	333,92

Przedstawione wyniki potwierdzają, że żelazo jest efektywnie przyswajane z preparatu w postaci glukonianu żelaza aplikowanego poprzez fertygację zarówno w warunkach wysokiego pH gleby oraz inertnego perlitu, co wyraźnie wpłynęło na parametry fizjologiczne i plonotwórcze papryki czerwonej odmiany CHOUCA.

Przykład 11

Preparat wytworzony sposobem opisanym w przykładzie 2, o zawartości 14% wagowych żelaza zastosowano w uprawie sałaty w perlicie, aplikacja poprzez fertygację. Używano następujące pożywki:

PL 248118 Β1

Pożywki A i B były stale podawane roślinom, natomiast preparat stosowano razem z pożywką A, 1 raz w tygodniu. Na 100 ml wody dodawano 1 ml pożywki A oraz sypki preparat, przeliczając jego ilość tak, by uzyskać w roztworze 3 mg Fe /L pożywki podawanej pod korzeń (użyto 21,4 mg preparatu na 1 L pożywki A). Kontrolę stanowiły rośliny, gdzie preparat nie był aplikowany. Zbadano wpływ żelaza na parametry fizjologiczne roślin: zawartość chlorofilu i stopień odżywienia roślin (NBI). Pomiary wykonywano przed zbiorem, a wyniki przedstawiono w Tabeli 13.

Tabela 1 3

Kombinacja	Chlorofil, pg/cm²	NBI
Kontrola	12,38	43,25
Glukonian Fe (preparat)	13,78	51,56

Zawartość makroelementów w liściach sałaty po zbiorze przedstawiono w tabeli 14, a mikroelementów w tabeli 15.

Tabela 14

g/kg s.m.
Kombinacja	Mg	K	P	S
Kontrola	9,29	159,82	7,62	4,19
Glukonian Fe (preparat)	16,70	160,32	11,19	5,22

Tabela 1 5

mg/kg s.m.
Kombinacja	Mn	Fe	Cu	Mo	B
Kontrola	20,9	114,1	5,64	0,17	15,36
Glukonian Fe (preparat)	98,8	148,2	7,81	0,86	39,20

Zbadano także zawartość mikroelementów w korzeniu sałaty po zbiorze, a wyniki zestawiono w tabeli 16.

Tabela 16

mg/kg s.m,
Kombinacja	Mn	Fe	Cu	Zn	Mo	B
Kontrola	24,35	407,15	7,62	104,44	3,86	22,92
Glukonian Fe (preparat)	111,33	524,72	15,00	161,15	12,67	30,12

Wpływ użycia preparatu na parametry plonotwórcze sałaty uprawianej w perlicie przedstawiono w tabeli 17.

PL 248118 Β1

Tabela 17

Kombinacja	Średnia masa główki sałaty, g	Średni sumaryczny plon, g
Kontrola	72,49	434,90
Glukonian Fe (preparat)	82,14	492,80

Przedstawione wyniki potwierdzają, że żelazo z preparatu w postaci glukonianu żelaza aplikowanego poprzez fertygację jest efektywnie przyswajane, co wyraźnie wpłynęło na poprawę parametrów fizjologicznych i plonotwórczych sałaty.

Przykład 12

Przygotowano mieszankę nawozową w postaci sypkiej, zawierającą preparat wytworzony sposobem opisanym w przykładzie 2 i inne składniki nawozowe. Do mieszalnika wyposażonego w mieszadło i rozdrabniacze wprowadzono 50 kg kwasu borowego, 21 kg glicynianu miedzi, 155 kg glicynianu manganu, 45 kg glicynianu cynku, 4 kg heptamolibdenianu amonu, 725 kg sypkiego preparatu opisanego w przykładzie 2, o zawartości 14% wagowych żelaza. Wszystkie składniki dokładnie wymieszano, a następnie poddano konfekcji. Uzyskano produkt sypki zawierający wagowo: bor (B) 0,88%; miedź (Cu) 0,50%; cynk (Zn) 1,1%; mangan (Mn) 3,5%; molibden (Mo) 0,22%; żelazo (Fe) 7,87%. Mieszankę, zwaną dalej blendą zastosowano dla ogórka, uprawianego w substracie torfowym poprzez fertygację. Używano następujące pożywki:

Pożywka A (gdy stosowano blendę): Na 50 I wody dodano 3,9 kg saletry wapniowej, 2,5 kg saletry potasowej, 0,6 kg azotanu magnezu oraz 125 g blendy (stosuje się w 100-krotnym rozcieńczeniu),

Pożywka A (dla kontroli): Na 50 I wody dodano 3,9 kg saletry wapniowej, 2,5 kg saletry potasowej, 0,6 kg azotanu magnezu oraz 77 g Fe EDTA (stosuje się w 100-krotnym rozcieńczeniu),

Pożywka B (gdy stosowano blendę): Na 50 I wody dodano 1,1 kg fosforanu monopotasowego oraz 1,8 kg siarczanu magnezu (stosuje się w 100-krotnym rozcieńczeniu),

Pożywka B (dla kontroli): Na 50 I wody dodano 3,75 g siarczanu cynku, 13,75 g siarczanu manganu, 7 g boraksu, 2,5 g siarczanu miedzi, 0,43 g molibdenianu amonu, 1,1 kg fosforanu monopotasowego oraz 1,8 kg siarczanu magnezu (stosuje się w 100-krotnym rozcieńczeniu).

Pożywki A i B były stale podawane roślinom, po 100 krotnym rozcieńczeniu, tj. na 100 ml wody, dodawano 1 ml pożywki A i 1 ml pożywki B i taki roztwór był podawany pod korzeń automatycznie, poprzez system nawadniający. W doświadczeniu sprawdzano parametry plonotwórcze ogórka. Kontrolę stanowiły rośliny, gdzie aplikowany był preparat Fe EDTA i siarczany. Parametry plonotwórcze ogórka przedstawiono w tabeli 18.

Tabela 1 8

Kombinacja	Średni sumaryczny plon ze zbioru (ujęte 3 zbiory), g	Średnia masa ogórków (ujęte 3 zbiory), g
Kontrola	467,25	58,92
Blenda (mieszanka zawierająca preparat)	536,98	72,81

Wykazano, że przy zastosowaniu blendy zawierającej preparat stanowiący glukonian żelaza, zwiększa się sumaryczny plon. Ponadto zwiększa się średnia masa ogórka. Potwierdza to większą skuteczność preparatu, w porównaniu ze stosowanym powszechnie Fe EDTA.

Przykład 13

Przygotowano mieszankę nawozową w postaci zawiesiny, zawierającą preparat wytworzony sposobem opisanym w przykładzie 2 i inne składniki nawozowe. Do zbiornika wyposażonego w mieszadło i grzanie dodano 500 I wody o temp 45°C, 1,5 molibdenianu amonu; 18 kg boraksu; 10 kg chlorku manganu(ll); 50 kg chlorku magnezu i 40 kg mocznika. Całość mieszano przez 60 min trzymując temperaturę 45 - 50°C do uzyskania klarownego roztworu. Następnie dodano 10 kg siarczanu potasu i 15 kg siarczanu cynku oraz 25 kg fosforanu potasu. Po dokładnym wymieszaniu dodano 68 kg preparatu opisanego w przykładzie 2, o zawartości 14% wagowych żelaza, a następnie dodano 200 kg bentonitu. Tak uzyskaną mieszaninę mieszano intensywnie w temp 50°C przez 4 h. Uzyskany nawóz zawiesinowy, przeznaczony jest do zaprawiania nasion, a zwyczajowo stosowany jest równocześnie z zaprawami antygrzybicznymi. Stosuje się go w ilości 200 ml wraz ze środkiem grzybobójczym użytym w ilości wskazanej na etykiecie. Po uzupełnieniu wodą do 1000 ml stosuje się go do zaprawienia 100 kg nasion.

Przykład 14

Przygotowano mieszankę nawozową w postaci płynnej, zawierającą preparat wytworzony sposobem opisanym w przykładzie 2 i inne składniki nawozowe. Do zbiornika wyposażonego w mieszadło i grzanie, dodano 400 I wody o temp. 20°C. Następnie cały czas mieszając dodawano surowce (każdy kolejny składnik dodawano po rozpuszczeniu poprzedniego): chlorek magnezu 125 kg, siarczan cynku 10,4 kg, siarczan manganu 15 kg, wersenian czterosodowy 15 kg, kwas borowy 35 kg. Uruchomiono grzanie i mieszano przez 0,5 h w temperaturze 40 - 45°C. Następnie dodano 10 kg siarczanu miedzi oraz 25 kg preparatu opisanego w przykładzie 2, o zawartości 14% Fe. Wyłączono grzanie i dodano mocznik w ilości 40 kg oraz 5 kg glicyny. Tak uzyskaną mieszankę mieszano jeszcze przez 1 h. Uzyskany nawóz w formie płynnej o gęstości 1,25 g/cm³ i o wartości pH 3,5, przeznaczony jest do nawożenia dolistnego upraw rolniczych takich jak m.in. kukurydza, soja lub rzepak, w celu dolistnego uzupełnienia niedoborów mikroelementów. Stosuje się go w ilości 2 - 3 L na hektar.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania preparatu zawierającego przyswajalne żelazo, stanowiącego glukonian żelaza, w postaci cieczy lub formy stałej do rozpuszczania w wodzie, polegający na rozpuszczeniu w wodzie soli żelaza(II) i czynnika kompleksującego oraz ewentualnie suszeniu powstałego roztworu, znamienny tym, że do reaktora wypełnianego wodą, dodaje się przy ciągłym mieszaniu czynnik kompleksujący w postaci kwasu glukonowego lub laktonu kwasu glukonowego lub soli kwasu glukonowego, w takiej ilości aby utworzyć roztwór o stężeniu do 50% wagowych oraz ewentualnie dodaje się wodorotlenek alkaliczny, w stosunku molowym wodorotlenek alkaliczny: czynnik kompleksujący 1:1 - 1:2 i miesza się zawartość reaktora przez 0,25 - 1,5 h, utrzymując temperaturę w zakresie 25 - 45°C, po czym dodaje się sól żelaza(II) w postaci siarczanu(VI) żelaza(II) lub chlorku żelaza(II), w stosunku molowym żelazo: czynnik kompleksujący 1:1 - 1:4 w przeliczeniu na zawartość żelaza w soli żelaza(II) i dalej miesza przez 0,25 - 1,5 h, a następnie pod lustro roztworu dodaje się roztwór nadtlenku wodoru, w stosunku molowym żelazo: nadtlenek wodoru 1:1 - 2:1, porcjami, nie więcej niż 300 kg/h i ciągle mieszając utrzymuje się temperaturę w zakresie 45 - 75°C przez okres 0,5 - 1 h, uzyskując preparat w postaci cieczy lub po wysuszeniu w postaci stałej.
2. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że preparat suszy się rozpyłowo, utrzymując na wejściu do suszarni temperaturę 180 - 230°C, a na wyjściu 80 - 120°C.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w przypadku gdy sól żelaza(II) stanowi siarczan(VI) żelaza(II), to po dodaniu roztworu nadtlenku wodoru, gdy roztwór ustabilizuje się, dodaje się wodorotlenek wapnia lub wodorotlenku baru w stosunku molowym 1:1 do ilości żelaza pochodzącego z siarczanu(VI) żelaza(II) i ciągle mieszając utrzymuje się temperaturę wytworzonej zawiesiny na stałym poziomie, w zakresie 45 - 75°C, przez okres 0,5 - 1 h, a następnie poddaje się zawiesinę procesowi filtracji, aby usunąć z niej wytrącony siarczan(VI) wapnia lub baru.
4. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że do reaktora dodaje się wodorotlenek alkaliczny w postaci roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 50% lub w formie stałego wodorotlenku.
5. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że do reaktora dodaje się roztwór nadtlenku wodoru o stężeniu 5 - 35%.
6. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że do reaktora dodaje się siarczan(VI) żelaza(II), w stosunku molowym żelazo: czynnik kompleksujący 1:2 w przeliczeniu na zawartość żelaza.
7. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że końcowe pH preparatu reguluje się w zakresie 4,5 - 9,0, poprzez dodanie roztworu wodorotlenku sodu.

PL 248118 Β1
8. Zastosowanie preparatu zawierającego przyswajalne żelazo, stanowiącego glukonian żelaza, otrzymanego sposobem określonym w zastrz. 1, w uprawie roślin, w celu uzupełnienia niedoborów żelaza, samodzielnie lub w mieszaninie z innymi składnikami nawozowymi.
9. Zastosowanie według zastrz. 8, znamienne tym, że preparat stosuje się w mieszaninie z co najmniej jednym składnikiem nawozowym, wybranym z grupy obejmującej: sole nieorganiczne metali takie jak siarczany, chlorki, azotany, borany, czy też chelaty i kompleksy mikroelementowe, związki organiczne obejmujące poliole, kwasy humusowe, kwasy fulwowe, aminokwasy, hydrolizaty białkowe, mocznik, jak również ekstrakty roślinne oraz kwasy nieorganiczne, w tym kwas borowy.
10. Zastosowanie według zastrz. 8, znamienne tym, że preparat w formie sypkiej rozpuszcza się w wodzie, a preparat płynny rozcieńcza się i aplikuje się roślinom dolistnie lub dokorzeniowo.
11. Zastosowanie według zastrz. 10, znamienne tym, że dawka żelaza w przy aplikacji dolistnej preparatu wynosi 100 - 250 g Fe/ha, a przy aplikacji dokorzeniowej wynosi 1 - 4 mg Fe/L pożywki zawierającej substancje pokarmowe.
12. Zastosowanie według zastrz. 8, znamienne tym, że preparat stosuje się do zaprawiania nasion.
13. Zastosowanie według zastrz. 8, znamienne tym, że preparat stosuje się na rośliny z grupy obejmującej: zboża, warzywa, owoce, rośliny motylkowe, rośliny okopowe, rośliny oleiste i rośliny ozdobne.