УДК 630*237.4:547(574)

Кобланова О.Н., Асылбекова Г.Т.

МКТУ им. К.А. Ясауи, г.Шымкент., ЮКГУ им М. Ауезова г.Шымкент., Казахстан

Исследование процесса получения углегуматов с целью максимальной активации гуминовых кислот

Непременным условием не только плодородия почв, но даже и самого их существования, является наличие в них гуминовых веществ. Дефицит гумуса является причиной деградации почв и снижения их плодородия, особенно в условиях интенсивного земледелия. Для восполнения этого дефицита используется навоз и торф, которые в свою очередь для многих регионов являются дефицитом. Как почвенный гумус, так и навоз и торф содержат в своем составе гуминовые кислоты. Однако с совершенной определенностью установлено, что гуминовые кислоты обладают физиологической активностью только в виде растворимых щелочных металлов и аммония. В названных же выше субстратах гуминовые кислоты находятся в генетически связанном с нерастворимой органической и минеральной частями состоянии, подвижными же являются только фульвокислоты, которые обладают несравненно более низкой физиологической активностью относительно гуминовых кислот, а в соответсвующих оптимуму гуминовых кислот концентрациях действуют на растения угнетающие. Аммонизированные формы торфа содержат некоторые количество подвижных форм гуматов, однако оно резко изменяется с изменением его физических характеристик, в результате чегго трудно осуществить оптимальное дозирование (20т/га и более).

Поэтому подобно тому, как достигающее десятка тонн содержание валового фосфора в почве не обеспечивает питание им растений, а требуется внесение легкорастворимых усвояемых форм фосфорных удобрений, так и внесение физиологически активных форм гуминовых кислот даже на богатых гумусом почвах приводит к значительному повышению уражайности.

Дальнейшие исследования по влиянию на подвижность гуминовых кислот минеральных и нерастворимых органических компонентов бурого угля показали, что минеральные компоненты играют меньшую роль в ее снижении по сравнению с органической массой нерастворимого остатка угля. Причем, как видно из данных таблицы 1, растворимость гуматов имеет тенденцию к повышению со снижением относительного содержания нерастворимого остатка и достигает практически 100% при содержании нерастворимого остатка не более 5%.

Таблица 1

Зависимость растворимости гуматов от содержания нерастворимого остатка

Содержание нерастворимого остатка, %	Содержание гуминовых кислот, %	Содержание растворимых в воде гуматов, %	Растворимость суммы гуминовых и фульвокислот, %
36	64	2,7	3,8
31	69	11,1	15,9
28	72	13,6	19,4
25	75	17,3	24,6
23	77	29,8	45,4
22	78	39,7	56,8
15	85	76,8	90,3
5	95	93,9	98,8

Снижение содержания нерастворимого остатка в гуматах может быть достигнуто или путем его доокисления, или путем разделения.

Как было установлено дальнейшими исследованиями, доокисление остатка сильными окислителями (НNO₃) ведет к одновременным деструктивным процессам в гуминовых кислотах и после достижения определенного количества окислителя они являются более интенсивными, чем окиление самого нерастворимого остатка до гуминовых кислот (таблица 2), в то же время возрастает содержание фульвокислот, которые имеют гораздо более низкую физиологическую активность.

Окисление кислородом воздуха позволяет при интенсификации процесса наложением механических усилий до определенных пределов значительно повысить выход гуминовых кислот без заметной их деструкции. Даже по достижении высокой общей степени окисленностии с количеством нерастворимого остатка всего лишь 10,4-6,9%, количество низкомолекулярных продуктов разложения является не насколько высоким, как при действии НNO₃. Однако в этом случае процесс окисления является длительным.

Таблица 2

Зависимость выхода продуктов окисления от количества азотной кислоты

Расход НNO3 % к навеске	Выход гуминовых кислот, % к исходному углю	Выход нерастворимого остатка, %	Выход фульвокислот, %
0	67,2	24,0	7,9
20	73,8	25	8,9
40	69,1	22	11,7
60	54,3	34	15,8
80	63,3	21	20,3
100	28,2	28	43,8

Разроботка способов получения физиологически активных форм гуминовых кислот с помощью аммиака представляет приоритетный интерес ввиду того, что получаемые продукты обогащаются азотом, имеют наиболее благоприятный рН(7-8) как для внесения в почву, так и для обработки растений.

Однако процесс производства порошкообразных безбалластных углегуматов аммония является несравненно более сложным, чем гуматов Na или К.

Применение гидратов окисей натрия и калия для получения физиологически активных форм гуминовых кислот привлекает своей кажущейся простотой, поскольку позволяет получать валовый продукт обработки ими угля с содержанием значительных количеств физиологически активных форм гуминовых кислот.

Нами было установлено, что в этом процессе далеко не польностью переводятся в физиологически активную форму содержащиеся в угле гуминовые кислоты, с одной стороны. С другой стороны, при исследовании эффективности воздействия получаемого валового продукта УЩР на цементные сырьевые шламы нами установлено, что повышение содержания гуминовых кислот приводит к более эффективному разжижению на каждую их единицу (таблица 3), т.е. активность каждой единицы гуминовых кислот возрастает с понижением в них балластных веществ. Таким образом, нерастворимый остаток является не просто балластным, но дезактивирующим веществом.

Таблица 3

Зависимость эффективности гуминовых кислот от соотношения растворимых и нерастворимых компонентов

Содержание в органической массе УЩР, %		Условное снижение влажности шлама на 1 % гуминовых кислот
Гуминовых кислот	Нерастворимого остатка
488	52	4,2
60	40	6,7
72	28	7,0
100	0	8,5

Следовательно максимальное использование потенциальных возможностей гуминовых кислот требует их максимальлной очистки от нерастворимых компонентов. Нами, совместно с сектором оптимизации применения фунгицидов ТИИМСХ, проведены исследования по применению различных видов углегуматов для предпосевной обработки семян хлопчатника. Наиболее эффективными являются углегуматы аммония, несколько ниже – калия (таблица 4).

Таблица 4

Влияние обработки оголенных семян на полевую всхожесть

№	Содержание варианта	24,04		30,0
		Количество расходов
		шт/п.м	%	шт/п.м	%
1	Контроль-заводская протравка с фентиурамом	3,58	100	5,47	100
2	Эталон-капсула с фентиурамом + А-1	2,75	76,8	6,20	113,4
3	Капсула с фентиурамом + гумат аммония	8,80	245,8	10,78	197,1
4	Капсула с фентиурамом + гумат калия	5,05	141,1	9,94	181, 7

Обработка семян хлопчатника безбалластными углегуматами аммония повышает полевую всхожесть семян, под их воздействием активизируется прохождение феннофаз, в результате у растений раньше наступает цветение, а следовательно и созревание, повышается общая продуктивность на 2-3 ц/га хлопка-сырца. Согласно проведенным произвоственным испытаниям, эффект от применения 200г безбалластных углегуматов аммония на 1 тонну семян хлопчатника выше, чем 120г мивала (эталон).

Таким образом можно сделать заключение, что при сравнительно большой простоте производства безбалластных углегуматов натрия, а также калия, более широкий их известности, они не будут иметь такие широкие промышленные перспективы, как гуматы аммония. Что касается безбалластных углегуматов калия, то по эффективности они при различных приемах применения могут как несколько уступать, так и превосходить гуматы аммония. Так же, как и гуматы аммония, они содержат только питательные элементы, т.е. являются экологически чистыми, однако, как гуматом натрия, им присущи и недостатки: высокое значение рН, несовместимость со многими видами минеральных удобрений.

Литература

1. Лукьяненко Н.В. В сб. Гуминовые удобрения. Теория и практика их применения, ч. Ш.Киев, 1968.

2. Муханова В.Л. Влияние гуминовых удобрений из бурых углей на уражайность хлопчатника. В. Сб. Гуминовые и полимерные препараты в сельском хозяйстве. Ташкент, 1961.

3. Гаимов Г.Ф., кольцова г.А. В.сб. удобрения и стимуляторы роста из бурых углей и их эффективность. Уфа, 1965.

4. Забрамный Д.Т., Победоносцева О.И., Умаров Т.Ж. Углегуминовые кислоты и их использование. Ташкент Изд. “Фан” 1980.