183828. lajstromszámú szabadalom • Eljárás magas humusztartalmú trágya és talajjavító koncentrátumok előállítására
1 183 828 2 A találmány tárgya eljárás magas humusztartalmú trágya és talajj avító készítmények előállítására, amely lehetővé teszi a talaj értékes szerves és szervetlen tápanyagtartalmának pótlását, és egyben a talaj szerkezeti sajátságait—morzsalékos szerkezetét, optimális átlevegőzöttségét, maximális vízkapacitását — is kedvezően befolyásolja. Ezeket a hatásokat a találmány szerinti huminsavfémhumát-polimer komplex rendszer, illetve adott esetekben egyéb adalékanyagok alkalmazásával érjük el. A humin-anyagok növény-fiziológiai hatása már évtizedek óta intenzív kutatás tárgyát képezi, számos kérdés azonban még ma sem tisztázott. Az azonban napjainkban már kétségtelen, hogy a korszerű mezőgazdasági művelés, a talaj termőerejének fenntartása és javítása, a szervetlen műtrágyák mellett egyre növekvő mennyiségű szerves anyag alkalmazását követeli meg. A mezőgazdaságban alkalmazott trágyázószerek a következő fő típusokba sorolhatók: — a talajba nagyobb mennyiségben bejuttatott műtrágyák; — a talajban kisebb mennyiségben bejuttatott szerves és istállótrágyák; — a talaj felszínére, illetve a növényi lombfelületre permetezett magas hatóanyagtartalmú permettrágyák. A szénalapú szerves trágyák esetében — a humuszanyagban eleve jelen levő — nitrogént általában tovább dúsítják. A nitrogén bevitele nitrátok, nitritek, aminok és ammóniagáz segítségével oldható meg (Kick,H., Grosse-Brauckmann, E., Würtele, K. : Z. Pflanzenemähr. Düng. Bodenkunde 102, 218, 1963). A salétromsavas kezelés a nitrogén bevitelén kívül oxidáció révén is növeli a szénből kinyerhető huminsav mennyiségét. Ismeretes az ún. nitrolignin eljárás, amikoris lignitet folyamatos üzemmenetben 9n salétromsavval kezelnek (Tadzsiev, D. T., Zabramnüj, A. T.: Polimemüje i guminovnüje preparatü v narodom hozjajsztve. Izdatel’sztvo „Nauka”, Taskent 1964). Az ammónizálás kivitelezésének is több módja használatos. Említésre méltó a szénpor fluidizált rétegben NH3 gázzal történő kezelése (Mukherjee, P. N., Goswami, K. R, Lahiri, A.: FRI News, 17, 2 (1967)), illetve híg ammóniaoldattal való reagáltatása (Pousford, A. R: B.C.U.R.A. 20Review 251 1966). Néhány eljárásnál a salétromsavas és az ammóniás kezelést kombináltan alkalmazzák (Nigro, C., Beutelspacher, H,: Agrochimica, 9, 53 1964). A permettrágyák általában igen magas hatóanyagtartalmúak, ezért ezekhez a humuszanyagok koncentrálására van szükség. A huminsavak kivonására alkalmazott eljárások lényege hogy a humátokat lúgos kezeléssel sóikból felszabadítják és az oldatokból savas közegben leválasztják. A talaj termékenységében a megfelelő tápanyagellátottság mellett döntő szerepet játszik a talaj szerkezete, mely meghatározza a növények víz- és levegőellátottságát, valamint befolyásolja a tápanyagok feltáródását megszabó kémiai és biológiai folyamatokat. Ismert egyes vízoldható polimerek (pl. cellulózszármazékok) szerkezetjavító hatása. A talajkondicionáló szerként alkalmazott szintetikus polimerek hatékonysága nagymértékben függ a molekulán levő funkciós csoportok kémiai minőségétől. Megállapították, hogy agyagtalajok esetén főleg a karboxil, homoktalajok esetén pedig a savamid csoportokat tartalmazó polimerek hatnak kedvezően a talaj szerkezeti sajátságaira. Az erózió okozta károsodások megakadályozása céljából az utóbbi időben egyre szélesebb körben kerülnek alkalmazásra latex-alapú talaj stabilizáló szerek. Ezek segítségével a talaj felszínén védőréteget alakítanak ki, amely meggátolja, hogy a víz vagy a szél pusztító hatása kikezdje azt. Munkánk során olyan készítmények előállítását tűztük ki célul, amelyek — magas szerves hatóanyag-tartalmúak, — huzamos időn át tápanyagszolgáltatást biztosítanak a növények számára, — a talaj vízháztartását kedvezően befolyásolják, —elősegítik a morzsaképződést, illetve a morzsás szerkezetet tartósítják, — a talajok szél és vízerózióval szembeni ellenállóképességét fokozzák, — mind szilárd, mind folyékony (oldat vagy diszperzió) formában felhasználhatók, — a tápanyag kémiai minőségének és a komponensek arányának az adott növényi kultúrák igényeinek figyelembevételével való beállítását teszik lehetővé, — széles körben, gazdaságosan alkalmazhatók. A találmány alapját az a felismerésünk képezi, hogy egyes kopolimerek, előnyösen vinilalkohol-vinilfoszfát, vinilalkohol-vinilacetát-vinilfoszfát, vinilalkohol-vinilszulfát, vinilalkohol-vinilacetát, metakrilsav-metilakrilát, metakrilsav-metilmetakrilát, metakrilsav-vinilacetát, akrilsav-metakrilát, akrilsav-metilmetakrilát, akrilsav-akrilamid, akrilsav-akrilnitril, akrilsav-vinilacetát és akrilsavvinilalkohol-vinilacetát és huminsavak, továbbá állati eredetű hígtrágyák felhasználásával előállított és feltárt humátok, illetve egyéb humuszanyagokat szolgáltató anyagok, így pl. tőzeg, lignitpor, valamint adott esetben további anyagok, pl. NPK-műtrágyák, agyagásványok felületaktív anyagok és kis relatív molekulatömegű adalékanyagok, pl. glicerin együttes alkalmazása esetén a műanyagkomponensek talaj szerkezetjavító hatásán, illetve az alkalmazott szerves, vagy adott esetben szervetlen műtrágyák tápanyagszolgáltató képességének ismeretében elvárható hatáson túlmenően a növények csírázása, majd további fejlődése, növekedése számottevően felgyorsul , az érési idő rövidül, a termésátlagok emelkednek. A hatás messze felülmúlja a komponensek külön-külön történő alkalmazásával elérhető hatásokösszegét. Ennek valószínű magyarázata az, hogy a talaj fizikai szerkezete megváltozik, a morzssszerkezet stabilizálódik, jobb lesz a levegő és a vízellátottság, ami a növénytermesztés szempontjából fontos biológiai folyamatok kedvezőbb lefolyását teszi lehetővé, továbbá hogy a kopolimerek, illetve az egyéb adalékanyagok a tápanyagfelvételt aktiválják. A lejátszódó folyamatok közelebbi mechanizmusának megoldása a tudomány mai állása szerint nem lehetséges; nem tudjuk magyarázatát adni annak sem, hogy miért éppen a találmány szerinti kopolimerek fejtenek ki kedvező hatást. Összehasonlító vizsgálatainkból kitűnt, hogy pl. a cellulózszármazékoknál, melyeknél a növényi anyagokhoz való hasonlóságuk miatt a szakember kedvező hatást várna. a várakozással ellentétben — azonos körülmények között — lényegesen csekélyebb növényfejlődést serkentő hatás mutatható ki, mint pl. a vinilalkohol-vinilfoszfát kopolimer alkalmazásakor. Ugyanakkor a talajszerkezet stabilizáló hatásban lényeges különbséget nem észleltünk. A találmány alapját képező további fontos felismerés az, hogy a találmány szerinti kopolimerekből és huminsavból, illetve az állati eredetű hígtrágyákkal előállított és aktivált humátokból, valamint adott esetben egyéb adalékanyagokból, felületaktív anyagokból és/vagy kis relatív molekulatömegű többértékű alkoholokból homogén elegyek, illetve stabil diszperziók állíthatók elő. Az lenne ugyanis várható, hogy a nagy relatív molekulatömegű, vízben rosszul oldódó huminsavak és az ugyancsak nagy relatív molekulatömegű kopolimerek közös oldatban összeférhetetlenek, és az elegyítést követően hosszabb-rövidebb idő múlva makroszkopikus fázisszeparáció követ5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
