Побочный продукт очистки каменноугольных смол «РАСТВОР СУЛЬФАТА АММОНИЯ» как регулятор роста растений

Введение. Сульфат аммония (сернокислый аммоний (NH₄)₂SO4)- азотно-серное минеральное удобрение ГОСТ-9027-82, содержащее 21% азота и 24% серы. Сернокислый аммоний является эффективным азотным удобрением, применение которогое обеспечивает высокую агрономическую и экономическую эффективность возделывания основных сельскохозяйственных культур. Кроме того, сульфат аммония синтетический из всех существующих форм серных удобрений имеет наибольшее содержание серы. Поэтому в обозримой перспективе наиболее реальным путем восполнения запасов серы в почвах является использование сульфата аммония.

Однако на производство удобрения требуется большое количество дорогостоящего и дефицитного реактива - серной кислоты. При этом сульфат аммония является одним из основных компонентов (15-20%) отходов производства фенолов на стадии очистки каменноугольных смол от пиридиновых оснований [1].

Согласно техническим условиям ТУ 14-267-10-89 побочный продукт очистки каменноугольных смол «Раствор аммиачный отработанный» предприятием ООО НПО «Инкор и К» КХП «Фенольный завод» отгружался на Горловский коксохимический завод для дальнейшей переработки и получения удобрения сульфат аммония. В связи с реорганизацией в период распада СССР производство сульфата аммония из сырья КХП «Фенольный завод» было прекращено. В настоящее время отработанный аммиачный раствор удаляется в накопитель. И, будучи ценным сырьем для производства удобрений, продукт, по сути, является потенциальным источником загрязнения окружающей среды.

Цель исследований. В связи с экономической и экологически обоснованной целесообразностью утилизации, учитывая биологическую активность сопутствующих органических добавок, являющихеся производными пиридина и фенольных соединения, нами было принято решение провести испытания отходов КХП «Феноль-ный завод», содержащих сульфат аммония, в качестве регулятора роста растений.

Предмет и методы исследований. Проанализирован цеховой образец. По физико-химическим показателям раствор аммиачный переработанный соответствует показателям, представленным в таблице 1.

Исследования были вынесены в полевые условия. Согласно со стандартной методикой [2] проверено действие продукта в фазах 100, 1000 и 3000 мл/га при поздней некорневой обработке кукурузы в фазах начала цветения и завязи початка. Испытуемый образец соответствует следующим химическим показателям (табл. 2).

Результаты и их обсуждение. В результате проведенных исследований показано, что анализируемые разведения образца аммиачного раствора отработанного проявляют стимулирующие свойства при некорневой обработке кукурузы. Обработка препаратом в позднюю фазу вегетации (начало формирования початка), дало прирост урожая кукурузы на зерно от 3 до 9 ц/га (табл. 3).

Максимальный прирост урожая был получен при использовании дозы 1000 мл/га. Прослеживается двухфазная зависимость урожая кукурузы от количества препарата. До 1000 мл/га наблюдается увеличение стимулирующего эффекта, свыше этой нормы происходит снижение прироста урожая.

Стимулирующий эффект объясняется наличием в составе препарата, кроме высокого содержания аммонийного азота, серы и растворимого железа, органических составляющих каменноугольной смолы. Каменноугольная смола, продукт коксования каменных углей, является сложной смесью веществ, среди которых преобладают ароматические соединения.

Переработка каменноугольной смолы состоит в разделении ее на фракции ректификацией с последующей кристаллизацией, экстракцией и повторной ректификацией полученных фракций. После предварительной обработки из нафталиновой, фенольной и среднелегкой фракций 30-процентным раствором серной кислоты извлекаются пиридиновые основания в виде сульфатов с последующим разложением их парами аммиака и получением сырых пиридиновых оснований. Поэтому отработанный аммиачный раствор содержит остатки солей пиридиновых оснований и гомологи фенола.

Пиридин лежит в химической основе многих биологически активных веществ, например, никотиновой кислоты, пиридок-сина и пиридоксаля, ряда алкалоидов (никотина и анабазина, атропина и т.п.) [3]. В последние годы в Украине создан ряд регуляторов роста растений широкого спектра действия на основе производных 14-оксида пиридина — ивин, потейтин, оксалин, зеастимулин, бетастимулин, триман. Эти вещества при минимальных нормах расхода позволяют существенно повысить урожай и улучшить качество растительной продукции [4]. По тестам на острую токсичность все они относятся к малотоксичным веществам [4, 5].

Свойством стимулировать рост и развитие растений обладают и некоторые фенолы. Как и фитогормоны, они образуются в растениях в очень малых количествах, но обладают лишь частью регуляторных свойств фитогормонов и ростовой эффект оказывают лишь в сочетании с фитогормонами. Поэтому они могут быть отнесены к группе сопутствующих регуляторов с синергическим принципом действия, усиливающим действие фитогормонов. Кроме того, известно, что фенольные соединения являются регуляторами репродукции растений, являясь при этом как стимуляторами, так и ингибиторами [6].

Таким образом, стимулирующее действие цехового образца аммиачного раствора отработанного в исследуемых нормах применения определяется его составом. Щелочная среда, обеспечивающая стойкость при хранении, высокое содержание аммонийного азота и серы, содержание растворимого железа, наличие малых примесей биологически активных индольных и фенольных соединений являются достаточным основанием для дальнейших детальных исследований продукта и разработки технических методов его утилизации и реализации в качестве регулятора роста растений.