Сравнительная характеристика получения гуматов и почему

Сравнительная характеристика получения гуматов и почему получение из торфа
лучше
В 1786 году немецкий химик Франц Карл Ахард (1753-1821) при взаимодействии торфа со
щелочью получил вещество с уникальной строению, химическому составу и свойствам.
В 1796 году французский химик Луи Николя Воклен (1763-1829), проведя подобную
реакцию между щелочью и древесиной старого вяза, получил аналогичную вещество.
Как оказалось позже, полученные Ф. Ахард и Л. Вокленом гуминовые вещества (от лат.
Нumus — земля с греч. — Ulmus — вяз) являются аналогами веществ, возникающих в
результате природных процессов разложения органических остатков в почве. Именно эти
вещества являются накопителями плодородия почв, обладают способностью влиять на
грунтовые обменные процессы, выделяя в почвенный субстрат физиологически активные
вещества и элементы питания, обеспечивающих интенсивное развитие почвенной
микробиоты, растительных организмов и биоценозов в целом.
Гуминовые вещества улучшают структуру и влагоудерживающую способность почвы, ее
буферность, предотвращая полном распада органических остатков в почве на простой
набор химических элементов.
Общие принципы получения гуминовых веществ открыты более 200 лет назад и со времен
Ахард и Воклена не изменились по настоящее время — при нынешнем промышленном
производстве гуматов независимо от бренда или торговой марки, под которой
произведено продукт.
Как пример, рассмотрим способ получения гумата натрия с помощью щелочи NaOH:
Гр + NaOH = ГК COONa + ГМК-СООNa + ФК-СООNa
где
Декабрь — вещество, содержащее гуминовые составляющие (грунт, торф, опад, бурый
уголь, древесина, сапропель и др..)
ГК — радикалы гуминовой кислоты;
ФК — радикалы фульвовых кислот,
ГМК — радикалы гематомелановои кислоты.
Однако существуют существенные различия между гуматами и, как следствие, их
эффективностью, технологичностью, безопасностью, содержанием в составе
дополнительных примесей и балластных включений в зависимости от конкретной
технологии производства, способа действия самого реагента на гуминовмисну ??вещество
при промышленном производстве и сырья, из которого они получены.
Получение безбалластных гуматов методом щелочной экстракции растворами аммиака
или гидрооксидами калия и натрия, о которых говорилось выше, применяется все реже.
В силу своей дешевизны и, как следствие, уменьшение себестоимости конечной
продукции производителями широко применяется метод твердофазной конверсии
гуминовых кислот в гуматы, благодаря процессу механической активации смеси угля со
щелочами или карбонатами щелочных металлов.
При указанном способе производства гуматов угля полностью перерабатывается в
конечный продукт, и соответственно, все минеральные примеси, содержавшиеся в
первичной сырье, мигрируют в полученный гумат. Понятно, что подобные гуминовые
препараты не могут быть безбалластных, могут иметь проблемы с растворимостью и
добавками нежелательных фракций, в том числе и тяжелых металлов. Чтобы повысить
качество конечной продукции, существуют определенные требования к углю для
производства гуматов:
 Зольность — не более 13%
 Массовая доля минеральной фракции не соединенной с гуминовыми кислотами —
не более 10%
 Массовая доля гуминовых кислот — не менее 65%.
Так как пласты ископаемого сырья залегают неоднородно, не всегда удается соблюсти
вышеупомянутых стандартов угля.
Важное значение для качества гуминового препарата имеет также происхождение сырья,
из которого добывают гуматы.
Охарактеризуем основные производные, из которых получают гуминовые вещества:
Леонардит
(Один из видов бурого угля). Имеет низкую теплоутворюючу способность, поэтому
малоценный как топливо, может добываться непосредственно, а также его часто сгребают
в отвалы при добыче бурого угля как отходы от основного добычи. Такие отходы
основном имеют высокое содержание гуминовых веществ, поэтому применяются в
производстве гуматов. Гуматы, добытые из указанного каустоболиту, содержат главным
образом соли гуминовых кислот и бедные соли фульвовых кислот (до 1%). Низкое
содержание солей фульвовых кислот в таких гумата объясняется тем, что фульвовые
кислоты, в отличие от гуминовых, растворимые в воде. В процессе образования
леонардиту, фульвовые кислоты вымываются из него и используются естественным
круговоротом на собственные нужды, оставаясь в мизерном количестве, является
значительным минусом конечного продукта. Именно соли фульвовых кислот благодаря
своей подвижности и физиологической активности имеют чрезвычайное значение как
составная физиологически активных веществ при возделывании сельскохозяйственных
культур гуминовыми препаратами. Некоторые производители искусственно увеличивают
содержание солей фульвовых кислот в подобных гуматы, но качество такого продукта
часто далека от желаемой, в частности, из-за сомнительности происхождения фульвовых
солей, включенных в гумата, и непредсказуемость действия такого продукта при
применении в производственных условиях.
Торф
Гуматы, полученные из торфа, содержат значительно больше солей фульвовых кислот (до
10%), поскольку продукт гумификовано природой значительно меньше, по сравнению с
леонардитом и фульвовых кислот вымылось не так много. Также торфяные гуматы более
однородные по составу и содержат меньше балластных включений. Несмотря на то, что
мировые запасы торфа превышают 500 млрд т, его добычи в мире признано
нецелесообразным из-за значительный вред окружающей среде, которая выражается в
нарушении равновесия функционирования природных экосистем в местах его добычи.
Сапропель
(Залежи отложений пресноводных водоемов, которые образовались из остатков растений
и животных). Недостатками сапропеля в производстве гуматов чрезвычайно высокое
содержание минеральных примесей по сравнению с бурым углем и торфом. Сапропель
среди других каустоболитив, пригодных для получения гуматов, является рекордсменом и
по количеству химических включений в своем составе, поэтому для получения
качественного конечного продукта требует более совершенных и расходных технологий
его переработки, ведет к увеличению себестоимости конечной продукции.
Жидкий лигнин (лигносульфонат)
В конце 80-х годов прошлого века было налажено получение высококачественных
концентрированных, безбалластных, полностью растворимых гуматов без потерь
фульвовых кислот в сырье. Получают лигносульфонат из органических продуктов
природного происхождения, вичленовуються отдельной линией в процессе переработки
древесины на целлюлозно-бумажных комбинатах. Единственным производителем
продукта по указанному технологии под запатентованной торговой маркой ?Лигногумат?
является санкт-петербургское предприятие «РЕТ»
Лигногумат, имея полную растворимость и безбаластнисть, значительно превосходит
своих конкурентов по эффективности, в частности, из-за чрезвычайно высокое
содержание солей фульфових кислот — до 40%. Именно технология переработки жидкого
лигнина позволяет полностью сохранить, без потерь, фульвовые кислоты до получения
конечного продукта с названием «Лигногумат».
Более десяти лет программе производственных испытаний Лигногумат руководила
профессор Санкт-Петербургского Государственного аграрного университета Раиса
Гавриловна Иванова. В результате были сертифицированы и вышли на российский и
мировой рынки несколько модификаций высокоэффективных гуминовых препаратов, в
том числе с повышенным содержанием микроэлементов, разработаны рекомендации по
применению Лигногумат на конкретных культурах и технологических схемах. На основе
Лигногумат созданы технологии получения высокоэффективных органических и органоминеральных удобрений.
В настоящее время, характеризующееся чрезвычайно мощным химическим нагрузкой на
экосистему при выращивании сельскохозяйственных культур, гуминовые препараты
позволяют не только значительно повышать продуктивность севооборота, но и снизить
химическую нагрузку на биоценоз, обеспечивая получение продукции высокого качества
и предотвращения деградации почв. Продукт под торговой маркой ?Лигногумат? с
успехом используется в производстве растениеводческой продукции многих стран мира.
Хорошо известный Лигногумат также биотехнологам, животноводам, активно изучается в
медицине и ветеринарии.
На территории Украины используют Лигногумат как в небольших фермерских
хозяйствах, так и в огромных холдингах, где он твердо занял свои позиции в технологиях
выращивания продукции растениеводства, обеспечивая значительные увеличения
продуктивности сельскохозяйственных культур и уменьшение воздействия на растения
биотических и абиотических факторов.
В сжатой публикации невозможно полностью раскрыть тонкости применения
Лигногумат, поэтому мы остановились только на главных особенностях нашего продукта.
Команда специалистов компании «ПЛАНТА ГРУПП» гордится тем, что ей выпала честь
представлять на рынке Украины линейку продуктов мирового уровня качества и
эффективности от лучших мировых производителей: среди которых Лигногумат,
Комплексное, Акварин, Пуччиони, КаФомы, Етабора и др.. Специалисты и дилеры нашей
компании представлены во всех регионах Украины, всегда настроены к
профессиональному общению, а потому с радостью предоставят вам подробные
консультации
по
использованию
сельскохозяйственных культур.
продуктов
в
технологиях
выращивания
Полезная информация - Энциклопедия
Добрый день, уважаемые коллеги! Исходя из многолетнего опыта в сельском хозяйстве,
хочется высказать свое мнение по поводу препаратов гуминовой природы. Почему
именно о них? Все очень просто. Тема применения гуматов в сельском хозяйстве не
требует защиты, так как при правильном использовании качественных препаратов эффект
не заставит себя долго ждать. Также в наши дни все больше хозяйств смотрит в сторону
«органического земледелия», для того, чтобы не просто получить экологически чистую, а,
следовательно, конкурентоспособную продукцию, но и значительно сэкономить на
внесении агрохимикатов, тем самым повышая свою рентабельность. Однако на
сегодняшний день рынок переполнен предложениями по гуматам. Но, к сожалению, - в
данном случае количество отнюдь не переходит в качество, а восторженная реклама не
всегда является достоверной. Поэтому появилось желание высказаться по данной теме и
разобраться в нелегком вопросе поиска действительно качественных препаратов.
***
«Не все то золото, что блестит…»
…и, к сожалению, не все является гуматом, что имеет темно-коричневый цвет.
Предлагаемая на отечественном рынке продукция под названиями «гуминовый препарат»,
«гумат», «гуминовое удобрение» или «стимулятор роста и развития растений» далеко не
однородна по составу и свойствам. Вследствие использования различных видов исходного
сырья и различных технологий производства гуматов, возникают различия по их составу,
свойствам и эффективности. Однако хочу обратить ваше внимание на то, что далеко не
все гуминовые удобрения можно гарантированно отнести к препаратам гуминовой
природы.
Начну с такой простой истины, к которой я сам не сразу пришел, что для нас, агрономов,
по сути, не важно, насколько велик процент гуминовых веществ, заявленный
производителем. Важна их БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ. Ведь даже если наука
сделает шаг вперед, и ученые найдут способ получать концентраты с содержанием
гуминовых веществ более 10%, то далеко не факт, что все эти 10% будут как-либо
положительно действовать на растение. Также не стоит забывать, что гуминовые вещества
действуют на растение положительно при концентрации не более 0,01% . Это как раз тот
случай, когда «кашу можно испортить маслом». Плюс ко всему прочему, на этикетке
производители пишут зачастую нереальный состав с завышенными параметрами, уповая
на то, что чем больше мнимое содержание гуминовых в препарате, тем больше
вероятность, что мы поверим и купим.
Таким образом, становится понятно, что при растворении готового концентрата в
определенном количестве воды, указанном на этикетке, содержание гуминовых веществ
должно составлять именно 0,005-0,01% на 1 Га, и они должны действовать на 100%, а не
быть балластом, то есть просто подкрашенной темно-бурой жидкостью.
Тогда встает очевидный вопрос - как узнать количество биологически активных
гуминовых веществ в том или ином препарате? Ответ прост - производители обязаны
предоставлять результаты испытаний своих препаратов на химический состав и
эффективность действия. Провести такие испытания можно только в научных
учреждениях, имеющих специальное оборудование и разрешение на проведение такого
рода деятельности. Полагаться на «высновки» сомнительных организаций или
лабораторий, не имеющих сертификацию в конкретном направлении, связанным с
гуминовыми удобрениями, я не привык и вам не советую. На сегодняшний день
единственной сертифицированной лабораторией по гуминовым удобрениям на
территории Украины является Проблемная лаборатория им. Л.А. Христевой при
Днепропетровском государственном аграрном университете. Но почему же большинство
производителей и реализаторов гуматов обходят стороной данное научное учреждение? Я
думаю, что Вы уже догадались – показать нечего, а то, что есть, ничего общего с гуматами
не имеет.
Теперь давайте рассмотрим плюсы и минусы основных видов сырья, используемых для
получения гуматов. При производстве используются различные виды как природного, так
и не совсем природного сырья. К природным видам сырья относятся: угли, горючие
сланцы, торфа, и сапропели (озерный ил). К не совсем природным видам сырья можно
отнести: лигнины, вермикомпосты и ряд других промышленных и сельскохозяйственных
органических отходов. Среди гуматов, представленных на аграрном рынке Украины,
преобладают препараты, полученные из торфа и бурых углей. Меньше представлены
гуминовые удобрения из сапропеля, лигнина и других видов сырья.
Гуминовые, получаемые из УГЛЯ, были подвергнуты глубокой трансформации за сотни
тысяч лет и имеют невысокую биологическую активность. На современном аграрном
рынке гуматы из данного вида сырья, в основном, представлены в порошкообразном виде.
Такие препараты имеют больший срок годности. Это плюс. Также нельзя не отметить
удобство хранения, так как такие гуматы не боятся ни высоких температур летом, ни
морозов зимой. Однако есть и очевидные минусы.
Выбирая порошкообразный гумат, мы покупаем, по сути, полуфабрикат (перетертый в
крошку уголь с частичками щелочи). И какая концентрация у нас получится при
разбавлении до рабочего раствора неизвестно. Раз на раз не приходится. Да и 100%
растворимость такого порошка под вопросом. Отсюда частые случаи на полях – то
эффекта не увидели вовсе, а то и вовсе пожгли урожай.… Это уже своего рода игра в
«русскую рулетку». Если сравнивать сухое и жидкое исполнение гуматов из угля, то
покупая гумат в виде жидкого концентрата, все что нам надо – это развести его согласно
инструкции, и, если препарат действительно качественный, мы получим эффективное
содержание действующего вещества в рабочем растворе. И в данном случае за
постоянство концентрации в концентрате отвечает производитель.
Также не стоит забывать, что не все виды бурого угля предназначены для сельского
хозяйства, - в большинстве своем гуминовые, содержащиеся в них, широко используются
в нефтедобывающей промышленности для эффективной ликвидации утечки
нефтепродуктов с водной поверхности. О какой биологической активности, положительно
влияющей на растения, в данном случае вообще можно говорить?
Биологическая активность гуминовых, полученных из САПРОПЕЛЕЙ, в 2-3 раза
превышает аналогичный показатель для подобных кислот, полученных из других видов
сырья. Это объясняется тем, что содержание важных для плодородия почв
функциональных групп гуминовых и сопутствующих им фульвовых кислот сапропелей,
значительно превышает эти показатели для почвенных гуминовых кислот. Однако, где вы
сейчас видели на территории Украины и ближнего зарубежья экологически чистые
донные отложения в масштабе, достаточном для разработки и рентабельного
производства? Вместе с биологически активными гуминовыми, в гумате из сапропеля вы
получите целый набор тяжелых металлов и прочих вредных для растения веществ. Также
очевидным минусом гуматов из сапропеля является их дороговизна.
Несмотря на высокую эффективность гуминовых, извлеченных из сапропелей (даже если
пренебречь повышенным уровнем тяжелых металлов) концентрация действующего
вещества на выходе будет равна не более 0,7-1%. Поэтому, чтобы получить эффект,
нужно увеличить в 2-3 раза гектарную норму внесения таких гуматов, а это удовольствие
недешевое.
ЛИГНОГУМАТЫ получают при окислении отходов целлюлозно-бумажного
производства. Их по существу относят к псевдогуминовым образованиям. По своей
биологической активности лигногуматы значительно уступают другим гуминовым
препаратам именно из-за незначительного содержания биологически активных веществ.
Положительный эффект от применения лигногуматов возможен только при их внесении с
большим количеством минеральных удобрений.
Что касается гуминовых кислот получаемых из ТОРФА, то по своему составу и свойствам
они наиболее близки к существующим в почвах. Наиболее биологически активны
гуминовые вещества, получаемые именно из низинного торфа. При выборе жидкого
концентрата из низинного торфа советую обращать особенное внимание на степень его
очистки, так как большинство производителей почему-то не заботятся о достаточной
фильтрации, что приводит к закупорке форсунок, а также на документацию,
подтверждающую биологическую активность препарата, так как сырье далеко
неоднородно.
***
P.S. Еще есть один сегмент предложений на современном аграрном рынке (о котором я не
могу не упомянуть), не относящийся ко всему вышесказанному – это откровенный
фальсификат. В жидкость темно-бурого цвета непонятного происхождения добавляют
аммиачную воду и карбамид (что позволит добиться кратковременного визуального
эффекта). Реализуется данный продукт под видом, конечно же, препарата гуминовой
природы. Неприродное происхождение выдает резкий химический запах. Настоящий
качественный гумат, имеет стойкий специфический запах гумуса (почвы), навоза,
известный каждому агроному.
Уважаемые коллеги, выбор остается за Вами. Желаю Вам больших урожаев и счастья!