Лигногуматы
Лигногуматы — полусинтетические вещества на основе солей гуминовых и фульвовых кислот, полученных в результате окислительно-гидролитической деструкции лигносодержащего сырья. В низких концентрациях обладает полифункциональными действиями, схожими по эффекту с природными фитогормонами[1]. Лигногуматы находят применение в растениеводстве, в качестве биологически активных кормовых добавок в животноводстве, в ремедиации почв, а также в биотехнологиях при производстве меристемных культур.
Производство[править | править код]
В основе производства лигногуматов лежит тот же механизм, который используется при выделении гуминовых веществ из ископаемого сырья (торфа, леонардита, бурого угля): гуминовые кислоты в присутствии щелочи образуют водорастворимые соли с калием или натрием. Полусинтетический характер лигногумата обусловлен технологией синтеза самих гуминовых кислот, имитирующей многократно ускоренный процесс природной гумификации (патент на изобретение № 2205166). Этот результат достигается с помощью окислительно-гидролитической деструкции лигносодержащего сырья (лигнин, лигносульфаты) при температурах 170—200 °С и давлении 0,5—3 МПа. Последующее гидроксилирование лигногуматов смесью слабых водных растворов сульфата железа и пероксида водорода позволяет получить регулятор роста с повышенной ростостимулирующей активностью (патент RU 2325807).
В качестве основного сырья для получения лигногуматов используют продукты гидролизного производства целлюлозы, но технология также применима для получения концентрированных солей гуминовых кислот из практически любого биогенного сырья[2].
Состав и природа воздействия[править | править код]
Тестирование первых образцов лигногумата проводилось в начале 90-х годов XX века на кафедре почвоведения химического факультета МГУ , под руководством профессора Орлова Д.С[3].
Ряд основных свойств позволяет отнести лигногуматы к гуминоподобным веществам, представляющих собой стохастическую смесь многообразных органических молекул. При этом около 60 % от органики в сухом веществе лигногуматов составляют высокомолекулярных гуминовые кислоты, 40 % фульвокислоты и низкомолекулярных кислоты[4].
Точный количественный̆ компонентный состав трудно определим ввиду отсутствия стандартов промышленных гуминовых препаратов (ПГП) и универсальных методов инструментального анализа. Эффективность применения ПГП чаще всего оценивают по показателям всхожести семян, роста и развития побегов, протекторного действия в условиях климатического, пестицидного или гербицидного стресса. Вопросы биологической активности гуминовых препаратов пока исследованы значительно слабее[5][6].
13C и 1H ЯМР-спектры лигногуматов более информативны, чем гуминовые вещества, полученные из угля и торфа, благодаря низкомолекулярным компонентам в структуре[7].
Эти низкомолекулярные компоненты, являясь наиболее подвижной частью состава, обеспечивают биологическую активность, схожую по воздействию с природными фитогормонами: выполняют роль транспортного агента для питательных веществ и оказывают регулирующее действие на процессы жизнедеятельности, такие как прорастание семян, рост корневой системы, цветение, созревание. Ростостимулирующий эффект лигногуматов проявляется в чрезвычайно низких (до 1 %) концентрациях[8].
При превышении концентрации более 1 % лигногумат проявляет свойства ингибитора. В отличие от ПГП из торфа, леонардита и бурого угля, полностью растворяется в воде, образуя безбалластные коллоидные растворы.
Области применения[править | править код]
Наиболее широкое применение лигногуматы находят при выращивании различных сельскохозяйственных культур, как в качестве самостоятельного препарата, так и в составе агрохимикатов и гуматизированных органоминеральных удобрений[9][10][11]. Исследования[12][13] также показывают способность высокомолекулярных компонентов действующих веществ лигногуматов к сорбционному комплексообразованию с токсинами в почвенно-грунтовых водах и снижению доли подвижных форм тяжелых металлов. Эти свойства могут находить применение в ремедицации загрязненных почв. Кормовые добавки на основе лигногумата применяются, главным образом, в птицеводстве в качестве иммуномодуляторов[14][15]. Малые концентрации лигногумата (0.001 % — 0,15 %) также включают в состав питательных сред в биотехнологиях высших растений при промышленном выращивании меристемных культур[16].
Примечания[править | править код]
- ↑ Шаяхметова А.С., Канышев К.Н. Влияние некорневых подкормок регуляторами роста на продуктивность суданской травы в условиях Северного Казахстана // Сельское хозяйство/3.Земледелие, грунтоведение и агрохимия. Архивировано 7 ноября 2017 года.
- ↑ Чепл Я., Касал П., Коршунов A., Климанов B., Митюшкин А., Рахимов Р. Результаты чешско-российских исследований по применению лингогуматов и хелатов в картофелеводстве // Достижения науки и техники АПК. — 2011. — № 4. — С. 36-39.
- ↑ Горовая А.И., Орлов Д.С., Щербенко О.В. Гуминовые вещества: строение, функции, механизм действия, протекторные свойства, экологическая роль. — Киев, 1995.
- ↑ Сухих О.Н., Пронина Н.В., Кокорина А.Е., Беспятых О.Ю. Повышение качества шкурок молодняка пушных зверей // Научно-практический журнал Пермский аграрный вестник. — 2015. — № 4 (12). — С. 78-84.
- ↑ Тихонов В.В., Якушев А. В., Завгородняя Ю. А., Бызов Б. А., Демин В. В. Действие гуминовых кислот на рост бактерий // Почвоведение. — 2010. — № 3. — С. 333–341.
- ↑ Звягинцев Д. Г. Методы почвенной микробиологии и биохимии. — Москва: Изд-во МГУ, 1991. — 304 с.
- ↑ Неизвестная Н.Г. Изучение состава и свойств промышленных гуминовых препаратов различного генезиса методами биотестирования и количественной спектроскопии ЯМР. Дата обращения: 20 октября 2017. Архивировано 7 ноября 2017 года.
- ↑ Мешетич В.Н, Канышев К.Н, Кушнаренко В.Е. Сравнительная характеристика различных стимуляторов роста при возделывании суданской травы на Севере Казахстана // Сельское, лесное и водное хозяйство. — 2013. — № 3. Архивировано 7 ноября 2017 года.
- ↑ Полиенко Е.А., Безуглова О.С. Влияние жидких гуминовых удобрений, полученных различным способом, на урожайность озимой пшеницы на черноземе обыкновенном. Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии. Дата обращения: 20 октября 2017. Архивировано 3 октября 2017 года.
- ↑ Коршунов А. В., Митюшкин А. В., Гаитова Н. А., Климанов В. К., Рахимов Р. Л. Эффективность лигногуматов и комплексного удобрения Акварин-12 на культуре картофеля // Достижения науки и техники АПК. — 2009.
- ↑ Суада К., Рай Н., Будиаса В., Сантоса Н.Г., Сунарта Н., Геде Менака А., Щеголькова Н.М., Полоскин Р.Б., Гладков О.А., Якименко О.С. Влияние гуминового препарата лигногумат на урожайность и качество зерна риса в условиях затопляемого культивирования на О. Бали, Индонезия // Вода: химия и экология. — 2017. — № 5. — С. 3–11. Архивировано 7 ноября 2017 года.
- ↑ Пукальчик М.А., Терехова В.А., Якименко О.С., Акулова М.И. Сравнение ремедиационных эффектов биочара и лигногумата на почвы при полиметаллическом загрязнении. — Киров: О-Краткое, 2016.
- ↑ Степанов А. А., Якименко О. С. Ремедиация загрязненных городских почв с применением гуминовых препаратов // Живые и биокосные системы. — 2016. — № 18. Архивировано 7 ноября 2017 года.
- ↑ Глебов Д.П. Цитологические показатели местной защиты трахеи и иммунный статус у кур при применении препаратов "Лигногумат КД-А" на фоне пониженной иммунологической реактивности. Дата обращения: 20 октября 2017. Архивировано 3 октября 2017 года.
- ↑ Швед Д.Б. Ветеринарно-санитарная оценка мяса кур и цыплят при добавлении в их рацион лигногумата калия. Дата обращения: 20 октября 2017. Архивировано 6 ноября 2017 года.
- ↑ Соболев А.А., Ребров А.Н., Дорошенко Н.П. Влияние интенсивности, спектрального состава освещения и калийного лигногумата на регенерационную способность винограда in vitro // ГНУ ННИИВиВ им. Я.И. Потапенко : сборник трудов конференции "Современные достижения биотехнологии в виноградарстве и других отраслях сельского хозяйства" 30 июня 2005 г.. — 2005.
 | Для улучшения этой статьи желательно:
|