Є ще 4 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Субстрат для выращивания растений, содержащий синтетические и базальтовые волокна в массовом соотношении 65-90:10-35, отличающийся тем, что в качестве синтетического волокна субстрат содержит отходы нетканного рулонного покрытия, представляющие собой смесь капронового, вискозного волокна и латексного связующего при массовом соотношении 60-75:10-18:15-22 соответственно, при этом окраска синтетического волокна соответствует области спектра с длиной волны 450-650нм.

Текст

Субстрат для выращивания растений, содержащий синтетические и базальтовые волокна в массовом соотношении 65-90:10-35, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве синтетического волокна субстрат содержит отходы нетканного рулонного покрытия, представляющие собой смесь капронового, вискозного волокна и латексного связующего при массовом соотношении 60-75:1018:15-22 соответственно, при этом окраска синтетического волокна соответствует области спектра с длиной волны 450-650 нм. 3-7% отвержденного латекснорезорцинформальдегидного полимера, а субстрат выполнен в виде гранул со среднечисленным размером 5,6-11,8 мм. Этот субстрат, выбранный в качестве прототипа, характеризуется эффективным соотношением пор, занятых водой и воздухом, и пригоден для выращивания растений в течение не менее 2-х лет. Вместе с тем, из-за интенсивного теплообмена между субстратом и окружающей воздушной средой водоудерживающая способность данного материала со временем снижается, что предполагает необходимость увеличения количества вносимой воды. Кроме того, материал по прототипу относится к так называемым "холодным" субстратам, невысокая теплоемкость которых определяется их морфологической структурой. Применение такого материала в качестве среды корнеобитания должно предусматривать дополнительный обогрев, что, с > о ел о 6544 впрочем инициирует зарастание его поверхности сине-зелеными водорослями. Задача изобретения - создание субстрата для выращивания растений на основе синтетических и базальтовых волокон, ко- 5 торый, за счет введения в состав новых волокнистых материалов, обеспечивает улучшение теплового и водного режимов субстрата во времени, а также снижение степени зарастания поверхности сине-зелены- 10 ми водорослями. Поставленная задача решена тем, что субстрат для выращивания растений на основе смеси синтетических и базальтовых волокон, взятых в массовом соотношении 15 (6590):(10-35), согласно изобретению в качестве синтетического волокна содержит окрашенные отходы нетканного рулонного покрытия, охватывающие диапазон длин электромагнитных волн видимой части спек- 20 тра 450-650 нм и включающие смесь капронового, вискозного волокон и латексного связующего в массовом соотношении на сухое вещество (60-75);(10-18):(15-22). Выбор в качестве среды кориеобитания 25 заявляемой композиции вызван следующим. Высокие агротехнические показатели материала, обеспеченные заявляемым соотношением составных компонентов, эффективные условия переработки, позволяют 30 использовать отходы нетканного рулонного покрытия типа ворсонит в качестве основного сырьевого источника для создания волокнистого композиционного материала, заменяющего почву. При этом решается 35 важная экологическая проблема - утилизация отходов нетканного рулонного материала ворсонит. Заявляемый субстрат гарантирует высокую водоудерживающую способность во 40 времени, эффективную водо- и воздухопроницаемость, что положительно сказывается на фитосанитарном состоянии материала и, тем самым, создает благоприятные условия для выращивания растений различного ви- 45 дового ассортимента. Окрашенный субстрат, согласно заявляемому изобретению получен за счет прочного фиксирования красителя в структуре органического волокна рулонного материа- 50 л а "ворсонит", что достигается технологией изготовления из расплава и формирования на поверхности волокон пленок полимерного связующего. В результате пигмент не вымывается водой и не способен наносить 55 вреда корневой системе растений. Волокнистый субстрат на основе окрашенных отходов ворсонита, охватывающих диапазон длин электромагнитных волн видимой части спектра 450-650 нм, составля ющий предмет заявляемого изобретения, обеспечивает эффективные для развития растений тепловой (температура субстрата на поверхности и глубине, характеризующая теплообмен между корневой системой и окружающей наружной средой) и водновоздушные режимы, создаваемые за счет наиболее приемлемой для растительного организма заявляемой совокупности признаков. Цветовая нагрузка субстрата в предлагаемом диапазоне длин волн позволяет косвенно управлять процессом фотосинтеза. Вместе с тем, субстрат отличается высокой декоративностью и в сочетании с растениями может успешно использоваться в фитодизайне. Полученные данные отличаются нетрадиционностью подхода и принципиальной новизной. Заявляемое изобретение поясняется примерами. В качестве основного компонента субстрата использовались окрашенные отходы нетканного рулонного материала ворсонит(ГОСТ 26149-84), включающие смесь капронового и вискозного волокна, а также латексного связующего. Окраска ворсонита цветов: фиолетовый, синий, голубой, зеленый, желтый, оранжевый, красный, а также коричневый, охватывающая широкий диапазон длин электромагнитных волн видимой области спектра Я=400-800 нм. Устойчивость окраски материала к воздействию воды и сухого трения - не менее 3 баллов по шкале серых эталонов (ГОСТ 9733-61, ГОСТ 15124-77). Предварительно отходы ворсонита в виде обрезок кромки шириной 80-150 мм и длиной 1,5-2 м подвергаются "грубому" измельчению в роторном измельчителе режущего типа (без или с использованием сепарирующих решеток, имеющих диаметр отверстий 20 мм) до размера частиц 10-25 мм. Эта стадия необходима для удобства дозирования и изготовления композиции субстрата с заданным соотношением волокнистых компонентов (ворсонита и базальтового супертонкого волокна БСТВ) на второй стадии. Для получения субстрата берут грубоизмельченный ворсонит(65-90% мае.) и БСТВ (10-35% мае), которые подают через загрузочную воронку в рабочую камеру роторного измельчителя. В режиме измельчение-смешение происходит равномерное диспергирование компонентов. Изготовленная таким образом сыпучая композиция субстрата отбирается из рабочей камеры через отверстия сепарирующих решеток диаметром 6544 5 10 мм с помощью системы пневмотранс- ветственно, 20 и 30°С. Разница между темпортирования (скорость отвода материало- пературами на поверхности и глубине субвоздушной смеси 8-10 м/с) в циклон, откуда страта не превышает 2-ЗпС и, тем самым, пакуется в мешки или любой другой вид та- влияет на изменение водоудерживающей 5 ры. Продолжительность процесса измельче- способности материала во времени. ния-смешения составляет 6-10 сек, что Составы субстрата 5 и 6, относящиеся к позволяет достичь производительности ликонтрольным, характеризуются, соответстнии - 60-80 кГ/час коротковолокнистого венно, соотношением пор, занятых водой и субстрата. воздухом в исходном состоянии 81:19 и В таблице 1 представлены основные ха- 10 56:44, причем^ если состав 6 резко теряет рактеристики отходов рулонного материала влагу во времени независимо от окраски ворсонит. Соотношение органического и мисубстрата, то состав 5 исследованной окранерального волокнистых компонентов в изски характеризуется избыточным мало известной и предлагаемой композициях меняющимся содержанием влаги. Данные в составляет 75:25 % мае, что соответствует 15 таблице 3 составов 5 и Р представлены для оптимальному значению. субстратов синего, желтого и красного цвеКомпозиция 1 относится к известному тов, что соответствует граничным и среднесубстрату, 2-4 - предлагаемому, 5,6 - к конму значениям заявляемого диапазона длин трольному (негатив), для которого содержаволн видимой части спектра. Поведение субние компонентов ворсонита находится за 20 стратов 5, 6 далеко от оптимальных требовапределами заявляемых значений. ний, предъявляемых к искусственным В таблицах 2, 3 представлены агротехзаменителям почвы, по водно-воздушному нические показатели субстратов, определябалансу материала и его водоудерживаюющие их водный и тепловой режим. щей способности, что, в конечном итоге, неПоказатели водоудерживающей способно- 25 гативно сказывается на фит >.,анитарном сти (% об. от полной влагоемкости в исходсостоянии субстратов и вегетационных ханом состоянии от времени), температура рактеристик выращиваемых растений. субстрата на поверхности и глубине 10 см Волокнистые субстраты 2-6 фиолетовопредлагаемых субстратов приведены с учего и коричневого цветов характеризуются том окраски. Субстраты фиолетового и ко- 30 сравнительно низкой водоудерживающей ричневого цветов относятся к контрольным, способностью во времени, высокой темпепоскольку характеризующий их диапазон ратурой субстрата как на поверхности, так и длин волн находится в заграничных значена глубине. В свою очередь перегрев корнениях относительно заявляемого интервала обитания негативно сказывается на развиЯ =450-650 нм. 35 тии растений. Из данных таблицы 2 видно, что заявляДля подтверждения эффективности емый субстрат (композиции 2-4) характерипредлагаемого волокнистого субстрата в зуется достаточно стабильной плотностью, сравнении с прототипом и стандартной поменьшей чем у прототипа. Соотношение чвосмесью, выбранной в качестве контроля, пор, занятых водой и воздухом, определя- 40 были проведены вегетационные испытания ющее водно-воздушный режим питания исследуемых почвозаменителей на различкорнеобитаемой зоны, колеблется незначиных видах растений. тельно, находится в пределах (61-72):(28-39) Испытания волокнистых субстратов и практически не меняется в зависимости от проводили в условиях теплиц при темпераокраски субстрата. У субстрата по прототипу 45 туре окружающей среды 20-30°С, влажно(композиция 1) это соотношение смещено в сти воздуха 70-90%, освещенности в сторону повышенной пористости аэрации. период: с ноября по январь - 1,6 клк, февСледует отметить, что субстрат по прототипу раль-апрель 2,2-4,0 клк, май-август 7,4-7,6 1 склонен к пересыханию, т.е. его водоудерклк, сентябрь-окрябрь 5,0-2,7 клк. Повторживающая способность резко убывает во 50 ность опытов 10-кратная. времени, что требует большей кратности В качестве объектов исследования был полива. выбран широкий набор растений с отличаюЗаявляемый субстрат (составы 2-4), за щимися биологическими особенностями: исключением фиолетовой и коричневой окозимая пшеница, салат "Ромэн", листовая раски, характеризуется высокой водоудер- 55 свекла, кодиеум, филодендрон. жиаяющей способностью (сохранением Растения выращивали на субстратах и *влаги) во времени, достаточно стабильной вестного состава (1), предлагаемого и конттемпературой на поверхности, колеблющейрольного (2-6), окрашенных в синий жептмй ся в интервале 19,3-21,6°С и 30,0-33,2°С красный цвета, охватывающих ЗПЯВПР< мни при температуре окружающей среды, соотдиапазон длин волн (450-650 нм) В к-эч^г г че 6544 контроля использовали стандартную почвосмесь состава: лесная подстилка,'верховой торф, песок, древесный уголь в объемном соотношении 2:2:1:0,5. В качестве удобрений еженедельно вносили 0,2%-ный раствор нитроаммофоски. Полученные в результате вегетационных опытов данные приведены в таблицах 4-8. Установлено, что окраска субстрата оказывает существенное влияние на биосинтез фотосинтетических пигментов (табл.4) и ростовые процессы у растений (табл.5). Так, для растений озимой пшеницы и филодендрона наиболее приемлем для успешного их выращивания субстрат синего цвета, для листовой свеклы и салата "Ромэн" - желтый, а для кодиеума - красный цвет. Лучшее развитие растений на предлагаемом субстрате (составы 2-4) указанных цветов, в сравнении с прототипом и почвосмесью, объясняется также эффективным тепловым и водным реЖИМ0..1, о чем свидетельствуют данные таблицы 6. Агрофизические свойства предлагаемого субстрата, а именно, соотношение пор, 8 занятых водой и воздухом, капиллярная впитываемость, водоудерживающая способность во времени, температура, а также его окраска положительно влияют на разви5 тие агрономически полезной микрофлоры (табл.7). Это имеет большое практическое значение, так как создаются предпосылки для косвенного управления режимом минерального питания. При этом отмечено сни10 жение уровня фитотоксичной микрофлоры и Степени осемененности поверхности синезелеными водорослями после 2-х годичного выращивания, в сравнении с материалом по прототипу и стандартной почвосмесью 15 (табл.8), - основных недостатков известных почвозаменителей при длительном бессменном культивировании растений. Таким образом, показаны существенные преимущества предлагаемого волокни20 стого субстрата с избирательностью цветовой окраски по агрофизическим свойствам и вегетационным показателям, включая степень осемененности поверхности сине-зелеными водорослями в течение двух25 летнего культивирования различных растений, в сравнении с известным субстратом. Таблицаї Характеристика отходов рулонного материала ворсонит Показатели рулонного материала ворсонит Известный 1 Предлагаемый 2 3 4 5 6 (негативные) Состав (% мае.) и характеристика отходов исходного сырья (органической волокнистой составляющей) 95 60 68 75 56 78 Вискозное волокно 18 14 10 20 8 Латексное связующее 22 18 15 24 14 Полиамидное (ПА-) капроновое волокно (корд) (СКС-65ГП) Полимерное связующее латекснорезорцинфор 6544 10 Продолжение габл 1 Показатели рулонного материала ворсонит Известный Предлагаемый 2 1 3 4 5 • мальдегидного (Л РФ) 6 (неіативнме) 5 _ 1,4 1,0 15 07 состава Плотность поверхност 0,8 ная, кг/м П р и м е ч а н и е Соотношение органического и минерального волокнистых компонентов в композициях известной и предлагаемых составляет 75 25% мае Таблица2 Исходные водно-физические свойства предлагаемого субстрата, в сравнении с известным и стандартной почвосмесью Плотность, Соотношение пор, % об Влаговпиты кг/м3 Субстрат занятых ваемость че вода воздух 51 36 рез 30 мин %об Состав 1 (известный) 130 49 Состав 2 Состав 3 (предлагаемый) 110 104 72 28 50 67 33 41 Состав 4 95 61 39 38 Состав 5 116 в\ 19 62 Состав 6 86 56 44 27 Почвосмесь (контроль) 45 60 40 32 негатив П р и м е ч а н и е Стандартная почвосмесь состава (объемное соотношение) лесная подстилка, аерховой торф, песок, древесный уголь 2 2 10 5 6544 11 12 Т а б л и ц аЗ Изменение водоудерживающей способности во времени и температуры на поверхности и глубине 10 см для предлагаемого субстрата различной окраски, в сравнении с известным и стандартной почвосмесью Субстрат и его окраска Водоудерживающая способность Температура, °С (% об. от г юлной влагоемкости) 6 часов 1 сутки 5 суток на поверх на глубине ности субстрата Состав 1 (известный) 85/77 61/53 10 см 15/6 28,0/18,2 23.1/17,4 54/33 75/61 78/63 88/72 91/75 89/73 82/71 59/35 39,2/23,2 33,2/21,5 31,7/21,2 31,2/20,7 30,8/20,5 31,0/20,8 32,0/21,6 38,9/22,9 34,2/21,0 31,8/20,5 30,5/20,8 31,4/21,0 30,7/21,0 30,8/20,7 30,5/21,0 35,0/19,7 42/23 79/62 68/58 82/66 85/77 88/82 83/73 51/30 37,5/22,5 32,4/21,0 31,2/20,0 30,4/20,2 30,0/20,0 30,6/20,5 32,5/21,0 35,4/22,3 32,3/19,0 31,8/20,3 31,4/19,5 30,8/20,5 30,0/20,5 30,9/21,0 32,2/20,7 32,5/18,6 37,0/21,2 32,2/20,2 31,0/19,8 30,2/19,6 30,1/19,3 30,4/19,8 31,9/21,2 36,5/21,5 33,1/17,5 31,5/19,8 30,5/19,3 30,8/19,8 30,4/19,5 30,0/20,0 31,2/21,0 32,8/17,9 35,6/22,3 34,5/22,1 33,8/21,2 35,0/23,0 Состав 2 (предлагаемый) фиолетовый 90/71 синий 99/93 86/65 95/87 голубой 100/95 98/88 зеленый 100/97 96/88 желтый 100/98 99/90 оранжевый 100/98 100/94 красный 92/78 86/65 коричневый 88/72 83/62 фиолетовый 85/64 71/42 синий 96/89 91/75 голубой 95/87 89/78 зеленый 98/90 92/81 желтый 100/93 95/86 оранжевый 100/96 94/85 красный 100/98 96/93 коричневый 84/68 63/49 фиолетовый 64/45 49/28 синий 91/82 89/80 голубой 95/86 92/81 зеленый 98/90 94/86 желтый 100/92 96/85 оранжевый 99/90 94/83 красный 100/96 95/89 коричневый 72/57 58/37 28/15 71/58 83/68 81/67 80/64 91/69 77/51 42/22 100/92 100/90 98/87 94/86 95/86 88/82 Состав 3 (предлагаемый) Состав 4 (предлагаемый) Состав 5 (предлагаемый) синий желтый 6544 13 14 Продолжение табл. 3 Субстрат и Водоудерживающая способность его окраска (% об. от полной влагоемкости) 6 часов 1 сутки Температура, °С на поверх- на глубине 5 суток 10 см ности субстрата 100/98 100/95 96/91 36,4/23,0 35,4/22,3 синий 62/47 51/39 32/24 28,8/19,5 28,0/18,8 желтый 70/49 55/40 38/29 27,9/18,7 28,2/18,0 красный 72/55 63/52 43/31 28,5/19,2 27,9/18,6 71/52 39/32 14/18 4U,5/26,7 34,2/21,2 красный Состав 6 (негатив) Почвосмесь (контроль) черный , П р и м е ч а н и е : ! ) Показатели в числителе для условий в теплице: температура - 30°С, влажность воздуха - 90%, освещенность - 7,1 клк (соответствует условиям июня-месяца); 2) Показатели в знаменателе для условий в теплице: температура - 21 °С, влажность воздуха - 70%, освещенность - 3,7 клк (соответствует условиям декабря месяца). Т а бл ица 4 Содержание фотосиитетических пигментов в листьях при выращивании растений на предлагаемом субстрате различной окраски, мг/100 г е р м Субстрат Хлорофилл "а" Хлорофилл и его окраска Каротикоиды "б" Культу ра озимая пшени листовая салат кодие- фило"Роум ден озимая листопшени- вая салат "Ро кодие ум филоден озимая листопшени- вая салат кодие"Ро- ум филоден ца Состав 1 свекла мэн* дрон ца свекла мэн" • дрон ца свекла ман' дрон 53,15 29,84 27,53 28.91 50.48 12,34 18.87 7.53 21.90 22.78 32.28 12,67 17.15 18,73 24 91 76.83 32,54 35.07 37.14 66.91 21.79 22.63 10,98 27.83 31.75 50,50 14.83 26.18 30,90 44 83 73,51 33,93 34 13 38,26 71,39 20.15 234Ю] 10.37 28,11 33.56 47,33 16,01 25.75 31,75 47 94 70.32 Э3.01 33,98 40,38 68.54 18.63 23.15 10.05 28.75 32,41 45.19 15,24 25,09 33 54 45 11 65.18 28,43 27,45 29.63 57,33 15.73 18,53 7,11 22.13 25.69 39,27 11,06 18,72 19,15 33 56 61,39 30,60 26.18 30,17 54.50 13.90 18,97 6,89 21,70 24.38 37,98 11,93 18,04 20.37 31 47 (известный) Синий Состав 2 (предлагаемый) Состав 3 (предл) Состав 4 (предл ) Состав 5 (негатив) Состав 6 (негатив) Желтый 6Ь44 Пг, с Г yf f рЯТ а Улрг и »го ок рл-и, I (^ьтур з 5ИМ9Я на Сосі а» 2 ^ ^ л Г) С31ЧТ лигто годне МЭИ свекла фило дрон озимая лигто ГОДИР Ро фи (О ] ДРОН салат МЭН ца 1

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Substrate for plant growing

Автори англійською

Svieshnikov Serhii Mykolaiovych, Hryhor'ieva Hanna Savvychna, Sandul Liudmyla Ivanivna, Cherevchenko Tetiana Mykhailivna, Kolesnyk Olha Ivanivna, Boichenko Serhii Mykolaiovych, Kutsyn Zinovii Volodymyrovych

Назва патенту російською

Субстрат для выращивания растений

Автори російською

Свешников Сергей Николаевич, Григорьева Анна Саввишна, Сандул Людмила Ивановна, Черевченко Татьяна Михайловна, Колесник Ольга Ивановна, Бойченко Сергей Николаевич, Куцин Зиновий Владимирович

МПК / Мітки

МПК: A01G 31/00

Мітки: субстрат, вирощування, рослин

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/12-6544-substrat-dlya-viroshhuvannya-roslin.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Субстрат для вирощування рослин</a>

Подібні патенти