Композиция для искусственного субстрата

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет. Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5030650/13 (22) 16.08.91 (46) 15.1293 Бюл. Na 45 — 46 (76) Гордиенко Валерий Пантелеймонович; Дмитриев Юрий Анатольевич; Паршиков Владимир

Константинович (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИСКУССТВЕННОГО

СУБСТРАТА (57) Использование: сельское хозяйство, в частнос- . (19) RU (11) 2004142 Cl (51) 5 А01G31 00 ти при выращивании растений в защищенном грунте. Сущность изобретения: композиция содержит керамзит, клиноптилолит и искусственный целлюлозосодержащий материал. При этом в качестве целлюлозо содержащего материала композиция содержит отходы целлофана или отходы мерсери— зованной целлюлозы, или смесь укаэанных отходов в соотношении 1:1. 1 з.п.ф — лы,2 табл.

2004142

Изобретение касается получения композиций, предназначенных для использования их в растениеводстве в качестве стерильной основы искусственных питател ьн ых субстрато в.

В растениеводстве закрытого грунта известны искусственные субстраты, представляющие собой смеси глинистых или ионообменных минералов с различными материалами органического происхождения, Наиболее широко применяются вспученные глины и природные цеолиты. В качестве органических компонентов таких субстратов используют различные виды торфа, а также некоторые отходы естественного происхождения, например рисовую шелуху, льняное волокно, древесину. Основой всех этих материалов является природная целлюлоза, которая в отличие от своих химических производных достаточно легко разлагается почвенными микроорганизмами, Поэтому субстраты, содержащие вышеуказанные компоненты, быстро теряют стерильность и могут становиться носителями патогенной микрофлоры.

Среди многокомпонентных субстратов, содержащих искусственные ингредиенты,, na составу наиболее близка к заявленной композиция, состоящая из трех компонентов: дробленой вспученной глины (керамзита), песка и торфа при следующем их соотношении, мас. $: керамзит фракции 0,01 — 10 мм 48 — 56 песок фракции 0,01 — 0,2 мм 26 — 28 торф 18-24

Содержащийся в данной композиции торф неустойчив в аэробных условиях и легко разлагается микрофлорой субстрата. Поэтому такой субстрат не является стерильным. Кроме того, в е о состав не входят компоненты, обладаюгцие ионообменными свойствами,. без которых невозможно накопление запаса и регулирование концентрации питательных веществ. Песок является практически инертным компонентом, Из-за малого размера частиц он может вымываться из субстрата и скапливаться в его нижних слоях. Тем самым будет разрушаться структура и изменяться плотность

30 различных слоев субстрата. 50

Целью данного изобретения является получение стерильной и экологически чистой композиции для искусственного субстрата, которая обладает достаточной сорбционной емкостью и водоудерживаю- 55 щими свойства.

Композицию для искусственного субстрата получают путем механического смешивания дробленого керамзитового гравия марки 400 (ГОСТ 9759-86), природного цеолита — клиноптилолита и искусственного целлюлозосодержащего материала при следующем их соотношении, мас,,4: керамэит фракции 5 — 10 мм 62 — 74 клиноптилолит фракции 5-10 мм 16-24 искусственный целлюлоэосодержащий материал 10 — 14

Входящий в состав субстрата искусственный целлюлозосодержащий материал является стерильным, а также обладает достаточными сорбционными свойствами и влагоемкостью. В качестве такого материала предлагается использовать стандартные отходы целлофана и мерсеризованной целлюлозы.

Эти отходы в процессе производства подвергались воздействию концентрированных химических реагентов, благодаря чему они приобрели стерильность. Кроме того, целлофан достаточно устойчив к биоразрушению, что будет способствовать сохранению стерильности субстрата в течение определенного времени. Благодаря высокой сорбционной емкости и искусственных целлюлоэосодержащих материалов субстрат адсорбирует фитогормоны и другие биологически активные вещества, Добавление целлюлоэосодержащих отходов будет способствовать увеличению влагоемкости субстрата, В отличие от прототипа предлагаемая композиция содержит в своем составе природный ионообменник — цеолит, что позволяет добиться сочетания достаточных обменных свойств (по неорганическим ионам) и высокой сорбционной емкости по органическим соединениям (которая обеспечивается присутствием целлюлозосодержащих материалов).

Данная композиция не содержит какихлибо инертных материалов или мелких фракций неорганических компонентов. Последнее позволит избежать разрушения структуры собстрата из-за вымывания из нее мелких частиц.

Приготовлено 16 композиций для искусственного субстрата на основе дробленого керамэита марки 400 фракции 5 — 10 мм (ГОСТ 9759-86), клиноптилолита фракции

5-10 мм, стандартных отходов целлофана и мерсеризованной целлюлозы. Состав этих композиций приведен в табл. 1. В табл. 2 приведены характеристики данных субстратов:

Сорбционную емкость композиции определяли по поглощению ею красителя метиленового синего с использованием фотометрического метода.

2004142

Таблица 1

Величина сорбционной емкости характеризует буферные свойства субстрата по. органическим биологически активным веществам.

Уменьшение массы субстрата за два года эксплуатации определялось по степени бйоразрушения отходов целлофана, мерсерйэован ной целлюлозы и торфа в почвенной среде, Эта величина отражает устойчивость композиции к воздействию микроорганизМов, а следовательно и ее стерильность.

Полную влагоемкость определяли по ГОСТ

9758-86.

Исходя из срока службы и затрат на промывку и высушивание неорганической основы полностью отработанного субСтрата, подсчитаны затраты на утилизацию в течение 15 лет. Минимум затрат на утилизацию характеризует наибольшую приемлемость субстрата с точки зрения экологии.

Из табл, 2 видно, что предлагаемые композиции в полтора-два раза превосходят торфосодерх<ащий субстрат по сорбционным свойствам, Они также обладают большей влагоемкостыю, чем прототип.

Композиционный субстрат более устойчив к биологическому разрушению, следовательно он лучше отвечает требованиям стерильности, чем торфосодержащий субстрат.

Затраты на утилизацию стерильного субстрата более, чем в три раза меньше затрат на утилизацию субстрата, взятого эа прототип. Поэтому предлагаемый субстрат более приемлем с точки зрения охраны окружающей среды от загрязнений.

Видно, что наилучшими сорбционными и водоудерх<ивающими свойствами обладают композиции, которые в качестве органического компонента содержат смесь отходов целлофана и мерсеризованной целлюлозы в соотношении (1:1), примеры

5 11-15. Эти композиции предпочтительны также с точки зрения стерильности и экологической чистоты, Оптимальными свойствамы обладает субстрат (18), который содержит мас. :

10 керамзит 68 клиноптилолит 20 отходы целлофана 6 отходы мерсеризованной целлюлозы 6

15 Применение такого искусственного субстрата позволит выращивать растения в стерильных условиях при оптимальном снабжении их влагой и питательными веществами. Этот материал может быть исполь20 эован повторно после регенерации и добавления свежего органического компонента. Все используемые компоненты достаточно дешевы и доступны. Кроме того, применение отходов искусственных мате25 риалов в качестве органической составляющей будет способствовать peu åíèþ проблемы их утилизации..

Полностью отработанный субстрат, представляющий собой смесь керамзита с

30 цеолитом, может быть легко утилизирован двумя способами: либо как почвоулучшитель в земледелии, либо в качестве наполнителя бетонов в строительстве. Таким образом обеспечивается полная зкологиче35 ская чистота предлагаемой композиции. (56) Авторское свидетельство СССР

М 707546, кл. А 01 G 31/00, 1980.

2004142

Таблица 2 — 1, Примечание. А — сорбционная емкость по метиленовому синему, г кг

Б — уменьшение массы за 2 года эксплуатации, мас. 7 .,  — полная влагоемкость, мас. 7;

à — затраты на утилизацию в течение 15 лет, руб./м, 62-74

16- 24

Формула изобретения

Составитель В. Гордиенко

Редактор В, Трубченко Техред M,Mîðãåíòàë Корре ор М, Шароши

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3357

Производственно-издательский комбинат "Патент"., г, Ужгород, yn,Гагарина, 101

1, КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИСКУССТВЕННОГО СУБСТРАТА, включающая керамзит и органический компонент, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит клиноптилолит, а в качестве органического компонента - искусственный целлюлозосо- держащий материал, при следующем соотношении компонентов, мас. ;

Керамзит

Клиноптилолит

Искусственный целлюлозосодержащий материал 10- 14

2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве искусственного целлюлоэосодержащего материала она содержит отходы целлофана или отходы марсиризованной целлюлозы, или смесь отходов цел- лофана и отходов мерсиризованной целлюлозы в соотношении 1; 1.