СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАТА ПИТАТЕЛЬНОГО РАСТВОРА ДЛЯ РАСТЕНИЙ Российский патент 2018 года по МПК A01G31/00 C02F1/00 C05G3/00 C05D9/00 

Изобретение относится к биотехнологии и сельскому хозяйству и может быть использовано в гидропонике, тепличном овощеводстве, поливном земледелии, комнатном цветоводстве и выращивании рассады и т.п.

Минеральные вещества, необходимые для питания растений, подразделяют на макро- и микроэлементы. Первые — азот, калий, фосфор, сера, кальций, магний — являются основными. Влияние их на жизнедеятельность и развитие растительных организмов благоприятно и весьма разнообразно. Вторая группа элементов — железо, бор, медь, цинк, марганец, молибден, кобальт и ряд других — также обязательны, но в малых количествах.

Известна 3-компонентная система удобрений для гидропоники и земли Flora Series (http://floragrow.ru/products/flora-series.html), которая используется на разных стадиях развития растений. Компоненты этого концентрата не удается сохранить в виде одного раствора, поэтому они разделены на три емкости, комбинируя их, можно получить необходимое питание для растения. Это вносит дополнительные сложности, особенно при подкормке растений методом полива. Flora Series не является универсальным средством, для его применения используют сложные таблицы по видам растений и по срокам внесения. Кроме того, широкое применение данной системы удобрений ограничено высокой стоимостью.

Известен способ получения питательных растворов (патент РФ 2179162, опубл. 10.02.2002, С05D9/02), который включает введение кислого компонента в горячую воду и добавление солей микроэлементов, при этом в качестве кислого компонента вводят лимонную кислоту, добавляют в нее раствор натриевой соли оксиэтилендифосфоновой кислоты при соотношении 1: (0,4-0,7) соответственно, в смесь при рН 1,5-2,3 вводят при перемешивании сульфаты железа и марганца до полного растворения солей и в полученный раствор добавляют аммоний или калийсодержащий компонент до доведения рН раствора до 2,4-3,5, после чего добавляют неорганические соли цинка, кобальта и молибдена, перемешивание ведут до полного их растворения и затем вводят сульфаты меди и магния, а затем борную кислоту, при этом микроэлементы вводят в количествах, регламентируемых марками питательных растворов, и температуру поддерживают на уровне 75-90^oС.

Недостатками известного способа является то, что раствор несбалансирован и недостаточен по макроэлементам для растений; в нем, в частности, отсутствуют фосфаты, и он предназначается только для корневой и внекорневой подкормок.

Известен способ получения высококонцентрированного раствора минерального удобрения для внекорневой обработки растений (патент РФ 2407722, опубл. 20.01.2010 г., С05С9/02), заключающийся в том, что ингредиенты содержатся в водном растворе в следующем мольном соотношении: двухвалентные металлы, а именно марганец, цинк, медь, кобальт, магний, никель, железо II: дигидрат динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты, равном 14,8:1. Содержание ингредиентов в 10 л жидкого концентрированного раствора составляет: 10 г дихромата калия, 100 г сульфата железа (II), 3 г никеля сернокислого, 600 г цинка сернокислого, 250 г сульфата меди, 900 г сульфата магния, 40 г сульфата кобальта, 50 г хлорида железа (III), 25 г хлорида лития, 80 г парамолибдата аммония, 60 г тетрабората натрия, 50 г борной кислоты, 3 г оксида селена (IV), 150 г сульфата марганца, 50 г мочевины.

Недостатками данного высококонцентрированного раствора является несбалансированность между количеством магния и серы, с одной стороны, и мочевины, с другой, а также отсутствие других макроэлементов.,

Известна статья (http://www.fito-system.ru/node/298), в которой указано, что составить питательный раствор можно несколькими способами, в том числе на основе простых удобрений. Данный способ, указанный в статье, выбран в качестве прототипа. Недостатком данного способа является использование только простых хорошо водорастворимых удобрений, не содержащих балластных примесей, вследствие чего исключается применение широко распространенных, но малорастворимых удобрений. Растворение удобрений производят в горячей воде, что существенно увеличивает затраты на производство продукта. Также в данной технологии предусматривается узел предварительного приготовления маточных растворов, наличие двух баков и последующие операции по смешению маточных растворов, что требует дополнительных трудовых операций по измерению электропроводности и pH. Это приводит к затратам на содержание и техническое обслуживание оборудования, а также увеличивает нагрузку на персонал.

Технической задачей изобретения является упрощение использования и снижение себестоимости питательного раствора, что делает его доступным для широкого применения в гидропонике, тепличном овощеводстве, поливном земледелии, комнатном цветоводстве и выращивании рассады.

Способ приготовления концентрата питательного раствора для растений на базе комплекса удобрений включает растворение минеральных удобрений в воде. После подкисления воды азотной и/или серной кислотами до 1-2 рН в раствор вводят смесь химических удобрений, содержащую сбалансированный набор всех необходимых макроэлементов, после длительного перемешивания, последующего отстаивания, слива надосадочной жидкости и фильтрации в нее добавляют водный раствор основных микроэлементов в количествах, регламентируемых марками питательных растворов.

Необходимые для растений макроэлементы вводят в концентрат в соответствии с коэффициентом концентрирования в количестве, характерном для их содержания в 1 л питательного раствора, мг-экв:

Азот 10-15

Фосфор 3-4

Кальций 6-8

Калий 4-5

Магний 2-3

Сера 2-3

Растворение солей ведут при температуре воды 20-30°С.

Необходимо отметить, что важной особенностью в заявленном способе является порядок введения минеральных удобрений в раствор. Минеральные удобрения вводят в раствор в следующей последовательности: в первую очередь растворяют удобрения, не содержащие в своем составе ионы кальция и фосфата, а во вторую - растворяют удобрения, которые их содержат.

По мере необходимости в состав концентрата после фильтрации через 16-18 часов вводят биологически активные вещества в количестве не более 0,01%.

Подкисление воды можно осуществить разными способами. Для наших целей предпочтительным является добавление небольшого количества азотной и/или серной кислот до 1-2 рН в раствор.

Пример конкретного использования изобретения.

Пример приготовления 1 литра концентрата питательного раствора для выращивания рассады (мг-экв./л), k=50, где k - коэффициент концентрирования:

Азот (N) 14,3

Калий (К) 5,0

Магний (Mg) 2-3

Кальций (Ca) 6-8

Фосфор (Р) 3,9

Сера (S) 3,0

Растворение удобрений ведут при температуре воды 20-30°С. После подкисления воды до 1-2 рН азотной и серной кислотами в раствор вводят смесь химических удобрений, не содержащих в своем составе ионы кальция и фосфата следующих марок: «Селитра аммиачная магнезированная», «Калий хлористый», затем вводят «Азофоска», «Суперфосфат простой», «Селитра кальцинированная», содержащие в своем составе эти ионы. После перемешивания до достижения расчетной концентрации, свидетельствующей о растворении необходимых компонентов, раствор отстаивают, сливают надосадочную жидкость и фильтруют. Далее в получившийся концентрат добавляют водный раствор основных микроэлементов, в том числе хелат железа. При необходимости через 16-18 часов вводят биологически активные вещества - биостимуляторы, например гумат калия и натрия в концентрации 0,002% (20 мкл на 1литр).

В таблице 1 приведено содержание макроэлементов, в используемых удобрениях.

Таблица 1

Вид удобрения Количество
на 1 л концентрата
k = 50 (г) Элементы Количество
мг-экв/л
питательного раствора «Азофоска» 14,4 Фосфор 2 Калий 1 Азот 3,3 «Селитра кальцинированная» 12,0 Фосфор 0,9 Кальций 0,8 Азот 4,6 «Селитра аммиачная» 9,1 Магний 1 Азот 4,4 «Суперфосфат простой» 4,35 Кальций 1 Фосфор 1 «Калий хлористый» 15,0 Калий 4 Подкисление: Серная кислота 30 мл 5Н раствора Сера 3 Азотная кислота 20 мл 5Н раствора Азот 2 Вода До 1 литра Кальций 4-6 Магний 1-2

Преимуществом заявленного изобретения является удобство использования, заключающееся в замене поливной воды питательным раствором, что исключает необходимость регулярных подкормок и удобрения грунтов, а также исключает операции по смешиванию маточных растворов. Применение заявленного изобретения позволяет упростить получение питательного раствора путем разведения концентрата по сравнению с растворением сухого удобрения в воде. Также данная технология позволяет снизить себестоимость питательного раствора за счет экономии на расходуемых химических реагентах, что делает его доступным для широкого применения в гидропонике, тепличном овощеводстве, поливном земледелии, комнатном цветоводстве и выращивании рассады.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ приготовления концентрата питательного раствора для растений на базе комплекса удобрений включает растворение минеральных удобрений в воде, причем после подкисления воды азотной и/или серной кислотами до pH 1-2 в раствор вводят смесь химических удобрений, содержащую макроэлементы в количестве, характерном для их содержания в 1 л питательного раствора, мг-экв: азот 10-15, фосфор 3-4, кальций 6-8, калий 4-5, магний 2-3, сера 2-3, после длительного перемешивания, последующего отстаивания, слива надосадочной жидкости и фильтрации в нее добавляют водный раствор основных микроэлементов. Изобретение позволяет упростить использование и снизить себестоимость питательного раствора, что делает его доступным для широкого применения в гидропонике, тепличном овощеводстве, поливном земледелии, комнатном цветоводстве и выращивании рассады. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

1. Способ приготовления концентрата питательного раствора для растений на базе комплекса удобрений, включающий растворение минеральных удобрений в воде, отличающийся тем, что после подкисления воды азотной и/или серной кислотами до pH 1-2 в раствор вводят смесь химических удобрений, содержащую макроэлементы в количестве, характерном для их содержания в 1 л питательного раствора, мг-экв: азот 10-15, фосфор 3-4, кальций 6-8, калий 4-5, магний 2-3, сера 2-3, после длительного перемешивания, последующего отстаивания, слива надосадочной жидкости и фильтрации в нее добавляют водный раствор основных микроэлементов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что растворение удобрений ведут при температуре воды 20-30°С.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что минеральные удобрения вводят в раствор в следующей последовательности: в первую очередь растворяют удобрения, не содержащие в своем составе ионы кальция и фосфата, а во вторую очередь растворяют удобрения, которые их содержат.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по мере необходимости в состав концентрата после фильтрации через 16-18 часов вводят биологически активные вещества в количестве не более 0,01%.