Питательный раствор для выращивания микроклубней картофеля в аэропонике Российский патент 2019 года по МПК A01H4/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для получения безвирусного посадочного материала картофеля.

Известна питательная среда для микроклонального размножения картофеля, содержащая аммоний азотно-кислый, калий азотно-кислый, кальций хлористый двухводный, кальций азотно-кислый, магний сернокислый семиводный, калий фосфорно-кислый однозамещенный, трилон Б, железо серно-кислое семиводное, борную кислоту, марганец серно-кислый четырехводный, цинк серно-кислый четырехводный, калий йодистый, медь серно-кислую пятиводную, натрий молибденово-кислый двухводный, кобальт хлористый шестиводный, мезоинозит, пиридоксин, тиамин, аскорбиновую кислоту, сахарозу, гидролизат казеина, кинетин, агар, регулятор роста и воду, отличающаяся тем, что она содержит парааминобензойную кислоту в качестве замедлителя роста растений в пробирке при следующем соотношении компонентов, мг/л:

Аммоний азотно-кислый 1640,0-1660,0 Калий азотно-кислый 1890,0-1910,0 Кальций хлористый двухводный 435,0-445,0 Кальций азотно-кислый 435,0-445,0 Магний серно-кислыйсемиводный 365,0-375,0 Калий фосфорно-кислый однозамещенный 165,0-175,0 Трилон Б 370,0-375,0 Железо серно-кислоесемиводное 27,5-28,0 Борная кислота 6,0-6,3 Марганец серно-кислыйчетырехводный 22,1-22,5 Цинк серно-кислыйчетырехводный 8,4-8,8 Калий йодистый 0,81-0,85 Медь серно-кислая пятиводная 0,023-0,027 Натрий молибденово-кислый двух водный 0,23-0,27 Кобальт хлористый шести водный 0,023-0,027 Мезоинозит 95,0-105,0 Пиридоксин 0,9-1,1 Тиамин 0,5-0,7 Аскорбиновая кислота 2,9-3,1 Сахароза 28000,0-32000,0 Гидролизат казеина 37,0-43,0 Кинетин 0,23-0,27 Парааминобензойная кислота 0,9-1,1 Агар 7500,0-8500,0 Вода до 1 л

(см. патент РФ на изобретение №2228354, м. кл. C12N 5/04, A01H 4/00, опубл. 10.05.2004).

Недостатком известной питательной среды является невозможность ее применения для выращивания картофеля в аэропонике.

Известен универсальный и популярный растворов для выращивания растений на аэропонике - это раствор Кнопа.

Раствор Кнопа (на 1 л воды):

Кальциевая селитра (нитрат кальция) - 1 г Фосфат калия однозамещенный. - 0,25 г Сульфат магния. - 0,25 г Хлорид калия. - 0,125 г Хлорид железа. - 0,0125 г.

Недостатком известного раствора является низкая продуктивность микро-клубней картофеля.

Техническим результатом изобретения является повышение продуктивности микро-клубней картофеля в аэропонной установке.

Технический результат достигается тем, что питательный раствор для выращивания картофеля в аэропонике содержащий в 1 л. воды:

- кальциевая селитра (нитрат кальция) - 1 г - фосфат калия однозамещенный - 0,25 г - сульфат магния - 0,25 г - хлорид калия (калийная соль) KCl - 0,125 г - Хлорид железа - 0,0125 г.

дополнительно содержит:

- Борная кислота - 19,63 г - Марганец сернокислый - 14,00 г - Цинк сернокислый - 1,41 г - Медь сернокислая - 1,41 г микробиологический препарат - 5 мл.

Сравнение 2 растворов

Высокая продуктивность клубней картофеля возможна только при условии полноценного и достаточного питания. Кроме света, тепла и воды, картофелю необходимы питательные вещества. В состав растительных организмов входит более 70 химических элементов, из них 16 абсолютно необходимых - это органогены (углерод, водород, азот, кислород), зольные микроэлементы (фосфор, калий, кальций, магний, сера), а также железо и марганец.

Каждый элемент выполняет в растениях свои функции, и заменить один элемент другим совершенно невозможно.

Из атмосферы в растения в основном поступают кислород, углерод и водород. На их долю приходится 93,5% сухой массы, в том числе, на углерод - 45%, на кислород - 42%, на водород - 6,5%.

Углерод поглощается из воздуха листьями растений и немного корнями из почвы в виде двуокиси углерода (СО₂). Является основой состава всех органических соединений: жиров, белков, углеводов и прочих.

Водород потребляется в составе воды, крайне необходим для синтеза органических веществ.

Кислород поглощается листьями и корнями, а также выделяется из состава других соединений. Необходим как для дыхания, так и для синтеза органических соединений.

Следующими по значимости для растений элементами являются азот, фосфор и калий:

Азот - важнейший элемент для развития растений, а именно, для образования белковых веществ. Его содержание в белках варьирует от 15 до 19%. Он входит в состав хлорофилла, а значит, участвует в фотосинтезе. Азот обнаруживается в ферментах - катализаторах различных процессов в организмах.

Фосфор присутствует в составе ядер клеток, ферментов, фитина, витаминов и прочих не менее важных соединений. Участвует в процессах преобразования углеводов и азотосодержащих веществ. В растениях он содержится как в органической, так и в минеральной форме. Минеральные соединения - соли ортофосфорной кислоты - применяются при синтезе углеводов. Растения используют и органические фосфорные соединения (гексофосфаты, фосфатиды, нуклеопротеиды, сахарофосфаты, фитин).

Калий играет важную роль в белковом и углеводном обмене, усиливает эффект от использования азота из аммиачных форм. Питание калием - мощный фактор развития отдельных органов растений. Этот элемент благоприятствует накоплению сахара в клеточном соке, способствует развитию сосудистых пучков и утолщает клетки.

Следующие макроэлементы не менее важны для успешной жизнедеятельности растений. Их баланс влияет на множество важнейших процессов растения:

Сера входит в состав аминокислот - цистеина и метионина, играет важную роль как в белковом обмене, так и в окислительно-восстановительных процессах.

Кальций - участник углеводного и белкового обмена, оказывает положительное влияние на рост корней. Остро необходим для нормального питания растений. Известкование кислых почв кальцием обеспечивает повышение плодородия почвы.

Магний участвует в фотосинтезе, его содержание в хлорофилле достигает 10% от его общего содержания в зеленых частях растений.

Железо в состав хлорофилла не входит, однако участвует в окислительно-восстановительных процессах, крайне важных для образования хлорофилла. Играет большую роль в дыхании, поскольку является составной частью дыхательных ферментов.

Наш раствор в отличие от раствора Кнопа дополнительно входят микроэлементы (Cu, B, Mn, Zn) и микробиологический препарат.

Роль микроэлементов в растениях в основном заключается в том, что они входят в состав многих ферментов, играющих роль катализаторов биохимических процессов и повышают их активность. Микроэлементы стимулируют рост растений и ускоряют их развитие; играют важную роль в борьбе с некоторыми заболеваниями растений. В первую очередь растениям необходимы такие микроэлементы, как медь, бор, марганец, цинк.

Медь играет большую роль в окислительно-восстановительных процессах, обладая способностью переходить из одновалентной формы в двухвалентную и обратно. Она является компонентом ряда окислительных ферментов, повышает интенсивность дыхания, влияет на углеводный и белковый обмен растений. Под влиянием меди в растении увеличивается содержание хлорофилла, усиливается процесс фотосинтеза, повышается устойчивость растений к грибным и бактериальным болезням.

Бор оказывает большое влияние на синтез углеводов, их превращение и передвижение в растениях, формирование репродуктивных органов, оплодотворение, рост корней, окислительно-восстановительные процессы, белковый и нуклеиновый обмен, на синтез и передвижение стимуляторов роста. С наличием бора также связаны активность ферментов, осмотические процессы и гидратация плазменных коллоидов, содержание в растениях витаминов - аскорбиновой кислоты, тиамина, рибофлавина. Поглощение растениями бора увеличивает потребление других питательных веществ. Этот элемент не способен передвигаться из старых тканей растений в молодые.

При недостатке бора замедляется рост растений, отмирают точки роста побегов и корней, не раскрываются бутоны, опадают цветки, распадаются клетки в молодых тканях, появляются трещины, органы растений чернеют и приобретают неправильную форму.

Марганец, как и медь, играет важную роль в окислительно-восстановительных реакциях, протекающих в растении; он входит в состав ферментов, с помощью которых происходят данные процессы. Марганец участвует в процессах фотосинтеза, дыхания, в углеводном и белковом обмене. Он ускоряет отток углеводов из листьев в корень. При недостатке данного элемента замедляется развитие корневой системы и рост растений, снижается урожайность.

Цинк входит в состав ряда ферментов, например, карбоангидразы, катализирующей расщепление угольной кислоты на воду и углекислый газ. Этот элемент принимает участие в происходящих в растении окислительно-восстановительных процессах, в обмене углеводов, липоидов, фосфора и серы, в синтезе аминокислот и хлорофилла. Роль цинка в окислительно-восстановительных реакциях меньше, чем роль железа и марганца, так как он не обладает переменной валентностью. Цинк влияет на процессы оплодотворения растений и развитие зародыша.

При недостатке цинка наблюдается нарушение процессов синтеза хлорофилла, приводит к появлению на листьях хлоротичных пятен светло-зеленого, желтого и даже почти белого цвета.

Микробиологический препарат обладает широким спектром воздействия на фитопатогенные микроорганизмы, подавляет развитие корневых гнилей в 2-5 раз, ограничивает поступление и накопление в растениях нитратов; повышает урожайность, улучшает качество продукции и защищает от болезней клубнеплоды. Повышает содержание крахмала в картофеле на 0,8-2,5%.

Урожайность в отличие от стандартного раствора (раствора Кнопа) больше на 68 микро-клубней с одного растения.

В одной аэропонной установке 220 посадочных мест, соответственно 220 растений картофеля.

При использовании нашего раствора мы получаем 44000 микро-клубня (660000 рублей) в течение 6-7 месяцев. При использовании раствора Кнопа цена микро-клубня так же как при использовании нашего раствора составляет 15рублей. В течение 6-7 месяцев при выращивании в аэропонике с использованием раствора Кнопа получаем 29040 микро-клубней (435600 рублей).

Исходя из этого можно сделать выводы, что при использовании нашего раствора и внедрении его в производство увеличится продуктивность и качество микро-клубней картофеля. Объем производства при использовании нашего раствора больше на 14960 микро-клубней с одной аэропонной установки.

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой питательный раствор для выращивания картофеля в аэропонике, содержащий в 1 л воды: кальциевая селитра (нитрат кальция) - 1 г, фосфат калия однозамещенный - 0,25 г, сульфат магния - 0,25 г, хлорид калия (калийная соль) KCl - 0,125 г , хлорид железа - 0,0125 г, борная кислота - 19,63 г, марганец сернокислый - 14,00 г, цинк сернокислый - 1,41 г, медь сернокислая - 1,41 г, микробиологический препарат - 5 мл, обладающий широким спектром воздействия на фитопатогенные микроорганизмы. Изобретение позволяет повысить продуктивность микроклубней картофеля в аэропонной установке. 2 табл.

Питательный раствор для выращивания картофеля в аэропонике, содержащий в 1 л воды:

- кальциевую селитру (нитрат кальция) - 1 г,

- фосфат калия однозамещенный - 0,25 г,

- сульфат магния - 0,25 г,

- хлорид калия (калийная соль) KCl - 0,125 г,

- хлорид железа - 0,0125 г,

отличающийся тем, что содержит

- борную кислоту - 19,63 г,

- марганец сернокислый - 14,00 г,

- цинк сернокислый - 1,41 г,

- медь сернокислая - 1,41 г,

- микробиологический препарат - 5 мл, обладающий широким спектром воздействия на фитопатогенные микроорганизмы.