СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ГОРШЕЧНЫХ РАСТЕНИЙ К УСЛОВИЯМ НЕДОСТАТОЧНОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ Российский патент 2022 года по МПК A01G7/00 A01G24/13 A01G24/28 A01G9/24 A01G9/29 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к области сельского хозяйства, точнее - к способам выращивания горшечных растений.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Из множества источников известны добавки для улучшения тех или иных свойств почвы. В частности, из патентных публикаций JP 2003171194, JP 2003321289, CN 107266259, CN 105367284 и CN 104829391 известны смеси сложного состава, содержащие сахар (сахарозу, сорбитол или трегалозу), цеолит и другие компоненты (минеральные удобрения, органические удобрения, органические наполнители, неорганические наполнители, микроорганизмы, и/или сложные органические вещества, такие как витамины и аминокислоты).

Однако ни в одном из указанных источников не исследовано влияние глюкозы или цеолита как таковых или в сочетании на рост растений в условиях недостаточной освещенности.

В US 2008250710 раскрывается способ выращивания растений в условиях недостаточной освещенности, в котором для повышения устойчивости растений в таких условиях, в почву вводят лимонную, малеиновую, янтарную, винную, уксусную, молочную кислоту и др. Также авторы US 2008250710 отмечают, что эффект может улучшиться при добавлении Сахаров, таких как глюкоза, фруктоза, трегалоза и сахароза.

Настоящее изобретение основано на том, что, как неожиданно было обнаружено, внесение цеолитсодержащего трепела в почву также улучшает рост растений в условиях недостаточной освещенности, причем этот эффект усиливается при дополнительном введении глюкозы.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Свет - один из наиболее важных для жизни растений экологических показателей. Основными характеристиками света являются его спектральный состав, интенсивность, суточная и сезонная динамика.

Размещение комнатных растений в искусственных сооружениях имеет объективные ограничения, что, в свою очередь, приводит к неравномерному распределению растений в помещении. Формируются фитоперегруженные зоны вокруг источников света (окна, прозрачная кровля и т.д.) и поверхности, где рост и развитие горшечной культуры затруднен по причине недостаточного освещения.

При этом почти все комнатные растения светолюбивы, т.е. лучше развиваются при освещении более 300 люкс. Соответственно освещенность ниже 300 люкс можно охарактеризовать, как недостаточную.

По отношению растений к свету, растения принято подразделять на три основные группы: светолюбивые, теневыносливые и тенеиндифферентные.

Как и все живые организмы, растения обладают способностью адаптироваться к изменяющимся условиям. Эта способность различна у разных видов. Есть растения, довольно легко приспосабливающиеся к достаточному или избыточному свету, но встречаются и такие, которые хорошо развиваются только при строго определенных параметрах освещенности.

В результате адаптации растения к пониженной освещенности несколько меняется его облик. Листья становятся темно-зелеными и немного увеличиваются в размерах (линейные листья удлиняются и становятся уже), начинается вытягивание междоузлий стебля, который при этом теряет свою прочность. Затем их рост постепенно уменьшается, т.к. резко снижается производство продуктов фотосинтеза, идущих на посторонние тела растения. При недостатке света многие растения перестают цвести.

Появление бронзово-желтой окраски листьев указывает на значительный избыток света, который вреден растениям. Если не принимаются соответствующие меры, может возникнуть ожог.

Важными характеристиками светового режима являются суточная и сезонная динамика. Длина светового дня меняется в течение года. В умеренных широтах самый короткий день равен 8 ч, самый длинный - более 16 ч.

В помещениях растения получают односторонний свет - из окон. Даже на одном окне условия освещенности неодинаковы. Так, например, правая сторона окна, обращенного на запад, получает больше света, чем левая.

Количество прямого солнечного света, попадающего в комнату, зависит от расположения окон. Больше всего солнечных лучей проникает в так называемые «фонари» с трехсторонним освещением, затем в угловые комнаты с окнами на восток и на юг или на запад.

Дольше всего солнце находится на южных (открытых к солнцу в течение 6-9 часов и пропускающих максимум солнечного света), затем на юго-восточных и юго-западных окнах; окна, обращенные на восток, освещаются солнцем с утра до полудня, западные - только во второй половине дня. Окна, обращенные на север, пропускают ровный, почти неизменной интенсивности свет в течение всего дня. В условиях средних широт большую часть дня растения освещаются не прямым, а рассеянным солнечным светом.

Многие растения очень чувствительны к перемене положения по отношению к источнику света. Поэтому следует избегать перестановок.

Цветы и травы тянутся к свету и поворачивают к нему свои листья, в результате чего в комнатах они принимают однобокую форму. Вечнозеленые декоративно-лиственные растения, если их постепенно поворачивать к свету, разрастаются равномерно во все стороны.

К теневыносливым видам отнесены растения, приспособленные к существованию в условиях слабой освещенности, где интенсивность освещения составляет 0,25-0,5% от полного дневного света. Это, в основном, выходцы из влажно-тропических областей.

Одна из наиболее распространенных причин медленного умирания достаточно неприхотливых комнатных растений - недостаток света. Под недостатком света понимается и недостаточная продолжительность светового дня, и недостаточная интенсивность освещения. Следует отметить, что свет является единственным доступным источником энергии для зеленых растений, который обеспечивает выполнение всех функции их организма. Поэтому освещенность ниже видоспецифического порога неизбежно приводит к гибели растения.

Естественно, растение погибает не сразу. Сначала изменяется естественная окраска листьев: молодые листья вырастают более бледными и более мелкими, чем обычно, пестроокрашенные теряют яркость рисунка, пестрые листья становятся зелеными, нижние листья желтеют. Происходит уродливое вытягивание побегов из-за излишнего удлинения междоузлий, а цветение гораздо более скудное: и цветов образуется меньше, и размером они более мелкие. Потом растение прекращает свой рост, цветения не наступает вовсе, нижние листья желтеют, засыхают и опадают. И только после этого растение окончательно погибает. Наиболее чувствительны к дефициту освещения - молодые растения.

Старые экземпляры с хорошо развитой корневой системой более устойчивы к условиям недостатка света, так как при низком уровне фотосинтеза могут какое-то время использовать запасы питательных веществ, накопленных в корнях. Но при постоянном дефиците освещения в течение нескольких месяцев и они неизбежно погибают.

Признаки того, что растению хронически не хватает света, могут быть различными, но в первую очередь страдают молодые, образующиеся в этих условиях побеги. Их листовые пластинки становятся бледновато окрашенными, междоузлия удлиняются, размер листовой пластинки уменьшается.

Для некоторых видов при недостаточной освещенности характерно появление ювенильных листьев. Так, у широко известной монстеры деликатесной (Monstera deliciosa) в молодом возрасте образуются сердцевидные цельнокрайные неразрезанные листья, с годами появляются новые листья, все более крупные, которые приобретают все более причудливую форму. Сначала по краю пластинки появляются глубокие вырезы, а потом, когда листья станут еще более крупными, они украшаются замкнутыми отверстиями вдоль центральной жилки. При хронической нехватке света у монстеры появляются мелкие, простой формы, без отверстий листья, и она теряет всю свою декоративность.

Слабое освещение является причиной скудного или позднего цветения комнатных растений. Так, если на пеларгонию хоть изредка в течение зимы попадает солнечный свет, то она зацветает намного раньше и цветет гораздо обильнее, чем растения, стоящие в глубине помещения или на северном окне.

Но больше всего страдают от хронического недостатка света кактусы, литопсы и другие суккулентные растения (агавы, молочаи, алоэ, толстянки, седумы). У них вытягиваются стебли, прекращается цветение, растения утрачивают свою декоративность, и в конце концов наступает гибель.

С учетом изложенного выше, задачей настоящего изобретения является создание способа повышения устойчивости горшечных растений к условиям недостаточной освещенности.

Технический результат, обеспечиваемый при использовании изобретения состоит в улучшении показателей роста растений в условиях недостаточной освещенности.

Указанная задача решена благодаря тому, что в предлагаемом способе улучшения роста горшечной культуры в условиях недостаточного естественного освещения, в котором используют:

(а) грунт, подходящий для горшечной культуры,

(б) глюкозу,

(в) цеолитсодержащий трепел, характеризующийся тем, что в нем

перед высадкой горшечной культуры вносят в грунт глюкозу в количестве, по меньшей мере 1 г на литр и цеолитсодержащий трепел в количестве, по меньшей мере, 20%, при этом перед внесением цеолитсодержащий трепел подвергают термообработке.

Как будет понятно среднему специалисту в данной области техники, достижение технического результата обеспечивается за счет стимуляции роста растений макро- и микроэлементами, находящимся в цеолитсодержащем трепеле и стимулирующей выживаемость растений в условиях недостаточной освещенности глюкозы.

Далее вышеупомянутое устройство, охарактеризованное в общих категориях, поясняется на примере некоторых особенно предпочтительных форм выполнения, обеспечивающими получение дополнительных преимуществ.

Недостаточная освещенность, - в одном из предпочтительных вариантов осуществления вышеописанного способа, - представляет собой освещенность менее 300 люкс.

Недостаточная освещенность, - в одном из предпочтительных вариантов осуществления вышеописанного способа, - представляет собой освещенность менее 150 люкс.

Недостаточная освещенность, - в одном из предпочтительных вариантов осуществления вышеописанного способа, - представляет собой освещенность менее 50 люкс.

Содержание цеолитсодержащего трепела в грунте после внесения, - в одном из предпочтительных вариантов осуществления вышеописанного способа, - составляет до 100%, предпочтительно до 70%, еще более предпочтительно - до 50%.

Более 75% частиц цеолитсодержащего трепела, - в одном из предпочтительных вариантов осуществления вышеописанного способа, - относятся к фракции 5-7 мм и/или 7-10 мм.

Грунт, - в одном из предпочтительных вариантов осуществления вышеописанного способа, - представляет собой субстрат на основе торфа.

Содержание глюкозы, - в одном из предпочтительных вариантов осуществления вышеописанного способа, - составляет 1-20 г на 1 л грунта.

Глюкозу, - в одном из предпочтительных вариантов осуществления вышеописанного способа, - вносят в грунт в виде водного раствора.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления вышеописанного способа, - в грунт дополнительно вводят источники азота, фосфора и калия, кальция и натрия.

Настоящее изобретение может применяться при выращивании растений в условиях недостаточной освещенности.

Необходимо понимать, что в настоящем тексте изобретение охарактеризовано только такими признаками, которые достаточны для решения поставленной задачи, реализации назначения и достижения выбранного технического результата; специального упоминания всех без исключения признаков и утилитарных характеристик изобретения не требуется, если специалистам должно быть известно, что изделия того же рода обладают такими признаками и утилитарными характеристиками и без них не реализуется основное назначение; тем более не требуется ограничивать обобщенные признаки какими-либо конкретными вариантами, если таковые должны быть известны специалистам и (или) могут быть подобраны по известным правилам.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Объектами исследований являлись два вида комнатных растений: Фикус Каучуконосный (лат. Ficus elastica) и Хамедорея (лат. Chamaedorea).

Для проведения исследования созданы грунты с разным содержанием цеолитсодержащего трепела и смоделированы три уровня освещения (50, 100, 150 люкс). Исследуемые уровни освещенности характеризуются, как низкий, крайне низкий и чрезвычайно низкий.

В ходе проведения опыта использовались методы вегетационного наблюдения, биометрических измерений.

Исследования проведены в закрытом помещении с температурой воздуха плюс 21-23°С, влажностью воздуха 62-85% на протяжении 2 месяцев.

Характеристика исследуемых растений

Для проведения опыта в торговой сети были приобретены два вида комнатных растений: Хамедорея (лат.Chamaedorea) род цветковых растений семейства Пальмовые (Агесасеае). Широко распространен во влажных тропических лесах Южной и Центральной Америки. Это низкорослое древесное корневищное растение с многочисленными тонкими стеблями. На каждом стебле располагаются в среднем 6-7 перистых листьев. Все виды хамедорей относятся к двудомным растениям.

Фикус Эластика является светолюбивым теневыносливым растением. Так же, как и Хамедорея, данное растение не выносит воздействия прямых солнечных лучей и спокойно переносит затенение. Оптимальная температура выращивания лежит в интервале от +22 до +25°С. Всем растениям рода Фикус необходима высокая влажность, поэтому в жару растения необходимо опрыскивать.

В качестве основного грунта использован специально подготовленный цеолитсодержащий трепел. Источником происхождения является Хотынецкое месторождение. Цеолитсодержащий трепел Хотынецкого месторождения подвергся термическому обжигу (термомодификации), что позволило значительно улучшить водно-физические свойства. Данные агрохимических исследований представлены в таблице 1.

В отличие от цеолитов, состоящих в основном из минералов-каркасных алюмосиликатов с сорбционными и ионообменными свойствами, цеолитсодержащий трепел Хотынецкого месторождения имеет более сложную минеральную структуру, так как содержит также другие породообразующие минералы, придающие ему дополнительные физико-мелиоративные функции, отличные от природных и искусственных цеолитов.

Кроме собственно цеолита (клиноптилолита), цеолитсодержащий трепел Хотынецкого месторождения содержит также, наряду с другими минералами, опал-кристобалит-тридимитовую (ОКТ) фазу, которая является источником легкоусвояемого растениями аморфного кремния, который повышает уровень сопротивляемости растений к любым стрессам, в том числе и к стрессам, связанным с недостаточным освещением растений.

Данные гранулометрического состава свидетельствуют о фракционной дифференциации цеолитсодержащего трепела (таблица 2).

В составе цеолитсодержащего трепела значительно преобладают фракции 10-7 мм и 7-5 мм. Суммарная доля, указанных фракций составила более 75%. Химические и физические свойства субстрата определяют водо-воздушный режим субстрата на фоне высокой трофности за счет наличия водорастворимых форм питательных элементов.

Схема эксперимента

Вегетационный опыт проводили следующим образом.

Использовали два вида комнатных растений (Фикус Эластика и Хамедорея).

Для вегетационных экспериментов использовали грунт с разным соотношением цеолитсодержащего трепела и торфяного субстрата. Эксперимент проводили при разном уровне освещенности: недостаточном (150 лк), низком (100 лк) и крайне низком (50 лк).

Для дальнейшего изучения влияния глюкозы использовали грунт содержащий 100% цеолитсодержащего трепела с добавлением глюкозы и без.

Все исследования проводили в закрытом помещении с температурой воздуха плюс 21-23°С, влажностью воздуха 62-85%.

Для исследования влияния добавки глюкозы к цеолиту ее вносили в грунт условиях постоянного перемешивания из расчета 10 г на 1 л грунта в виде водного раствора.

Схема эксперимента с культурой Фикус эластика (лат.Ficus elastica) представлена в таблице №3.

Схема эксперимента с культурой Хамедорея (лат.Chamaedorea) была аналогичной, представлена в таблице 4.

Схемы экспериментов по таблицам 3 и 4 отличаются между собой составами субстратов, самой опытной культурой, а также уровнем освещенности.

В рамках вегетационные наблюдений хода роста параметры учитывали в три срока. Первый учет проведен в начале опыта, второй - через месяц после посадки, третий - через два месяца после посадки.

Проводили учет динамики длины побегов, количества листьев, числа побегов растений Фикус Эластика и Хамедорея (таблицы 5-9).

Результаты исследования

Полученные данные свидетельствует о том, что все три исследуемых уровня освещенности оказывают различное влияние на вегетацию растений, а также динамику процесса вегетации.

Установлено, что при 150 люксах возможно поддерживать у комнатных растений процессы роста и развития длительный период с использованием грунта из термически обработанного цеолитсодержащего трепела с внесенным раствором глюкозы.

При уровне освещенности в 100 люкс важными факторами в вегетации исследуемых растений являются физико-химические свойства грунта.

Выращивание растений при уровне освещения 50 люкс затруднено и приводит к высокой потере декоративности, а также к гибели.

Лучший показатель по всем параметрам при уровне 150 люкс на вариантах с использованием цеолитсодержащего грунта с глюкозой. Отсутствие добавки в виде глюкозы в субстрате снизило итоговые значения учетных показателей, однако они были выше, чем при более низких уровнях освещенности 100 и 50 люкс. Добавка к грунту в виде глюкозы оказала положительное влияние на поддержание декоративных качеств исследуемых растений, но их действие при более низкой освещенности нивелируется.

Рейтинг эффективности исследуемых факторов на растение Хамедорея в вегетационном опыте свидетельствует о том, что более высокая освещенность не является определяющим фактором. Наиболее высокий комплексный показатель декоративности установлен на вариантах с использованием грунта на основе цеолитсодержащего трепела с глюкозой.

Изобретение относится к области растениеводства. В способе используют: (а) грунт, подходящий для горшечной культуры, (б) глюкозу, (в) цеолитсодержащий трепел. Перед высадкой горшечной культуры в грунт вносят глюкозу в количестве, по меньшей мере 1 г на литр и цеолитсодержащий трепел, который подвергают термообработке, в количестве, по меньшей мере, 20 %, при разном уровне освещенности растений: недостаточном – 150 люкс, низком – 100 люкс и крайне низком – 50 люкс. Способ обеспечивает улучшение показателей роста растений в условиях недостаточной освещенности. 6 з.п. ф-лы, 10 табл.

1. Способ улучшения роста горшечной культуры в условиях недостаточного естественного освещения, в котором используют:

(а) грунт, подходящий для горшечной культуры,

(б) глюкозу,

(в) цеолитсодержащий трепел,

характеризующийся тем, что в нем

перед высадкой горшечной культуры вносят в грунт глюкозу в количестве, по меньшей мере, 1 г на литр и цеолитсодержащий трепел, который подвергают термообработке, в количестве, по меньшей мере, 20%, при разном уровне освещенности растений: недостаточном – 150 люкс, низком – 100 люкс и крайне низком – 50 люкс.

2. Способ по п. 1, в котором содержание цеолитсодержащего трепела в грунте после внесения составляет предпочтительно до 70%, еще более предпочтительно – до 50%.

3. Способ по п. 1, в котором более 75% частиц цеолитсодержащего трепела относятся к фракции 5-7 мм и/или 7-10 мм.

4. Способ по п. 1, в котором грунт представляет собой субстрат на основе торфа.

5. Способ по п. 1, в котором содержание глюкозы составляет 1-20 г на 1 л грунта.

6. Способ по п. 1, в котором глюкозу вносят в грунт в виде водного раствора.

7. Способ по п. 1, в котором в грунт дополнительно вводят источники азота, фосфора и калия, кальция и натрия.