Растительный субстрат для приготовления форм при выращивании рассады овощных сельскохозяйственных культур. Российский патент 2023 года по МПК A01G24/22 A01G24/44 A01G9/29 

Технология промышленного производства рассады для открытого грунта в нашей стране предъявляет повышенные требования к качеству грунтов для выращивания рассады, которые должны быть легкими по гранулометрическому составу, рыхлыми, влаго- и воздухопроницаемыми, с рН, близким к нейтральному, свободными от возбудителей болезней, вредителей и сорняков, богатыми элементами питания.

Рассадным методом в основном выращивают различные виды капусты и пасленовые овощные культуры - томат, перец и баклажан, а также кочанный салат, лук-порей, сладкие сорта репчатого лука, сельдерей, ревень, спаржу. огурцы, овощные тыквы и бахчевые культуры.

Следует выделить наиболее важные критерии качества субстратов для выращивания рассады, это:

- плодородность;

- присутствие в грунте всех питательных веществ, которые позволят рассаде нормально и полноценно расти, и развиваться;

- сбалансированность составляющих элементов.

© 2021 Органик-рост. «Как подготовить землю для рассады: понятная инструкция» [1]

В нашей стране рассадой выращивают около 60% всех овощных культур в открытом грунте и 90% в защищенном.

Известны различные способы для выращивания рассады -- безгоршечный или с использованием торфяных кубиков, таблеток, горшочков, ячеистых кассет, минеральной выты, торфоблоков. В качестве субстратов для рассады используют смеси различных компонентов (дерновая и полевая земля, перегной, торф, опилки, соломенная резка, различные компосты, крупнозернистый песок).

Известна полезная модель «Торфяная таблетка» RU162 046. Опубликовано: 20.05.2016. Бюл. № 14.. Полезная модель относится к растениеводству и может использоваться как для любительского, так и профессионального садоводства и огородничества. Торфяная таблетка предназначена для проращивания семян, выращивания рассады, укоренения листьев и черенкования плодово-ягодных и декоративных деревьев и кустарников, цветочных растений в защищенном и открытом грунте, гидропонной культуре. Представляет собой цилиндр с углублением для семени на одном из оснований, состоящий из верхового торфа, минеральных удобрений, стимуляторов роста и полимерного абсорбирующего вещества на калийной основе и покрытый оболочкой, выполненной из гидрофильного нетканого неразлагаемого полимерного материала, пропитанного фунгицидом. [2]

Известно изобретение «Состав для выращивания рассады» SU 670279. Опубликовано: 30.06.1979. Бюл. № 24.. Состав содержит торф, питательные добавки и связующее-искусственный латекс. Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к композициям для выращивания рассады овощных культур и саженцев хвойных пород деревьев. Готовятся брикеты путем сушки и прессования. [3]

Известно изобретение «Ростовой субстрат» RU 2 673 714. Опубликовано: 29.11.2018 Бюл. № 34.. Связный продукт представляет собой ростовой субстрат, образованный из искусственных стекловидных волокон, связанных с отвержденной связующей композицией и смачивающим веществом, представляющим собой алкилэфирсульфат. [4]

Известно изобретение «Способ изготовления брикетов и плит для выращивания растений на основе торфа» RU 2 656 382. Опубликовано: 05.06.2018 Бюл. № 16. Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к выращиванию растений в контролируемых условиях. Способ включает приготовление торфяной массы из верхового торфа, сушку и прессование. При этом сушку проводят до влажности 22-28 мас.%. Перед прессованием через распылитель подают смачиватель и смешивают торфяную массу. Прессование в брикеты и плиты осуществляют при давлении 150-180 атм. Сушку осуществляют в сушильном барабане с температурой теплоносителя: при входе - 250-350°C, а при выходе - 55-70°C. После процесса сушки торфа в качестве раскислителя добавляют дозаторами доломитовую муку или мел, или смесь доломитовой муки и мела. После процесса сушки торфа добавляют дозаторами минеральные питательные вещества. В качестве смачивателя используют «FIBA-ZORB®PLUS» (TURFTECH INTERNATION). [5]

Известно изобретение «Субстрат минераловатный для выращивания растений на нефенолформальдегидном связующем» RU 2 636 967. Опубликовано:29.11. 2017.Бюл. № 34. Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Субстрат для выращивания растений, содержащий: минеральные волокна диаметром от 0,5 до 10,0 мкм; связующее, полученное термическим отверждением водной композиции, содержащей поливиниловый спирт, модифицированный крахмал и модификатор адгезии силан. [6]

Известно изобретение «Композиция для получения биоразлагаемого горшка для рассады, обладающая фунгицидным и ростостимулирующим эффектом, и способ его изготовления» RU 2 723 724. Опубликовано: 17.06.2020 Бюл. № 17.

Композиция включает материал, разлагающийся под воздействием влаги, и связующее. В качестве материала, разлагающегося под воздействием влаги, используют растительные отходы, а в качестве связующего - культуральную жидкость, содержащую полисахарид, при следующем соотношении компонентов, мас.%: растительные отходы 80-85, культуральная жидкость, содержащая полисахарид - остальное. Способ включает прессование композиции на основе материала, разлагающегося под воздействием влаги, и связующего, подсушивание в естественных условиях, последующую обработку микробным биологическим препаратом на основе ризосферных бактерий перед использованием. [7]

Недостатком всех перечисленных изобретений является усложнение и удорожание процесса изготовления субстрата и его содержания. Все способы приготовления и составы субстратов для выращивания рассады не имеют важной составляющей - экономически эффективного использования имеющегося доступного местного сырья. Все описанные изобретения являют собой сложный, трудоемкий и материалозатратный процесс.

Известно изобретение «Смесь для рассадных горшочков» SU 1727700 опуб. 23.04.92 бюл. № 15 . Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к выращиванию рассады овощных и тыквенных культур. Целью изобретения является повышение технологичности изготовления и прочностных свойств горшочков. Для получения горшочков для рассады томата и арбуза использована смесь торфа рН 5-6 и 2-3% раствор ПВС. [8]

Данное изобретение выбрано нами в качестве прототипа.

Недостатком данного способа является использование торфа. Торф образуется в процессе естественного отмирания и неполного распада болотных растений, использование которого не всегда доступно, так как развитие торфообразовательного процесса зависят от климатических, геологических, гидрогеологических и геоморфологических условий. Следовательно использование торфа, где отсутствуют месторождения, сопряжено с дополнительными расходами и являет собой сложный, трудоемкий и материалозатратный процесс, а значит экономически неэффективный.

Предлагаемый «Растительный субстрат для приготовления форм при выращивании рассады овощных сельскохозяйственных культур» относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству и может быть использовано для выращивания рассады различных овощных сельскохозяйственных культур.

Промышленная технология предусматривает получение высококачественной рассады при наименьших затратах труда и использования максимума возможных имеющихся ресурсов, интенсификации производства. что возможно за счет формирования замкнутого цикла аграрной экономики и является поставленной задачей в решении предлагаемого изобретения.

Достижение технического результата предлагаемого изобретения осуществляется за счет использования отходов доступного местного растительного сырья и связующего компонента. Переработка остатков растительности и производство новой продукции дает не только экологический эффект, но и приносит доход т. к. конечный цикл одного процесса становится началом другого, благодаря чему достигается практически полная безотходность и интенсификация производства.

Использование доступного местного растительного сырья формирует замкнутый цикл аграрной экономики, который опирается на процессы повторного использования производственных ресурсов, благодаря которым утилизируются образующиеся отходы после сбора урожая и его промышленной переработки

«Модели замкнутого цикла в аграрном секторе экономики: от теории к практике». https://cyberleninka.ru/article/n/modeli-zamknutogo-tsikla-v-agrarnom-sektore-ekonomiki-ot-teorii-k-praktike [9]

В качестве субстрата для выращивания рассады используют состав, состоящий из растительных отходов: - сено, солому, отходы обмолота злаковых сельскохозяйственных культур, шелуху подсолнечника, остатки растительности при извлечении необходимой части сельскохозяйственной культуры, возделываемой и доступной в местном регионе, после сбора урожая и его промышленной переработки, а в качестве связующего - водную композицию, содержащую поливиниловый спирт (ПВС).

Положительные качества растительного сырья, как субстрата для выращивания овощных культур, состоят в там, что в него легко проникают и сильно разрастаются корни; оно обеспечивает корневую систему воздухом, а растение - дополнительным количеством углекислоты. Питательные вещества не теряются и полностью идут на пользу растениям, возможны более ранние посадки и более ранний урожай из-за ускорения роста и развития растений.

Солома, например, содержит и микроэлементы, в среднем: B - 25 грамм, Cu - 15 грамм, Mn - 150 грамм, Мо - 2 грамма, S - 3 грамма, Zn - 200 грамм в расчете на тонну. Постепенно солома не только облагораживает почву структурно и качественно, но и оздоравливает ее. В тяжелой вязкой глине болезнетворные микробы сохраняются годами, а в рыхлой и богатой органическими остатками обезвреживаются буквально в считанные дни. Основной же ее компонент - это углерод, на его долю приходится 35-40%.

Растительное сырье служит энергетическим материалом и в дальнейшем после высадки рассады для образования гумуса и повышения микробиологической активности почвы. быстро разлагается под воздействием влаги, делает почву рыхлой, а со временем и плодородной

В химический состав, например, соломы зерновых культур входит большое количество безазотистых веществ (целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин) при небольшом содержании азота и минеральных элементов.

Сельское хозяйство https://universityagro.ru/ [10]

Сено - источник минеральных веществ, В перепревающем сене развивается сенная палочка, которая уничтожает многие патогенные бактерии.

Растительные отходы обеспечивают почвенную микрофлору доступным углеродом, быстро превращаются в перегной, обогащают почву минералами, микроэлементами, ценными питательными веществами, необходимыми для дальнейшего укрепления и роста растений.

Таким образом, субстрат для выращивания рассады из отходов растительного сырья легкий и имеет рассыпчатость структуры, обеспечивает хороший воздухообмен, важный для маленькой корневой системы ростков, содержание органических, макро- и микроэлементов и в полной мере и удовлетворяет потребности молодого ростка.

ПВС - это поливиниловый спирт, который продается в виде белого порошка, растворяется в воде и отличается замечательной сцепляющей способностью. Не разрушается под влиянием солнечного излучения и микроорганизмов. Имеет высокие клеящие качества, выступает превосходным эмульгатором, пленкообразователем и адгезионным полимером. Токсичного воздействия не осуществляет. Стоит учитывать гигроскопичность ПВС и постоянное вхождение в его состав около 5 % воды, пластифицирующей его. При этом вода не застаивается и не испаряется, а питает корешки растений. сохраняет способность удерживать жидкость, постепенно разлагаясь под влиянием почвенных бактерий.

Спектр применения у данного соединения - широчайший, это отличный эмульгатор, адгезионный и образующий пленку полимер.

В сельском хозяйстве ПВС задействуется как синтетическое удобрение для улучшения плодородности почвы, в роли влагоудерживателя и для защиты растений от различных негативных воздействий. В сфере аграрного хозяйства его добавляют в составы к синтетическим удобрениям, что качественно улучшает состав почвы. «Поливиниловый спирт» https://himya.ru/polivinilovyj-spirt.html [11]

Поливиниловый спирт - это порошок органического происхождения, относящийся к группе полимеров, способных при нагревании переходить в более вязкое и эластичное состояние.

Использование водной композиции ПВС в заявленном способе позволяет получить прочные формы для выращивания рассады с высокой воздухопроницаемостью и влагоемкостью.

Сущность изобретения заключается в том, что состав для получения субстрата для рассады включает материал, разлагающийся под воздействием влаги, в виде растительных отходов и связующее в виде водной композиции, содержащей поливиниловый спирт (ПВС), при следующем соотношении компонентов, масс.% по сухому веществу:

- растительные отходы 70-90,

водная композиция, содержащая поливиниловый спирт (ПВС) -10-30.

В качестве растительных отходов используют сено, солому, отходы обмолота злаковых сельскохозяйственных культур, шелуху подсолнечника, остатки растительности при извлечении необходимой части сельскохозяйственной культуры, возделываемой и доступной в местном регионе, после сбора урожая и его промышленной переработки.

Для приготовления заявленного субстрата растительные отходы, полученные измельчением на мельнице, с размером фракций 0,1-3 мм, помещают в смесители. В подготовленную измельченную массу при перемешивании добавляют остывшую водную композицию, содержащую поливиниловый спирт (ПВС), перемешивают до получения однородной массы, после чего полученную смесь субстрата распределяют в различные формы по желанию производителя. Это могут быть брикеты, горшочки, ячеистые кассеты, таблетки с выемкой для семян или отдельные плиты с бороздками для разламывания. В центре формы делают углубление размером 1-3мм для посадки семян. Полученные формы высушивают в естественных условиях и в дальнейшем используют для посадки семян и выращивания рассады.

Водную композицию, содержащую поливиниловый спирт (ПВС) готовят следующим образом: 1 часть сухого ПВС и 4-5 частей холодной воды. размешивают и нагревают, не доводя до кипения.

Подготовленный субстрат обладает хорошим впитыванием и удержанием влаги, имеет нейтральность реакции, не требует дополнительного внесения питательных элементов в процессе развития сеянцев; позволяет обойтись без проведения пикировки саженцев; растение высаживается без травмирования корневой системы, является экологически чистым, водостойким, хорошо удерживающим и аккумулирующим влагу, сохраняющим геометрическую форму в процессе выращивания рассады, обеспечивает сохранность корневой системы при пересадке растения, снабжает растения питательными веществами, стимулирует

его рост за счет использования состава для формы с быстрым распадом во влажной почве.

Техническим результатом и главным отличительным и важным признаком предлагаемого способа изготовления субстрата для выращивания рассады является его экономическая эффективность в простоте изготовления субстрата и его содержания при максимальном использовании имеющихся в регионе сырьевых ресурсов, позволяет утилизировать растительные отходы и заменить более дорогостоящее сырье, сэкономить на перевозках, трудо- и материалозатратах, тем самым снизить стоимость заявленного продукта, что дает не только экологический эффект, но и приносит доход т. к. конечный цикл одного процесса становится началом другого, благодаря чему достигается практически полная безотходность, интенсификация производства и формирование замкнутого цикла аграрной экономики.

Используемые источники (литература).

1. © 2021 Органик-рост. «Как подготовить землю для рассады: понятная инструкция».

2. Полезная модель «Торфяная таблетка» RU162 046 Опубликовано: 20.05.2016. Бюл. № 14.

3. Изобретение «Состав для выращивания рассады» SU 670279. Опубликовано: 30.06.1979. Бюл. № 24.

4. Изобретение «Ростовой субстрат» RU 2 673 714. Опубликовано: 29.11.2018 Бюл. № 34.

5. Изобретение «Способ изготовления брикетов и плит для выращивания растений на основе торфа» RU 2 656 382. Опубликовано: 05.06.2018 Бюл. № 16.

6. Изобретение «Субстрат минераловатный для выращивания растений на нефенолформальдегидном связующем» RU 2 636 967. Опубликовано:29.11. 2017.Бюл. № 34.

7. Изобретение «Композиция для получения биоразлагаемого горшка для рассады, обладающая фунгицидным и ростостимулирующим эффектом, и способ его изготовления» RU 2 723 724. Опубликовано: 17.06.2020 Бюл. № 17.

8. Изобретение «Смесь для рассадных горшочков» SU 1727700 опуб. 23.04.92 бюл. № 15.

9. «Модели замкнутого цикла в аграрном секторе экономики: от теории к практике». https://cyberleninka.ru/article/n/modeli-zamknutogo-tsikla-v-agrarnom-sektore-ekonomiki-ot-teorii-k-praktike

10. Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru https://universityagro.ru/

11. Поливиниловый спирт https://himya.ru/polivinilovyj-spirt.html

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству, и может быть использовано для выращивания рассады различных овощных сельскохозяйственных культур. В качестве субстрата для приготовления форм при выращивании рассады используют состав, состоящий из растительных отходов и связующего. В качестве растительных отходов используют сено, солому, отходы обмолота злаковых сельскохозяйственных культур, шелуху подсолнечника, остатки растительности при извлечении необходимой части сельскохозяйственной культуры, возделываемой и доступной в местном регионе, после сбора урожая и его промышленной переработки. В качестве связующего используют водную композицию, содержащую поливиниловый спирт (ПВС). Техническим результатом является получение субстрата, являющегося экологически чистым, водостойким, хорошо удерживающим и аккумулирующим влагу, сохраняющим геометрическую форму в процессе выращивания рассады, обеспечивающим сохранность корневой системы при пересадке растения, снабжающим растения питательными веществами и стимулирующим их рост, при максимальном использовании имеющихся в регионе сырьевых ресурсов, подлежащих утилизации. 3 з.п. ф-лы.

1. Растительный субстрат для приготовления форм при выращивании рассады овощных сельскохозяйственных культур, включающий материал в виде растительных отходов и связующее в виде водной композиции, содержащей поливиниловый спирт (ПВС), отличающийся тем, что в качестве растительных отходов используют сено, солому, отходы обмолота злаковых сельскохозяйственных культур, шелуху подсолнечника, остатки растительности при извлечении необходимой части сельскохозяйственной культуры, возделываемой и доступной в местном регионе, после сбора урожая и его промышленной переработки.

2. Растительный субстрат по п.1, отличающийся тем, состав для получения субстрата включает растительные отходы и связующее в виде водной композиции, содержащей поливиниловый спирт (ПВС), при следующем соотношении компонентов, мас.% по сухому веществу:

растительные отходы 70-90 водная композиция, содержащая поливиниловый спирт (ПВС), 10-30

3. Растительный субстрат по п.1, отличающийся тем, что для приготовления субстрата растительные отходы, полученные измельчением на мельнице, с размером фракций 0,1-3 мм помещают в смесители и в подготовленную измельченную массу при перемешивании добавляют водную композицию, содержащую поливиниловый спирт (ПВС), перемешивают до получения однородной массы, после чего полученную смесь субстрата распределяют в различные формы по желанию производителя и высушивают в естественных условиях.

4. Растительный субстрат по п.1, отличающийся тем, что водную композицию, содержащую поливиниловый спирт (ПВС), готовят следующим образом: 1 часть сухого ПВС и 4-5 частей холодной воды размешивают и нагревают, не доводя до кипения.