Способ получения двухкомпонентного жидкого концентрированного удобрения для гидропонного и аэропонного возделывания сельскохозяйственных культур Российский патент 2024 года по МПК C05G5/20 C05G1/00 A01G31/00 

Описание патента на изобретение RU2821910C1

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

Известен способ получения концентрата питательного состава для выращивания сельскохозяйственных культур в гидропонных системах [RU 2808836, C05D 9/02, A01G 31/00], состоящий в пересчете на элементы, масс. %: 4,4% азота, 4%, калия, 0,18% кальция, 0,09% магния, 0,2% серы, 6,13% фосфора, 0,005% железа, 0,28% бора, 0,0005% меди, 0,001% цинка, 0,002% марганца, 0,057% молибдена, остальное вода.

Недостатками данного способа является наличие балластных примесей в своем составе, которые выпадают в осадок. По химическому составу данное удобрение будет недостаточно эффективно в условиях стрессовых факторов, поскольку в составе не указано наличие всех необходимых микроэлементов, способствующих протеканию биохимических процессов в растении в доступной водорастворимой форме.

Известен питательная среда для выращивания растений на корм животным [RU 2013943, A01G 31/00], состоящий из элементов калия, азота, фосфора, кальция и магния, а также добавки микроэлементов при их содержании (в граммах на 1000 л воды): нитрат калия - 500, суперфосфат - 550, аммиачная селитра - 200, сульфат магния - 300, хлорное железо - 6, борная кислота - 0,72, сульфат марганца - 10-50, сульфат цинка - 15-75, сульфат меди 2-10, селенисто-кислый натрий - 0,1-3,0, хлорид кобальта - 0,3-6,0, иодид калия - 0,1-3,0, хлорид кальция - 100-2000, сульфат железа - 15-75.

Недостатком известного изобретения можно признать его невысокую эффективность, обусловленную неоптимальным составом питательных элементов и присутствием жизненно важных микроэлементов в форме минеральных солей, обеспечивающих низкую степень поглощения последних и, как следствие, недостаточное развитие растений.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному распространённый 3-компонентная система удобрений для гидропоники комплект жидкого удобрения Flora Series [https://www.terraaquatica.com/general-catalogue/], которая используется на разных стадиях развития растений. Компоненты этого концентрата не удается сохранить в виде одного раствора, поэтому они разделены на три концентрата, 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 широкого применения, поскольку содержит низкое количество азота, фосфора, неустойчива при pH выше 7.

Недостатками данного является:

1. Выпадение некоторых солей в осадок и изменение рН раствора, что существенно влияет на рост растений.

2. Не сбалансированный химический состав удобрения

3. Отсутствие в своем составе отдельных L- аминокислот.

Задача изобретения - получение жидких концентрированных удобрений из простых минеральных солей с добавками L-аминокислот, обеспечивающих повышение урожайности и качества продукции в условиях гидропонного и аэропонного способа питания культур.

Поставленная задача решается за счет получения двухкомпонентного жидкого концентрированного удобрения для гидропонного и аэропонного возделывания сельскохозяйственных культур, включающий растворение в дистиллированной воде при температуре 20-25°С следующих компонентов в соответствующих рецепту количествах (г/л): раствор А - нитрат калия (KNO3) 30-190, нитрат аммония (NH4NO3) 0-45, шестиводный нитрат магния (Mg(NO3)2⋅6H2O) 0-150, четырехводный нитрат кальция (Ca(NO3)2⋅4H2O) 70-260, L-метионин 0-10-3, L-лизин 0-10-3, L-цистин 0-10-3, раствор Б - дигидрофосфат калия (KH2PO4) 0-60, дигидрофосфат аммония (NH4H2PO4) 0-50, сульфат калия (K2SO4) 0-90, сульфат аммония ((NH4)2SO4) 0-35, cемиводный сульфат магния (MgSO4⋅7H2O) 0-160, молибдат аммония ((NH4)6Mo7O24) 0,01-0,05, борная кислота (H3BO3) 0,1-0,6, оксилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ) 1-5, девятиводный нитрат железа III (Fe(NO3)3*9H2O) 0,4-2, пятиводный сульфат марганца II (MnSO4*5H2O) 0,3-1,5, семиводный сульфат цинка (ZnSO4*7H2O) 0,2-1, пятиводный сульфат меди (CuSO4*5H2O) 0,1-0,5, остальное вода.

Двухкомпонентное жидкое концентрированное удобрение представляет собой комплект двух растворов - раствор А и раствор Б. Из-за высокого содержания питательных веществ, в отличие от прототипа, жидкое питательное удобрение может перевозиться на значительные расстояния. В то же время, у потребителя отпадает необходимость в длительном приготовлении питательного раствора путем последовательного растворения компонентов.

Компоненты растворяются в дистиллированной воде при температуре 20-25°С. При приготовлении раствора А сначала растворяются аминокислоты, затем нитрат калия, четырехводный нитрат кальция, шестиводный нитрат магния, нитрат аммония. При приготовлении раствора Б сначала растворяется оксилидендифосфоновая кислота ОЭДФ, затем соли железа, марганца цинка, меди, молибдат аммония, борная кислота. После их полного растворения растворяются соли, содержащие макроэлементы и
L- аминокислоты.

Примеры состава двухкомпонентного жидкого концентрированного удобрения для гидропонного и аэропонного возделывания сельскохозяйственных культур:

Пример 1. Рецепт двухкомпонентного жидкого концентрированного удобрения для аэропонного выращивания.

Раствор А, г/л: нитрат калия (KNO3) 64,3, шестиводный нитрат магния (Mg(NO3)2⋅6H2O) 91,2, четырехводный нитрат кальция (Ca(NO3)2⋅4H2O) 158,7, Цистин -0,012.

Раствор Б, г/л: дигидрофосфат калия (KH2PO4) 33,8, сульфат калия (K2SO4) 38,7, сульфат аммония 7,5, молибдат аммония ((NH4)6Mo7O24) 0,015, борная кислота (H3BO3) 0,32; оксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ) 2,1, девятиводный нитрат железа III (Fe(NO3)3*9H2O) 0,76, пятиводный сульфат марганца II (MnSO4*5H2O) 0,52, семиводный сульфат цинка (ZnSO4*7H2O) 0,34, пятиводный сульфат меди (CuSO4*5H2O) 0,07.

Пример 2. Рецепт двухкомпонентного жидкого концентрированного удобрения для гидропонного возделывания.

Раствор А, г/л: нитрат калия (KNO3) 179,7, четырехводный нитрат кальция (Ca(NO3)2⋅4H2O) 244,2, метионин- 0,015.

Раствор Б, г/л: дигидрофосфат аммония (NH4H2PO4) 43,0, сульфат калия (K2SO4) 19,3, cемиводный сульфат магния (MgSO4⋅7H2O) 134,5, молибдат аммония ((NH4)6Mo7O24) 0,028, борная кислота (H3BO3) 0,49; оксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ) 3,1, девятиводный нитрат железа III (Fe(NO3)3*9H2O) 0,76, пятиводный сульфат марганца II (MnSO4*5H2O) 0,78, семиводный сульфат цинка (ZnSO4*7H2O) 0,51, пятиводный сульфат меди (CuSO4*5H2O) 0,11.

Новые существенные признаки:

1. Сбалансированный и устойчивый состав микро- и макроэлементов.

2. Использование химически чистых минеральных солей от отечественных производителей удобрений.

3. Добавление в состав концентрированных жидких удобрений отдельных L-аминокислот, способствующих благоприятному прохождению стрессовых факторов в период вегетации, а также сбалансированному биохимическому составу у растений.

4. Элементы минерального питания находятся в водорастворимой, доступной для растений форме. Это достигается путем поэтапного приготовления удобрения.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют получить технический результат во всех случаях, на которые распространяется объем правовой охраны.

Технический результат

Технический результат заявляемого изобретения является в способе получения двухкомпонентного жидкого концентрированного удобрения для возделывания сельскохозяйственных культур в условиях гидропонного и аэропонного питания за счёт обеспечении постоянным сбалансированным питанием сельскохозяйственных культур в течение всего периода вегетации.

На фиг. 1 приведены урожайность и качество урожая индау посевного при корневых подкормках удобрениями, содержащими аминокислоты, в условиях полной светокультуры.

Достижение заявляемого результата подтверждается примерами.

Пример 1. Исследование включало в себя следующие варианты опыта:

1. ФОН - двух компонентное удобрение (st), компонент А 5мл/л + компонент Б 5 мл/л.

2. ФОН + Аминотал, 2 мл/л. Испанский аналог

3. ФОН + Реновации, 2 мл/л. Французский аналог

4. ФОН + L-Метионин, доза внесения 10-2 моль/л.

5. ФОН + L-Цистин, доза внесения 10-2 моль/л.

6. ФОН + L-Лизин, доза внесения 10-2 моль/л.

В период вегетации до наступления фазы 2-х настоящих листьев во всех вариантах опыта полив осуществлялся фоновым раствором. После прохождения фазы 2-х настоящих листьев, осуществлялись 3 корневые подкормки, в соответствии со схемой опыта с интервалом 10 дней.

Применение цистина в качестве корневой подкормки привело к существенному увеличению урожайности у сорта Сицилия на 38% и несущественному - у сорта Корсика на 2,5%. Корневая подкормка удобрениями с аминокислотами и чистыми аминокислотами способствовала улучшению метаболизма нитратов в растениях (фиг.1).

Использование химически чистых минеральных солей способствуют минимизации образования осадков в гидропонной и аэропонной системе, а добавление отдельных L-аминокислот в качестве компонентов удобрения, способствующих повышению устойчивости к стресс-факторам и повышению урожайности; улучшению вкусовых качеств и более длительному сроку хранения.

Похожие патенты RU2821910C1

название год авторы номер документа
Питательный раствор для гидропонного выращивания сельскохозяйственных культур 2022
  • Никулина Елена Аркадьевна
  • Цирульникова Нина Владимировна
  • Семенова Наталья Александровна
  • Годяева Мария Михайловна
  • Фетисова Татьяна Сергеевна
  • Дорохов Алексей Семенович
  • Ретивов Василий Михайлович
RU2794787C1
ЖИДКОЕ КОМПЛЕКСНОЕ АЗОТНО-ФОСФОРНО-КАЛИЙНОЕ УДОБРЕНИЕ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2022
  • Алпатов Андрей Алексеевич
  • Федотов Михаил Александрович
  • Егоров Алексей Александрович
  • Фолманис Гундар Эдуардович
  • Комлев Владимир Сергеевич
RU2785120C1
СОСТАВ СРЕДЫ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ РАСТЕНИЯ СЕМЕЙСТВА РЯСКОВЫЕ (Lemna minor) В УСЛОВИЯХ in vitro 2014
  • Хватков Павел Алексеевич
  • Чернобровкина Мария Аркадьевна
  • Окунева Анна Сергеевна
  • Долгов Сергей Владимирович
RU2578394C1
СОСТАВ СРЕДЫ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ РАСТЕНИЙ СЕМЕЙСТВА РЯСКОВЫЕ (WOLFFIA ARRHIZA) В УСЛОВИЯХ IN VITRO 2011
  • Долгов Сергей Владимирович
  • Чернобровкина Мария Аркадьевна
  • Хватков Павел Алексеевич
RU2472338C1
ЖИДКОЕ КОМПЛЕКСНОЕ УДОБРЕНИЕ ДЛЯ АКВАРИУМОВ 2011
  • Карабач Тарас Валерьевич
RU2464252C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНООБМЕННОЙ СМЕСИ "РЕКУЛЬТИВИН" 2015
  • Тихановский Анатолий Николаевич
RU2618701C2
СРЕДА ДЛЯ СЛИЯНИЯ ПРОТОПЛАСТОВ РИСА 1997
  • Давиденко Е.А.
  • Авакян Э.Р.
  • Алешин Н.Е.
  • Алешин Е.П.
RU2138552C1
СПОСОБ СОЗДАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОГО ТРАВЯНОГО ПОКРЫТИЯ И ПИТАТЕЛЬНАЯ СРЕДА ДЛЯ ЕГО ВЫРАЩИВАНИЯ 2007
  • Иванова Любовь Андреевна
  • Котельников Владимир Александрович
RU2393665C2
ПРИМЕНЕНИЕ АМИНОКАРБОКСИЛАТОВ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ 2012
  • Хюффер Штефан
  • Гарсиа Маркос Алехандра
  • Штаффель Вольфганг
  • Ланг Франк-Петер
  • Виссемайер Александер
RU2600757C2
Питательный раствор для выращивания микроклубней картофеля в аэропонике 2017
  • Ожередова Алена Юрьевна
  • Есаулко Александр Николаевич
  • Сигида Максим Сергеевич
  • Саленко Елена Александровна
  • Коростылев Сергей Александрович
  • Голосной Евгений Валерьевич
  • Громова Наталья Викторовна
RU2678177C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 821 910 C1

Реферат патента 2024 года Способ получения двухкомпонентного жидкого концентрированного удобрения для гидропонного и аэропонного возделывания сельскохозяйственных культур

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения удобрения заключается в том, что растворяют в дистиллированной воде при температуре 20-25 °С два концентрата, содержащих в своем составе набор питательных элементов с добавлением отдельных L-аминокислот. Изобретение обеспечивает повышение урожайности и качества продукции в условиях гидропонного и аэропонного возделывания сельскохозяйственных культур за счет постоянного сбалансированного питания сельскохозяйственных культур в течение всего периода вегетации. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 821 910 C1

Способ получения двухкомпонентного жидкого концентрированного удобрения для гидропонного и аэропонного возделывания сельскохозяйственных культур, характеризующийся тем, что растворяют в дистиллированной воде при температуре 20-25 °С следующие компоненты в соответствующих рецепту количествах, г/л: раствор А - нитрат калия (KNO3) 30-190, нитрат аммония (NH4NO3) 0-45, шестиводный нитрат магния (Mg(NO3)2⋅6H2O) 0-150, четырехводный нитрат кальция (Ca(NO3)2⋅4H2O) 70-260, L-метионин 0-10-3, L-лизин 0-10-3, L-цистин 0-10-3, раствор Б - дигидрофосфат калия (KH2PO4) 0-60, дигидрофосфат аммония (NH4H2PO4) 0-50, сульфат калия (K2SO4) 0-90, сульфат аммония ((NH4)2SO4) 0-35, cемиводный сульфат магния (MgSO4⋅7H2O) 0-160, молибдат аммония ((NH4)6Mo7O24) 0,01-0,05, борная кислота (H3BO3) 0,1-0,6, оксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ) 1-5, девятиводный нитрат железа III (Fe(NO3)3⋅9H2O) 0,4-2, пятиводный сульфат марганца II (MnSO4⋅5H2O) 0,3-1,5, семиводный сульфат цинка (ZnSO4⋅7H2O) 0,2-1, пятиводный сульфат меди (CuSO4⋅5H2O) 0,1-0,5, остальное вода.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2821910C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАТА ПИТАТЕЛЬНОГО СОСТАВА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В ГИДРОПОННЫХ СИСТЕМАХ 2023
  • Пищаева Ксения Витальевна
  • Мурадян Самсон Артушевич
  • Булеева Светлана Леонидовна
  • Сапрошина Анастасия Александровна
RU2808836C1
Способ получения удобрения для гидропоники 1982
  • Федюшкин Борис Федорович
  • Агатова Ольга Ивановна
  • Новиков Анатолий Артемьевич
  • Терсин Валентин Аркадьевич
  • Убина Вера Борисовна
  • Гавлина Ольга Тихоновна
SU1060603A1
Концентрированная смесь для удобренияСЕльСКОХОзяйСТВЕННыХ КульТуР 1979
  • Ноллендорф Вилнис Фрицевич
  • Рише Селита Фрицевна
  • Айре Юрис Эдуардович
  • Мелкис Янис Индрикович
  • Ноллендорф Агнесса Федоровна
  • Аустриня Инеса Яновна
  • Упитис Валдис Волдемарович
  • Тоне Даце Карловна
SU821440A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИТАТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ, СОДЕРЖАЩИХ МИКРОЭЛЕМЕНТЫ (МИКРОВИТ) 2001
  • Пермитина Г.В.
RU2179162C1
CN 101792343 B, 06.06.2012
US 20220194873 A1, 23.06.2022.

RU 2 821 910 C1

Авторы

Бабаев Тимур Поладович

Киселёв Максим Владимирович

Кондратьев Виталий Михайлович

Кириш Константин Сергеевич

Даты

2024-06-27Публикация

2024-01-26Подача