EA016707B1

EA016707B1 - Способ выращивания растений

Info

Publication number: EA016707B1
Application number: EA200970135A
Authority: EA
Inventors: Йеан Кюйперс; Дан Де Куббер; Пауль Баувенс
Original assignee: Роквул Интернэшнл А/С
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2012-06-29
Also published as: US20090320361A1; EP2048935A1; PL2048935T3; EA200970135A1; MX2009000637A; CA2658383C; EP1880599A1; CA2658383A1; WO2008009461A1; US8020344B2; EP2048935B1; SI2048935T1

Abstract

Изобретение относится к способу выращивания по меньшей мере трех растений одновременно в субстрате для выращивания из минеральной ваты. Способ включает помещение растений для выращивания в субстрат для выращивания из минеральной ваты так, что корни каждого растения размещаются в зоне выращивания и орошают растения водой для орошения в течение по меньшей мере трех дней, в котором во время периода орошения по меньшей мере один параметр, измеряемый в зонах выращивания, окружающих корни растений, изменяется во всех зонах выращивания не более чем на 45% и в котором субстрат для выращивания включает связующее вещество и увлажняющее средство, содержащее ионное поверхностно-активное вещество.

Description

Изобретение относится к способам выращивания растений с использованием субстратов для выращивания из минеральной ваты. Согласно способу субстраты для выращивания из минеральной ваты включают связующие вещества, чаще гидрофобные связующие вещества, чтобы обеспечить структурную целостность, и смачивающее вещество, которое обеспечивает свойства в отношении подачи воды. Изобретение также относится к использованию конкретных типов смачивающих веществ для обеспечения конкретных характеристик субстратов для выращивания из минеральной ваты.

В течение многих лет известно выращивание растений в субстратах для выращивания, созданных из минеральной ваты. Продукты из минеральной ваты, которые обычно поставляют как сцепленные вставки, блоки, пластины или ковер, как правило, включают связующее вещество, обычно органическое связующее вещество, чтобы обеспечить структурную целостность продукта, и такие связующие вещества обычно остаются гидрофобными после затвердевания. Это позволяет субстратам для выращивания сохранять свою структуру во время орошения водой. Однако продукты из минеральной ваты, предназначенные для использования в качестве субстратов для выращивания, должны обладать емкостью для того, чтобы поглощать и удерживать воду, которая обычно подается системой орошения субстрату для выращивания, и свойствами для повторного увлажнения. Таким образом, в течение нескольких лет общеизвестно включение смачивающих веществ в продукты из минеральной ваты, которые предназначены для использования в качестве субстратов для выращивания.

Один из ранних примеров приведен в ОВ-Л-1336426, который описывает легко смачиваемые продукты из минеральной ваты, пригодные для использования в качестве субстратов для выращивания. Чтобы обеспечить структуру и форму, волокна содержат связующее вещество, такое как фенолформальдегидная смола или карбамидформальдегидная смола. Чтобы обеспечить требуемые характеристики влагоудержания, продукт также содержит смачивающее вещество в количестве до 2% по массе от минеральной ваты. Предусматриваются общие классы смачивающих веществ, такие как анионные и катионные смачивающие вещества, однако неионные смачивающие вещества считаются предпочтительными.

Действительно, предпочтительными смачивающими веществами считаются простые алкиларильные полигликолевые эфиры, такие как Тгйои СР10 (который приводится в качестве примера) и Ь188аро1 N. Считается, что их смачивающая способность уменьшается при воздействии повышенных температур, таких как 200°С, в печи для отверждения, через которую пропускают минеральную вату для отверждения связующего вещества из смолы, но все еще остается достаточная конечная смачивающая способность. Очевидно, что в отношении продуктов из минеральной ваты рекомендуются другие материалы, которые получают способом, не включающим отверждение при повышенных температурах. Эти материалы включают лауриловый спирт.

Описан продукт, который содержит Тгйои СР10 в качестве смачивающего вещества и предназначен для использования в экспериментах по культивированию, однако подробности не приведены.

Последующие публикации и коммерческая область сама по себе, в целом, поддерживают этот предпочтительный подход. Например, публикации ЕР-А-889175, ΌΕ-Α-4208733, АО 92/04824 и ΌΕ-Α-4024727, все, описывают системы, в которых в субстраты из минеральной ваты включают смачивающее вещество/поверхностно-активное вещество. В этих случаях природа смачивающего вещества либо точно не определена, либо указана как неионный материал, как в ОВ-А-1336426. В коммерческой практике обычно используют уровни до 3% неионного поверхностно-активного вещества.

В то время как включение связующего вещества и увлажняющего вещества, как описано в ОВ-А-1336426, является, как правило, очень целесообразным, оно имеет некоторые трудности. Первая состоит в том, что, несмотря на хорошие способности субстратов снабжаться водой, существуют возможности их улучшения. Таким образом, было бы желательно предоставить системы, которые проявляют улучшенные свойства в отношении повторного насыщения (способности субстрата для выращивания поглощать воду второй раз, когда он намочен после высушивания), улучшенные свойства распределения воды (способность субстрата для выращивания удерживать воду в более равномерной по высоте субстрата для выращивания концентрации, а не концентрировать ее в основании) и влагоудержание.

Дополнительно, одна проблема, которая проявляется с неионными поверхностно-активными веществами, которые обычно использовали, состоит в том, что при орошении субстрата для выращивания они постепенно высвобождаются из субстрата для выращивания вместо того, чтобы удерживаться в структуре минеральной ваты. Это означает, что свойства смачиваемости субстрата для выращивания постепенно ухудшаются со временем. Это может влиять, например, на свойства повторного насыщения, а также на свойства обеспечения водой субстрата, который использовали длительное время, и, таким образом, на продуктивность растения и процесс выращивания.

Таким образом, в данной области существовали другие попытки решить проблему создания субстрата из минеральной ваты, который содержит связующий материал для обеспечения структурной целостности, но который также обладает надлежащими свойствами смачиваемости. Примеры включают упомянутые выше публикации ЕР-А-889175, ΌΕ-Α-4208733, АО 92/04824 и ΌΕ-Α-4024727, а также СА-А-2301248, АО 97/07664 и АО 99/38372, которые решают проблему, предоставляя особые связующие, которые могут обеспечить как структурные свойства, так и свойства смачиваемости. СА-А-2301248 раскрывает субстрат, который дополнительно включает поверхностно-активное вещество.

- 1 016707

Эти два последних подхода, хотя имеют преимущества, конкретно, то преимущество, что смачивающее вещество не теряется во время орошения, однако делают необходимым использование достаточно специфичного и потенциально дорогостоящего связующего материала. Кроме того, все еще существует возможность для улучшения их свойств для подачи воды.

Особенно это является постоянной целью производства субстратов для выращивания - предоставить субстрат для выращивания, который лучше сохраняет свои свойства во время производства и во время садоводческого использования. Отклонения при производстве, тенденция коммерчески используемых увлажняющих веществ терять до некоторой степени их свойства увлажнения во время изготовления, в частности в печи для отверждения, и тенденция этих материалов утрачиваться с субстрата при орошении, все имеют тенденцию приводить к субстрату, свойства в отношении подачи воды которого не идентичны во всех точках его объема. Это относится к большой площади субстрата для выращивания, включая большие площади, которые созданы из ряда дискретных элементов, а также при меньших масштабах в пределах объема отдельного элемента. Неоднородность можно наблюдать по направлениям ширины, длины и высоты полученной плиты. В результате, неоднородность можно наблюдать внутри одного экземпляра субстрата для выращивания в направлениях ширины, длины и высоты или между различными экземплярами субстратов для выращивания, полученными в одной партии, или между различными экземплярами, полученными в различных партиях.

В коммерческих теплицах производители сельскохозяйственной продукции чаще всего выращивают очень большие количества идентичных растений в течение одного и того же периода, с намерением обеспечить большое количество готовых растений в предварительно определенный момент года и/или производить плоды одного и того же количества и качества в предварительно определенное время сбора урожая. Чтобы достичь этого, необходимо, чтобы были обеспечены очень тщательно контролируемые условия для растений. Контроль условий роста необходим, чтобы достичь тщательного контроля роста растений. Целью является предоставить субстрат для выращивания, который позволяет максимальному числу растений быть в оптимальном состоянии на предварительно определенную дату.

Таким образом, при применении, когда большое количество растений растут одновременно, при идентичных условиях подачи воды, производитель сельскохозяйственной продукции обычно обнаруживает отклонения в содержании воды субстрата для выращивания в различных участках теплицы и иногда даже внутри индивидуального элемента субстрата для выращивания, даже если он относительно малый по площади поверхности. Таким образом, различные растения подвергаются воздействию различных уровней воды при контакте с их корнями. С изменением содержания воды меняется ЕС (уровень электропроводности/питательных веществ) в области вокруг корней каждого растения. Кроме того, от растения к растению может меняться рН.

Для того чтобы гарантировать, что так много растений, насколько это возможно, выживут и достигнут необходимой точки роста в предварительно определенное время, производителю сельскохозяйственной продукции необходимо обеспечить систему орошения, гарантирующую, что, например, наиболее сухие части субстрата для выращивания обеспечены достаточным количеством воды, а растения в них не испытывают недостатка воды в любое время. Как результат, другие растения в зонах субстрата для выращивания, в которых имеется тенденция сохранять наибольшее содержание воды, могут подвергаться воздействию такого количества воды, которое слишком велико для оптимального роста, или, даже если этого не происходит, подаваемое количество воды превосходит минимально необходимое, по меньшей мере, для некоторых из растений, и, таким образом, они используют ее больше, чем является абсолютно необходимым.

Таким образом, требуется предоставить субстрат для выращивания, который обладает большей однородностью относящихся к воде свойств, включая удерживание воды, повторное насыщение и коэффициент проницаемости, таким образом позволяя получать более устойчивый в эксплуатации продукт и позволяя производителям сельскохозяйственной продукции настраивать режим орошения для площадей, которые имеют тенденцию быть наиболее сухими, без увеличения риска подачи избыточной воды растениям в сырых частях субстрата для выращивания и расточительства воды для орошения и питательных веществ, и добавок, которые она обычно содержит.

ЕР-А-1226749 раскрывает способ получения абсорбирующих воду продуктов из минеральных волокон, которые можно использовать для выращивания растений. В соответствии с этим способом при получении волокон материал, включающий связующее вещество, увлажняющее вещество и алифатический высокомолекулярный спирт, наносят на волокна после формирования и перед сбором продукта. Связующее вещество может представлять собой обычно применяемую смолу на основе фенола. Высокомолекулярный спирт может предпочтительно представлять собой этиленгликоль, пропиленгликоль или триметилолпропан. Смачивающее средство может быть выбрано из широкого перечня, включающего соли высших жирных кислот, алкил- или аралкилсульфаты или соли или эфиры сульфокислот, сернокислые эфиры алифатического спирта, алкилфосфаты, этоксилаты алифатического спирта, алкилфенолэтоксилаты, этоксилированные жирные амины, этоксилированные жирные кислоты, соединения алкиламмония. Сульфонат алкилбензола считают предпочтительным. Однако обусловленность данной предпочтительности не объяснена.

- 2 016707

Согласно изобретению в первом аспекте предоставлен способ одновременного выращивания группы из трех растений, все растения выращивают в субстрате для роста из минеральной ваты, способ включает помещение растений для выращивания в субстрат для выращивания из минеральной ваты так, что корни каждого растения располагаются в зоне выращивания, и орошение растений водой для орошения в течение периода по меньшей мере 3 дня, при этом во время периода орошения по меньшей мере один параметр содержания воды, измеренный в зонах выращивания, окружающих корни растения, изменяется во всех зонах выращивания не более чем на 45%.

Этот принцип также применим (в дополнительном аспекте изобретения) к другим параметрам областей выращивания, таким как рН, электропроводность, содержание питательных веществ, содержание углекислоты и содержание кислорода, независимо от параметра содержания воды или в сочетании с ним. Предпочтительно каждый или все из них изменяются в совокупности растений не более чем на 20% от среднего значения (процентное отношение основано на этом среднем значении).

Обнаружено, что особая комбинация связующего вещества и ионного поверхностно-активного вещества, особенно анионного поверхностно-активного вещества, в частности неразветвленного алкилбензолсульфонатного поверхностно-активного вещества (ЬА8), обеспечивает при использовании значительно улучшенную однородность субстрата для выращивания. А именно, достигнутая однородность является, как правило, неизменно лучше, чем при комбинации связующего вещества и обычного смачивающего вещества на неионной основе. Она может быть даже в определенных отношениях лучше, чем при системе описанного в \УО 99/38372 типа, которая использует специфичную гидрофобную связующую систему.

Таким образом, согласно изобретению включение в субстрат для выращивания на основе минеральной ваты ионного поверхностно-активного вещества в качестве смачивающего вещества увеличивает способность субстрата обеспечивать однородность относящихся к воде свойств (включая влагоудержание, повторное насыщение и влагопроводность) в пределах отдельного экземпляра субстрата, между экземплярами субстрата для выращивания, произведенными в одной партии, и между различными партиями субстрата для выращивания. Таким образом, производители сельскохозяйственной продукции могут уверенно высаживать растения на потенциально очень больших площадях одного и того же субстрата и поддерживать на всей этой площади очень узкий диапазон влагосодержания, используя единую систему орошения, так что максимально возможное число растений поддерживают при оптимальных уровнях влагосодержания, рН и содержания питательных веществ и при минимальных потерях воды для орошения и дополнительных веществ.

Кроме того, выбор ионного, особенно анионного, поверхностно-активного вещества, особенно ЬА8, по всей видимости, приводит к значительно уменьшенным потерям смачивающего вещества во время орошения и, таким образом, минимизирует проблемы пенообразования во время процесса орошения. ЬА8 также обладает преимуществом, являясь аэробно разлагаемым микроорганизмами в воде. Токсичность для растений является низкой. ЬА8 также обладает улучшенными влагоудерживающими свойствами по сравнению с обычными неионными поверхностно-активными веществами.

В качестве результата этого признания благоприятных свойств ионного поверхностно-активного вещества заявители, в частности, предоставляют во втором аспекте изобретения использование ионного поверхностно-активного вещества для улучшения однородности характеристик субстрата для выращивания из минеральной ваты, содержащего связующее вещество. Улучшение показано, в частности, в сравнении с субстратами для выращивания, содержащими связующее вещество и обычно применяемое увлажняющее средство, такое как неионное поверхностно-активное вещество. Улучшения могут быть также показаны в сравнении с субстратами для выращивания из минеральной ваты, содержащими специальную систему связующего средства, такую как описано в XVО 99/38372. Как правило, улучшение может быть достигнуто замещением обычно применяемого неионного поверхностно-активного вещества ионным поверхностно-активным веществом в качестве смачивающего средства, а также добавлением ионного поверхностно-активного вещества к обычно применяемой системе, содержащей неионное поверхностно-активное вещество.

Субстрат для выращивания образован из минеральной ваты, которая может представлять собой стекловату или шлаковую вату, но обычно представляет собой базальтовую вату. В основном она может быть любым типом искусственного стекловидного волокна, которые обычно известны в производстве субстратов для выращивания. Обычно применяемый диаметр волокна находится в диапазоне от 3 до 20 мкм, например от 5 до 10 мкм.

Плотность субстрата для выращивания может быть до 200 кг/м³, но, как правило, находится в диапазоне 10-150 кг/м³, часто в диапазоне 30-100 кг/м³, предпочтительно в диапазоне 35-90 кг/м³. Она может быть по меньшей мере 45 кг/м³.

Субстрат для выращивания из минеральной ваты включает связующее вещество, обычно органическое связующее вещество, которое, как правило, является термоотверждаемым. Каждый элемент субстрата для выращивания представляет собой предпочтительно матрицу из сцепляющихся минеральных волокон, соединенных отверждаемым связующим средством. Изобретение является особенно ценным, когда связующее вещество представляет собой органическое гидрофобное связующее вещество и особенно, когда оно представляет собой обычно применяемое термоотверждаемое (термореактивное), гид

- 3 016707 рофобное связующее вещество типа, который использовался много лет в субстратах для выращивания из минеральной ваты (и других продуктах на основе минеральной ваты). Оно имеет преимущество в удобстве и экономичности. Таким образом, связующее вещество представляет собой предпочтительно фенолформальдегидную смолу или карбамидформальдегидную смолу, в частности фенолкарбамидформальдегидную (РИТ) смолу.

Связующее вещество, как правило, присутствует в субстрате для выращивания из минеральной ваты в количестве от 0,1 до 10% от субстрата, обычно от 0,5 до 5%, наиболее предпочтительно от 1,5 до 5%.

Субстрат для выращивания из минеральной ваты также включает смачивающее вещество, которое представляет собой ионное поверхностно-активное вещество.

Предпочтительно оно представляет собой анионное поверхностно-активное вещество. Подходящие анионные поверхностно-активные вещества включают соли (включая, например, соли натрия, калия, аммония и замещенные аммонийные соли, такие как моно-, ди- и триэтаноламиновые соли) анионных сульфатных, сульфонатных, карбоксилатных и саркозинатных поверхностно-активных веществ. Другие анионные поверхностно-активные вещества включают изетионаты, такие как ацилизетионаты, Ν-ацилтаураты, амины жирных кислот метилтаурида, алкилсукцинаты и сульфосукцинаты, сложные моноэфиры сульфосукцинатов, сложные диэфиры сульфосукцинатов и Ν-ацилсаркозинаты. Предпочтительными являются анионные сульфатные поверхностно-активные вещества и анионные сульфонатные поверхностно-активные вещества, анионные карбоксилатные поверхностно-активные вещества и анионные мыльные поверхностно-активные вещества.

Особенно предпочтительными являются анионные сульфонатные поверхностно-активные вещества, такие как неразветвленные или разветвленные алкилбензолсульфонаты, сложные алкилэфиры сульфонатов, первичные или вторичные алекенсульфонаты, олефинсульфонаты, сульфированные поликарбоновые кислоты, сульфонаты алкилглицерина, алифатические ацилглицеролсульфонаты, алифатические олеилглицеролсульфонаты и их смеси.

Наиболее предпочтительно анионное поверхностно-активное вещество представляет собой неразветвленный алкилбензолсульфонат, в котором алкильная цепь имеет от 5 до 20 атомов углерода. Натриевая и калиевая соли являются предпочтительными. Этот тип поверхностно-активного вещества обеспечивает чрезвычайно благоприятные свойства равномерного распределения воды и также обеспечивает превосходные свойства повторного насыщения и влагоудержания и не приводит к проблемам пенообразования в воде орошения. Обычно применяемые неионные поверхностно-активные вещества позволяют субстрату для выращивания поглощать воду, но его влагоемкость не является такой хорошей, как с использованием типа поверхностно-активного вещества согласно изобретению.

Предпочтительно длина алкильной цепи находится в диапазоне от 8 до 16, более предпочтительно по меньшей мере 90% цепей находятся в диапазоне от 10 до 13 и более предпочтительно по меньшей мере 90% (по массе) находятся в диапазоне от 10 до 12.

Альтернативно, ионное поверхностно-активное вещество может быть катионным или цвиттерионным. Примеры катионных поверхностно-активных веществ включают четвертичные аммониевые поверхностно-активные вещества. Они могут, например, быть выбраны из моно-С₆ - моно-С1₆, предпочтительно от С₆ до С₁₀ Ν-алкил- или алкениламмониевых поверхностно-активных веществ, где остающиеся Ν положения замещают группами, такими как метил, гидроксиэтил и гидроксипропил.

Подходящие цвиттер-ионные поверхностно-активные вещества включают производные вторичных и третичных аминов, производные гетероциклических вторичных и третичных аминов или производные четвертичных аммониевых, четвертичных фосфониевых или третичных сульфониевых соединений. Бетаиновые и султаиновые поверхностно-активные вещества представляют собой примеры цвиттерионного поверхностно-активные вещества.

Ионное поверхностно-активное вещество присутствует в субстрате для выращивания в количестве предпочтительно от 0,01 до 3% (по массе) в расчете на субстрат для выращивания, более предпочтительно от 0,05 до 1%, особенно от 0,075 до 0,5%.

Предпочтительно количество (по массе) ионного поверхностно-активного вещества, основанное на массе связующего вещества (сухая масса), находится в диапазоне от 0,01 до 5%, предпочтительно от 0,5 до 4%.

Предпочтительно, чтобы другие смачивающие средства, кроме ионных поверхностно-активных веществ, в основном отсутствовали и особенно предпочтительно, чтобы отсутствовали вещества, отличные от неразветвленных алкилбензолсульфонатных смачивающих веществ. Таким образом, уровни таких других материалов предпочтительно составляют ниже 0,1% (по массе), особенно ниже 0,01%, в расчете на субстрат для выращивания.

Субстрат для выращивания может содержать другие типы обычно применяемых добавок в дополнение к связующему веществу и увлажняющему веществу, например соли, такие как сульфат аммония, и активаторы адгезии, такие как силаны.

- 4 016707

Согласно способу изобретения растения помещают для выращивания в субстрат для выращивания из минеральной ваты. Одно растение или более чем одно можно помещать в единичный элемент субстрата для выращивания из минеральной ваты. Количество растений на элемент может быть одно для небольших элементов или большее для более крупных элементов. Изобретение относится к улучшенной однородности даже между элементами и, таким образом, особенно полезно там, где каждый элемент содержит одно единственное растение.

Способ может быть любым способом выращивания растений в субстрате из минеральной ваты. Эти применения включают проращивание рассады, культивирование черенков, выращивание растений в контейнерах, свободно посеянные культуры и грядки замачивания.

Во всех случаях определенным конкретным преимуществом субстратов для выращивания является то, что они могут быть использованы повторно. Таким образом, согласно изобретению также возможно помещать растения в субстрат для выращивания из минеральной ваты, который был предварительно использован, намочен и осушен.

Каждый элемент субстрата для выращивания находится в форме массива сцепляющихся волокон. Субстрат для выращивания из минеральной ваты может быть в любой целостной форме, например в форме небольших блоков или вставок, крупных блоков или обширного покрытия/ковра/плиты. Размеры могут быть выбраны обычным образом. Субстрат для выращивания представляет собой, как правило, матрицы из сцепляющихся волокон минеральной ваты, которые были изготовлены в таком виде, но могут быть сформированы гранулированием плиты минеральной ваты и скреплением гранулированного материала.

Каждый элемент субстрата для выращивания может иметь различные размеры по высоте, ширине и длине для удобства.

Согласно способу растения орошают водой и питательными веществами, как обычно. Использование ионного поверхностно-активного вещества имеет то преимущество, что перемещение смачивающего вещества в воду для орошения является минимальным, делая возможной систему, в которой в воде для орошения, по существу, отсутствуют противопенные материалы.

Согласно способу растения помещают для выращивания в субстрат для выращивания. Каждое растение помещают таким образом, что его корни находятся в зоне выращивания. Если каждое растение помещают в отдельный элемент субстрата для выращивания, зона выращивания представляет собой весь отдельный элемент. Альтернативно, ряд растений может быть помещен в один блок/плиту/ковер субстрата для выращивания. В этом случае зона выращивания представляет собой зону внутри этого элемента вокруг корней каждого отдельного растения. В каждом данном направлении зона выращивания распространяется в сторону от точки, в которой стебель растения выходит из субстрата для выращивания к средней точке между этой точкой и точкой, где стебель ближайшего растения выходит из субстрата для выращивания.

Во всех случаях зона выращивания распространяется от верхней поверхности субстрата для выращивания к его нижней поверхности.

Согласно способу изобретения по меньшей мере три растения выращивают одновременно. Изобретение является полезным в случаях, где все растения представляют собой идентичные сорта, и при завершении способа растения или их плоды собирают в одно и то же время. Вначале согласно способу растения представляют собой, как правило, идентичные формы (например, на идентичных стадиях роста).

Часто все растения выращивают в одной теплице, или в нескольких теплицах одного предприятия по выращиванию (или в различных предприятиях по выращиванию, но под управлением одного производителя), или вне теплицы, но в одном предприятии по выращиванию.

Предпочтительно существует по меньшей мере 50, более предпочтительно по меньшей мере 200, наиболее предпочтительно по меньшей мере 1000 растений.

Субстрат для выращивания обычно поставляют в форме отдельных элементов, и изобретение представляет особую ценность, когда субстрат поставляется в качестве относительно большого числа отдельных вставок/блоков/плит. Предпочтительно его поставляют в форме, по меньшей мере 10, предпочтительно по меньшей мере 50, предпочтительно по меньшей мере 200 отдельных вставок/блоков/плит минеральной ваты.

Использование ионного поверхностно-активного вещества в соответствии с изобретением означает, что даже когда совокупность элементов субстрата для выращивания, используемых согласно способу, получают как результат двух или более отдельных производственных партий, получают высокую однородность, как очевидно из узкого диапазона параметров содержания воды.

Согласно способу во время выращивания растений по меньшей мере один параметр содержания воды, например, измеренный в зоне выращивания, поддерживают в пределах узкого диапазона отклонений, для совокупности всех зон выращивания. Этот параметр изменяется не более чем на 45%. Параметр содержания воды (дополнительно обсуждаемый ниже) выражают как процентное отношение, а величины его минимума и максимума во всех зонах выращивания не отличаются друг от друга более чем на 45% при использовании способа. Несомненно, определенные зоны выращивания, которые обладают наибольшим и наименьшим значениями выбранного параметра, могут не быть одними и теми же в течение

- 5 016707 осуществления способа, но во все моменты времени различие между какими бы то ни было наибольшим и наименьшим значениями содержания воды составляет не более чем 45%.

Предпочтительно различие составляет не более чем 35%, более предпочтительно не более чем 30%, наиболее предпочтительно не более чем 25%. Оно даже может быть 25% или менее и даже 20% или 10% и менее. Это контрастирует с обычно применяемыми способами, использующими обычно применяемые поверхностно-активные вещества, в которых параметры содержания воды, обсуждаемые ниже, могут изменяться на 50% для совокупности всех зон выращивания.

Параметр содержания воды может представлять собой процентное содержание воды наверху зоны выращивания; процентное содержание воды внизу зоны выращивания; различие содержания воды вверху и внизу зоны выращивания; среднее содержание воды в зоне выращивания. Каждый из этих параметров выражают в виде процентного отношения. Если выбран, например, параметр содержание воды вверху зоны выращивания, то, если зона выращивания с наиболее низким содержанием воды вверху имеет значение этого параметра, например, 25%, то зона выращивания с наиболее высокой величиной этого параметра не должна превышать значение 70% и предпочтительно не превышать 55%, более предпочтительно не превышать 50% (и т.д.).

Предпочтительно по меньшей мере два из этих параметров, а более предпочтительно по меньшей мере три и наиболее предпочтительно все четыре параметра удовлетворяют требованиям низкой изменчивости для одной совокупности зон выращивания.

Когда параметр представляет собой различие между содержанием воды вверху и внизу, предпочтительно параметры изменяются даже в более узком интервале, в частности не более чем 20% или не более чем 10%.

Параметры содержания воды измеряют в соответствующих точках, используя прибор для измерения содержания воды. Там, где параметры относятся к содержанию воды вверху или внизу зоны выращивания, берут содержание воды наверху одной пятой зоны.

Однородность параметров содержания воды по изобретению позволяет остальные условия выращивания выбирать оптимальным образом для максимального числа растений. Предпочтительно во время периода орошения по меньшей мере один параметр условий выращивания, выбранный из подаваемого в день количества воды для орошения (и, таким образом, количества питательных веществ, которое она содержит), количества облучения и температуры, находится в пределах 30% от оптимальной величины для всей совокупности растений (процентное отношение в этом случае будет основано на этом оптимальном значении). Каждое растение будет иметь оптимальное значение каждого из этих параметров, относящихся, по меньшей мере частично, к определенному влагосодержанию и распределению в зоне выращивания, содержащей корни растений, а однородность субстрата для выращивания означает, что даже когда идентичные условия выращивания обеспечивают для всех растений (как требуется в промышленной среде для выращивания), нет растения, величина параметров для которого более чем на 30% (основываясь на величине оптимального параметра) выше или ниже оптимума.

Способ выполняют в течение по меньшей мере 3 дней. Период выращивания зависит от выращиваемых растений и их фазы роста. Период выращивания может быть по меньшей мере 2 недели, например по меньшей мере 3 месяца и может быть до 11 месяцев или более, иногда продолжается в течение одного года. Таким образом, для способов проращивания период выращивания составляет часто от 3 до 14 дней; для выращивания в более крупных блоках он может быть от 15 до 110 дней; для выращивания под искусственным освещением он может быть от 14 до 15 месяцев.

Среднее содержание воды, которое растениевод стремится достичь, обычно изменяется во время периода выращивания. В период начальной фазы выращивания оно часто высокое, а именно от 80 до 90%, но затем через несколько недель оно часто находится в диапазоне от 50 до 70%. В любой момент времени оно обычно находится между 30 и 90%, зачастую от 40 до 80%, т.е. составляет ту величину, которой добивается растениевод в зависимости от стадии роста растений и климатических условий.

При использовании было обнаружено, что субстрат для выращивания из минеральной ваты показывает чрезвычайно желательное распределение воды по высоте. Это распределение может быть определено сравнением содержания воды наверху субстрата с содержанием воды внизу субстрата. Каждую из этих величин обычно выражают в виде процентов, и различие между ними составляет предпочтительно менее чем 40%, более предпочтительно менее чем 35% и особенно менее чем 30%. В предпочтительных случаях оно может иметь отрицательное значение, т.е. содержание воды больше наверху, чем внизу, например до -10%.

Все использованные субстраты для выращивания согласно способу изобретения предполагаются одинаковыми по составу. То есть параметры их производства являются одними и теми же. В коммерческой практике, даже когда параметры производства являются идентичными, потребительские свойства произведенных элементов в некоторой степени изменяются. Однако в субстратах для выращивания по изобретению это изменение уменьшено по сравнению с обычно используемыми продуктами, которые включают неионное поверхностно-активное вещество в качестве увлажняющего средства.

- 6 016707

Количества и типы связующего вещества, увлажняющего средства и других добавок к минеральной вате представляют собой номинально одни и те же среди субстратов для выращивания использованных согласно способу. То же самое относится к химическим и физическим свойствам самой минеральной ваты.

В дополнительном аспекте изобретения предоставлен способ одновременного выращивания группы из трех растений, все растения выращивают в субстрате для выращивания из минеральной ваты, способ включает помещение растений для выращивания в субстрате для выращивания из минеральной ваты так, что корни каждого растения располагаются в зоне выращивания, и орошение растений водой для орошения в течение периода по меньшей мере 3 дня, при этом во время периода орошения по меньшей мере один параметр содержания воды при измерении в зонах выращивания, окружающих корни растения, изменяется во всех зонах выращивания не более чем на 20% от среднего значения этого параметра. Параметр зоны выращивания представляет собой предпочтительно выбранный из рН, электропроводности, содержания питательных веществ, содержания диоксида углерода и содержания кислорода. В этом аспекте субстрат для выращивания включает связующее вещество и увлажняющее средство, и увлажняющее средство включает анионное поверхностно-активное вещество.

Таким образом, соответствующий параметр (или параметры) зоны выращивания выражают как численные значения, а процентные изменения выражают на основе среднего значения параметра среди совокупности зон выращивания.

В этом аспекте предпочтительные особенности других аспектов изобретения, описанные выше, могут быть применены в зависимости от ситуации.

Субстрат для выращивания из минеральной ваты можно изготовить обычным способом, т.е. получением твердых минеральных исходных материалов, плавлением исходных материалов, чтобы сформировать расплавленное вещество в волокна, собиранием волокон в первичное полотно и объединением собранных волокон. Связующее вещество обычно добавляют распылением на волокна после их формирования, но перед собиранием и объединением. Связующее вещество по изобретению представляет собой обычно отверждаемое связующее вещество, которое обычно отверждается при проходе включающего его продукта через печь для отверждения. После этого продукт разрезают на желаемые размеры.

Отверждение обычно происходит в печи при температуре около 200°С или выше, часто по меньшей мере при 220°С, например в диапазоне от 220 до 260°С. Примерами температур отверждения являются 225, 240 и 250°С.

Связующее вещество обычно наносят на волокна распылением раствора компонентов связующего вещества в высокодисперсной/распыленной форме.

Увлажняющее средство также, как правило, наносят на волокна путем пульверизационного/высокодисперсного напыления, обычно в качестве раствора или дисперсии, но оно может быть в чистой форме, если увлажняющее средство само по себе является жидкостью.

Увлажняющее средство и связующее вещество можно наносить на волокна одновременно или раздельно. Если они нанесены одновременно, это может быть результатом распыления на волокна одной жидкой композиции, которая включает как компоненты связующего вещества, так и увлажняющего средства. Такая композиция может, например, быть получена до перемещения композиции на объект, из которого получают волокна. Альтернативно, материалы можно смешивать на объекте для получения волокна. В качестве дополнительной альтернативы они могут быть смешены на линии непосредственно перед распылением.

Альтернативно, увлажняющее средство и связующее вещество можно наносить на волокна по отдельности, но одновременно.

В основном нанесение представляет собой обычное распыление в прядильной шахте в объеме только что сформированных волокон. Это обеспечивает распределение увлажняющего вещества на поверхности волокон.

Одно особое преимущество использования ионного поверхностно-активного вещества, особенно анионного поверхностно-активного вещества, такого как ЬА8, состоит в том, что оно оказывается, повидимому, стабильным для условий отверждения, которым обычно подвергается материал субстрата для выращивания во время производства. Таким образом, его можно распылять на волокна вместе с другими добавками, такими как связующее вещество. Предпочтительно ионное поверхностно-активное вещество наносят на волокна после их формирования, но до того как их собирают. Это обычно происходит путем распыления в прядильной шахте. Альтернативно, ионное поверхностно-активное вещество можно наносить после собирания волокон в первичное полотно и до их соединения. При некоторых обстоятельствах также возможно наносить ионное поверхностно-активное вещество после соединения волокон, но перед отверждением, в некоторых случаях ионное поверхностно-активное вещество можно наносить даже после отверждения волокон.

- 7 016707

Связующее вещество обычно требует дополнительных добавок, таких как аммиак, сульфат аммония и силан. Они могут быть добавлены к связующему веществу до транспортировки и хранения, или на объекте для получения волокна до хранения, или на линии незадолго до распыления связующего вещества на волокна.

Многоатомный спирт можно наносить на волокна вместе с увлажняющим средством, как описано в ЕР-1226749. Этот многоатомный спирт, если используют, можно смешивать с увлажняющим средством до транспортировки и хранения или на объекте для получения волокна. Предпочтительные многоатомные спирты представляют собой этиленгликоль, пропиленгликоль и триметилолпропан, особенно этиленгликоль.

Использование согласно изобретению анионного поверхностно-активного вещества в качестве увлажняющего средства вместе со связующим веществом, особенно гидрофобным связующим веществом, в субстрате для выращивания может привести к улучшенным физическим свойствам, таким как сгибаемость, и может в то же время давать твердость, эквивалентную твердости ранее известных продуктов.

Характер корней может быть улучшен в том отношении, что число корней больше, и более тонкие корни являются лучше разветвленными. Часто имеет место лучшее распределение корней в том отношении, что их больше присутствует в верхнем уровне.

Такие свойства могут проявляться, несмотря на кажущееся переувлажнение продукта.

Примеры

Сравнивали три продукта (субстрата) для выращивания, все высотой 75 мм. Один содержит гидрофобное связующее вещество и неионное поверхностно-активное вещество (продукт А), другой содержит гидрофобное связующее вещество и не содержит увлажняющего средства (продукт В). Третий (продукт С) представляет собой продукт для выращивания согласно изобретению и содержит 3% гидрофобного связующего вещества и 0,15% неразветвленного алкилбензолсульфонатного анионного поверхностноактивного вещества (доли от массы субстрата для выращивания).

Свойства продуктов

	Продукт· А	Продукт В	Продукт С
Плотность (кг/м³)	46	45	46
Зольность (%)	2,3	2, 6	2,8
Исходное насыщение (%; об./об.)	83	90	89
Влагосодержание - 10 см (%; об./об.)	38	67	69
Повторное насыщение (50%; + 5 мм: % об./об.)	58	64	66
Влагосодержание верх (%)	26	32	30
Влагосодержание низ (%)	70	60	59
Влагосодержание верх-низ (%)	44	28	29

Различные параметры измеряли следующим образом.

Исходное насыщение.

Образец взвешивают в сухом состоянии, а также измеряют его размеры в сухом состоянии.

Образец субстрата насыщают водой, помещая образец на поверхность воды и давая возможность образцу впитать в себя воду.

Как только образец погрузится на дно резервуара с водой, его вынимают и помещают на решетку для высушивания.

Через 30 мин высушивания взвешивают образец с водой. На основе сухого веса и измеренных размеров образца вычисляют исходное насыщение в расчете на объем.

Для каждого измерения берут 5 образцов из партии.

В лагоудержание.

Способ описан в ЕР-А-310501.

По существу, образцы насыщают водой и затем помещают на песчаную подушку. Используя в качестве репера середину образца, образец помещают в условия пониженного давления 10 см водяного столба через песчаную подушку.

Через 4 ч образец снимают с подушки и взвешивают. На основе измеренных сухого веса и веса во влажном состоянии и измеренных размеров образцов вычисляют содержание воды.

- 8 016707

Распределение воды по высоте.

Образцы насыщают водой и затем высушивают до содержания общего количества воды 50±2%. Затем измеряют содержание воды на различных высотах образцов измерителем содержания воды.

Повторное насыщение.

Образцы насыщают водой и затем высушивают до содержания общего количества воды 50±2%. Затем образцы помещают в сосуд, в котором высота воды составляет 5 мм. Через 4 ч образцы вынимают из контейнера и взвешивают.

Вес через 4 ч измеряют, и этот результат вместе с размерами образца показывает содержание воды через 4 ч в расчете на объем. Это значение используют для измерения емкости повторного насыщения.

Продукт С обладает улучшенными свойствами, связанными с водой, и может использоваться в способе по изобретению.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ выращивания по меньшей мере трех растений одновременно в субстрате для выращивания из минеральной ваты, включающий помещение растений для выращивания в субстрат для выращивания из минеральной ваты так, что корни каждого растения располагаются в зоне выращивания; и орошение растений водой для орошения в течение периода по меньшей мере 3 дня; при этом субстрат для выращивания включает связующее вещество и увлажняющее средство, содержащее алкилбензолсульфонатное с неразветвленным алкилом анионное поверхностно-активное вещество.
2. Способ по п.1, где увлажняющее средство включает анионное поверхностно-активное вещество.
3. Способ по любому предшествующему пункту, в котором во время периода орошения по меньшей мере один параметр условий выращивания, выбранный из количества подаваемой воды в день для орошения, количества излучения и температуры, находится в пределах 30% оптимальной величины для всех растений в серии.
4. Способ по п.3, в котором параметр условий выращивания представляет собой количество подаваемой в день воды для орошения.
5. Способ по любому предшествующему пункту, в котором выращивается по меньшей мере 50, предпочтительно по меньшей мере 200, предпочтительно по меньшей мере 1000 растений.
6. Способ по любому предшествующему пункту, в котором субстрат для выращивания представляет собой субстрат, полученный в форме по меньшей мере 10, предпочтительно по меньшей мере 50, предпочтительно по меньшей мере 200 отдельных элементов из минеральной ваты.
7. Способ по любому предшествующему пункту, в котором орошение применяют в течение по меньшей мере 14 дней, предпочтительно по меньшей мере 1 месяц, более предпочтительно по меньшей мере 11 месяцев.
8. Применение алкилбензолсульфонатного с неразветвленным алкилом анионного поверхностноактивного вещества в качестве компонента субстрата для выращивания из минеральной ваты, содержащего гидрофобное связующее вещество.

Евразийская патентная организация, ЕАПВ

Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2