RU2636468C1 - Method of producing concentrated hewitt nutritional solution - Google Patents
Method of producing concentrated hewitt nutritional solution Download PDFInfo
- Publication number
- RU2636468C1 RU2636468C1 RU2016152687A RU2016152687A RU2636468C1 RU 2636468 C1 RU2636468 C1 RU 2636468C1 RU 2016152687 A RU2016152687 A RU 2016152687A RU 2016152687 A RU2016152687 A RU 2016152687A RU 2636468 C1 RU2636468 C1 RU 2636468C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hewitt
- nutrient solution
- concentrate
- calcium
- magnesium
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Hydroponics (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к биотехнологии и сельскому хозяйству и может быть использовано при гидропонном и тепличном способах выращивания растений, в цветоводстве, выращивании овощей на приусадебных участках и т.п.The invention relates to biotechnology and agriculture and can be used in hydroponic and greenhouse methods for growing plants, in floriculture, growing vegetables in household plots, etc.
Минеральные вещества, участвующие в питании растений, подразделяют на макро- и микроэлементы. Первые — азот, калий, фосфор, сера, кальций, магний — являются основными. Влияние их на жизнедеятельность и развитие растительных организмов благоприятно и весьма разнообразно. Вторая группа элементов — железо, бор, медь, цинк, марганец, молибден, кобальт и ряд других — также обязательны, но в малых количествах.Mineral substances involved in plant nutrition are subdivided into macro- and microelements. The first - nitrogen, potassium, phosphorus, sulfur, calcium, magnesium - are the main ones. Their influence on the vital activity and development of plant organisms is favorable and very diverse. The second group of elements - iron, boron, copper, zinc, manganese, molybdenum, cobalt and a number of others - are also required, but in small quantities.
Известен концентрированный питательный раствор Flora Series – комплексные удобрения для гидропоники и земли (http://floragrow.ru/products/flora-series.html). Этот концентрат не удается сохранить в виде одного раствора, при сливании образуется нерастворимый осадок, поэтому используется так называемый "принцип трех флаконов" с компонентами раствора, что вносит дополнительные сложности, особенно при подкормки растений методом полива. Flora Series не является универсальным средством, для его применения используют сложные таблицы по видам растений и по срокам внесения. Кроме того, широкое применение Flora Series ограничено высокой стоимостью концентрата. Famous concentrated nutrient solution Flora Series - complex fertilizers for hydroponics and land (http://floragrow.ru/products/flora-series.html). This concentrate cannot be stored as a single solution; when merged, an insoluble precipitate is formed; therefore, the so-called “principle of three vials” with solution components is used, which introduces additional difficulties, especially when feeding plants by irrigation. Flora Series is not a universal tool, for its use use complex tables by plant species and by application dates. In addition, the widespread use of the Flora Series is limited by the high cost of the concentrate.
Известен питательный раствор Хьюитта, содержащий N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Zn, Mn, B, Mo в расчетных количествах, широко применяемый в научных исследованиях, а также при гидропонном способе выращивания растений. Соотношение элементов получено эмпирическим путем (Hewitt, 1966) и, по данным различных авторов, приводимых Cooper (1988), Windsor & Schwarz (1990) (см. Nutrient Solutions for Hydroponic Systems. Libia I. Trejo-Téllez and Fernando C. Gуmez-Merino Colegio de Postgraduados, Montecillo, Texcoco, State of Mexico, Mexico, 2012), является одним из самых удачных для большинства высших растений. Питательный раствор содержит кальций и магний — важные компоненты, влияющие на физико-химическое состояние растений. Недостаток магния приводит к разрушению хлорофилла, а дефицит кальция вызывает поражение точки роста корней и надземных органов.A known Hewitt nutrient solution containing N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Zn, Mn, B, Mo in calculated quantities, widely used in scientific research, as well as in the hydroponic method of growing plants. The ratio of elements was obtained empirically (Hewitt, 1966) and, according to various authors cited by Cooper (1988), Windsor & Schwarz (1990) (see Nutrient Solutions for Hydroponic Systems. Libia I. Trejo-Téllez and Fernando C. Gumez- Merino Colegio de Postgraduados, Montecillo, Texcoco, State of Mexico, Mexico, 2012), is one of the most successful for most higher plants. The nutrient solution contains calcium and magnesium - important components that affect the physicochemical state of plants. A lack of magnesium leads to the destruction of chlorophyll, and a deficiency of calcium causes damage to the point of growth of roots and aerial organs.
Раствор Хьюитта приготавливают растворением необходимого количества солей в дистиллированной воде. Приготовление раствора в больших количествах вне лаборатории - весьма затратный и трудоемкий процесс. Несмотря на эффективность для большинства растений, питательный раствор Хьюитта, ввиду сложности его приготовления и сравнительной дороговизны, редко используют в агропромышленных масштабах. A Hewitt solution is prepared by dissolving the required amount of salts in distilled water. The preparation of a solution in large quantities outside the laboratory is a very costly and time-consuming process. Despite the effectiveness for most plants, Hewitt's nutrient solution, due to the complexity of its preparation and the relatively high cost, is rarely used on an agro-industrial scale.
Технической задачей изобретения является упрощение процесса приготовления питательного раствора Хьюитта и значительное снижение его себестоимости. An object of the invention is to simplify the process of preparing a Hewitt nutrient solution and a significant reduction in its cost.
Поставленная задача решается за счет приготовления высококонцентрированного питательного раствора, рассчитанного на разведение обычной водопроводной водой в заранее заданном соотношении. Способ приготовления такого раствора включает растворение в дистиллированной воде минеральных солей, содержащих все макро- и микроэлементы по прописи Хьюитта. В отличие от стандартной процедуры компоненты, содержащие кальций и магний, используют в количестве, меньшем относительно прописи Хьюитта, с таким расчетом, чтобы при последующем n-кратном разбавлении концентрата водопроводной водой средней жесткости концентрация ионов кальция и магния соответствовала норме по Хьюитту. При этом возникает вероятность, что при высоких концентрациях в растворе образуются нерастворимые в воде соли, в первую очередь фосфат кальция, который выпадает в осадок. Для предотвращения этого явления концентрат закисляют до значений pH=2,0 … 2,2.The problem is solved by preparing a highly concentrated nutrient solution, designed for dilution with ordinary tap water in a predetermined ratio. A method of preparing such a solution involves dissolving in distilled water mineral salts containing all macro- and micronutrients according to Hewitt's recipe. Unlike the standard procedure, components containing calcium and magnesium are used in an amount less than the Hewitt recipe so that, with subsequent n-fold dilution of the concentrate with medium-hard tap water, the concentration of calcium and magnesium ions corresponds to the Hewitt norm. In this case, it is likely that at high concentrations in the solution water-insoluble salts are formed, primarily calcium phosphate, which precipitates. To prevent this phenomenon, the concentrate is acidified to pH = 2.0 ... 2.2.
Кислотность раствора можно повысить разными способами. Для наших целей предпочтительным является добавление небольших количеств соляной и/или серной кислоты и однозамещенного фосфата калия.The acidity of the solution can be increased in various ways. For our purposes, it is preferable to add small amounts of hydrochloric and / or sulfuric acid and monosubstituted potassium phosphate.
При конкретном осуществлении способа по изобретению концентрат питательной среды, предназначенный для получения питательного раствора по прописи Хьюитта, можно приготовить, сливая расчетные количества маточных растворов необходимых солей с добавлением закисленной дистиллированной воды.In a specific implementation of the method according to the invention, a nutrient medium concentrate intended to produce a Hewitt formula may be prepared by draining the calculated amounts of the mother liquor of the necessary salts with the addition of acidified distilled water.
Низкое значение pH и пониженное содержание ионов кальция и магния в концентрате препятствует образованию осадка кальция. Концентрат может храниться в обычных условиях длительное время, до года и более. Для приготовления стандартного питательного раствора Хьюитта концентрат разбавляют водопроводной водой и доводят pH раствора до 5 … 6,5, что является оптимумом для большинства растений. Концентрат, в отличие от нормального питательного раствора, может удобно транспортироваться в необходимых количествах на место использования. A low pH and a low content of calcium and magnesium ions in the concentrate prevents the formation of calcium precipitate. The concentrate can be stored under normal conditions for a long time, up to a year or more. To prepare a standard Hewitt nutrient solution, the concentrate is diluted with tap water and the pH of the solution is adjusted to 5 ... 6.5, which is optimal for most plants. Concentrate, unlike a normal nutrient solution, can be conveniently transported in the required quantities to the place of use.
Использование концентрированной среды упрощает приготовление больших количеств питательного раствора и позволяет значительно снизить себестоимость потребительского продукта, необходимого для гидропоники, подкормки и полива различных сельскохозяйственных растений. Себестоимость конечного продукта (питательного раствора Хьюитта) может быть снижена в 10 и более раз. Экономические выгоды складываются из замены дорогостоящего дистиллята дешевой водопроводной водой, из уменьшения количества потребных реагентов, поскольку часть из них вносится вместе с водой-разбавителем, из удобства приготовления на месте использования и из снижения затрат на транспортировку. The use of a concentrated medium simplifies the preparation of large quantities of nutrient solution and can significantly reduce the cost of the consumer product needed for hydroponics, fertilizing and watering various agricultural plants. The cost of the final product (Hewitt's nutrient solution) can be reduced by 10 or more times. The economic benefits consist of replacing an expensive distillate with cheap tap water, reducing the amount of reagents needed, since some of them are added together with diluent water, from the convenience of preparation at the place of use, and from reducing transportation costs.
Пример Example
Требуется приготовить концентрированный раствор, при разведении которого обычной питьевой водой средней жесткости в соотношении 1:20 получают питательный раствор по прописи Хьюитта. Расчет состава концентрата, который будет разводиться в 20 раз: It is required to prepare a concentrated solution, when diluted with ordinary drinking water of medium hardness in a ratio of 1:20, a nutrient solution is obtained according to the Hewitt recipe. Calculation of the composition of the concentrate, which will be diluted 20 times:
Таблица 1Table 1
При этом часть нитрата кальция, сульфата магния, некоторые микроэлементы будут внесены с водой-разбавителем. Расчеты показывают, что в данном частном случае для приготовления заявленного высококонцентрированного раствора Хьюитта необходимы следующие ингредиенты:In this case, part of calcium nitrate, magnesium sulfate, some trace elements will be introduced with water-diluent. Calculations show that in this particular case, the following ingredients are required to prepare the claimed highly concentrated Hewitt solution:
Таблица 2table 2
Учет количественного содержания элементов, которые снижены в концентрате и будут добавлены в питательный раствор при разбавлении водопроводной водой, может быть осуществлен по предельно-допустимому количеству (ПДК), предусмотренному санитарными правилами и нормативами СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода». Наибольший вклад водопроводная вода дает по кальцию и магнию, содержание солей которых определяет жесткость воды. Согласно СанПиН, общая жесткость питьевой воды составляет до 10 Мг-экв./л. В воде средней жесткости содержится от 4 до 8 Мг-экв/л солей жесткости (кальция и магния). Более точный учет может осуществляться химическим анализом воды, подаваемой в систему водоснабжения того региона, где осуществляют разведение концентрата. Методы определения жесткости питьевой воды, в том числе по кальцию и магнию, известны и заданы стандартом ГОСТ 31954-2012.Accounting for the quantitative content of elements that are reduced in concentrate and will be added to the nutrient solution when diluted with tap water can be carried out according to the maximum allowable amount (MPC) provided by the sanitary rules and regulations of SanPiN 2.1.4.1074-01 “Drinking water”. The greatest contribution to tap water comes from calcium and magnesium, the salt content of which determines the hardness of the water. According to SanPiN, the total hardness of drinking water is up to 10 Mg-equiv. / L. Medium hardness water contains from 4 to 8 Mg-eq / l hardness salts (calcium and magnesium). More accurate accounting can be carried out by chemical analysis of the water supplied to the water supply system of the region where the concentrate is diluted. Methods for determining the hardness of drinking water, including calcium and magnesium, are known and set by the standard GOST 31954-2012.
Эффективность питательного раствора Хьюитта зависит от кислотности среды. На графиках фиг. 1 по вертикали показана доступность для растений различных питательных элементов в зависимости от кислотности pH (по данным CANNA.com, источник http://www.canna-ru.com/). Из этих данных и из ряда других источников следует, что при разведении концентрированного питательного раствора Хьюитта по изобретению водопроводной водой в n раз (до рабочей концентрации) его кислотность должна быть доведена до уровня pH = 5,5 … 6,0. Техническим результатом изобретения является упрощение процесса приготовления питательного раствора Хьюитта и значительное снижение его себестоимости, что делает его доступным для широкого использования в гидропонике, при тепличном овощеводстве, при поливном земледелии.The effectiveness of a Hewitt nutrient solution depends on the acidity of the medium. In the graphs of FIG. 1 vertically shows the availability of various nutrients for plants depending on the acidity of the pH (according to CANNA.com, source http://www.canna-ru.com/). From these data and from a number of other sources it follows that when diluting the concentrated Hewitt nutrient solution according to the invention with tap water n times (to the working concentration), its acidity should be brought to pH = 5.5 ... 6.0. The technical result of the invention is to simplify the process of preparing a Hewitt nutrient solution and a significant reduction in its cost, which makes it available for widespread use in hydroponics, in greenhouse vegetable growing, and in irrigated agriculture.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016152687A RU2636468C1 (en) | 2016-12-30 | 2016-12-30 | Method of producing concentrated hewitt nutritional solution |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016152687A RU2636468C1 (en) | 2016-12-30 | 2016-12-30 | Method of producing concentrated hewitt nutritional solution |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2636468C1 true RU2636468C1 (en) | 2017-11-23 |
Family
ID=63853238
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016152687A RU2636468C1 (en) | 2016-12-30 | 2016-12-30 | Method of producing concentrated hewitt nutritional solution |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2636468C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2808836C1 (en) * | 2023-07-03 | 2023-12-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д. И. Менделеева) | Method of obtaining concentrate of nutrient composition for growing agricultural crops in hydroponic systems |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU284508A1 (en) * | Г. И. Воронин, А. А. Осветимский, Ю. А. Байдукин, В. А. Шишова, А. Т. Новиков, Ю. Иванов, Р. Г. Сабашвили , В. Н. ТЕнТцп | SYSTEM OF AUTOMATIC PREPARATION AND SUPPLY OF NUTRIENT SOLUTION TO PLANTS | ||
RU2106080C1 (en) * | 1996-09-23 | 1998-03-10 | Малое предприятие "Патент" Государственного научно-исследовательского института "Гипронисельпром" | System for preparing and supplying nutrient solution in hydroponic greenhouse |
RU2608054C2 (en) * | 2011-12-21 | 2017-01-12 | Хемише Фабрик Буденхайм Кг | Nutrient composition for biological systems |
-
2016
- 2016-12-30 RU RU2016152687A patent/RU2636468C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU284508A1 (en) * | Г. И. Воронин, А. А. Осветимский, Ю. А. Байдукин, В. А. Шишова, А. Т. Новиков, Ю. Иванов, Р. Г. Сабашвили , В. Н. ТЕнТцп | SYSTEM OF AUTOMATIC PREPARATION AND SUPPLY OF NUTRIENT SOLUTION TO PLANTS | ||
RU2106080C1 (en) * | 1996-09-23 | 1998-03-10 | Малое предприятие "Патент" Государственного научно-исследовательского института "Гипронисельпром" | System for preparing and supplying nutrient solution in hydroponic greenhouse |
RU2608054C2 (en) * | 2011-12-21 | 2017-01-12 | Хемише Фабрик Буденхайм Кг | Nutrient composition for biological systems |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
LIBIA I. TREJO-TELLEZ et al. Nutrient Solutions for Hydroponic Systems// Colegio de Postgraduados, Montecillo, Texcoco, State of Mexico, Mexico, 2012, p. 1-22. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2808836C1 (en) * | 2023-07-03 | 2023-12-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д. И. Менделеева) | Method of obtaining concentrate of nutrient composition for growing agricultural crops in hydroponic systems |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Landis et al. | The container tree nursery manual | |
Savvas et al. | Automated management of nutrient solutions based on target electrical conductivity, pH, and nutrient concentration ratios | |
Hochmuth et al. | Nutrient solution formulation for hydroponic (perlite, rockwool, NFT) tomatoes in Florida | |
Bingham et al. | Solubility and availability of micronutrients in relation to phosphorus fertilization | |
Çelik et al. | Effects of soil applied humic substances to dry weight and mineral nutrients uptake of maize under calcareous soil conditions | |
Ochmian et al. | Chemical and enzymatic changes of different soils during their acidification to adapt them to the cultivation of highbush blueberry | |
Untung et al. | Application of livestock manure and edamame harvest waste to improve the chemical properties of acid dry land | |
Newman et al. | Nutrient release from controlled-release fertilizers in a neutral-pH substrate in an outdoor environment: I. Leachate electrical conductivity, pH, and nitrogen, phosphorus, and potassium concentrations | |
Hozhabryan et al. | Effects of ammonium sulphate and urea fertilizers on the growth and yield of tomato | |
RU2636468C1 (en) | Method of producing concentrated hewitt nutritional solution | |
ALALAF et al. | The effect of spraying amino acid fertilizer on the growth characteristics and mineral content of pomelo (Citrus grandis) seedlings | |
EP0569513B1 (en) | Improved solubility compound fertilizer compositions | |
Rodríguez-Ortiz et al. | Organic vs. conventional fertilization: Soil nutrient availability, production, and quality of tomato fruit | |
EL-Tanany et al. | Reducing mineral fertilizers by using organic manure to improve Washington navel orange productivity and sandy soil characteristics | |
Sela | Fertilization and irrigation | |
Diniz et al. | Postharvest quality of yellow passion fruit produced in soil with bovine biofertilizer and nitrogen | |
Slunjski et al. | Phosphorus, manganese and iron ratios in grapevine (Vitis vinifera L.) leaves on acid and calcareous soils | |
Shirale et al. | Green manuring: a panacea for the reclamation of saline and sodic soils | |
KR100261024B1 (en) | The fluid-manure composition for a tomato badge cultivation and the processing method | |
RU2808836C1 (en) | Method of obtaining concentrate of nutrient composition for growing agricultural crops in hydroponic systems | |
RU2785120C1 (en) | Liquid complex nitrogen-phosphorus-potassium fertilizer and method for its production | |
KR19990075529A (en) | Vegetable nursery liquor composition and its treatment method | |
AL-Aloosy et al. | The effect of soil acidification in the availability of phosphor on growth of cucumber cucumis sativus L. crop | |
Popovic et al. | Ameliorative PK-fertilization and liming impacts on soil status | |
Ochmian et al. | Chemical and Enzymatic Changes of Different Soils during Their Acidification to Adapt Them to the Cultivation of Highbush Blueberry. Agronomy 2021, 11, 44 |