RU2762136C1 - Nutrient substrate for growing plants - Google Patents

Nutrient substrate for growing plants Download PDF

Info

Publication number
RU2762136C1
RU2762136C1 RU2021107819A RU2021107819A RU2762136C1 RU 2762136 C1 RU2762136 C1 RU 2762136C1 RU 2021107819 A RU2021107819 A RU 2021107819A RU 2021107819 A RU2021107819 A RU 2021107819A RU 2762136 C1 RU2762136 C1 RU 2762136C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
substrate
nutrient
microelements
soluble salts
nutrient substrate
Prior art date
Application number
RU2021107819A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Сергеевич Солдатов
Евгений Генрихович Косандрович
Евгений Михайлович Полховский
Игорь Олегович Мельников
Виктор Васильевич Сапрыкин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ЦИОН Холдинг"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ЦИОН Холдинг" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ЦИОН Холдинг"
Priority to RU2021107819A priority Critical patent/RU2762136C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2762136C1 publication Critical patent/RU2762136C1/en
Priority to CN202280002345.3A priority patent/CN115867523A/en
Priority to PCT/RU2022/000081 priority patent/WO2022203544A2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05DINORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D9/00Other inorganic fertilisers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00Other organic fertilisers
    • C05F11/08Organic fertilisers containing added bacterial cultures, mycelia or the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G1/00Mixtures of fertilisers belonging individually to different subclasses of C05

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: invention relates to agriculture. The nutrient substrate for growing plants includes the following components: potassium-ammonium-hydrogen polyion form of natural clinoptilolite, slightly soluble salts of calcium and/or magnesium and phosphoric and/or sulfuric acid, a set of microelements, which include at least iron, manganese, copper, zinc, cobalt, nickel, molybdenum, in the form of hydroxides and/or slightly soluble salts of these compounds, preferably orthophosphates, and boron in the form of a slightly soluble salt, while the substrate also does not necessarily contain mycelium of a mycorrhizal fungus, moreover, the substrate is characterized by a particle size of 0.1-10 mm and the solubility of the components providing the total concentration of ions in an aqueous solution in contact with the substrate of 0.1-50.0 m-eq/dm3. All components are taken at a certain ratio.
EFFECT: invention makes it possible to increase the biological productivity of the substrate, which leads to an improvement in the assimilation of nutrients by the plant, as well as to improve the appearance of plants.
6 cl, 5 tbl

Description

Область техникиTechnology area

Изобретение относится к области сельскохозяйственного и декоративного растениеводства, в частности, к питательным субстратам для выращивания растений в закрытом и открытом грунте, которые содержат полный набор питательных элементов (макро- и микро-) для роста растений в высокой концентрации и предназначены для длительного использования без дополнительного внесения удобрений при поливе слабоминерализованной водой. Может быть использовано в бытовом, сельскохозяйственном, высокотехнологичном и специализированном растениеводстве, в том числе: в качестве субстрата для замкнутых экологических систем (автономные оранжереи, фито- и ландшафтный дизайн, комнатное и декоративное растениеводство, клонирование и адаптация растений и т.д.), для улучшения плодородия и корректировки ионного состава обедненных почв, восстановления почвенного комплекса деградированных и истощенных грунтов, придания питательных свойств пескам и песчаным почвам.The invention relates to the field of agricultural and ornamental plant growing, in particular, to nutrient substrates for growing plants in closed and open ground, which contain a full set of nutrients (macro- and micro-) for plant growth in high concentration and are intended for long-term use without additional fertilization when irrigating with low-mineralized water. It can be used in household, agricultural, high-tech and specialized plant growing, including: as a substrate for closed ecological systems (autonomous greenhouses, phyto- and landscape design, indoor and ornamental plant growing, cloning and adaptation of plants, etc.), to improve fertility and adjust the ionic composition of depleted soils, restore the soil complex of degraded and depleted soils, impart nutritional properties to sands and sandy soils.

Уровень техникиState of the art

Субстраты в общем виде - это природные компоненты или их заменители, заменяющие растению почву и имеющие пористую структуру, обеспечивая растению больший приток кислорода. Увеличение пористого пространства, стимулирует бурный рост растения, корням не приходится пробивать себе путь, как в грунте, а сэкономленную энергию, растение использует для развития и укрепления иммунитета.Substrates in general are natural components or their substitutes that replace the soil for the plant and have a porous structure, providing the plant with a greater flow of oxygen. The increase in the porous space stimulates the rapid growth of the plant, the roots do not have to punch their way, as in the soil, and the plant uses the saved energy to develop and strengthen the immune system.

На данный момент изготовление субстратов является весьма актуальной темой и постоянно развивается.At the moment, the production of substrates is a very relevant topic and is constantly evolving.

Известен способ получения ионообменных субстратов для выращивания растений [SU 211935, дата публикации 19.11.1968], в котором полученная питательная среда состоит из смеси синтетических катионообменных и анионообменных смол, насыщенных катионами и анионами биогенных элементов из питательных растворов различного состава до состояния равновесия. Способ получения ионитных субстратов по этому методу универсален и позволяет использовать для этих целей синтетические иониты любых типов. Недостатком этого способа являются: использование больших объемов пропускаемого питательного раствора (как минимум 1 000 л раствора на 1 кг субстрата) и длительностью процесса; невозможность использования данной среды для корректировки ионного состава почв в природных условиях, что обусловлено санитарно-гигиеническими ограничениями и запретами на внесение в почву синтетических полимеров; затруднительностью утилизации использованного субстрата; дороговизной, обусловленной в том числе высокой стоимостью исходных ионитов.A known method of obtaining ion-exchange substrates for growing plants [SU 211935, publication date 19.11.1968], in which the resulting nutrient medium consists of a mixture of synthetic cation-exchange and anion-exchange resins saturated with cations and anions of biogenic elements from nutrient solutions of various compositions to a state of equilibrium. The method of obtaining ion exchange substrates by this method is universal and allows the use of synthetic ion exchangers of any type for these purposes. The disadvantages of this method are: the use of large volumes of the passed nutrient solution (at least 1,000 liters of solution per 1 kg of substrate) and the duration of the process; the impossibility of using this medium to correct the ionic composition of soils in natural conditions, which is due to sanitary and hygienic restrictions and prohibitions on the introduction of synthetic polymers into the soil; the difficulty in disposing of the used substrate; high cost, due, among other things, to the high cost of the initial ion exchangers.

Известен более технологичный способ получения ионитных субстратов такого типа, реализованный путем последовательного насыщения смеси катионита и анионита в статических условиях солями биогенных элементов [«Ионитные почвы» - B.C. Солдатов, Н.Г. Перышкина, Р.П. Хорошко - Изд. «Наука и Техника», Минск, 1978, 271 стр. - Стр. 157-172]. Это позволяет сократить объем насыщающих растворов и время процесса получения субстратов, однако большинство перечисленных выше недостатков остаются.There is a more technologically advanced method for producing ion-exchange substrates of this type, implemented by successive saturation of a mixture of cation and anion exchangers under static conditions with salts of biogenic elements ["Ionic soils" - B.C. Soldatov, N.G. Peryshkina, R.P. Khoroshko - Ed. "Science and Technology", Minsk, 1978, 271 pages - pp. 157-172]. This makes it possible to reduce the volume of saturating solutions and the time of the process for obtaining substrates; however, most of the above disadvantages remain.

Известна питательная среда для выращивания растений [SU 1395217, дата публикации 15.05.1988], получаемая путем смешения синтетических катионита и анионита, насыщенных катионами и анионами биогенных элементов, и природного минерала из группы цеолитов - клиноптилолита, в калиевой или калиево-аммонийной ионной форме. В этом случае снижается стоимость получаемого субстрата за счет введения в его состав недорогого компонента - клиноптилолита. Однако недостатки, связанные с экологичностью и утилизируемостью, по-прежнему остаются.Known nutrient medium for growing plants [SU 1395217, publication date 05/15/1988], obtained by mixing synthetic cation and anion, saturated with cations and anions of biogenic elements, and a natural mineral from the group of zeolites - clinoptilolite, in potassium or potassium-ammonium ionic form. In this case, the cost of the resulting substrate is reduced due to the introduction of an inexpensive component, clinoptilolite, into its composition. However, the disadvantages associated with environmental friendliness and recyclability still remain.

Известен способ получения искусственной почвы на основе клиноптилолита [RU 2115301, дата публикации 20.07.1998]. Искусственная почва, получаемая по этому способу, состоит только из химически модифицированного клиноптилолита. Она представляет собой смесь катионных форм клиноптилолита с композиционным материалом на основе клиноптилолита, содержащем в своем составе фосфаты магния, и выполняющем роль анионообменного компонента. Недостатком рассматриваемого способа является высокая трудоемкость, обязательное термостатирование (обусловлено необходимостью введения ионов магния в клиноптилолит при повышенных температурах (не менее 50°С), с последующей обработкой раствором гидрофосфата металла при температуре не более 35°С), а также длительной финальной обработкой полученной смеси слабо концентрированными питательными гидропонными растворами.A known method of producing artificial soil based on clinoptilolite [RU 2115301, publication date 20.07.1998]. The artificial soil obtained by this method consists only of chemically modified clinoptilolite. It is a mixture of cationic forms of clinoptilolite with a composite material based on clinoptilolite containing magnesium phosphates and acting as an anion-exchange component. The disadvantage of this method is high labor intensity, mandatory thermostating (due to the need to introduce magnesium ions into clinoptilolite at elevated temperatures (at least 50 ° C), followed by treatment with a solution of metal hydrogen phosphate at a temperature of no more than 35 ° C), as well as long-term final processing of the resulting mixture poorly concentrated nutrient hydroponic solutions.

Известна искусственная почва и способ ее получения [US 2015128671 А1, дата публикации 14.05.2015], в которой предлагается использовать синтетические и природные иониты в качестве компонетов-наполнителей, представляющих собой композиты, в которых частицы ионитов, насыщенные биогенными ионами, распределяются в объеме гидрогеля - альгината натрия. Основными недостатками данных сред является низкая обменная емкость описанных искусственных почв (не более 0,2 м-экв/г в сумме по катионам и анионам), сложность процесса получения и опасность бактериального роста патогенной микрофлоры на органическом гидрогеле.Known artificial soil and a method for its production [US 2015128671 A1, publication date 05/14/2015], which proposes to use synthetic and natural ion exchangers as filler components, which are composites in which ion exchanger particles saturated with biogenic ions are distributed in the volume of the hydrogel - sodium alginate. The main disadvantages of these media are the low exchange capacity of the described artificial soils (no more than 0.2 meq / g in total for cations and anions), the complexity of the process of obtaining and the danger of bacterial growth of pathogenic microflora on an organic hydrogel.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является питательный субстрат для выращивания растений (прототип) [RU 2662772, дата публикации 30.07.2018], представляющий собой механическую смесь моноионных калиевой (10-89 масс. %), аммониевой (20-79 масс. %) и водородной (0-30 масс. %) форм природного клиноптилолита и малорастворимых солей кальция, магния и фосфорной и/или серной кислоты (0÷10 масс. %). Основными недостатками данного субстрата являются присутствие основных элементов питания растений (ионы калия и аммония) в разных частицах клиноптилолита (механическая смесь моноионных форм), отсутствие в составе субстрата полного набора микроэлементов, необходимых для эффективного роста растения.The closest in technical essence and the achieved technical result is a nutrient substrate for growing plants (prototype) [RU 2662772, publication date 07/30/2018], which is a mechanical mixture of monoionic potassium (10-89 wt.%), Ammonium (20-79 wt. .%) and hydrogen (0-30 wt.%) forms of natural clinoptilolite and poorly soluble salts of calcium, magnesium and phosphoric and / or sulfuric acid (0 ÷ 10 wt.%). The main disadvantages of this substrate are the presence of the main nutrients of plants (potassium and ammonium ions) in different particles of clinoptilolite (mechanical mixture of monoionic forms), the absence in the composition of the substrate of a complete set of trace elements necessary for effective plant growth.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задача изобретения - создание высокопродуктивного и экологичного питательного субстрата для ионитопоники на основе полиионных форм природных ионитов (цеолитов), насыщенных полным комплексом биологических макро- и микроэлементов, при равновесии с водой образующих питательный раствор.The objective of the invention is to create a highly productive and environmentally friendly nutrient substrate for ionitoponics based on polyionic forms of natural ion exchangers (zeolites), saturated with a full range of biological macro- and microelements, forming a nutrient solution in equilibrium with water.

Технический результат заключается в увеличении биологической продуктивности субстрата, что приводит к улучшению усвоения растением питательных веществ, в частности фосфора.The technical result consists in increasing the biological productivity of the substrate, which leads to an improvement in the assimilation of nutrients by the plant, in particular phosphorus.

Поставленная задача решается тем, что предложен питательный субстрат для выращивания растений, состоящий из а) калиевой, аммониевой, водородной полиионных форм природного клиноптилолита (1-98 мас. %), б) малорастворимых солей кальция и/или магния и фосфорной и/или серной кислоты (каждого 0-10 мас. %); в) набора микроэлементов (железо, бор, марганец, медь, цинк, кобальт, никель, молибден) в виде малорастворимых солей и/или гидроксидов в количестве до 0,1 масс. % каждого. При этом субстрат характеризуется размером частиц 0,1-10 мм и растворимостью компонентов, обеспечивающих суммарную концентрацию ионов в контактирующем с субстратом водном растворе 0,1-50 м-экв/дм3. Также может быть добавлен в) мицелий микоризного гриба в количестве до 1 мас. % от массы субстрата. Субстрат содержит полный комплекс макро- и микроэлементов, а все элементы питания содержатся одновременно в одной элементарной частице субстрата. Субстрат улучшает усвоение растением питательных веществ, в частности фосфора.The problem is solved by the fact that the proposed nutrient substrate for growing plants, consisting of a) potassium, ammonium, hydrogen polyionic forms of natural clinoptilolite (1-98 wt.%), B) slightly soluble calcium and / or magnesium salts and phosphoric and / or sulfuric acids (each 0-10 wt.%); c) a set of trace elements (iron, boron, manganese, copper, zinc, cobalt, nickel, molybdenum) in the form of poorly soluble salts and / or hydroxides in an amount of up to 0.1 wt. % of each. In this case, the substrate is characterized by a particle size of 0.1-10 mm and the solubility of the components providing the total concentration of ions in an aqueous solution in contact with the substrate of 0.1-50 meq / dm 3 . C) mycelium of mycorrhizal fungus can also be added in an amount of up to 1 wt. % of the mass of the substrate. The substrate contains a full range of macro- and microelements, and all nutrients are contained simultaneously in one elementary particle of the substrate. The substrate improves the absorption of nutrients by the plant, in particular phosphorus.

При этом заявляемый питательный субстрат содержит следующие компоненты в следующем соотношении (масс. %):In this case, the claimed nutrient substrate contains the following components in the following ratio (wt%):

- K+-NH4 +-H+полиионная форма клиноптилолита- K + -NH 4 + -H + polyionic form of clinoptilolite - 1÷98;- 1 ÷ 98;

примеры малорастворимых солей кальция и/или магнияexamples of poorly soluble calcium and / or magnesium salts

- СаНРO4 - CaHRO 4 - 0÷1;- 0 ÷ 1; - MgHPO4 - MgHPO 4 - 0÷7;- 0 ÷ 7; - Са3(РO4)2 - Ca 3 (PO 4 ) 2 - 0÷10;- 0 ÷ 10; - Mg3(PO4)2 - Mg 3 (PO 4 ) 2 - 0÷2;- 0 ÷ 2; - CaSO4 - CaSO 4 - 0÷3;- 0 ÷ 3; - NH4MgPO4 - NH 4 MgPO 4 - 0÷10;- 0 ÷ 10; - Доломит- Dolomite - 0÷2;- 0 ÷ 2; - Фосфорит- Phosphorite - 0÷2;- 0 ÷ 2;

примеры микроэлементов в виде солей и/или гидроксидовexamples of trace elements in the form of salts and / or hydroxides

- Железо (Fe(OH)3 или FePO4)- Iron (Fe (OH) 3 or FePO 4 ) - 0÷0,1;- 0 ÷ 0.1; - Бор (СаВO4 или MgBO4)- Boron (CaBO 4 or MgBO 4 ) - 0÷0,1;- 0 ÷ 0.1; - Марганец (Мn(ОН)2 или Мn3(РO4)2 - Manganese (Mn (OH) 2 or Mn 3 (PO 4 ) 2 - 0÷0,1;- 0 ÷ 0.1; - Медь (Сu(ОН)2 или Сu3(РO4)2)- Copper (Cu (OH) 2 or Cu 3 (PO 4 ) 2 ) - 0÷0,1;- 0 ÷ 0.1; - Цинк (Zn(OH)2 или Zn3(PO4)2)- Zinc (Zn (OH) 2 or Zn 3 (PO 4 ) 2 ) - 0÷0,1;- 0 ÷ 0.1; - Кобальт (Со(ОН)2 или Со3(РO4)2)- Cobalt (Co (OH) 2 or Co 3 (PO 4 ) 2 ) - 0÷0,1;- 0 ÷ 0.1; - Никель (Ni(OH)2 или Ni3(PO4)2)- Nickel (Ni (OH) 2 or Ni 3 (PO 4 ) 2 ) - 0÷0,1;- 0 ÷ 0.1; - Молибден (Мо(ОН)3 или Мо3(РO4)2)- Molybdenum (Mo (OH) 3 or Mo 3 (PO 4 ) 2 ) - 0÷0,1;- 0 ÷ 0.1;

дополнительный компонентadditional component

- Мицелий микоризного гриба- Mycelium of mycorrhizal fungus -0÷1.-0 ÷ 1.

Содержание калия, аммония и водорода в полиионных формах клиноптилолита обусловлено соотношением K/N и рН равновесного с субстратом раствора, соответствующей: физиологическим потребностям растений; оптимальной массе полезной части или декоративным свойствам растений; химическому составу, обусловливающему пищевую ценность с/х растений и принятой в практике растениеводства [«Агрохимия» - В.В. Кидин, С.П. Торшин - М.: Проспект, 2016. - 608 с.].The content of potassium, ammonium and hydrogen in polyionic forms of clinoptilolite is determined by the K / N ratio and pH of the solution in equilibrium with the substrate, corresponding to: the physiological needs of plants; optimal mass of the useful part or decorative properties of plants; chemical composition that determines the nutritional value of agricultural plants and adopted in the practice of plant growing ["Agrochemistry" - V.V. Kidin, S.P. Torshin - M .: Prospect, 2016. - 608 p.].

В заявляемом питательном субстрате источником калия и азота для растений и регулятором кислотности ризосферы является клиноптилолит, содержащий в ионообменном осмотически неактивном состоянии ионы калия, аммония, водорода. Необходимые пропорции данных элементов в полиионной форме получают путем управления химическим составом модифицирующего раствора при его производстве.In the claimed nutrient substrate, the source of potassium and nitrogen for plants and the acidity regulator of the rhizosphere is clinoptilolite, which contains potassium, ammonium and hydrogen ions in an osmotically inactive ion-exchange state. The required proportions of these elements in polyionic form are obtained by controlling the chemical composition of the modifying solution during its production.

Количество клиноптилолита в субстрате составляет от 1 до 98 масс. % в расчете на массу субстрата. Данный интервал подразумевает и промежуточные значения, а также дробные значения, например, количество клиноптилолита может составлять 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 или 90 масс. %, либо дробные числа, например, 15,5, 27,5, 33,3, 78,5, 95,7 масс. %.The amount of clinoptilolite in the substrate ranges from 1 to 98 wt. % based on the weight of the substrate. This interval implies both intermediate values, as well as fractional values, for example, the amount of clinoptilolite can be 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 or 90 mass. %, or fractional numbers, for example, 15.5, 27.5, 33.3, 78.5, 95.7 mass. %.

В настоящей заявке анионы (фосфор и сера), а также микроэлементы, вводят в субстрат в виде малорастворимых солей, гидроксидов или природных минералов, растворимость которых не превышает таких значений, при которых суммарная концентрация электролитов в субстратном растворе не превысит значений, неприемлемых для роста растений. Доза введения минералов в питательный субстрат достаточно велика, чтобы субстратный раствор был насыщен по отношению к каждой из этих солей, что обеспечивает постоянство концентраций введенных ионов независимо от количества введенных добавок. Этим гарантируется невозможность передозировки данных ионов в растворе при превышении их необходимого количества в субстрате.In this application, anions (phosphorus and sulfur), as well as microelements, are introduced into the substrate in the form of poorly soluble salts, hydroxides or natural minerals, the solubility of which does not exceed those values at which the total concentration of electrolytes in the substrate solution does not exceed values unacceptable for plant growth. ... The dose of introduction of minerals into the nutrient substrate is large enough for the substrate solution to be saturated with respect to each of these salts, which ensures the constant concentration of the introduced ions, regardless of the amount of added additives. This guarantees the impossibility of overdosing these ions in solution when their required amount in the substrate is exceeded.

Количество малорастворимых солей указано в расчете на массу субстрата и данная форма записи «каждого 0-10 мас. %) означает, что в составе субстрата может присутствовать несколько солей в количестве до 10 мас. %, либо все присутствующие соли могут составлять 10 мас. %. Вид малорастворимой соли не ограничен приведенными выше примерами и включает любые другие подходящие растворимые соли и минералы, обеспечивающие высвобождение ионов.The amount of poorly soluble salts is indicated in terms of the weight of the substrate and this form of recording “each 0-10 wt. %) means that the substrate may contain several salts in an amount of up to 10 wt. %, or all salts present can be 10 wt. %. The kind of sparingly soluble salt is not limited to the above examples, and includes any other suitable soluble ion-releasing salts and minerals.

Добавление в состав микроэлементов, а именно, по меньшей мере, железа, бора, марганца, меди, цинка, кобальта, никеля, молибдена, в виде солей и/или гидроксидов позволяет увеличить продуктивность предлагаемых субстратов (количество выращенной биомассы растений (как сырой, так и сухой) увеличивается минимум на 10-20% по сравнению с прототипом (таблицы 1-5)), а также улучшить внешний вид растений (надземной и корневой частей), в частности, содержание хлорофилла в листовых пластинах увеличивается на 20-30% по сравнению с прототипом (таблицы 2-3). Также допускается добавление других микроэлементов, полезных для растений, в том же количестве. Такие элементы известны специалистам.The addition of trace elements to the composition, namely, at least iron, boron, manganese, copper, zinc, cobalt, nickel, molybdenum, in the form of salts and / or hydroxides, makes it possible to increase the productivity of the proposed substrates (the amount of grown plant biomass (both raw and and dry) increases by at least 10-20% compared to the prototype (Tables 1-5)), as well as improve the appearance of plants (aerial and root parts), in particular, the chlorophyll content in leaf plates increases by 20-30% compared with the prototype (tables 2-3). It is also allowed to add other trace elements useful for plants in the same amount. Such elements are known to those skilled in the art.

Для увеличения роста корневой системы растения и улучшения усвоения растением питательных веществ, в частности фосфора, в качестве добавки к субстрату может быть использован мицелий микоризного гриба. Вид гриба микоризы определяется областью применения субстрата.To increase the growth of the root system of the plant and improve the absorption of nutrients by the plant, in particular phosphorus, the mycelium of the mycorrhizal fungus can be used as an additive to the substrate. The type of mycorrhiza fungus is determined by the area of application of the substrate.

Достижение технического результата характеризуется получением урожая тест-растений (выражаемой в количестве выращенной на субстрате биомассы), сопоставленной с прототипом.Achievement of the technical result is characterized by obtaining a yield of test plants (expressed in the amount of biomass grown on the substrate), compared with the prototype.

Ниже приведены примеры экспериментальных исследований эффективности предложенного субстрата.Below are examples of experimental studies of the effectiveness of the proposed substrate.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Результаты биологических экспериментов представлены примерами. Примеры иллюстрируют, но не ограничивают заявляемое изобретение.The results of biological experiments are presented by examples. The examples illustrate but do not limit the claimed invention.

Условия испытаний:Test conditions:

- Экспериментальная культура указана в каждом конкретном примере.- Experimental culture is indicated in each specific example.

- Питательная среда для растений: смесь испытуемого субстрата 2 масс. % и кварцевого песка 98 масс. % (отмыт 2М НСl от кислоторастворимых примесей). Сверху питательная среда мульчировалась черной полиэтиленовой крошкой для подавления роста одноклеточных водорослей.- Nutrient medium for plants: a mixture of the test substrate 2 wt. % and quartz sand 98 wt. % (washed with 2M HCl to remove acid-soluble impurities). On top, the nutrient medium was mulched with black polyethylene chips to suppress the growth of unicellular algae.

- Вегетационные сосуды: черные пластиковые вазоны высотой 8 см и почвенной площадью 49 см2. Объем питательной среды 290 см3, масса питательной среды 330 г.- Vegetation vessels: black plastic flowerpots 8 cm high and 49 cm 2 soil area. The volume of the nutrient medium is 290 cm 3 , the mass of the nutrient medium is 330 g.

- Освещенность в вегетостате: 10 000 Люкс, лампы - светильник светодиодный ДСП08-6x24-001 УХЛ4.2. Фотопериод: 18 часов свет.- Illumination in vegetation: 10,000 Lux, lamps - LED lamp DSP08-6x24-001 UHL4.2. Photoperiod: 18 hours light.

- Температура воздуха: днем 21÷23°С, ночью 16÷18°С.- Air temperature: during the day 21 ÷ 23 ° С, at night 16 ÷ 18 ° С.

- Полив: водопроводная вода подачей воды снизу в поддон, состав:- Watering: tap water supplying water from the bottom to the sump, composition:

Figure 00000001
Figure 00000001

Количественными критериями оценки продуктивности субстратов являлась сырая и сухая (сушка при 60°С до постоянного веса) биомассы выращенных на них растений, для цветов - количество бутонов цветов. В качестве контроля использовали наиболее близкий по технической сущности прототип [RU 2662772] в смеси с таким же песком и с таким же процентным содержанием.The quantitative criteria for assessing the productivity of substrates were wet and dry (drying at 60 ° C to constant weight) biomass of plants grown on them, for flowers - the number of flower buds. As a control, the prototype [RU 2662772], the closest in technical essence, was used in a mixture with the same sand and with the same percentage.

Субстрат согласно изобретению в отличие от прототипа дополнительно содержал набор микроэлементов (железо, бор, марганец, медь, цинк, кобальт, никель, молибден) в виде малорастворимых солей и/или гидроксидов в количестве до 0,1 мас. % каждого в расчете на массу субстрата.The substrate according to the invention, in contrast to the prototype, additionally contained a set of trace elements (iron, boron, manganese, copper, zinc, cobalt, nickel, molybdenum) in the form of poorly soluble salts and / or hydroxides in an amount of up to 0.1 wt. % of each based on the weight of the substrate.

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

Данные питательные среды могут иметь различный состав в широком интервале соотношения элементов питания и добавок мицелия микоризного гриба, что позволяет получать большой перечень специализированных питательных сред для нужд конкретных растений. Полученный питательный субстрат с высокой эффективностью может быть использован в качестве субстратов для ионитопоники, корректирующих добавок к почвам, грунтам и пескам различного происхождения.These nutrient media can have a different composition in a wide range of ratios of nutrients and mycorrhizal fungal mycelium supplements, which makes it possible to obtain a large list of specialized nutrient media for the needs of specific plants. The resulting nutrient substrate with high efficiency can be used as substrates for ionitoponics, corrective additives to soils, soils and sands of various origins.

Существенными преимуществами заявляемого изобретения являются:The essential advantages of the claimed invention are:

- одновременное наличие всех элементов питания растений в элементарной частице субстрата;- the simultaneous presence of all plant nutrients in an elementary particle of the substrate;

- наличие в субстрате полного перечня микро- и макроэлементов;- the presence in the substrate of a complete list of micro- and macroelements;

- введение в питательную среду мицелия микоризного гриба для эффективного стимулирования развития корневой системы и листового аппарата растения;- introduction of the mycelium of the mycorrhizal fungus into the nutrient medium to effectively stimulate the development of the root system and leaf apparatus of the plant;

- экологичность получения и применения;- environmental friendliness of production and use;

- отсутствие высокотемпературных стадий обработки;- lack of high-temperature processing stages;

- возможность получения питательной среды, практически не содержащей в своем составе нитратов.- the possibility of obtaining a nutrient medium that is practically free of nitrates.

Claims (14)

1. Питательный субстрат для выращивания растений, который включает в своем составе следующие компоненты, мас. %:1. Nutrient substrate for growing plants, which includes the following components, wt. %: - калиево-аммониево-водородная полиионная форма природного клиноптилолита 1-98,- potassium-ammonium-hydrogen polyionic form of natural clinoptilolite 1-98, - малорастворимые соли кальция и/или магния и фосфорной и/или серной кислоты 0-10 каждой соли,- slightly soluble salts of calcium and / or magnesium and phosphoric and / or sulfuric acid 0-10 each salt, - набор микроэлементов, в качестве которых присутствуют, по меньшей мере, железо, марганец, медь, цинк, кобальт, никель, молибден, в виде гидроксидов и/или малорастворимых солей указанных соединений, предпочтительно ортофосфатов, и бор в виде малорастворимой соли в количестве до 0,1 каждого,- a set of trace elements, which are at least iron, manganese, copper, zinc, cobalt, nickel, molybdenum, in the form of hydroxides and / or poorly soluble salts of these compounds, preferably orthophosphates, and boron in the form of a poorly soluble salt in an amount up to 0.1 each, при этом субстрат также необязательно содержит мицелий микоризного гриба в количестве до 1 мас. % и субстрат характеризуется размером частиц 0,1-10 мм и растворимостью компонентов, обеспечивающих суммарную концентрацию ионов в контактирующем с субстратом водном растворе 0,1-50,0 м-экв/дм3.the substrate also optionally contains the mycelium of the mycorrhizal fungus in an amount of up to 1 wt. % and the substrate is characterized by a particle size of 0.1-10 mm and the solubility of the components providing the total concentration of ions in an aqueous solution in contact with the substrate 0.1-50.0 m-eq / dm 3 . 2. Питательный субстрат по п. 1, отличающийся тем, что он содержит полный комплекс макро- и микроэлементов, находящийся одновременно в одной элементарной частице субстрата.2. Nutrient substrate according to claim 1, characterized in that it contains a full complex of macro- and microelements, which is simultaneously in one elementary particle of the substrate. 3. Питательный субстрат по п. 1 или 2, отличающийся тем, что малорастворимые соли представлены в следующем составе (мас. %):3. Nutrient substrate according to claim 1 or 2, characterized in that the poorly soluble salts are presented in the following composition (wt%): CaHPO4 CaHPO 4 0÷10 ÷ 1 MgHPO4 MgHPO 4 0÷70 ÷ 7 Са3(PO4)2 Ca 3 (PO 4 ) 2 0÷100 ÷ 10 Mg3(PO4)2 Mg 3 (PO 4 ) 2 0÷20 ÷ 2 CaSO4 CaSO 4 0÷30 ÷ 3 NH4MgPO4 NH 4 MgPO 4 0÷100 ÷ 10 ДоломитDolomite 0÷20 ÷ 2 ФосфоритPhosphorite 0÷20 ÷ 2
4. Питательный субстрат по п. 1 или 2, отличающийся тем, что микроэлементы представлены в следующем составе (мас. %):4. Nutrient substrate according to claim 1 or 2, characterized in that the microelements are presented in the following composition (wt%): Железо (Fe(OH)3 или FePO4)Iron (Fe (OH) 3 or FePO 4 ) 0÷0,10 ÷ 0.1 Бор (CaBO4 или MgBO4)Boron (CaBO 4 or MgBO 4 ) 0÷0,10 ÷ 0.1 Марганец (Mn(ОН)2 или Mn3(PO4)2)Manganese (Mn (OH) 2 or Mn 3 (PO 4 ) 2 ) 0÷0,10 ÷ 0.1 Медь (Cu(ОН)2 или Cu3(PO4)2)Copper (Cu (OH) 2 or Cu 3 (PO 4 ) 2 ) 0÷0,10 ÷ 0.1 Цинк (Zn(OH)2 или Zn3(PO4)2)Zinc (Zn (OH) 2 or Zn 3 (PO 4 ) 2 ) 0÷0,10 ÷ 0.1 Кобальт (Со(ОН)2 или Со3(PO4)2)Cobalt (Co (OH) 2 or Co 3 (PO 4 ) 2 ) 0÷0,10 ÷ 0.1
Никель (Ni(OH)2 или Ni3(PO4)2)Nickel (Ni (OH) 2 or Ni 3 (PO 4 ) 2 ) 0÷0,10 ÷ 0.1
Молибден (Мо(ОН)3 или Мо3(PO4)2)Molybdenum (Mo (OH) 3 or Mo 3 (PO 4 ) 2 ) 0÷0,10 ÷ 0.1
5. Питательный субстрат по п. 3, отличающийся тем, что содержит полный набор макро- и микроэлементов, содержащий дополнительно мицелий микоризного гриба до 1 мас. % в расчете на массу субстрата.5. Nutrient substrate according to claim 3, characterized in that it contains a full set of macro- and microelements, additionally containing the mycelium of mycorrhizal fungus up to 1 wt. % based on the weight of the substrate. 6. Питательный субстрат по п. 4, отличающийся тем, что содержит полный набор макро- и микроэлементов, содержащий дополнительно мицелий микоризного гриба до 1 мас. % в расчете на массу субстрата.6. Nutrient substrate according to claim 4, characterized in that it contains a complete set of macro- and microelements, additionally containing the mycelium of mycorrhizal fungus up to 1 wt. % based on the weight of the substrate.
RU2021107819A 2021-03-24 2021-03-24 Nutrient substrate for growing plants RU2762136C1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021107819A RU2762136C1 (en) 2021-03-24 2021-03-24 Nutrient substrate for growing plants
CN202280002345.3A CN115867523A (en) 2021-03-24 2022-03-16 Nutrient medium for plant cultivation
PCT/RU2022/000081 WO2022203544A2 (en) 2021-03-24 2022-03-16 Nutrient substrate for plant cultivation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021107819A RU2762136C1 (en) 2021-03-24 2021-03-24 Nutrient substrate for growing plants

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2762136C1 true RU2762136C1 (en) 2021-12-16

Family

ID=79175310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021107819A RU2762136C1 (en) 2021-03-24 2021-03-24 Nutrient substrate for growing plants

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN115867523A (en)
RU (1) RU2762136C1 (en)
WO (1) WO2022203544A2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991009821A1 (en) * 1989-12-22 1991-07-11 Plant Research Laboratories Metallic peroxides with enzyme active metals as supplements for plants
RU2658982C2 (en) * 2014-04-17 2018-06-26 Ралко Ньютришн, Инк. Agricultural compositions and applications using mineral compounds
RU2662772C1 (en) * 2017-11-16 2018-07-30 Общество с ограниченной ответственностью "Проект ВИСМУТ" Nutritive substrate for growing plants
CN108419602A (en) * 2018-02-06 2018-08-21 昆明市林业科学研究所 A kind of method that edible mycorrhizal fungi promotees numerous volume increase
CN110357685A (en) * 2019-08-02 2019-10-22 茅台学院 A kind of dedicated chitosan oligosaccharide organic fertilizer of vegetables and its production method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002077201A2 (en) * 2001-03-23 2002-10-03 Anthony John Hilditch A method of preparing a growth substrate
US8911525B1 (en) * 2013-06-10 2014-12-16 Nano Growth Technologies, LLC Engineered soilless plant culitvation medium
RU2618701C2 (en) * 2015-06-17 2017-05-11 Общество с ограниченной ответственностью "Ямальская аграрная наука" Method for obtaining ion exchange mixture "rekultivin"

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991009821A1 (en) * 1989-12-22 1991-07-11 Plant Research Laboratories Metallic peroxides with enzyme active metals as supplements for plants
RU2658982C2 (en) * 2014-04-17 2018-06-26 Ралко Ньютришн, Инк. Agricultural compositions and applications using mineral compounds
RU2662772C1 (en) * 2017-11-16 2018-07-30 Общество с ограниченной ответственностью "Проект ВИСМУТ" Nutritive substrate for growing plants
CN108419602A (en) * 2018-02-06 2018-08-21 昆明市林业科学研究所 A kind of method that edible mycorrhizal fungi promotees numerous volume increase
CN110357685A (en) * 2019-08-02 2019-10-22 茅台学院 A kind of dedicated chitosan oligosaccharide organic fertilizer of vegetables and its production method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022203544A3 (en) 2023-02-16
CN115867523A (en) 2023-03-28
WO2022203544A2 (en) 2022-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Khaled et al. Effect of different levels of humic acids on the nutrient content, plant growth, and soil properties under conditions of salinity
CN1138598C (en) Method for producing anion-exchanging mineral and use of said mineral
CN103881726B (en) Residual dedicated liquid soil improvement agent and preparation method thereof falls in alkaline land improving volume increase insect protected
EP0046896B1 (en) Fertilizer
AU2007358190A1 (en) Novel biological fertiliser, method for obtaining same and use thereof as a plant growth stimulator
Peyvast et al. Uptake of calcium nitrate and potassium phosphate from foliar fertilization by tomato
KR20140035821A (en) Composition of nutrient solution for hydroponic culture of ice plant and culturing method using the same
EP0041169B1 (en) Ion exchangers-fertilisers and method of ameliorating plant growth
RU2762136C1 (en) Nutrient substrate for growing plants
CN115010532B (en) Nutrient solution containing organic components and preparation method thereof
CN106995354A (en) A kind of Table Grape set meal fertilizer and its fertilizing method suitable for Yunnan Guanyuan acid soil
RU2358429C1 (en) Composition for stimulating growth of agricultural crops
RU2662772C1 (en) Nutritive substrate for growing plants
RU2567453C1 (en) Organic mineral fertiliser for vegetable crops
KR101376192B1 (en) Bed soil for horticultural purpose using the illite and method of manufacturing the same
RU2785120C1 (en) Liquid complex nitrogen-phosphorus-potassium fertilizer and method for its production
CN101172901B (en) Sodium complex fertilizer, uses and employing method thereof
CN109081722A (en) A kind of liquid fertilizer, preparation method and its application for flower growth mid-term
Prisa Study and evaluation of natural zeolite and dried zeolite for the cultivation of friggitello pepper
CN108558481A (en) A kind of selenium-rich potted tomato mill water culture nutrient solution under artificial light source
Kalinitchenko et al. Phosphogypsum: P fertilizer by-Product and soil amendment.
CN109006354B (en) Seedling raising substrate synergist and preparation method thereof
Kevin et al. Growth and nutrient uptake rates of duckweed cultivated on anaerobically digested dairy manure
Prisa Zeolites: A potential strategy for the solution of current environmental problems and a sustainable application for crop improvement and plant protection
BR102012005002A2 (en) SOIL CONDITIONING FERTILIZER