RU2808836C1 - Способ получения концентрата питательного состава для выращивания сельскохозяйственных культур в гидропонных системах - Google Patents

Способ получения концентрата питательного состава для выращивания сельскохозяйственных культур в гидропонных системах Download PDF

Info

Publication number
RU2808836C1
RU2808836C1 RU2023117463A RU2023117463A RU2808836C1 RU 2808836 C1 RU2808836 C1 RU 2808836C1 RU 2023117463 A RU2023117463 A RU 2023117463A RU 2023117463 A RU2023117463 A RU 2023117463A RU 2808836 C1 RU2808836 C1 RU 2808836C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
concentrate
hydroponic
plants
hydroponic systems
nutrient composition
Prior art date
Application number
RU2023117463A
Other languages
English (en)
Inventor
Ксения Витальевна Пищаева
Самсон Артушевич Мурадян
Светлана Леонидовна Булеева
Анастасия Александровна Сапрошина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д. И. Менделеева)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д. И. Менделеева) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д. И. Менделеева)
Application granted granted Critical
Publication of RU2808836C1 publication Critical patent/RU2808836C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к растениеводству без грунта, и может быть использовано при гидропонном и тепличном способах выращивания сельскохозяйственных растений. Способ получения концентрата питательного состава для выращивания сельскохозяйственных культур в гидропонных системах включает растворение, в пересчете на элементы, масс.%: 4,4% азота, 4% калия, 0,18% кальция, 0,09% магния, 0,2% серы, 6,13% фосфора, 0,005% железа, 0,28% бора, 0,0005% меди, 0,001% цинка, 0,002% марганца, 0,057% молибдена, остальное вода, при pH 6,5-8 и температуре 20-25 °С. Изобретение позволяет повысить массу сельскохозяйственных растений, урожайность растений и устойчивость питательного раствора при pH выше 7. 2 табл., 2 пр.

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для получения сельскохозяйственной продукции без грунта, в гидропонных условиях.
Обеспечение питательными веществами растений в гидропонике может значительно влиять на питание, вкус, текстуру, цвет и другие характеристики фруктовых и овощных культур. В гидропонных системах питательные элементы растворяются в соответствующих концентрациях для достижения нормального роста растений. В зависимости от усвоения питательных веществ растениями, повышается продуктивность и качество сельскохозяйственных культур. Питательные вещества для растений, используемые в гидропонике, растворены в воде и в основном находятся в неорганической и ионной формах. Поглощение растениями питательных веществ может происходить только тогда, когда они присутствуют в доступной форме. Функцией питательного состава для гидропоники является обеспечение корней растений водой, кислородом и необходимыми минеральными элементами в растворимой форме. Для большинства растений незаменимыми считаются 17 элементов: углерод, водород, кислород, азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера, железо, медь, цинк, марганец, молибден, бор, хлор и никель. Однако микроэлементы в питательном составе могут тесно взаимодействовать друг с другом, что может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на урожайность, в зависимости от стадии роста, количества, комбинации и баланса.
Нормальный диапазон концентраций каждого из этих микро- и макроэлементов в растении узок, при этом как недостаток, так и избыток вызывают серьезные физиологические последствия.
Также осаждение, соосаждение и комплексообразование питательного состава могут изменить доступность питательных веществ для растений. Явлению осаждения часто способствует изменение pH, поскольку оно зависит от поглощения питательных веществ растениями из питательного состава. Значения pH выше 7 могут вызвать осаждение железа, цинка, меди, никеля и марганца в виде нерастворимых гидроксидов.
Таким образом, основные сложности для реализации гидропонного производства являются поддержание содержания макро- и микроэлементов в питательном составе и pH.
Известен способ приготовления концентрированного питательного раствора Хьюитта (патент РФ №2636468, опубл. 23.11.2017, С1), заключающийся в том, что включает растворение минеральных солей в дистиллированной воде. При этом 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. Выпадению в осадок фосфатов кальция препятствуют, закисляя концентрат до pH=2,0-2,2, добавляя соляную и/или серную кислоту и однозамещенный фосфат калия в эффективном количестве.
Недостатками данного питательного раствора является, что он действует только при pH = 5,5 … 6,0, однако в гидропонных условиях в процессе физиологической деятельности растений, рH раствора может повышаться до 7, тем самым макро- и микроэлементы могут выпадать в осадок.
Известна 3-компонентная система удобрений для гидропоники Flora Series (http://floragrow.ru/products/flora-series.html), которая используется на разных стадиях развития растений (прототип). Компоненты этого концентрата не удается сохранить в виде одного раствора, поэтому они разделены на три концентрата, комбинируя их, можно получить необходимое питание для растения. Это вносит дополнительные сложности, особенно при подкормке растений методом полива. Flora Series не является универсальным средством для широкого применения, поскольку содержит низкое количество азота, фосфора, неустойчива при pH выше 7.
Технической задачей заявляемого изобретения является повышение массы сельскохозяйственных растений в гидропонных системах и устойчивости питательного раствора при pH выше 7.
Поставленная задача решается за счет разработки способа получения концентрата питательного состава для выращивания сельскохозяйственных культур в гидропонных системах. Концентрат питательного состава для выращивания сельскохозяйственных культур в гидропонных системах содержит (в пересчете на элементы, масс.%): 4,4% азота, 4% калия, 0,18% кальция, 0,09% магния, 0,2% серы, 6,13% фосфора, 0,005% железа, 0,28% бора, 0,0005% меди, 0,001% цинка, 0,002% марганца, 0,057% молибдена, остальное вода. Достижение заявляемого результата подтверждается примерами.
Пример 1
Для приготовления концентрата питательного состава для выращивания сельскохозяйственных культур в гидропонных системах, растворяют в 100 мл воды нитрат аммония – 4,4 г, дигидроортофосфат калия – 10,13 г, хлорид кальция – 0,18 г, нитрат магния – 0,09 г, сульфат калия – 0,2 г. После длительного перемешивания, последующего отстаивания, слива надосадочной жидкости и фильтрации, в полученный раствор добавляют хелат железа – 0,005 г, борную кислоту – 0,28 г, хелат меди – 0,0005 г, хелат цинка – 0,001 г, хелат марганца – 0,002 г, аммоний молибденовокислый – 0,057 г.
По мере необходимости полученный концентрат фильтруют через 24 часа после приготовления на случай выпадения нерастворимого осадка.
Растворение химических веществ проводят при температуре 20-25 °С и при поддержании значения pH не менее 6,5-8. Поддержание значений pH рекомендуется осуществлять при падении pH ниже 6,5 – 1Н раствором гидроксида калия, при повышении значений рН более 8 – раствором серной кислоты.
Пример 2
7,5 мл концентрата питательного состава растворяют в 1 л воды.
Раствор помещают в пластиковый контейнер. Далее в контейнер добавляют семена растений дайкона или базилика. Контейнер помещают в климатическую камеру, оснащенную светодиодным освещением, с контролем оптимальной влажности 60%, температуры 24-26 °С, pH раствора составляет 6,8-7,3.
В таблицах приведены показатели массы и роста дайкона и базилика с полученным раствором концентрата питательного состава.
Таблица 1
Параметры роста и биомассы дайкона
Питательный состав Высота растений, см Сырая масса растений, г Сухая масса растений, г Сухая масса корней, г Площадь листовой поверхности растений, см2
GHE 14,2 ±1,1 14,9±0,015 0,67±0,012 0,06±0,01 1,1±0,05
Раствор концентрата питательного состава 14,7±1,5 21,2±0,02 0,96±0,018 0,17±0,008 1,3±0,08
Таблица 2
Параметры роста и биомассы базилика
Питательный состав Высота растений, см Сырая масса растений, г Сухая масса растений, г Сухая масса корней, г Площадь листовой поверхности растений, см2
GHE 5,8 ±0,8 6,9±0,011 0,32±0,01 0,034±0,01 0,9±0,008
Раствор концентрата питательного состава 6,2±0,78 8,2±0,07 0,46±0,011 0,04±0,03 1,1±0,01
Преимуществом заявляемого изобретения является широкое окно химической стабильности в диапазоне pH 6,5-8. Применение заявленного изобретения позволяет упростить получение питательного раствора путем разведения концентрата по сравнению с растворением сухого удобрения в воде. Увеличивает массу сельскохозяйственных растений в гидропонных условиях, повышает урожайность растений.

Claims (1)

  1. Способ получения концентрата питательного состава для выращивания сельскохозяйственных культур в гидропонных системах, включающий растворение, в пересчете на элементы, масс.%: 4,4% азота, 4% калия, 0,18% кальция, 0,09% магния, 0,2% серы, 6,13% фосфора, 0,005% железа, 0,28% бора, 0,0005% меди, 0,001% цинка, 0,002% марганца, 0,057% молибдена, остальное вода, при pH 6,5-8 и температуре 20-25 °С.
RU2023117463A 2023-07-03 Способ получения концентрата питательного состава для выращивания сельскохозяйственных культур в гидропонных системах RU2808836C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2808836C1 true RU2808836C1 (ru) 2023-12-05

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2821910C1 (ru) * 2024-01-26 2024-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО СПбГАУ) Способ получения двухкомпонентного жидкого концентрированного удобрения для гидропонного и аэропонного возделывания сельскохозяйственных культур

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0280386A (ja) * 1988-09-13 1990-03-20 Teikoku Chem Ind Corp Ltd 養液栽培用微量要素
AU3505899A (en) * 1999-06-17 2000-12-21 Helica Liquid concentrate
RU2407722C2 (ru) * 2008-07-08 2010-12-27 Владимир Александрович Лосев Способ получения высококонцентрированного раствора минерального удобрения для внекорневой обработки растений
RU2484073C2 (ru) * 2011-09-01 2013-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "СТИМУЛ" Средство "мегамикс n" для некорневой обработки культурных растений
RU2636468C1 (ru) * 2016-12-30 2017-11-23 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) Способ приготовления концентрированного питательного раствора хьюитта
RU2646890C1 (ru) * 2017-02-08 2018-03-12 Дарья Викторовна Коваленко Способ приготовления концентрата питательного раствора для растений

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0280386A (ja) * 1988-09-13 1990-03-20 Teikoku Chem Ind Corp Ltd 養液栽培用微量要素
AU3505899A (en) * 1999-06-17 2000-12-21 Helica Liquid concentrate
RU2407722C2 (ru) * 2008-07-08 2010-12-27 Владимир Александрович Лосев Способ получения высококонцентрированного раствора минерального удобрения для внекорневой обработки растений
RU2484073C2 (ru) * 2011-09-01 2013-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "СТИМУЛ" Средство "мегамикс n" для некорневой обработки культурных растений
RU2636468C1 (ru) * 2016-12-30 2017-11-23 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) Способ приготовления концентрированного питательного раствора хьюитта
RU2646890C1 (ru) * 2017-02-08 2018-03-12 Дарья Викторовна Коваленко Способ приготовления концентрата питательного раствора для растений

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2821910C1 (ru) * 2024-01-26 2024-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО СПбГАУ) Способ получения двухкомпонентного жидкого концентрированного удобрения для гидропонного и аэропонного возделывания сельскохозяйственных культур

Similar Documents

Publication Publication Date Title
El-Fouly et al. Micronutrients (Fe, Mn, Zn) foliar spray for increasing salinity tolerance in wheat Triticum aestivum L
CN107683087B (zh) 营养系统
CN103159531A (zh) 一种含多种植物醇和中微量元素螯合的液体肥料及其制备方法
Çalişkan et al. Potassium nutrition in plants and its interactions with other nutrients in hydroponic culture
CN104591880A (zh) 一种果蔬专用水培肥料
CN107556070A (zh) 一种水芹菜水培营养液及其制备方法
US2270518A (en) Nutrient solution
Peyvast et al. Uptake of calcium nitrate and potassium phosphate from foliar fertilization by tomato
CN112321373A (zh) 一种水培营养液及其制备方法、以及水培蔬菜的方法
RU2808836C1 (ru) Способ получения концентрата питательного состава для выращивания сельскохозяйственных культур в гидропонных системах
US9717245B2 (en) Total foliar product for agriculture / horticulture / tissue culture and hydroponic cultivation
CN111348966A (zh) 一种叶菜无土栽培营养液
JP2018058721A (ja) 腐植酸含有三要素液体肥料
KR102013024B1 (ko) 가축분뇨액비를 배지로 이용한 클로렐라 배양여액 및 미네랄을 포함하는 미량요소복합비료 조성물
KR101826256B1 (ko) 상용 다액형 양액 비료 대체형 비침전 1액형 양액 비료 조성물의 제조방법
Cruz et al. Potassium nutrition in fruits and vegetables and food safety through hydroponic system
Tătaru-Fărmuș et al. Changes in Soil Ph Due to the Use of Chemical Fertilizers
CN112919954A (zh) 一种富硒散叶生菜的水培营养液及其制备方法与应用
KR19990075529A (ko) 채소육묘용양액조성물및이의처리방법
Bauer The effect of leaching on the availability of rock phosphate to corn
KR100261023B1 (ko) 오이 배지재배용 양액조성물 및 이의 처리방법
RU2821910C1 (ru) Способ получения двухкомпонентного жидкого концентрированного удобрения для гидропонного и аэропонного возделывания сельскохозяйственных культур
KR100261024B1 (ko) 토마토 배지재배용 양액조성물 및 이의 처리방법
US3244505A (en) Compositions having available trace elements and processes of making same and providing for nutrition of plants, shrubs, and trees
CN107759291A (zh) 花卉无土栽培营养液方法