Субстрат для вирощування рослин

Винахід відноситься до сільського господарства і може знайти використання для вирощування рослин у теплицях та інших приміщеннях захищеного ґрунту. Відомі субстрати для вирощування рослин, що містять перліт (див., наприклад кн. Журбицкий З.И. Теория и практика вегетационного метода. - М.: На ука. - 1968. -С.16-177.) Сукупними суттєвими ознаками аналогів та заявляемого винаходу є перліт. Причини, що перешкоджають одержанню очікуваного технічного результату заявляемого винаходу є недостатня ефективність вирощування рослин, обумовлена недостатніми водно-фізичними властивостями, тобто підвищення щільності та водопоглинання, що у свою чергу потребує значних зусиль для повторного розпушування ґрунту та приводить до порушення коренів рослин, їх гниття та уповільнене розвинення. Відомий субстрат для вирощування рослин (див. патент У країни №13741 МКВ А01G31/00, 1997р.), який містить мінеральне волокно, перліт та додаток при слідуючому співвідношенні компонентів, в мас. %: відходи полімеризованого мінераловатного килима 80-95; перліт 2-8; тирси 3-1 та вибраний нами як прототип. Сукупними суттєвими ознаками прототипу і заявляемого винаходу є волокно та перліт. Причини, що перешкоджають одержанню очікуваного технічного результату заявляємого винаходу є недостатня ефективність вирощування рослин, обумовлена тим, що мінеральноватна ковдра має значну усадку і це скорочує термін придатності субстрату, а наявність у субстраті тирси приводить до появи та розвитку фітопатогенної мікрофлори, наприклад , нематод - які знищують рослини. В основу винаходу поставлена задача створити субстрат для вирощування рослин, який би у результаті використання суміші базальтових волокон, глини та перліту дозволив би підвищити ефективність вирощування рослин за рахунок покращення водно-фізичних властивостей, збільшення терміну використання та неможливості появи нематод. Поставлена задача вирішується тим, що субстрат для вирощування рослин, що містить мінеральне волокно, перліт та додаток, згідно винаходу, в ньому як мінеральне волокно використовують суміш базальтових тонких та базальтових супертонких волокон, а як додаток використовують глину при слідуючому співвідношенні компонентів, мас. %: базальтові тонкі волокна 18-96 базальтові супертонкі волокна 1-27 глинисте зв'язуюче 2-10 перліт 1-45 Наявність суміші базальтових тонких та супертонких волокон та глини дозволяє створити водоутримуючу здатність, хімічну інертність до патогенної мікрофлори, адсорбційні властивості до мінеральних підкормок. Перліт є легким вспученим порошкоподібним матеріалом, який має високу поруватість, що веде до активного поглинання вологи, в наслідок чого він дозволяє створити необхідну аерацію зони життєдіяльності коренів. В результаті за рахунок використання у субстраті для вирощування рослин перліту, суміші базальтових тонких та базальтових супертонких волокон та глини вдається підвищити агрегативну стійкість, покращати його водно фізичний режим, тобто рівномірність переміщення мінеральних речовин та розвиток корнів рослин у субстраті, а також подовжити час використання субстрату, не погіршуючи його показників: щільності (густини), вбираємості та загальної поруватості. Субстрат для вирощування рослин отримували, використовуючи слідуючі реагенти: базальтові тонкі волокна діаметром 5-9 мкм ДСТУ 1970-86 базальтові супертонкі волокна діаметром до 3мкм ДСТУ 1978-86 глина ДСТУ 1.1-31-94 перліт Берегівського місцянародження з діаметром фракцій 0, 01-0,5мм Готували субстрат для вирощування рослин слідуючим чином. Перемішування компонентів робили за допомогою лабораторного змішувача з кількістю обертів 450 на хвилину. Зв'язуюче готували протягом 2-3 годин у залежності від сухості, розпуску та набухання глини. Підготовку глини проводили у пропелерних мішалках. Гомогенну масу виливали у відкритий ємкісний вакуум-фільтр, збезводнювання відбувалось самопливом або за допомогою вакуум-насосів. Формування субстрату проводили у формах, бокові стінки яких суцільні, а дно-перфороване. Отримували плиту розміром 300х300х100мм. Отриманий зразок сушили у сушильній шафі СНОЛ при температурі 350°С протягом 1,5-2 години. Субстрат для вирощування рослин отримували слідуючим чином. Необхідну кількість води наливали у лабораторний змішувач, потім додавали необхідну кількість глини монтморілонітового складу та готували водну суспензію протягом 5 хвилин. При безперервному перемішуванні додавали необхідну кількість супертонкого базальтового волокна та розпускали протягом 1-2 хвилини. Після цього додавали необхідну кількість базальтового тонкого волокна знов перемішували, потім додавали необхідну кількість перліту та перемішували ще 2 хвилини. Потім гідромасу доводили до гомогенного стану протягом 2 хвилин і виливали у відкритий вакуум-фільтр, формували зразок у вигляді плити. Сушили протягом 1,5-2 години сушильній шафі при температурі 100°С. Властивості отриманого субстрату оцінювали визнаючи вбираємість ваговим методом насичення сухого зразка, одночасно у процесі намокання визначали його вологопровідність, щільність(густину) та загальну поруватість за ДСТУ Б В 2. 738 -95. Склад та властивості субстрату для вирощування рослин показані у таблиці. Суть винаходу пояснюється конкретними прикладами виконання. Приклад 1. У лабораторний змішувач ємністю 30 наливають 15 літрів води, додають 30 глини з вологістю 18% та готують водну суспензію протягом 5хв. При безперервному перемішуванні додають 250г супертонкого базальтового волокна та розпускають за 1-2хв. додають 500г тонкого базальтового волокна та 70г перліту. Гідромасу доводять до гомогенної маси протягом 2хв. Потім масу виливають у відкритий вакуум-фільтр, формують, сушать та термообрабляють при 400°С протягом 1,5-2 години. Зразок має щільність 0,10г/м 3, вбираємість 99%, загальну поруватість 90% (приклад 1 таблиці). Приклади 2-5. Роблять так, як описано у прикладі 1, змінюючи тільки склад тонкого базальтового волокна на: 570г, 140г, 600г, 120г; супертонкого базальтового волокна на: 250г, 780г, 280г, 800г; глини на: 150г, 85г, 20г, 21г, 4,0г; перліту на: 7г, 90г, 100г, 0,5г. Субстрат для вирощування рослин, що містить компоненти у заявляємих межах, тобто тонкого базальтового волокна - 57мас.% ; супертонкого базальтового волокна -14мас.% ; глини - 6мас.% ; перліт - 23мас. % має щільність 0,10г/м 3, загальну поруватість 90% і вбираємість 99,0% поставлена задача вирішується, тому що підвищується воднофізичний режим, в наслідок чого підвищується ефективність вирощування рослин, (приклад 1 таблиці). Субстрат для вирощування рослин, що містить компоненти у заявляємих межах, тобто тонкого базальтового волокна - 73мас.%; супертонкого базальтового волокна -19,6мас.% ; глини - 8,5мас.%; перліту - 0,4мас.% має щільність 0,14, загальну поруватість 98% і вбираємість 80,0% поставлена задача вирішується агрегативна стійкість підвищена, тому що підвищується водно-фізичний режим, в наслідок чого підвищується ефективність вирощування рослин, (приклад 2 таблиці). Субстрат для вирощування рослин, що містить компоненти у заявляємих межах, тобто тонкого базальтового волокна - 96мас.%; супертонкого базальтового волокна - 1,9мас.% ; глини - 2,0мас.% ; перліту - 0,1мас.% має щільність 0,16 загальну поруватість 98% і вбираємість 80,0% поставлена задача вирішується - агрегативна стійкість підвищена, при цьому підвищується водно-повітряний режим за рахунок чого покращується ефективність вирощування рослин . (приклад 3 таблиці). Якщо субстрат для вирощування рослин містить компоненти нижче заявляємих меж, тобто містить тонкого базальтового волокна - 33мас.%; супертонкого базальтового волокна - 1,55мас.%; глини - 0,4мас.%; перліту - 0, 01мас.% , то він має щільність 0,10, загальну поруватість 95%, вбираємість 80,0% поставлена задача не вирішується агрегативна стійкість не підвищується, не покращується водно-повітряний режим, що знижує ефективність вирощування рослин. (приклад 4 таблиці). Склад субстрату для вирощування рослин вище заявляємих меж, тобто містить тонкого базальтового волокна 98мас.%; супертонкого базальтового волокна - 44,8мас.%; глини - 21,0мас.%; перліту - 0,12мас.% не ціле образно, поставлена задача не вирішується, (приклад 5 таблиці). Приклад 6 - прототип. В таблиці приведені показники щільності, загальної поруватості, вбираємості для прототипу, який містить волокно, перліт, додаток у співвідношенні , в мас. %: відходи полімеризованого мінераловатного килима 80-95; перліт 2-8; тирси 3-1. Таким чином за рахунок використання у субстраті для вирощування рослин перліту, суміші базальтових тонких та базальтових супертонких волокон та глини вдається підвищити агрегативну стійкість, покращати його водно фізичний режим, тобто рівномірність переміщення мінеральних речовин та розвиток корнів рослин у субстраті, а також подовжити час використання субстрату та, не погіршуючи його показників: густини, вбираємості та загальної поруватості, рН. Таблиця Приклади №№ 1 2 3 4 5 6-прототип Склад субстрату для вирощування рослин у мас. % Перліт з густина вбираємість, загальна Базальтове Базальтове розміром Глина г/см % поруватість, % тонке супертонке часток 0,01-0,5 волокно волокно мм 57 14 6 23 0,10 99 90 73 19,6 8,5 0,4 0,14 80 98 96 1.9 2,0 0,1 0,16 80 95 33 1,55 0,4 0,01 0,10 80 95 98 44,8 21 0,12 0,18 95 80 80-95 2-8 0,08 80 72