Устройство для корневого питания растений

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для корневого питания растений. Устройство представляет собой емкость, которая изготовлена из композиции, содержащей порошкообразные отходы обмолота зернового производства, питательные вещества, полимерное связующее и биоциды. Композиция имеет следующее соотношение компонентов, мас.%: порошкообразные отходы обмолота зернового производства 20-7, питательные вещества 50-70, полимерное связующее 5,0-20, биоциды 0,1-1,0. В качестве полимерного связующего используют полимерные материалы с ацетатными, или гидроксильными, или карбоксильными, или кетоновыми, или уретановыми, или азотсодержащими, или эфирными функциональными группами или смеси этих материалов. В качестве питательных веществ используют минеральные питательные добавки, такие как азот, фосфор, калий, марганец, медь, цинк, бор, молибден. Устройство согласно изобретению позволяет не только выращивать растения, но и транспортировать их, является формоустойчивым и полностью биоразрушающимся. 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для корневого питания растений путем введения растворов удобрений в различные субстраты для растений.

Известно устройство для корневого питания растений, состоящее из корпуса, в нижней части которого установлена полупроницаемая мембрана с герметизирующим кольцом, радиальных каналов и выводных отверстий для сообщения с внешней средой. В объеме между корпусом и мембраной размещено активное вещество (патент СССР №1805828, кл. А 01 С 21/00, опуб. 30.03.1990). В устройство, помещенное в почвенный или иной субстрат, через мембрану поступает вода, внутри образуется раствор дозируемого вещества, который выдавливается через выводные отверстия наружу.

Недостатком этого устройства является невозможность достижения заданной и воспроизводимой скорости дозирования, синхронизации дозирования и потребления веществ, что приводит к перерасходу дозируемых веществ, снижению эффективности работы устройств и снижению продуктивности растений, необходимость подготовки устройства к использованию путем определения массы активного вещества, помещаемого в него.

Наиболее близким из известных к заявленному изобретению является устройство для корневого питания растений, раскрытое в патенте RU №2097956, кл. А 01 G 31/02, опуб. 10.12.1997.

Это устройство включает емкость с мембраной, отверстия для массообмена в емкости и дозируемое вещество. Емкость изготовлена из полимерных легкодеформируемых формонеустойчивых материалов, отверстия для массообмена заполнены воздухозаполненным капиллярным гидрофильным материалом, содержащим полезные вещества, в том числе биостимуляторы, биоциды, селективные гербициды, деструктирующие добавки, микроэлементы, репелленты и т.д.

Недостатками известного устройства являются формонеустойчивость, которая не позволяет использовать устройство в качестве тары при необходимости транспортирования выращиваемых растений, относительная сложность подготовки устройства к использованию (изготовление самой емкости, заполнение отверстий емкости воздухонаполненным гидрофильным материалом, размещение в емкости дозируемого вещества), сложность соблюдения параметров элементов устройства (отверстия емкости должны занимать определенную площадь), необходимых для его эффективного целевого использования с получением хорошего результата.

Кроме того, в известном устройстве не решен процесс его утилизации в полной мере после использования.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и обеспечение изготовления устройства для корневого питания растений, имеющего простую конструкцию, легкого и недорогого в изготовлении и полностью биоразрушаемого.

Поставленная задача решается тем, что устройство для корневого питания растений, включающее емкость, отличается тем, что емкость изготовлена из композиции, содержащей порошкообразные отходы обмолота зернового производства, питательные вещества, полимерное связующее и биоциды при следующем соотношении компонентов, мас.%: порошкообразные отходы обмолота зернового производства - 20-70; питательные вещества - 50-70; полимерное связующее - 5,0-20; биоциды - 0,1-1,0.

В качестве полимерного связующего используют полимерные материалы с ацетатными, или гидроксильными, или карбоксильными, или альдегидными, или кетоновыми, или уретановыми, или азотосодержащими, или эфирными функциональными группами или смеси этих материалов.

В качестве питательных веществ используют минеральные питательные добавки, такие как азот, фосфор, калий, марганец, медь, цинк, бор, молибден.

Входящие в состав композиции минеральные питательные вещества представляют собой комплексные удобрения для теплиц и открытого грунта, содержащие в своем составе необходимые для роста и развития растений элементы. Это такие удобрения, как комплексное удобрение для теплиц и открытого грунта “растворин” марок А, В и т.п.

Столь значительное введение в композицию минеральных удобрений необходимо, чтобы не только обеспечить полноценное питание корневой системы растений, но и создать высоконаполненную отходами зернового производства композицию для изготовления емкости для корневого питания растений и их транспортирования.

Введение в состав композиции отходов зернового производства придает изготовленному из этой композиции устройству необходимую жесткость, делает его биоразлагаемым, удешевляет его изготовление. Отходы зернового производства являются возобновляемым сырьем для данной композиции, а устройство, изготовленное из этой композиции, утилизируемым без вреда для окружающей среды. Кроме того, введение в состав композиции отходов значительно замедляет процесс выделения минеральных составляющих в воду.

Таким образом, варьируя количественным содержанием отходов обмолота зернового производства в многокомпонентной системе, можно регулировать массоперенос минеральных веществ в окружающую среду.

Введение в состав композиции биоцидов обусловлено необходимостью предотвращения преждевременного биоразрушения устройства, поскольку отходы обмолота зернового производства являются питательной средой для микроорганизмов почвы.

Указанное в формуле количественное содержание входящих в состав композиции компонентов гарантирует получение изделий с дозируемым (заданным) выделением питательных веществ, обладающих необходимой формоустойчивостью (формостабильностью).

Емкость согласно изобретению изготавливают путем смешивания всех необходимых компонентов с последующей экструзией и формованием.

Пример 1:

При смешивании 60 мас.% минеральных питательных веществ, 30 мас.% порошкообразных отходов обмолота зернового производства 9,9 мас.% сополиамида Н005 (Т=115-120°С) и 0,1 мас.% биоцидов получали композицию, пригодную для формования емкости (тару), которая отвечала необходимым требованиям формоустойчивости, биоразрушения и питания при выращивании растений.

Пример 2:

При смешивании 69,9 мас.% минеральных питательных веществ, 20 мас.% порошкообразных отходов обмолота зернового производства, 10% сополимера этилена с винилацетатом (торговое наименование “севилен”) и 0,1 мас.% биоцидов также получали композицию, пригодную для ее формования в формостабильную биоразрушаемую емкость, отвечающую необходимым требованиям питания растений.

Пример 3:

При совмещении 75 мас.% минеральных питательных веществ, 15 мас.% порошкообразных отходов обмолота зернового производства, 10 мас.% севилена и 0,1 мас.% биоцидов полученная композиция в емкость (тару) не формовалась.

Устройство для корневого питания растений, изготовленное из композиции согласно изобретению, наряду с обеспечением полноценного питания корневой системы растений позволяет использовать его в качестве тары при выращивании и транспортировке растений. Кроме того, устройство дешево и просто в изготовлении, является биоразрушаемым после его применения.

1. Устройство для корневого питания растений, включающее емкость, отличающееся тем, что емкость изготовлена из композиции, содержащей порошкообразные отходы обмолота зернового производства, питательные вещества, полимерное связующее и биоциды при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Порошкообразные отходы

обмолота зернового

производства 20-70

Питательные вещества 50-70

Полимерное связующее 5,0-20

Биоциды 0,1-1,0

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве полимерного связующего используют полимерные материалы с ацетатными, или гидроксильными, или карбоксильными, или альдегидными, или кетоновыми, или уретановыми, или азотсодержащими, или эфирными функциональными группами или смеси этих материалов.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что в качестве питательных веществ используют минеральные питательные добавки, такие, как азот, фосфор, калий, марганец, медь, цинк, бор, молибден.