Препарат для гидропонного выращивания растений

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к области выращивания растений, и может быть использовано при выращивании растений без грунта на водном растворе питательных веществ. Препарат содержит источники азота, фосфора, калия, магния и кальция, а также комплекс биогенных микроэлементов в количестве 0,25-2,5% от массы препарата, а также комплекс биологически активных веществ в количестве 0,1-1,0% от массы препарата. Массовое соотношение азота, фосфора, калия, магния и кальция составляет (0,6÷1,0):(0,6±1:0):(0,8÷1,2):(0,1÷0,3):(0,1÷0,3). Биологически активные вещества содержат натриевую соль гибберелиновой кислоты, натриевую или калиевую соль янтарной кислоты, цитрат натрия, калия или аммония, борат натрия или калия и (парахлорфенил-окси-ацетат N-трис (гидроксил этил) аммоний. Соотношение кислотных остатков гибберелиновой, янтарной, лимонной и борной кислот, а также (парахлорфенил-окси-ацетат N-трис (гидроксил этил) аммония составляет (0,9÷1,1):(9÷12):(9÷12):(9÷12):(4÷6). Комплекс биогенных микроэлементов обычно содержит водорастворимые соединения железа, марганца, меди, цинка, кобальта и молибдена, при этом массовое соотношение железа, марганца, меди, цинка, кобальта и молибдена в препарате составляет (9÷12):(2÷3):(0,8÷1,2):(0,4÷0,6):(0,4÷0,6):(15÷25). Изобретение позволяет увеличить количество зеленой массы, снимаемой с единицы полезной площади гидропонной установки. 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к области выращивания растений, и может быть использовано при выращивании растений без грунта на водном растворе питательных веществ.

Известна среда для гидропонного выращивания растений (RU, патент 2063123), содержащая источники азота, фосфора, калия, магния и кальция.

Недостатком известной среды следует признать отсутствие микроэлементов и большинства макроэлементов, необходимых для нормальной жизнедеятельности растений.

Известна также среда для гидропонного выращивания растений (RU, патент 2070785), содержащая источники азота, фосфора, калия, серы, кальция и магния при следующем соотношении указанных химических элементов:азот:фосфор:сера:калий:кальций:магний = 1:0,12:0,05:0,56:0,26:0,05.

Недостатком известной среды следует признать отсутствие микроэлементов и большинства макроэлементов, необходимых для нормальной жизнедеятельности растений.

Известна также среда Чеснокова для гидропонного выращивания растений (Дерюгин И.П., Кулюкин А.Н. Агрохимические основы системы удобрений овощных и плодовых культур. М., «Агропромиздат», 1988, стр.170), содержащая, г/л:

нитрат калия	1,0
суперфосфат	0,75
сульфат магния	0,5
сульфат аммония	0,2
хлорное железо	0,006
сульфат марганца	0,002
сульфат меди	0,001
сульфат цинка	0,001
лимоннокислое железо	0,015
борат натрия	0,002

Однако, как показали эксперименты, указанная среда в основном эффективна для выращивания овощных культур (в т.ч. огурцов, помидоров и т.д.).

Известен также препарат для гидропонного выращивания растений (RU, патент 2013943), содержащий наполнитель, состоящий из источников калия, азота, фосфора, кальция и магния, а также добавки биогенных микроэлементов при их содержании (в граммах на 1000 л воды):

нитрат калия	500
суперфосфат	550
аммиачная селитра	200
сульфат магния	300
хлорное железо	6
борная кислота	0,72
сульфат марганца	10-50
сульфат цинка	15-75
сульфат меди	2-10
селенисто-кислый натрий	0,1-3,0
хлорид кобальта	0,3-6,0
иодид калия	0,1-3,0
хлорид кальция	100-2000
сульфат железа	15-75

Недостатком известного препарата для гидропонного выращивания растений можно признать его невысокую эффективность, обусловленную неоптимальным составом микроэлементов, а также отсутствием ростовых и биостимулирующих веществ.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения можно признать состав препарата для выращивания растений методом гидропоники (заявка WO 949409628), содержащий источники азота, фосфора, калия, магния и кальция, комплекс биогенных микроэлементов и биологически активные вещества.

Недостатком известного препарата для гидропонного выращивания растений можно признать его невысокую эффективность, обусловленную неоптимальным составом комплекса биологически активных веществ, а также неоптимальным соотношением микро- и макроэлементов.

Техническая задача, решаемая посредством предложенного технического решения, состоит в разработке эффективного препарата для гидропонного выращивания растений, обеспечивающего ускоренное прорастание семян растений, а также их ускоренное развитие и большее накопление зеленой массы растений.

Технический результат, получаемый при реализации препарата предложенного состава, состоит в увеличении производительности гидропонной установки, обусловленной скоростью нарастания ростков, а также количеством снимаемой зеленой массы с единицы полезной площади установки.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать препарат для гидропонного выращивания растений, содержащий источники азота, фосфора, калия, магния и кальция, комплекс биогенных микроэлементов в количестве 0,25-2,5% от массы препарата, а также комплекс биологически активных веществ в количестве 0,1-1,0% от массы препарата, причем массовое соотношение азота, фосфора, калия, магния и кальция составляет (0,6÷1,0):(0,6÷1,0):(0,8÷1,2):(0,1÷0,3):(0,1÷0,3); в качестве биологически активных веществ препарат содержит натриевую соль гибберелиновой кислоты, натриевую или калиевую соль янтарной кислоты, цитрат натрия, калия или аммония, борат натрия или калия и (парахлорфенил-окси-ацетат N-трис (гидроксил этил) аммоний, при этом соотношение кислотных остатков гибберелиновой, янтарной, лимонной и борной кислот, а также (парахлорфенил-окси-ацетат N-трис (гидроксил этил) аммония составляет (0,9÷1,1):(9÷12):(9÷12):(9÷12):(4÷6). Могут быть использованы и другие щелочные или щелочноземельные соли. Комплекс биогенных микроэлементов содержит водорастворимые соединения железа, марганца, меди, цинка, кобальта и молибдена, при этом массовое соотношение железа, марганца, меди, цинка, кобальта и молибдена в указанных соединениях составляет (9÷12):(2÷3):(0,8÷1,2):(0,4÷0,6):(0,4÷0,6):(15÷25).

В зависимости от вида и сорта выращиваемого растения качественный и количественный состав комплекса биогенных микроэлементов может меняться, но, как установлено экспериментально, указанные компоненты комплекса присутствуют практически всегда и в указанных соотношениях. Также в соответствии с экспериментальными данными в наполнителе при реализации указанного технического результата преимущественно массовое соотношение азота, фосфора, калия, магния и кальция составляет 0,8:0,75:1,0:0,15:0,2,

В зависимости от вида и сорта выращиваемого растения составы указанных комплексов могут иметь и другие дополнительные составляющие, но указанные компоненты комплексов входят в их состав практически всегда. Однако в состав препарата в зависимости от вида выращиваемого растения и его целевой части (зеленая масса, корнеплод или ягода) могут входить и другие вещества, относящиеся к тем же категориям (макро- и микроэлементы, а также биологически активные вещества).

При приготовлении препарата предварительно взвешенные необходимые количества требуемых веществ помещают в сосуд и проводят растворение в необходимом количестве воды при необходимости с перемешиванием и подогревом.

В зависимости от вида семян и растений при использовании препарата его растворяют в воде в соотношениях 1 г препарата на 1-10 л воды. При этом наиболее рационально в первые сутки делать большее разведение препарата, чем в последующие сутки.

В ходе экспериментов по гидропонному выращиванию растений, предпочтительно, на зеленую массу было установлено, что наличие только сбалансированного соотношения источников основных питательных элементов (азот, фосфор, калий, магний и кальций) не обеспечивает достаточно быстрого прорастания семян растений и, следовательно, быстрого прироста зеленой массы в первые дни роста растения.

Использование препарата предлагаемого состава делает применение гидропоники для выращивания зеленой массы рентабельным из-за обеспечения возможности быстрого получения значительного количества зеленой массы с высокой биологической ценностью. Это обусловлено, с одной стороны, эффектом скорости роста за счет быстрого прорастания семян и ускоренного роста ростков, использующих стимулирующее действие комплекса биологически активных веществ, и, с другой стороны, возможностью наиболее плотного размещения семян и получения значительно большей массы зеленых ростков с той же площади за счет потребления необходимых питательных веществ из препарата, содержащего в нужном растениям соотношении минеральные элементы, биогенные микроэлементы и биологически активные вещества.

В дальнейшем применение предложенного препарата будет рассмотрено на примерах.

1. Семена кресс-салата (среднеспелого, холодостойкого) помещали в лабораторную гидропонную установку. Повторность опыта двукратная. Температура воздуха: в период проращивания семян поддерживалась на уровне +23 - +24°С; в период роста растений при освещении составляла +21 - +22°С, в темноте составляла +15 - +16°С. Использовали гидропонный препарат следующего состава (в граммах на 1 кг готового препарата):

нитрат аммония	280,0
монозамещенный фосфат калия	410,0
сульфат калия	20,0
сульфат магния семиводный	210,0
карбонат кальция	60,0
сульфат железа(III) девятиводный	7,5
сульфат марганца пятиводный	1,8
сульфат меди пятиводный	0,6
сульфат цинка семиводный	0,3
хлорид кобальта шестиводный	0,3
молибдат аммония четырехводный	5,5
натриевая соль гиббереллиновой кислоты	0,055
натриевая соль янтарной кислоты шестиводная	1,15
цитрат натрия двухводный	0,9
борат натрия десятиводный	1,35
парахлорфенил-окси-ацетат N-трис
(гидроксил этил) аммония	0,5

В указанном составе соотношение азота, фосфора, калия, магния и кальция (в пересчете на элемент) составляет 0,7:0,8:1,0:0,1:0,1; соотношение кислотных остатков гибберелиновой, янтарной, лимонной и борной кислот, а также (парахлорфенил-окси-ацетат N-трис (гидроксил этил) аммония составляет 1,0:9:9:9:5 при их общем содержании 0,48% от массы препарата; а массовое соотношение железа, марганца, меди, цинка, кобальта и молибдена в указанных соединениях составляет 10:2:0,9:0,4:0,6:18 при их общем содержании 0,37% от массы препарата.

При этом в первые 4 суток на основе препарата готовили водный раствор из расчета 1 г препарата на 5 л воды, а в последующие дни применяли водный раствор из расчета 1 г препарата на 1 л воды. В контрольном опыте использовали вышеприведенную среду Чеснокова.

Сравнение результатов опытов проводили на 10 сутки по взвешиванию зеленой массы салата. Увеличение зеленой массы за счет развития растений, а также плотности посадки в опыте по сравнению с контролем составило 26,2%, при этом в опыте с предлагаемым препаратом средняя величина ростков салата уже на 8 сутки достигла размеров, соответствующих контрольному выращиванию только на 10 сутки.

2. При выращивании в аналогичных условиях ростков ржи был использован препарат, содержащий (в граммах на 1 кг готового препарата):

нитрат аммония	280,0
монозамещенный фосфат калия	380,0
хлорид калия	20,0
сульфат магния семиводный	200,0
иодид кальция	100,0
хлорид железа шестиводный	7,0
сульфат марганца пятиводный	1,3
сульфат меди пятиводный	0,55
хлорид цинка	0,15
хлорид кобальта шестиводный	0,3
молибдат аммония четырехводный	6,0
натриевая соль гиббереллиновой кислоты	0,07
калиевая соль янтарной кислоты трехводная	1,4
цитрат аммония	0,9
борат калия десятиводный	1,7
парахлорфенил-окси-ацетат N-трис
(гидроксил этил) аммония	0,63

В указанном составе соотношение азота, фосфора, калия, магния и кальция (в пересчете на элемент) составляет 0,7:0,7:1,0:0,1:0,2; соотношение кислотных остатков гибберелиновой, янтарной, лимонной и борной кислот, а также (парахлорфенил-окси-ацетат N-трис (гидроксил этил) аммония составляет 1,0:9:9:9:5 при их общем содержании 0,48% от массы препарата; а массовое соотношение железа, марганца, меди, цинка, кобальта и молибдена в указанных соединениях составляет 10:2:0,9:0,4:0,6:18 при их общем содержании 0,67% от общей массы препарата.

При использовании для гидропонного выращивания 1 г препарата разводили на 2 л воды. Через 6 суток сравнивали опыт и контроль по выращиванию на водопроводной воде. По сравнению с контрольной партией превышение в длине ростков составило 29%, в зеленой массе на 35,5%.

3. При выращивании овса в условиях естественного освещения и температуры +17 - +19°С в лотках лабораторной установки использовали гидропонный препарат следующего состава (в граммах на 1 кг готового препарата):

нитрат аммония	320,0
однозамещенный фосфат калия	420,0
сульфат калия	50,0
хлорид магния	110,0
углекислый кальций	80,0
хлорид железа шестиводный	8,2
сульфат марганца пятиводный	1,65
хлорид меди двухводный	0,5
сульфат цинка семиводный	0,35
сульфат кобальта семиводный	0,4
молибдат аммония четырехводный	5,4
натриевая соль гиббереллиновой кислоты	0,05
натриевая соль янтарной кислоты шестиводная	1,1
цитрат натрия двухводный	0,8
борат натрия десятиводный	1,1
парахлорфенил-окси-ацетат N-трис
(гидроксил этил) аммония	0,45

В указанном составе соотношение азота, фосфора, калия, магния и кальция (в пересчете на элемент) составляет 0,7:0,8:1,0:0,1:0,1; соотношение кислотных остатков гибберелиновой, янтарной, лимонной и борной кислот, а также (парахлорфенил-окси-ацетат N-трис (гидроксил этил) аммония составляет 1,0:9:9:9:5 при их общем содержании 0,48% от массы препарата; а массовое соотношение железа, марганца, меди, цинка, кобальта и молибдена в указанных соединениях составляет 10:2:0,9:0,4:0,6:18 при их общем содержании 0,37% от массы препарата.

Семена помещали в гидропонную установку и готовили раствор препарата из расчета 1 г на 4 л воды, применяя этот раствор первые 3 суток, затем использовали раствор препарата в воде из расчета 1 г на 2 л воды. В контроле использовали техническую воду. Результат: на 7 сутки длина ростков в опыте была на 26,4% больше, а зеленая масса на 33,7% больше, чем в контроле.

4. При выращивании томатов скороспелых на рассаду использовали гидропонный препарат следующего состава (в граммах на 1 кг готового препарата):

нитрат натрия	290,0
монозамещенный фосфат калия	380,0
хлорид калия	25,0
сульфат магния семиводный	225,0
карбонат кальция	65,0
сульфат железа (III) девятиводный	5,1
сульфат марганца пятиводный	1,0
сульфат меди пятиводный	0,4
сульфат цинка семиводный	0,25
хлорид кобальта шестиводный	0,25
молибдат аммония четырехводный	4,0
натриевая соль гиббереллиновой кислоты	0,06
натриевая соль янтарной кислоты шестиводная	1,24
цитрат калия моногидрат	1,0
борат натрия десятиводный	1,5
парахлорфенил-окси-ацетат N-трис
(гидроксил этил) аммония	0,55

В указанном составе соотношение азота, фосфора, калия, магния и кальция (в пересчете на элемент) составляет 0,7:0,8:1,0:0,1:0,1; соотношение кислотных остатков гибберелиновой, янтарной, лимонной и борной кислот, а также (парахлорфенил-окси-ацетат N-трис (гидроксил этил) аммония составляет 1,0:9:9:9:5 при их общем содержании 0,48% от массы препарата; а массовое соотношение железа, марганца, меди, цинка, кобальта и молибдена в указанных соединениях составляет 10:2:0,9:0,4:0,6:18 при их общем содержании 0,37% от массы препарата.

Препарат растворяли из расчета 1 г препарата на 3 л воды. В контроле использовали гидропонный раствор по патенту № РФ 2013943. Сравнение проводили через две недели. Ростки рассады в опыте в среднем имели массу на 20,2% больше, чем в контроле.

Использование препарата предложенного состава позволяет сделать гидропонное выращивание растений на зеленую массу рентабельным, поскольку ростки проросшего зерна достигают оптимального размера на 2-3 суток быстрее контрольного опыта и за 7-10 дней выращивания получают высококачественную зеленую массу в среднем на 20-35% большего веса, чем в контрольном опыте. Таким образом, предлагаемый препарат обеспечивает большую производительность гидропонных установок за счет увеличения скорости процесса гидропонного выращивания и увеличения зеленой массы выращенных из семян ростков.

1. Препарат для гидропонного выращивания растений, содержащий источники азота, фосфора, калия, магния и кальция, комплекс биогенных микроэлементов и биологически-активные вещества, отличающийся тем, что в качестве биологически-активных веществ он содержит натриевую соль гибберлиновой кислоты, натриевую или калиевую соль янтарной кислоты, цитрат калия, натрия или аммония, борат натрия или калия и парахлорфенил-окси-ацетат N-трис (гидроксилэтил) аммония при соотношении кислотных остатков гибберелиновой, янтарной, лимонной и борной кислот, а также (парахлорфенил-окси-ацетат N-трис (гидроксилэтил) аммония (0,9÷1,1):(9÷12):(9÷12):(9÷12):(4÷6) и общем содержании 0,1-1,0% от массы препарата, причем массовое соотношение азота, фосфора, калия, магния и кальция составляет (0,6÷1,0):(0,6÷1,0):(0,8÷1,2):(0,1÷0,3):(0,1÷0,3), а общее содержание комплекса биогенных микроэлементов составляет 0,25-2,5% от массы препарата.

2. Препарат по п.1, отличающийся тем, что комплекс биогенных микроэлементов содержит водорастворимые соединения железа, марганца, меди, цинка, кобальта и молибдена, при этом массовое соотношение железа, марганца, меди, цинка, кобальта и молибдена в препарате составляет (9÷12):(2÷3):(0,8÷1,2):(0,4÷0,6):(0,4÷0,6):(15÷25).

3. Препарат по п.1, отличающийся тем, что массовое соотношение азота, фосфора, калия, магния и кальция составляет 0,8:0,75:1,0:0,15:0,2.