Состав для выращивания растений
Владельцы патента RU 2298915:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГОУ ВПО Орел ГАУ) (RU)
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для выращивания рассады овощных культур, цветов и других растений. Состав для выращивания растений содержит почву и дополнительно отсевы солевого алюминиевого шлака фракции 1-3 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: почва 66,5, отсевы солевого алюминиевого шлака 33,5. Изобретение позволяет обеспечить благоприятный водно-воздушный, температурный и питательный режимы и увеличить срок использования субстрата. 3 табл.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к составам для выращивания рассады овощных культур, цветов и других растений.
Известен состав для выращивания растений, включающий введение в почву перлита для увеличения количества крупных пор (скважности). [Г.М.Кравцова, В.В.Королев, фирма "A.I.K" Выращивание культуры огурца на малообъемной гидропонике // Технологии тепличного производства, №2, 1999. - С.13-16].
Недостаток этого состава в том, что чистый перлит это инертный материал со слабой буферностью, в котором сложно поддерживать баланс питательных элементов, что неблагоприятно для роста и развития растений.
Задачей изобретения является оптимизация водно-воздушных условий состава, питательных условий.
Поставленная задача достигается благодаря тому, что в известный состав для выращивания растений, содержащий почву, согласно изобретению дополнительно вводят отсевы солевого алюминиевого шлака фракции 1-3 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| почва | 66,5 |
| отсевы солевого алюминиевого шлака фракции 1-3 мм | 33,5 |
Отсевы солевого алюминиевого шлака относятся к IV классу малоопасных веществ по ГОСТ 12.1.007-76 "Вредные вещества в промышленности. Классификация и общие требования".
Отсевы солевого алюминиевого шлака Мценского металлургического завода АООТ "Цветные металлы и сплавы" характеризуются следующими показателями. Физико-химические свойства отсевов солевого алюминиевого шлака:
1. Агрегатное состояние - сыпучий материал, фракции 3 мм.
2. Цвет - светло-серый.
3. Запах - специфический.
4. Водородный показатель водной вытяжки - рН=8.
5. Основные фазы - хлорид калия (KCl), хлорид натрия (NaCl), оксид алюминия (Al2О3), оксид кремния (SiO2).
| Химический состав отсевов солевого алюминиевого шлака | |||||
| Элементы, соединения | Содержание, % | Элементы, соединения | Содержание, % | Элементы, соединения | Содержание, % |
| Al | 2,82 | Са | 0,2 | Cu | 0,66 |
| Al2O3 | 16,26 | Na | 2,42 | Со | н/о |
| Si | 4,90 | K | 3,74 | Cd | 0,004 |
| Mg | 1,74 | Cl | 2,00 | Sn | 0,018 |
| Fe | 1,70 | Ti | 0,085 | SO4 | 0,28 |
| Zn | 0,64 | Mn | 0,15 | Ni | н/о |
Для осуществления способа были проведены опыты в лабораторных условиях в четырехкратной повторности на примере растении огурца, салата.
Схема применения шлаковых отходов в лабораторных условиях.
1. Опыт - почва (контроль).
2. Опыт - почва+шлак фракция менее 0,5 мм
2. Опыт - почва+шлак фракция 1-3 мм
Эффективность применения шлаковых отходов для улучшения водно-физических свойств, питательного режима оценивали по показателям плотности, водоудерживающей способности, физико-химических свойств и биометрическим показателям растений.
Контроль почва темно-серая лесная среднесуглинистая, гумусовый горизонт.
Пример 1. Горшочки для выращивания рассады заполняли составом из почвы и отсевов солевого алюминиевого шлака в пропорции 66,5 мас.% почвы: 33,5 мас.% шлака, размер частиц менее 0,5 мм. Состав готовили тщательным перемешиванием почвы и отсевов солевого алюминиевого шлака.
Пример 2.
Горшочки для выращивания рассады заполняли составом из почвы и шлака в пропорции 66,5 мас.% почвы: 33,5 мас.% шлака отсевов солевого алюминиевого шлака, размер частиц 1-3 мм. Состав готовили тщательным перемешиванием почвы и отсевов солевого алюминиевого шлака.
| Таблица 1 Физические свойства составов в зависимости от размера фракций шлака | |||||||
| варианты опыта | плотность, г/см3 | плотность твердой фазы, г/см3 | общая пористость, г/см3 | соотношение фаз при НВ, % | t, °C | ||
| твердая | жидкая | газовая | |||||
| почва (контроль) | 0,97 | 1,93 | 49,7 | 50,3 | 43,98 | 5,72 | 23,3 |
| почва 66,5%+шлак фракции<0,5 мм 33,5% | 0,72 | 1,63 | 55,8 | 44,2 | 38,73 | 17,07 | 23,6 |
| почва 66,5%+шлак фракции 1-3 мм 33,5% | 0,67 | 1,93 | 65,3 | 34,7 | 50,8 | 14,5 | 23,9 |
| Таблица 2 Показатели питательного режима субстратов | |||||||
| варианты опыта | рН | NO3 - | PO4 3- | Cu | Zn | Mn | |
| мг/100 г | мг/кг | ||||||
| почва (контроль) | 6,5 | 1,04 | 0,485 | 7,99 | 23,31 | 64,00 | |
| почва 66,5%+шлак фракции<0,5 мм 33,5% | 7,3 | 3,91 | 0,111 | 78,00 | 36,60 | 51,00 | |
| почва 66,5%+шлак фракции 1-3 мм 33,5% | 8,0 | 6,44 | 0,185 | 65,75 | 84,00 | 39,00 |
Результаты исследований, представленные в таблицах 1, 2, убедительно доказывают положительное действие различных фракций шлака на водно-физические свойства и питательный режим состава для выращивания рассады овощных культур, других растений.
Отмечается снижение плотности состава с 0,97 г/см3 в контроле до 0,72 г/см3 при добавлении шлака фракции менее 0,5 мм. Наименьшая плотность состава установлена при использовании шлака более крупных фракций размером 1-3 мм. Плотность твердой фазы при этом изменялась незначительно, в почвенном субстрате она составила 1,93 г/см3, а при использовании добавок шлака мелких фракций она несколько снижалась до 1,63 г/см3. При этом плотность твердой фазы состава со шлаком крупных фракций была такой же, как в контроле.
Водно-воздушный режим наиболее благоприятно складывался в составе с использованием шлака фракции 1-3 мм, жидкая фаза составляет 50,8%, газовая 14,5%, а твердая 34,7% при общей пористости 65,3%. В составе с добавлением шлака более мелких фракций менее 0,5 мм растения испытывают дефицит влаги, снижается общая пористость до 55,8% и увеличивается твердая фаза почвы, она составляет 38,73%, газовая фаза увеличивается до 17,07%.
В контрольном составе из гумусового горизонта почвы общая пористость снижалась до 49,7%, при этом резко снижалась величина газовой фазы до 5,72%, что свидетельствует о том, что в процессе интенсивных поливов происходит уплотнение состава, снижение пористости и создается опасность переувлажнения субстрата.
Использование предлагаемого состава с добавлением шлака фракции 1-3 мм обеспечивает устойчивый суточный температурный режим, что является благоприятным условием интенсивного корнеобразования в растениях.
Использование предлагаемого состава обеспечивает благоприятный питательный режим. Установлено закономерное снижение кислотности состава при добавлении шлака с 6,5 единиц рН в контроле до 7,65 ед. при использовании шлака фракции менее 0,5 мм и 7,80 в субстрате с добавлением крупных фракций шлака (1-3 мм). При этом отмечается увеличение нитратного азота с 1,04 мг на 100 г почвы в контроле до 6,44 мг/100 г при использовании состава с крупными фракциями шлака. Несколько снижается концентрация фосфат-ионов в составе с добавлением шлаков, что обусловлено снижением их доступности с изменением реакции почвенной среды. Однако значительно возрастает количество подвижных форм микроэлементов меди, цинка, марганца, необходимых для роста и развития овощных культур.
Улучшение водно-физических свойств и питательного режима составов за счет добавления в почву шлака разных фракций обусловливает интенсивное развитие рассады огурца и салата.
| Таблица 3 Влияние состава субстрата на биометрические показатели растений огурца и салата | ||||||||||
| варианты опыта | огурец | салат | ||||||||
| корни | площадь листовой поверхности, см2 | масса, г | корни | площадь листовой поверхности, см2 | масса, г | |||||
| шт. | см2 | сырая | сухая | шт. | длина, | сырая | сухая | |||
| почва(контроль) | 8,0 | 18,0 | 0,76 | 0,92 | 0,04 | 17,0 | 119,3 | 11,34 | 6,55 | 0,63 |
| почва 66,5%+шлак<0,5 33,5% | 12,0 | 22,5 | 1,83 | 1,20 | 0,05 | 14,3 | 38,2 | 3,72 | 2,52 | 0,26 |
| почва 66,5%+шлак 1-3 мм 33,5% | 18,0 | 27,9 | 3,53 | 1,62 | 0,07 | 16,0 | 110,7 | 12,84 | 6,39 | 0,64 |
Как видно из данных таблицы, наилучшее развитие растений огурца и салата установлено в составе с добавлением шлака в почву с размером частиц 1-3 мм.
Таким образом, добавление отсевов солевого алюминиевого шлака фракции 1-3 мм в состав для выращивания рассады овощных культур обеспечивает благоприятный водно-воздушный, питательный режим и температурный режим и увеличивает срок использования состава.
Состав для выращивания растений, содержащий почву, отличающийся тем, что он дополнительно содержит отсевы солевого алюминиевого шлака фракции 1-3 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Почва 66,5
Отсевы солевого алюминиевого шлака 33,5
