Субстрат для выращивания растений - RU2217904C2

Описание

Изобретение имеет отношение к субстрату из минеральной ваты для растений, в более частном случае к субстрату из минеральной ваты для растений, включающему инородное вещество для того, чтобы улучшить свойства субстрата из минеральной ваты для растений.

Субстраты из минеральной ваты для растений для выращивания растений являются хорошо известными в настоящее время и состоят из связанной матрицы минеральной ваты. Эта связанная матрица сформирована собирающим слоем волокон минеральной ваты, которые содержат способное к твердению связывающее вещество, так чтобы после отверждения волокна минеральной ваты являлись в значительной степени не способными перемещаться относительно друг друга. Если требуется быстрое поглощение воды, эта связанная матрица из минеральной ваты может быть обеспечена увлажняющим агентом.

В качестве минеральной ваты может использоваться стекловата, каменная вата, минеральная вата, шлаковая вата и/или их смеси.

Волокна могут иметь средний диаметр, изменяющийся в диапазоне 1-10 мкм. Для минеральной ваты диаметр волокна в среднем равен около 4 мкм.

Плотность связанной матрицы из минеральной ваты может быть в интервале 10-200 кг/м³, как правило в интервале 30-80 кг/м³.

Такая связанная матрица из минеральной ваты обладает свойством сохранения формы и является неотъемлемой благодаря использованным исходным неорганическим материалам. Более того, способность к удерживанию воды этого субстрата из минеральной ваты для растений является хорошо контролируемой и предсказуемой.

Недостатком может быть то, что в течение роста растений первоначально матрица реагирует как щелочь, так что рН увеличивается.

Для садоводов желательно смягчить вышеупомянутый недостаток и, более того, иметь возможность контролирования обмена питательных катионов.

Такие свойства присущи органическим веществам, таким как сфагнум и торф. Но эти материалы не удобны для использования в субстратах из минеральной ваты для растений потому, что в течение выращивания они теряют структуру и из-за биологического разложения органического вещества способность к удерживанию воды изменяется так, что меньшее количество воздуха является включенным внутрь материала, приводя к подкислению субстрата для растений.

Настоящее изобретение обеспечивает субстрат из минеральной ваты для растений, который сочетает полезные свойства как минеральной ваты, так и органических веществ, в тоже время в основном избегая недостатков этих двух материалов.

Согласно настоящему изобретению обеспечивается субстрат из минеральной ваты для растений, включающий в себя связанную матрицу из минеральной ваты, с содержанием от 99,9 до 75 мас.% минеральной ваты и от 0,1 до 25 мас.% органического вещества.

Включением менее чем 25 мас.% органического вещества в связанную матрицу из минеральной ваты избегают возникающих из-за разложения органического вещества существенного изменения структуры и способности к удержанию воды, а также возможного подкисления. Более того, благодаря присутствию органического вещества уменьшение рН преодолевается ввиду буфферных свойств этого органического вещества.

Для того, чтобы в значительной степени избежать эффекта биологического разложения органического вещества, предпочтительно, чтобы субстрат включал в себя от 99,5 до 90 мас.% минеральной ваты и от 0,5 до 10 мас.% органического вещества, предпочтительно от 99,5 до 95 мас.% минеральной ваты и от 0,5 до 5 мас.% органического вещества.

Подходящими органическими веществами являются сфагнум и прессованный торф, как по существу биологические не разлагающиеся органические вещества, и торф как таковой, как биологическое разлагающееся органическое вещество. Используя биологически разлагающиеся органические вещества, субстрат из минеральной ваты для растений обеспечивает дальнейшие благоприятные свойства, связанные с органическим веществом, являющимся источником углерода. Далее, благодаря разложению органического вещества высвобождаются гормоны роста, гуминовые кислоты и витамины, которые являются полезными для роста растений, и далее хелатообразующие соединения, которые удерживают редкие или нерастворимые рассеянные элементы в питающем растворе. Соответственно рост растений оптимально стимулируется.

Подчеркивается, что благодаря использованию торфа катионообменная емкость оптимально улучшается.

Когда желательно обеспечить субстрат из минеральной ваты для растений, который имеет свойства между минеральной ватой и органическим веществом, стоит частично заменить органическое вещество неорганическим веществом, являющимся природной глиной. Эта глина не обеспечивает источник углерода или гормонов роста и хелатных соединений, но дает промежуточную катионообменную емкость. Соответственно глина может заменить органическое вещество до 99%, как правило до 50%, предпочтительно до 25%. Это означает, что глина может присутствовать в количествах между 0,01 до 9,9 мас.%, как правило в количестве между 0,2-3%, например 0,2-1 мас.%.

Глина для замещения органического вещества может включать почвенные материалы, включающие в себя гидрофильные частицы. Например, частицы размером меньше 20 мкм, принадлежащие к классу подвергнутых эрозии минералов, таких как глины, смеси глин с илом и песком, имеющие фракцию глины, удаляемую как шлам, равную по крайней мере 20%, и далее бентонит, каолин и подобное. В особенности удобными являются различные естественно встречающиеся типы глин из их смесей, например молодая морская глина. Примерами являются глины, включающие в себя 0-100%, предпочтительно 10-50%, с наиболее предпочтительным размером частиц меньше чем 20 мкм.

Использование глин обеспечивает другое преимущество, когда органическое вещество включено в матрицу в форме гранулы. Тогда глина функционирует как смазывающий агент и как материал, который уменьшает сжимаемость гранулы. Соответственно определенное количество глины может быть использовано для того, чтобы изменить биоразлагаемый характер используемого органического вещества. Соответственно торф, который обычно является биоразлагающимся, может быть изменен от частично до по существу биологически не разлагающегося благодаря добавке глины в гранулу. Соответственно глина может ингибировать или задерживать биоразложение неорганического вещества. Гранула может иметь размер гранулы около 2-10 мм.

Благодаря присутствию глины и торфа концентрация споровых элементов в воде, находящейся внутри матрицы минеральной ваты, может контролироваться благодаря поддерживаемому высвобождению катионов, нежестко удерживаемых внутри органического вещества и/или глины.

Примерами субстратов из минеральной ваты для растений согласно настоящему изобретению являются следующие субстраты.

Обеспечиваются связанные матрицы из минеральной ваты, имеющие плотность около 50 кг/м³ и средний диаметр волокна 4 мкм. В течение производства этих субстратов для растений добавляется органическое вещество в форме торфа в ходе формирования матрицы из минеральной ваты перед отверждением связывающего вещества. После прохождения через печь для отверждения получается связанная матрица.

Были приготовлены субстраты для растений согласно настоящему изобретению, включающие в себя 5, 10 и 20 мас.% торфа, остальное представляло собой минеральную вату.

Были приготовлены другие субстраты из минеральной ваты для растений, включающие в себя 15 мас.% торфа, 5 мас.% глины и 80 мас.% минеральной ваты.

Еще один субстрат для растений согласно настоящему изобретению включал в себя 1 мас.% сфагнума, 4 мас.% глины и 95 мас.% минеральной ваты.

Субстраты для растений были использованы для выращивания растений и показали оптимальный контроль буфферного значения рН, поддерживаемое высвобождение рассеянных элементов и распределение воды. В ходе выращивания биоразрушение торфа и сфагнума привело к росту минеральных организмов, обеспечивая соединения, способствующие росту растений.

Реферат

Субстрат на основе минеральной ваты для выращивания растений содержит минеральную основу в виде матрицы из минеральной ваты, органические и минеральные добавки в виде глины при следующем соотношении, мас.%: минеральная вата 75-99,5, добавки 0,5-25,0 в составе которых глина по количеству составляет до 99%. В качестве органической добавки включает сфагнум, прессованный торф и биологически разлагаемый торф, при этом добавки использованы в виде гранулированной смеси. Субстрат обеспечивает оптимальный контроль буферного значения рН при культивировании растений. 3 з.п. ф-лы.

Формула