УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРНЕВОГО ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ
DEVICE FOR ROOT NUTRITION OF PLANTS

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 3 1805828, кл. А01C 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 устройства и снижению продуктивности растений, необходимости подготовки устройства к использованию путем определения массы активного вещества, помещаемого в него.
Известно также устройство для корневого питания растений, раскрытое в патенте RU №2097956, кл. A01G 31/02, опубл. 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 масссообмена 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.
Наиболее близким из известных к заявленному изобретению является устройство дл корневого питания растений, включающее емкость, которая изготовлена из композиции, содержащей порошкообразные отходы обмолота зернового производства (наполнитель), питательные вещества, полимерное связующее и биоциды. Все компоненты композиции берутся в определенном соотношении по массе. При этом в качестве связующего используют полимерные материалы с ацетатными, или гидроксильными, 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.
К недостаткам этого устройства следует отнести ограниченный круг полимеров, использующихся в качестве связующего. Кроме того, как показала практика, используемый при получении известной упаковки режим, в частности высокая температура (t=130°С) не позволяет сохранить необходимые для биоразложения микроорганизмы, присутствующие в биоцидах, что делает присутствие последних в композиции ненужным.
Отходы обмолота зернового производства являются достаточно востребованным продуктом, поскольку с успехом используются при приготовлении кормов для животных, и их целесообразно заменить другими отходами, которые в настоящее время не находят столь широкого применения, а утилизизация их необходима.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и изготовление нового устройства для корневого питания растений, которое является более легким и дешевым в изготовлении и полностью биоразрушаемым.
Поставленная цель решается тем, что в устройстве для корневого питания растений, включающем емкость, изготовленную из композиции, содержащей питательные вещества, наполнитель и полимерное связующее, в качестве наполнителя использована пивная дробина, а в качестве полимерного связующего - отходы полимерной упаковки при следующем соотношении компонентов, мас.%:
пивная дробина
50-80
питательные вещества
35-60
полимерное связующее
5,0-2,0
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 пивоваренной промышленности композицию для изготовления емкости для корневого питания растений и их транспортирования.
Введение в композицию пивной дробины позволяет получать изделия с рыхлой структурой и вместе с тем формоустойчивые, что необходимо для выращивания растений (рассады) в течение полугода. Кроме того, рыхлая структура позволяет микроорганизмам почвы (почвенным микромицетам) проникать в эту структуру для осуществления биоразложения.
Указанное в формуле количественное содержание входящих в состав композиции компонентов гарантирует получение формоустойчивых (формостабильных) изделий с дозируемым (заданным) выделением питательных веществ.
Емкость согласно изобретению изготавливают путем смешивания всех необходимых компонентов с последующим литьем под давлением.
Пример 1.
При смешивании 60 мас.% минеральных питательных веществ, 30 мас.% пивной дробины и 10 мас.% мелкоизмельченной (дробленой) полимерной пленки получали композицию, пригодную для изготовления литьем под давлением емкости (тары), которая отвечает необходимым требованиям формоустойчивости, биоразрушения и питания при выращивании растений.
Пример 2.
При смешивании 50 мас.% минральных питательных веществ, 40 мас.% пивной дробины и 10 мас.% мелкоизмельченных отходов «севилена» (сополимер этилена и винилацетатом) также получали композицию, пригодную для ее формования в формостабильную биоразрушаемую емкость, отвечающую всем необходимым требованиям питания растений.
Пример 3.
При совмещении 75 мас.% минеральных питательных веществ, 20 мас.% пивной дробины и 10 мас.% севилена полученная композиция в емкость (тару) не формовалась.
Устройство для корневого питания растений, изготовленное из композиции по изобретению, позволяет использовать его в качестве тары при выращивании и транспортировки растений, обеспечивает полноценное питание последних и является биоразрушаемым после его применения.