АМПУЛА С ВОДНЫМ ГЕЛЕМ "ФЛОРАТОНИК" (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области земледелия, в частности - к средствам, улучшающим состав почвы.
Прототипом полезной модели является влагонабухающий почвенный кондиционер, содержащий полимерный гидрогель в виде акрилового полимера и в качестве наполнителя - глинистый минерал в виде бентонитовой или палыгорскитовой глины в массовом соотношении гидрогель / глинистый минерал от 1/0,25 до 1/1,5 - патент РФ №2189382, С09К 17/40, 2000 г.
Почвенный кондиционер, предлагаемый в прототипе для улучшения водного режима почв и влагообеспеченности растений, представляет собой влагонабухающий полимер в виде гидрогеля, длительно удерживающего воду в своем объеме, его состав включает природное сырье - глинистый минерал.
Кондиционер сохраняет высокие показатели влагосорбции и влагоудержания.
Недостатки прототипа следующие.
Почвенный кондиционер, не изменяя физической (механической) структуры почвы, меняет ее химический состав и, вместе с ним - свойства: сорбируя влагу, он сорбирует и содержащиеся в ней химические элементы, накапливая их. Это может привести к засолению почвы.
Химический продукт, входящий в состав гидрогеля - акрилаты - не поглощаются средой, а засоряют ее, причем, содержание акрилатов может составлять до 80% гидрогеля.
В связи с этим техническая задача, решаемая полезной моделью - создание устройства, с помощью которого в почву вводится состав, который, сохраняя высокие показатели влагосорбции и влагоудержания, при введении в почву не высушивает ее, создает эффект рыхления, вместо засоления, а в качестве гелеобразователя содержит природный материал.
Эта задача решена шестью вариантами устройств.
Первый вариант. Ампула с водным гелем на основе 55%-ного раствора аммиачной селитры, воды и гелирующего комплекса, горлышко пластиковой ампулы имеет герметичный колпачок, а гелирующий комплекс взят в количестве 0,5±0,2 мас.% или 1±0,2 мас.% сверх 100 мас.% указанных компонентов:
- раствор аммиачной селитры
- 50±0,5
- вода
- 50±1
Второй вариант. Ампула с водным гелем на основе 55%-ного раствора аммиачной селитры, 40%-ного раствора натриевой селитры, воды и гелирующего комплекса, горлышко пластиковой ампулы имеет герметичный колпачок, а гелирующий комплекс взят в количестве 0,5±0,2 мас.% или 1±0,2 мас.% сверх 100 мас.% указанных компонентов:
- раствор аммиачной селитры
- 3,5-8,5
- раствор натриевой селитры
- 0,5-2,5
- вода
- 96-89
Третий вариант. Ампула с водным гелем на основе 55%-ного раствора аммиачной селитры, 12%-ного раствора калиевой селитры, воды и гелирующего комплекса, горлышко пластиковой ампулы имеет герметичный колпачок, а гелирующий комплекс взят в количестве 0,5±0,2 мас.% или 1±0,2 мас.% сверх 100 мас.% указанных компонентов:
- раствор аммиачной селитры
- 40±0,5
- раствор калиевой селитры
- 10±0,5
- вода
- 50±1
Четвертый вариант. Ампула с водным гелем на основе 55%-ного раствора аммиачной селитры, 27%-ного раствора карбамида и гелирующего комплекса, горлышко пластиковой ампулы имеет герметичный колпачок, а гелирующий комплекс взят в количестве 0,5±0,2 мас.% или 1±0,2 мас.% сверх 100 мас.% указанных компонентов:
- раствор аммиачной селитры
- 10±0,5
- раствор карбамида
- 40±0,5
- вода
- 50±1
Пятый вариант. Ампула с водным гелем на основе жидкого азотного удобрения типа КАС, воды и гелирующего комплекса, горлышко пластиковой ампулы имеет герметичный колпачок, а гелирующий комплекс взят в количестве 0,5±0,2 мас.% или 1±0,2 мас.% сверх 100 мас.% указанных компонентов:
- жидкого азотного удобрения типа КАС
- 50±0,5
- вода
- 50±0,5
Шестой вариант. Ампула с водным гелем на основе жидкого комплексного удобрения, воды и гелирующего комплекса, горлышко пластиковой ампулы имеет герметичный колпачок, а гелирующий комплекс взят в количестве 0,5±0,2 мас.% или 1±0,2 мас.% сверх 100 мас.% указанных компонентов:
- жидкое комплексное удобрение
- 79,5-40,5
- вода
- 20,5-59,5
В каждом варианте в качестве гелирующего комплекса используется загуститель « Мейпрадекс SC417».
Рассмотрим свойства приведенных модификаций устройства с применением различных составов.
Раствор аммиачной селитры, входящий в составы четырех первых модификаций устройства, содержит (без указанных допусков), 55 мас.% аммиачной селитры и 45 мас.% воды.
Раствор натриевой селитры, входящий в состав второй модификации устройства, содержит (без указанных допусков), 40 мас.% натриевой селитры и 60 мас.% воды.
Раствор калиевой селитры, входящий в состав третьей модификации устройства, содержит (без указанных допусков), 12 мас.% калиевой селитры и 88 мас.% воды.
Раствор карбамида, входящий в состав четвертой модификации устройства, содержит (без указанных допусков), 27 мас.% карбамида и 73 мас.% воды.
При изготовлении составов водного геля для заправки ампул используются стандартные компоненты, выпускаемые промышленностью в соответствии с требованиями ГОСТов.
Гелирующий комплекс « Мейпрадекс SC 417 » представляет собой загуститель, полученный путем размола семян природного растения циамопсис (гуара) с последующим смешением с 5%-ным гидратированным пироантимонатом калия.
Водные гели «Флоратоник» (ВГФ) являются регуляторами состояния среды обитания подземной части растений с тонизирующим эффектом. Регулирование состоит в целенаправленном изменении интегральной плотности и диффузионной способности грунта вблизи растений за счет создания в нем на глубине от 10 до 100 мм линз водного геля различной прочности (вязкости). За счет возникающего после ввода геля перепада влажности между гелем (100%) и окружающей средой (менее 100%) происходит диффундирование воды из линз ко всасывающей системе (корням) растений. При этом недостающие (растворимые) питательные вещества, содержащиеся в грунте, растворяясь в движущейся волне влаги, транспортируются к всасывающей системе растений вместе с элементами, содержащимися в геле. При высокой влажности почвы (100%) переноса влаги из линзы в окружающую среду не происходит вследствие устойчивости геля к воздействию воды в течение 2-15 суток, в зависимости от марки и модификации геля, а так же - от температуры среды.
Указанное свойство геля с одной стороны, не препятствует испарению из грунта излишней влаги, содержащийся в нем, а с другой стороны после испарения этой влаги позволяет осуществлять в течение некоторого времени умеренное питание растения за счет воды, содержащейся в геле линз, т.е. обеспечивать пролонгированный полив фактически из подземного источника. При этом время такого полива зависит от прочности (вязкости) геля линзы.
В частности, при введении гелирующего комплекса в количестве 1±0,2 мас.%, прочность геля повышается, что обеспечивает более длительное (~ в 2-3 раза) но, соответственно, менее обильное снабжение корней растений влагой и, вместе с ней, питательными веществами.
После вытягивания из линз воды за счет диффузии и перепада концентраций, на их месте остаются пустоты, заполняемые воздухом и газообразными продуктами распада содержащихся в грунте органических и неорганических соединений, что создает эффект подземного рыхления грунта, например, аналогично его рыхлению червями, поскольку уменьшается его плотность в окрестности корневой системы растения.
Кроме того, обезвоженный гель, следы которого, до поглощения его окружающей средой, остаются на стенках пустот, создает некоторое препятствие испарению влаги из грунта в атмосферу, тем самым увеличивая долю влаги (например, от полива), усваиваемую растением, и, наоборот, уменьшает ее количество, испаряющееся с поверхности грунта в атмосферу.
Таким образом, применение ВГФ фактически позволяет получить эффект пролонгированного полива, а вместе с ним - питания растения.
Примеры приготовления составов для заправки ампул.
Пример 1. Первый состав.
3
3
2
Для получения раствора аммиачной селитры в 45 литров воды при температуре 40-60°С порционно, при термостатировании и непрерывном перемешивании добавляют 55 кг аммиачной селитры. После полного растворения селитры, раствор охлаждают до температуры 20-25°С. При этом получают плотность раствора 1,26 г/см. Измеряют его рН. Его значение должно быть в пределах 5-6 ед. Если рН ниже, для его увеличения добавляют в полученный раствор кальцинированную соду. Затем делают основной состав. Для этого в 50 литров полученного раствора аммиачной селитры добавляют 50 литров воды, а затем, сверх указанных компонентов, в течение 5-20 мин, при температуре 20 - 25°С вводят гелирующий комплекс в количестве 0,5±0,2% при непрерывном перемешивании, до загустения. Плотность полученного состава - 1,25-1,27 г/см, его водоустойчивость - менее 4 кг/м.
2
При введении гелирующего комплекса в количестве 1±0,2%, получают упрочненный гидрогель, водоустойчивость которого - не более 10 кг/м, обеспечивающий увеличение времени его растворения и поглощения.
Упрочненный гидрогель применяется при необходимости увеличения в 2-3 раза времени, в течение которого растение будет получать влагу из гелевой линзы, вместе с растворяемыми в процессе диффузии сквозь грунт питательными веществами.
Пятый и шестой варианты устройств используют в своем составе допущенные к применению в Российской Федерации удобрения. Это жидкое азотное удобрение типа КАС и жидкое комплексное удобрение, соединенные с гелирующим комплексом.
Пример 2. Шестой состав.
Для достижения направленного тонизирующего эффекта в водный гель, содержащий свойственные природной воде элементы, могут добавляться вещества, концентрация которых в грунте недостаточна для нормального развития растения. В частности - жидкое комплексное удобрение.
Для получения состава в 60 литров воды добавляют 40 кг жидкого комплексного удобрения, а затем, в течение 5-20 мин, при температуре 20-25°С вводят гелирующий комплекс в количестве 0,5±0,2% при непрерывном перемешивании, до загустения.
3
2
Плотность полученного состава 1,11-1,15 г/см, его водоустойчивость -менее 4 кг/м.
При введении гелирующего комплекса в количестве 1±0,2%, получают упрочненный гидрогель, обеспечивающий увеличение времени его растворения и поглощения.
3
Этот вариант состава, может быть выполнен концентрированным, т.е. с плотностью 1,24-1,28 г/см. Для этого при вышеуказанных условиях в 20 литров воды добавляют 80 кг жидкого комплексного удобрения при последующем введении гелирующего комплекса.
Концентрированный состав, с увеличенным содержанием текстуратора, регуляторов рН и консервантов, усиливает положительное действие всех входящих в него компонентов.
В результате время растворения гранул удобрений, покрытых водным гелем, увеличивается в 2-3 раза в сопоставимых условиях, т.е. стандартные гранулированные удобрения приобретают свойства удобрений пролонгированного действия, что позволяет без дополнительных усилий, простым способом обеспечить большую равномерность их дозирования, исключить или уменьшить вероятность их передозировки или вымывания при поливе.
Рассмотрим применение устройства, содержащего вышеуказанные составы.
Следует отметить, что ампулы с водным гелем имеют различный объем: от 10 до 250 мл, в зависимости от назначения, концентрации и вида состава.
Открыть ампулу с водным гелем, сняв герметичный колпачок.
Погрузить ампулу в грунт. Из открытого наконечника с отверстием, нажав на ампулу, выдавить нужное, указанное в инструкции по применению для данных условий, количество геля. Если использование производится на участке земли, операцию повторить 5-10 раз на различных расстояниях от растения, стараясь не повредить корней. Чем больше расстояние, тем больше может быть выдавлено геля, образующего внутренние подземные гелевые линзы.
Закрыть колпачок, хранить ампулу для последующего использования.
Образованные внутри грунта водно-гелевые линзы медленно, в течение 3-7 дней и более, в зависимости от модификации и марки геля, свойств грунта и интенсивности его полива, отдают влагу вместе с растворяющимися в ней питательными элементами корням растений. При этом испарения влаги из линзы в окружающую среду практически не происходит. После «выливания» линзы растением, на ее месте остается пустота, покрытая тонкой пленкой геля, заполненная воздухом и газообразными продуктами распада грунта. Несколько подземных линз превращаются в несколько подземных пустот у поверхности грунта, замедляющих движение влаги к поверхности и не препятствующих ее движению к корням растений. При этом, выбирая марку и модификацию водного геля Флоратоник, отличающуюся скоростью растворения геля в грунте, и с различными для каждой марки видом и количеством регуляторов его деструкции, можно в разумных пределах тонизировать рост растений.
ВГФ как регулятор качества грунта - его плотности, проницаемости, влажности, а также скорости растворения и перемещения к корням внесенных в грунт удобрений или содержащихся в нем питательных веществ, а также влаги, может использоваться как самостоятельно, так и в комбинации с допущенными к применению водорастворимыми удобрениями при выращивании декоративных растений в горшечной культуре на подоконниках, в теплицах, в зимних садах, оранжереях и на балконах. Применение ВГФ улучшает обеспечение растений элементами питания на время от 2-х месяцев до 1 года, в зависимости от количества, размера линз, модификации и марки геля, влажности почвы и потребности растения.