RU2301825C1 - Artificial soil - Google Patents
Artificial soil Download PDFInfo
- Publication number
- RU2301825C1 RU2301825C1 RU2005140434/12A RU2005140434A RU2301825C1 RU 2301825 C1 RU2301825 C1 RU 2301825C1 RU 2005140434/12 A RU2005140434/12 A RU 2005140434/12A RU 2005140434 A RU2005140434 A RU 2005140434A RU 2301825 C1 RU2301825 C1 RU 2301825C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- artificial soil
- sapropel
- carbon black
- soil
- biologically active
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229940088623 biologically active substance Drugs 0.000 claims abstract description 9
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 claims abstract description 6
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 abstract description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 12
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 6
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 6
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 5
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 4
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 4
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 4
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000002566 Capsicum Nutrition 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006002 Pepper Substances 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000722363 Piper Species 0.000 description 3
- 235000016761 Piper aduncum Nutrition 0.000 description 3
- 235000017804 Piper guineense Nutrition 0.000 description 3
- 235000008184 Piper nigrum Nutrition 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 3
- 239000003501 hydroponics Substances 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 3
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 3
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 3
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 3
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N D-erythro-ascorbic acid Natural products OCC1OC(=O)C(O)=C1O ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000004658 Medicago sativa Species 0.000 description 2
- 235000017587 Medicago sativa ssp. sativa Nutrition 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 241000320437 Nostoc linckia Species 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930003268 Vitamin C Natural products 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 2
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 2
- 235000021073 macronutrients Nutrition 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 2
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 2
- 239000000419 plant extract Substances 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 2
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 2
- 235000019154 vitamin C Nutrition 0.000 description 2
- 239000011718 vitamin C Substances 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 240000004160 Capsicum annuum Species 0.000 description 1
- 235000008534 Capsicum annuum var annuum Nutrition 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000008067 Cucumis sativus Species 0.000 description 1
- 235000009849 Cucumis sativus Nutrition 0.000 description 1
- UPYKUZBSLRQECL-UKMVMLAPSA-N Lycopene Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1C(=C)CCCC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2C(=C)CCCC2(C)C UPYKUZBSLRQECL-UKMVMLAPSA-N 0.000 description 1
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000003851 biochemical process Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 150000001746 carotenes Chemical class 0.000 description 1
- 235000005473 carotenes Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 235000019621 digestibility Nutrition 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000009313 farming Methods 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 239000003621 irrigation water Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011785 micronutrient Substances 0.000 description 1
- 235000013369 micronutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 235000021049 nutrient content Nutrition 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000001863 plant nutrition Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 239000000021 stimulant Substances 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- NCYCYZXNIZJOKI-UHFFFAOYSA-N vitamin A aldehyde Natural products O=CC=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C NCYCYZXNIZJOKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y02P60/216—
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к составам искусственных почв и может найти применение в сельском хозяйстве при выращивании сельскохозяйственных культур в условиях закрытого или открытого грунта, а также при рекультивации или обогащении бедных грунтов.The invention relates to compositions of artificial soils and can find application in agriculture when growing crops in closed or open ground conditions, as well as in the reclamation or enrichment of poor soils.
Известен способ получения искусственной почвы путем сбора бесподстилочного навоза на месте содержания животных на слой влагоемкого материала до его полной пропитки, выгрузки полученной смеси в навозохранилище, смешивания с добавками, биотермического обеззараживания и обогащения. В качестве влагоемкого материала используют минеральный высокогигроскопичный материал, который засыпают в закрытые решетками каналы для накопления и удаления навоза, а после биотермического обеззараживания полученную массу дополнительно обогащают азотофиксирующими бактериями. В качестве высокогигроскопичного материала используют керамзит, вспученные волокнистые вермикулит или цеолит, вспененные гранулированные или пучковолокнистые металлургический шлак или золу теплоэлектростанций, а в качестве добавок используют сапропель, торф, фермерский мусор, песок и макро- и микроудобрения (СССР, №1599356, С05F 3/00, 1990).There is a method of producing artificial soil by collecting bedless manure at the place of keeping animals on a layer of moisture-absorbing material until it is completely impregnated, unloading the resulting mixture in a manure storage, mixing with additives, biothermal disinfection and enrichment. Highly hygroscopic mineral material is used as a moisture-consuming material, which is poured into channels closed by gratings for the accumulation and removal of manure, and after biothermal disinfection, the resulting mass is additionally enriched with nitrogen-fixing bacteria. As a highly hygroscopic material, expanded clay, expanded fibrous vermiculite or zeolite, foamed granular or bundled fibrous metallurgical slag or ash from thermal power plants are used, and sapropel, peat, farm waste, sand, and macro and micronutrients are used as additives (USSR, No. 1599356, С05F 3 / 00, 1990).
Известный способ получения компоста на основе сжиженной навозной массы с минеральными субстратами и высокой влагоемкости в каналах животноводческого помещения с последующим смешиванием и добавлением обеззараживаемых смесей и азотофиксирующих бактерий и червей требует больших затрат и времени на приготовление готового продукта. Кроме этого применение данного способа ограничено наличием животноводческого комплекса в хозяйстве. Причем наличие жидкой субстракции требует биологического обеззараживания и анаэробного компостирования, что затрудняет технологию приготовления искусственной почвы и требует увеличения энергозатрат. Известная искусственная почва применима не ко всяким земельным угодьям и может не соответствовать физиологическим потребностям возделываемых культур в питательных элементах и реакции среды, т.е. данное соотношение элементов может не подойти к возделываемой культуре и при этом данное соотношение элементов не поддается корректировке в процессе вегетации.A known method of obtaining compost based on liquefied manure with mineral substrates and high moisture capacity in the channels of the livestock building, followed by mixing and adding disinfectable mixtures and nitrogen-fixing bacteria and worms requires a lot of time and time to prepare the finished product. In addition, the use of this method is limited by the presence of a livestock complex in the economy. Moreover, the presence of liquid substrate requires biological disinfection and anaerobic composting, which complicates the technology of preparing artificial soil and requires an increase in energy consumption. Known artificial soil is not applicable to any land and may not correspond to the physiological needs of cultivated crops for nutrients and environmental reactions, i.e. this ratio of elements may not be suitable for cultivated crops, while this ratio of elements cannot be adjusted during the growing season.
Также известен способ получения искусственной почвы, содержащей влагоемкий материал, азотофиксирующий компонент и сапропель. В качестве влагоемкого материала она содержит нетоксичный водорастворимый гельобразующий полимер, в качестве азотофиксирующего компонента - сине-зеленую водоросль Nostoc Linckia, а также дополнительно растительный конденсированный экстракт люцерны (РФ, №2031101, С09К 17/00, 1995).Also known is a method of producing artificial soil containing a moisture-absorbing material, a nitrogen-fixing component and sapropel. As a moisture-consuming material, it contains a non-toxic water-soluble gel-forming polymer, as a nitrogen-fixing component - Nostoc Linckia blue-green algae, as well as additional plant condensed alfalfa extract (RF, No. 2031101, С09К 17/00, 1995).
Недостатком известной искусственной почвы является наличие в качестве влагоемкого материала нетоксичного водорастворимого гельобразующего полимера, который является искусственным продуктом химической промышленности. Кроме этого технология приготовления искусственной почвы весьма сложна и требует соблюдения последовательности выполнения технологического процесса.A disadvantage of the known artificial soil is the presence of a non-toxic water-soluble gel-forming polymer as a water-intensive material, which is an artificial product of the chemical industry. In addition, the technology of preparing artificial soil is very complex and requires compliance with the sequence of the technological process.
Добавление азотофиксирующего компонента - сине-зеленой водоросли Nostoc Linckia требует наличия специальной микробиологической лаборатории или производства, что недоступно для массового потребителя этой почвы, где она и готовится.The addition of the nitrogen-fixing component - Nostoc Linckia blue-green algae requires a special microbiological laboratory or production, which is not available for the mass consumer of this soil, where it is prepared.
Также известен способ получения искусственной почвы, содержащей влагоемкий материал, в качестве биологически активного вещества - растительный экстракт, а также сапропель. В качестве влагоемкого материала содержит гельобразующий нетоксичный, растворимый в воде полимер в количестве 0,005-0,150% от массы сапропеля, а в качестве растительного экстракта - конденсированный экстракт люцерны в количестве 1,5-15,0% от массы сапропеля [(РФ, №2032704, С09К 17/00, 1995 (прототип)].Also known is a method of producing artificial soil containing a moisture-absorbing material, as a biologically active substance, a plant extract, as well as sapropel. Contains a gel-forming non-toxic, water-soluble polymer in an amount of 0.005-0.150% by weight of sapropel as a moisture-consuming material, and a condensed alfalfa extract in an amount of 1.5-15.0% by weight of sapropel as a plant extract [(RF, No. 2032704 , C09K 17/00, 1995 (prototype)].
Выращивание овощных культур на малообъемных субстратах получило широкое распространение в мире. Основная причина широкого распространения этой технологии - высокая экономическая эффективность, получаемая как за счет повышения урожайности, так и вследствие значительной экономии энергии.Growing vegetables on low-volume substrates is widespread in the world. The main reason for the widespread use of this technology is the high economic efficiency obtained both by increasing productivity and due to significant energy savings.
Энергосберегающая технология выращивания тепличных овощей на субстратах имеет ряд важных преимуществ как по сравнению с почвенной культурой, так и со «старой» бассейновой гидропоникой, а именно:The energy-saving technology for growing greenhouse vegetables on substrates has a number of important advantages both in comparison with the soil crop and with the “old” basin hydroponics, namely:
- возможность более точного и быстрого регулирования параметров корнеобитаемой среды (концентрации, кислотности питательного раствора, содержания элементов питания, влажности, температуры и т.д.) за счет малого ее объема и применения микропроцессорной техники, что обеспечивает существенное повышение урожайности возделываемых культур (этот фактор сыграл основную роль в распространении данной технологии);- the possibility of more accurate and quick regulation of the parameters of the root habitat medium (concentration, acidity of the nutrient solution, nutrient content, humidity, temperature, etc.) due to its small volume and the use of microprocessor technology, which provides a significant increase in the yield of cultivated crops (this factor played a major role in the dissemination of this technology);
- улучшение качества продукции;- improving product quality;
- более рациональное использование тепловой энергии за счет применения подсубстратного обогрева и сокращения затрат энергии на пропаривание;- a more rational use of thermal energy through the use of subsubstrate heating and reducing energy costs for steaming;
- исключение необходимости в подготовке и завозе почвенных грунтов, внесении органических удобрений и рыхлящих материалов, а также обработка грунтов в теплицах (вспашка, фрезерование);- elimination of the need for the preparation and delivery of soil, the introduction of organic fertilizers and loosening materials, as well as the processing of soil in greenhouses (plowing, milling);
- уменьшение в 15-30 раз количества субстрата в зависимости от культуры;- a decrease of 15-30 times the amount of substrate depending on the culture;
- существенная экономия воды за счет применения капельного полива и экономия энергии на испарение благодаря покрытию поверхности грунта и субстрата пленкой;- significant water savings through the use of drip irrigation and energy savings on evaporation due to the coating of the surface of the soil and substrate with a film;
- экономия количества минеральных удобрений (до 40%);- saving the amount of mineral fertilizers (up to 40%);
- сокращение расхода пестицидов на основную дезинфекцию теплиц, улучшение фитосанитарных условий;- reduction of pesticide consumption for basic disinfection of greenhouses, improvement of phytosanitary conditions;
- увеличение возможности стандартизации субстрата;- increase the ability to standardize the substrate;
- повышение производительности труда, организационно-технологического уровня производства.- increasing labor productivity, organizational and technological level of production.
При создании необходимых условий данная технология может быть высокоэффективной, позволяющей получать с 1 м2 до 32 кг томатов и 45 кг огурцов.When creating the necessary conditions, this technology can be highly efficient, allowing you to get from 1 m 2 to 32 kg of tomatoes and 45 kg of cucumbers.
Недостатками известной искусственной почвы является наличие в качестве влагоемкого материала полимера, так как он является искусственным химическим продуктом, а не естественным природным соединением. Кроме этого технология приготовления искусственной почвы на основе полимера довольно сложна, трудоемка и требует тщательного соблюдения условий ее приготовления.The disadvantages of the known artificial soil is the presence of a polymer as a water-absorbing material, since it is an artificial chemical product, and not a natural compound. In addition, the technology for preparing artificial soil based on a polymer is rather complicated, laborious, and requires careful observance of the conditions for its preparation.
Задачей, на которую направлено настоящее изобретение, является повышение эффективности искусственной почвы, использование питательной среды растительного происхождения, а в качестве биологически активного вещества - экологически чистый энергосберегающий продукт.The objective of the present invention is to increase the efficiency of artificial soil, the use of a nutrient medium of plant origin, and as a biologically active substance is an environmentally friendly energy-saving product.
Поставленная задача достигается тем, что искусственная почва, содержащая влагоемкий материал и биологически активное вещество, в качестве влагоемкого материала она содержит сапропель, а в качестве биологически активного вещества - нетоксичный экологически чистый технический углерод древесного происхождения, причем содержание технического углерода по объему составляет 20-40%.This object is achieved in that the artificial soil containing a moisture-absorbing material and a biologically active substance contains sapropel as a moisture-intensive material, and a non-toxic environmentally friendly carbon black of wood origin as a biologically active substance, and the carbon black content by volume is 20-40 %
Предлагаемая искусственная почва сохраняет все положительные свойства малообъемной гидропоники, при этом устраняет отмеченные недостатки и расширяет возможности использования исходных компонентов растительного происхождения при приготовлении грунтов и рассадной смеси. В предлагаемой искусственной почве в качестве влагоемкого материала используется сапропель, а в качестве биологически активного вещества технический углерод древесного происхождения, что существенно расширяет возможности хозяйств в приготовлении тепличных грунтов и рассадных смесей.The proposed artificial soil retains all the positive properties of low-volume hydroponics, while eliminating the noted drawbacks and expanding the possibilities of using the initial components of plant origin in the preparation of soils and seedlings. In the proposed artificial soil, sapropel is used as a moisture-consuming material, and carbon black of wood origin as a biologically active substance, which significantly expands the possibilities of farms in the preparation of greenhouse soils and seedlings.
В предлагаемом субстрате искусственной почвы сапропель обеспечивает необходимую влагоемкость грунта и физическую среду для корневой системы выращиваемых культур.In the proposed artificial soil substrate, sapropel provides the necessary soil moisture capacity and physical environment for the root system of the grown crops.
Сапропель - коллоидальный тонкоструктурный продукт накопления осадков в пресноводных водоемах, главным образом озерах. В образовании сапропеля принимают участие растительные и животные, низшие и высшие организмы, живущие в водоемах, а также органические и неорганические компоненты, приносимые поверхностными и подземными стоками.Sapropel is a colloidal finely structured product of sediment accumulation in freshwater bodies of water, mainly lakes. Plant and animal, lower and higher organisms living in water bodies, as well as organic and inorganic components brought by surface and underground drains take part in the formation of sapropel.
В народном хозяйстве сапропели используются главным образом в качестве сырья для производства удобрений. Основную удобрительную ценность сапропелям придает количество и качество его органической части, которая составляет от 15 до 95% сухой массы. От 20 до 65% органических веществ сапропелей составляют водорастворимые и легкогидролизуемые вещества. Они не только напрямую могут усваиваться растениями, но и служат благоприятным субстратом для развития микроорганизмов. Внесение сапропеля в почву способствует повышению микробиологической деятельности, направленной на активизацию биохимических процессов превращения веществ в мобилизацию азотного запаса в почве.In the national economy, sapropels are mainly used as raw materials for the production of fertilizers. The main fertilizer value of sapropels is given by the quantity and quality of its organic part, which is from 15 to 95% of the dry weight. From 20 to 65% of the organic substances of sapropels are water-soluble and hydrolyzable substances. They can not only be directly absorbed by plants, but also serve as a favorable substrate for the development of microorganisms. The introduction of sapropel into the soil enhances the microbiological activity aimed at enhancing the biochemical processes of the conversion of substances into the mobilization of nitrogen reserves in the soil.
Среднее содержание наиболее важных химических элементов и их колебания, входящих в состав сапропелей, приведены в таблице 1.The average content of the most important chemical elements and their fluctuations that make up the sapropels are shown in table 1.
Таблица 1Table 1
Кроме перечисленных химических компонентов, сапропель содержит также биологически активные вещества: витамины, стимуляторы роста, гормоны, антибиотики и т.д. Причем, из витаминов количество каротина (провитамина «А») колеблется от 1,32 до 25,47 мг на 100 г сухого сапропеля, а содержание такого важнейшего витамина, как B12 может колебаться от 10,0 до 2082,0 мг/кг сухого сапропеля.In addition to the listed chemical components, sapropel also contains biologically active substances: vitamins, growth stimulants, hormones, antibiotics, etc. Moreover, from vitamins the amount of carotene (provitamin “A”) ranges from 1.32 to 25.47 mg per 100 g of dry sapropel, and the content of such an important vitamin as B 12 can range from 10.0 to 2082.0 mg / kg dry sapropel.
Другим компонентом субстрата искусственной почвы является технический углерод древесного происхождения, который улучшает водно-физические условия субстрата и своими высокими сорбирующими свойствами устраняет избыток солей и остатков агрохимикатов (пестицидов), предохраняя растения от их токсического воздействия. Кроме того, технический углерод благодаря черному цвету и пористости существенно увеличивает теплоемкость искусственных почв, что снижает энергозатраты на обеспечение теплового режима, снижает непродуктивный расход влаги на испарение и улучшает естественные условия выращиваемых культурных растений.Another component of the artificial soil substrate is carbon black of wood origin, which improves the water-physical conditions of the substrate and, with its high sorbing properties, eliminates excess salts and residues of agrochemicals (pesticides), protecting plants from their toxic effects. In addition, carbon black, due to its black color and porosity, significantly increases the heat capacity of artificial soils, which reduces the energy consumption for ensuring the thermal regime, reduces the unproductive moisture consumption for evaporation, and improves the natural conditions of cultivated crops.
Технический углерод, являясь продуктом вторичного использования естественных ресурсов растительного происхождения, получают в результате переработки углеродосодержащего сырья по новой отечественной экологически безопасной и чистой технологии, путем термохимического крекинга отходов растительного и древесного происхождения. Исходным сырьем для получения технического углерода являются отходы лесопереработки, отходы целлюлозно-бумажного производства, опилки, щепа, обрезки досок и т.д. При этом выход технического углерода от веса исходного сырья составляет более 30%.Carbon black, being a product of the secondary use of natural resources of plant origin, is obtained as a result of processing carbon-containing raw materials using a new domestic environmentally friendly and clean technology, by thermochemical cracking of waste from plant and wood origin. The feedstock for producing carbon black is wood waste, waste from pulp and paper production, sawdust, wood chips, cutting boards, etc. Moreover, the yield of carbon black from the weight of the feedstock is more than 30%.
Качественные показатели универсального технического углерода древесного происхождения марки СУ-Н представлены в таблице 2.Qualitative indicators of universal carbon black of wood origin of the SU-N brand are presented in table 2.
Таблица 2table 2
Представленные в таблице 2 технические характеристики углерода позволяют использовать его как сорбент древесного происхождения с высокой поглотительной способностью, предохраняющий от загрязнения искусственную почву остатками агрохимикатов и другими продуктами техногенного происхождения.The technical characteristics of carbon presented in Table 2 make it possible to use it as a sorbent of wood origin with a high absorption capacity that protects artificial soil from contamination by residues of agrochemicals and other products of technogenic origin.
Кроме этого в своем составе универсальный технический углерод содержит следующие химические элементы, в большинстве своем являющиеся элементами питания растений и используемые при выращивании возделываемых культур, за исключением свинца и кадмия, содержание которых существенно ниже норм ПДК.In addition, universal carbon black contains the following chemical elements, most of which are plant nutrients and are used in the cultivation of cultivated crops, with the exception of lead and cadmium, the content of which is significantly lower than the MPC.
Технология получения универсального технического углерода из отходов деревопереработки позволяет изменять количественный состав химических элементов, как от видов сырья, так и путем добавления химических добавок, содержащих необходимые элементы питания растений.The technology for producing universal carbon black from wood processing waste allows one to change the quantitative composition of chemical elements, both from the types of raw materials and by adding chemical additives containing the necessary plant nutrition elements.
Пример. Опыт в весенней теплице: сравнительное действие сапропеля и технического углерода на урожайность и качество перца сладкого (сорт Зухра).Example. Experience in a spring greenhouse: the comparative effect of sapropel and carbon black on the yield and quality of sweet pepper (Zuhra variety).
Опыт проводился в пленочной теплице с культурой перца сорта Зухра на тепличном грунте (торф+технический углерод=1:1) с содержанием органического вещества 31%, рНсол.=6,6, водорастворимых форм азота (N-NO3+N-NH4) 12 мг/100 г, фосфора 7,7 и калия 5,1 мг/100 г. Нарезались грядки шириной 1,2 м и длиной 4 м (S=5 м2), на которые в две борозды по схеме опыта (см. таблицу 3) внесены мелиоранты. 60-дневную рассаду высаживали в лунки по 2 рядка на грядку. Проведено 20 сборов плодов. Результаты учета урожая и биохимический состав плодов приведены в таблице 3.The experiment was carried out in a film greenhouse with a pepper culture of Zukhra cultivar on greenhouse soil (peat + carbon black = 1: 1) with an organic matter content of 31%, pH salt. = 6.6, water-soluble forms of nitrogen (N-NO 3 + N-NH 4 ) 12 mg / 100 g, phosphorus 7.7 and potassium 5.1 mg / 100 g. Beds were cut 1.2 m wide and 4 m long (S = 5 m 2 ), on which meliorants were added to two furrows according to the experimental scheme (see table 3). 60-day-old seedlings were planted in holes of 2 rows per bed. Conducted 20 harvests of fruits. The results of crop accounting and the biochemical composition of the fruits are shown in table 3.
Таблица 3Table 3
Наибольшую прибавку урожайности получили при внесении легкорастворимых минеральных удобрений (Кемира):+61% к контролю. Сапропель по действию на урожайность перца уступал действию полного минерального удобрения, что можно объяснить меньшей усвояемостью питательных элементов сапропеля и неполным их высвобождением в ходе минерализации органического вещества.The greatest increase in yield was obtained with the introduction of readily soluble mineral fertilizers (Kemira): + 61% to the control. Sapropel in effect on pepper yield was inferior to the action of complete mineral fertilizer, which can be explained by the lower digestibility of the nutrient elements of sapropel and their incomplete release during the mineralization of organic matter.
Технический углерод, внесенный в чистом виде, не оказал существенного влияния на рост и развитие растений, что вполне ожидаемо, так как его положительное действие связано в первую очередь с улучшением водно-физических свойств грунта. Данные грунты обладали хорошими водно-физическими свойствами и не нуждались в дальнейшем улучшении.Carbon black, introduced in its pure form, did not significantly affect the growth and development of plants, which is quite expected, since its positive effect is associated primarily with the improvement of the water-physical properties of the soil. These soils had good water-physical properties and did not need further improvement.
Положительное действие углерода проявилось при приготовлении искусственной почвы (сапропель+углерод) в соотношении 1:1 по объему. Углерод явился стимулятором минерализации органического вещества сапропеля и извлечения из него подвижных элементов питания. Даже при внесении половинной дозы сапропеля в составе искусственной почвы, совместное его действие с углеродом способствовало существенной прибавке урожая (+46% к контролю), уступающей лишь действию полного минерального удобрения, при снижении себестоимости продукции в 1,5 раза.The positive effect of carbon manifested itself in the preparation of artificial soil (sapropel + carbon) in a ratio of 1: 1 by volume. Carbon was a stimulator of the mineralization of the organic matter of sapropel and the extraction of mobile nutrients from it. Even with a half dose of sapropel in the composition of artificial soil, its combined action with carbon contributed to a significant increase in yield (+ 46% to control), second only to the effect of full mineral fertilizer, while reducing production costs by 1.5 times.
Положительное действие искусственной почвы проявилось и в накоплении в плодах перца моносахаров и аскорбиновой кислоты (витамина С), что свидетельствует о стимулировании физиологических процессов в растениях.The positive effect of artificial soil was also manifested in the accumulation of monosaccharides and ascorbic acid (vitamin C) in pepper fruits, which indicates the stimulation of physiological processes in plants.
Приготовление искусственной почвы в производственных условиях не требует специального оборудования и больших затрат. Если готовится искусственная почва в рассадниках и прочих культивационных сооружениях, то завозятся компоненты искусственной почвы по объему в нужном соотношении так, чтобы создать 20-ти см слой искусственной почвы в теплице площадью 1000 м2 (одна секция типового рассадного комплекса), необходимо завести 80 м3 сапропеля и равномерно его разровнять. Это создает слой грунта примерно в 10 см. Затем вносятся 16 м3 технического углерода (~20% к объему сапропеля) и также равномерно распределяется по площади. Наиболее приемлемым агрегатом для этих целей является шасси на базе трактора Т-16. Для разравнивания поверхности грунта используются бульдозерные навески на этот трактор. Затем производится последовательно культиваторная, а далее фрезерная обработка поверхности почвы на глубину 12-15 см, что обеспечит равномерное перемешивание компонентов искусственной почвы. Культиваторные и фрезерные подвески также монтируются на базе шасси Т-16 после снятия кузова. Можно также использовать современные импортные фрезерные агрегаты в комплекте с мини-трактором.The preparation of artificial soil under production conditions does not require special equipment and high costs. If artificial soil is being prepared in nurseries and other cultivation facilities, the components of artificial soil are imported in volume in the right ratio so as to create a 20 cm layer of artificial soil in a greenhouse with an area of 1000 m 2 (one section of a typical seedling complex), 80 m 3 sapropel and evenly level it. This creates a soil layer of approximately 10 cm. Then 16 m 3 of carbon black (~ 20% of the sapropel volume) are introduced and is also evenly distributed over the area. The most suitable unit for these purposes is the chassis based on the T-16 tractor. To level the surface of the soil, bulldozer mounted on this tractor are used. Then, cultivating and then milling the soil surface to a depth of 12-15 cm is carried out sequentially, which will ensure uniform mixing of the components of artificial soil. Cultivator and milling suspensions are also mounted on the basis of the T-16 chassis after removing the body. You can also use modern imported milling units complete with a mini-tractor.
При приготовлении искусственной почвы на открытой площадке можно использовать более мощные бульдозерные навески на базе ДТ-75 или Т-150. Для перемешивания компонентов почвы можно использовать фрезерный культиватор КФ-4,2 на базе трактора МТЗ-80 (82), проводя обработку в двух направлениях.When preparing artificial soil in an open area, you can use more powerful bulldozer mounts based on DT-75 or T-150. To mix the soil components, a KF-4.2 milling cultivator based on the MTZ-80 tractor (82) can be used, carrying out processing in two directions.
В отличие от известных искусственных почв предлагаемая искусственная почва в виде сапропеля и технического углерода представляет собой экологически чистый активный биологический субстрат растительного происхождения, использование которого будет способствовать развитию биологического земледелия и позволит:In contrast to the known artificial soils, the proposed artificial soil in the form of sapropel and carbon black is an environmentally friendly active biological substrate of plant origin, the use of which will contribute to the development of biological farming and will allow:
- сократить затраты на приготовление субстратов, снизить опасность передозировки применяемых агрохимикатов, посредством сорбирующих свойств технического углерода;- reduce the cost of preparing the substrates, reduce the risk of overdose of the applied agrochemicals, through the sorbing properties of carbon black;
- использовать экологически чистые природные материалы растительного происхождения в отличие от полимеров на основе органики;- use environmentally friendly natural materials of plant origin in contrast to polymers based on organics;
- сэкономить агрохимикаты на приготовление питательных растворов, поливную воду и тепло для поддержания благоприятного микроклимата.- save agrochemicals for the preparation of nutrient solutions, irrigation water and heat to maintain a favorable microclimate.
Кроме этого существующая технология требует строгого контроля по использованию питательной среды, тогда как предлагаемая технология обладает повышенной буферной способностью по использованию питательной среды и других агрохимикатов при обработке от вредителей, болезней и т.д., что особенно характерно для открытых грунтов. Субстрат на основе сапропеля и углерода способствует применению с требуемым соотношением питательных элементов в процессе вегетации различных видов культур.In addition, the existing technology requires strict control on the use of the nutrient medium, while the proposed technology has an increased buffering ability to use the nutrient medium and other agrochemicals when processing from pests, diseases, etc., which is especially typical for open soils. The substrate based on sapropel and carbon promotes the use of various types of crops with the required ratio of nutrients in the growing process.
Предлагаемая искусственная почва особенно эффективна для выращивания растений и овощей методом малообъемной гидропоники.The proposed artificial soil is especially effective for growing plants and vegetables by the method of low-volume hydroponics.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005140434/12A RU2301825C1 (en) | 2005-12-26 | 2005-12-26 | Artificial soil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005140434/12A RU2301825C1 (en) | 2005-12-26 | 2005-12-26 | Artificial soil |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2301825C1 true RU2301825C1 (en) | 2007-06-27 |
Family
ID=38315515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005140434/12A RU2301825C1 (en) | 2005-12-26 | 2005-12-26 | Artificial soil |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2301825C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2571634C2 (en) * | 2014-01-20 | 2015-12-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Чеченский Государственный Университет" | Bio-organic-mineral complex (bomc) |
| CN114828620A (en) * | 2019-12-17 | 2022-07-29 | 巴斯夫欧洲公司 | Use of carbon black for soil conditioning |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1599356A1 (en) * | 1988-03-11 | 1990-10-15 | Г.А.Иващенко, Н.А.Карловский, И.А,Косовский, Е.М,Моргун и Г.Е.Усик . | Method of producing artificial soil |
| RU2031101C1 (en) * | 1991-07-24 | 1995-03-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью - Научно-внедренческое предприятие "АПТ-Экология" | Artificial soil |
| RU2032704C1 (en) * | 1991-07-24 | 1995-04-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-внедренческое предприятие "АПТ-Экология" | Artificial soil |
| BG104106A (en) * | 2000-01-25 | 2001-07-31 | Петко ДИМИТРОВ | Composition of improver for soils with deteriorated agrobiological properties and for substrates enrichment |
| RU2198987C2 (en) * | 2000-12-25 | 2003-02-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им.А.Н.Костякова | Sorbent for integrated treatment of water and ground to remove petroleum products and heavy metals |
-
2005
- 2005-12-26 RU RU2005140434/12A patent/RU2301825C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1599356A1 (en) * | 1988-03-11 | 1990-10-15 | Г.А.Иващенко, Н.А.Карловский, И.А,Косовский, Е.М,Моргун и Г.Е.Усик . | Method of producing artificial soil |
| RU2031101C1 (en) * | 1991-07-24 | 1995-03-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью - Научно-внедренческое предприятие "АПТ-Экология" | Artificial soil |
| RU2032704C1 (en) * | 1991-07-24 | 1995-04-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-внедренческое предприятие "АПТ-Экология" | Artificial soil |
| BG104106A (en) * | 2000-01-25 | 2001-07-31 | Петко ДИМИТРОВ | Composition of improver for soils with deteriorated agrobiological properties and for substrates enrichment |
| RU2198987C2 (en) * | 2000-12-25 | 2003-02-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им.А.Н.Костякова | Sorbent for integrated treatment of water and ground to remove petroleum products and heavy metals |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2571634C2 (en) * | 2014-01-20 | 2015-12-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Чеченский Государственный Университет" | Bio-organic-mineral complex (bomc) |
| CN114828620A (en) * | 2019-12-17 | 2022-07-29 | 巴斯夫欧洲公司 | Use of carbon black for soil conditioning |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sarwar et al. | Improvement of soil physical and chemical properties with compost application in rice-wheat cropping system | |
| CN103848701B (en) | A kind of preparation method of soilless plant cultivation matrix and the matrix prepared by the method | |
| CN103435380B (en) | Device and method for planting fast-growing plants and replacing chemical fertilizers with plant composts | |
| CN106941906B (en) | Sweet potato seedling culture medium | |
| KR100779756B1 (en) | Manufacturing method of agricultural seedling soil using seaweed by-product | |
| CN104054563A (en) | Practical and efficient production method of nutrient matrix materials of soilless cultivated vegetables and flowers | |
| Situmeang | Utilization of Biochar, Compost, and Phonska in Improving Corn Results on Dry Land | |
| CN104098403A (en) | Vegetable organic fertilizer and preparation method thereof | |
| CN110637699A (en) | Degradable biomass organic matrix, preparation method and application method | |
| CN104045381A (en) | Nursery planting soil formula | |
| KR100401247B1 (en) | Non-fermented compost, organic manure and a preparation method thereof | |
| WO2008133488A1 (en) | Process of improved semi-static composting for the production of a humectant substrate of low density of use thereof in nurseries and greenhouses | |
| EP0566721B1 (en) | Biologically pure, three-phase natural fertilizer and process for producing the same | |
| RU2367140C2 (en) | Method of rooting soft cuttings of easily-propagated berry and ornamental bushes | |
| RU2633561C1 (en) | Method of producing environmentally friendly bioproduct (compost paste) for integrated improvement of soil properties | |
| RU2301825C1 (en) | Artificial soil | |
| CN109796267A (en) | A kind of dedicated full nutrition slow-release cultivation matrix of muskmelon and preparation method thereof | |
| CN107827658A (en) | A kind of red soil conditioner of Heisui River gadfly sand compounding chelating boron | |
| Singh et al. | Organic Methods of Enhancing Soil Fertility | |
| RU2301249C1 (en) | Artificial soil | |
| KR20020033450A (en) | Bio-stimulating fertilizer using silkworm pupae containing free amino acids. | |
| Gamage et al. | Evaluation of total N, P, K and organic matter contents of soil amended with paddy husk charcoal coated urea and comparison of the yield of paddy | |
| KR102862499B1 (en) | Materials pyrolyzed from livestock manure and lignocellulosic biomass and Use thereof | |
| CN109836228A (en) | A kind of charcoal base China fir Slow release special fertilizer and preparation method thereof | |
| Biernbaum | Water, soil and fertility management in organic high tunnels |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121227 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140810 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140918 |