Способ получения субстрата для выращивания растений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) И 41 029 А 01 С 31/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТОРСНОМУ С ЛЬСТВ(21) (22) (46) (71) до ов АН Б ский, А. М. Абрамец,А, И, Сорокин П(72) . И. Омеци Г. ф. Кострома и (53) 631.895(088 (56) Страхов В. Л отходов промышле сельском хозяйст с. 16 - 19. Компосты на основности. - Химия ве, 1985, У 9,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ (57) Изобретение отн му хозяйству и может вано при выращивании щенном грунте. Цель и вышение ионообменной та, улучшение его ст СУБСТРАТ сится к сельскобыть использорастений в защизобретения - поемкости субстрауктуры и водных ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ 4185481/30-1526.018723.07.88. Бюл. У 27Белорусский научно-исследователинститут картофелеводства и плщеводства.и Институт торфа свойств, Способ заключается в смешивании гидролизного лигнина с органическим мелиорантом, в качестве которого используют 2-47-ную водную суспензию продуктов гидролиза торфа аммиачной водой или водным раствором КОН до рН 8,5 - 10,5Суспензию используют в количестве, обеспечивающем нейтрализацию лигнина до рН .5 - 6.Перед использованием ее разделяютна водорастворимую фракцию и осадок.Гидролизный лигнин вначале смешивают с водорастворимой фракцией, смесьизвесткуют и затем смешивают с осадком. В полученный продукт дополнительно вводят торф при массовом соот- Я нсшении торфа н лигнина (20 - 50)(50 - 80). Способ обеспечивает уве- (/1 личение водоудерживающей способности субстрата в 4,3 - 2 раза, емкости обмена в 1,2 - 1,6 раза и содержания водопрочных агрегатов в нем в 1,5 - 2 раза. 6 табл.Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способамполучения субстратов для выращиваниярастений в теплицах, оранжереях идругих автономных объектах, удовлетворяющих требованиям замкнутых экологических систем.Цель изобретения - повышение ионообменной емкости субстрата, улучшение 10его структуры и водных свойств,П р и м е р 1. Получение гуминового мелиоранта.Готовят 27.-ную суспензию торфа,гидролизованного ИНОН, для чего 1510 кг влажного (ю = 80 мас.7.) предпочтительно верхового торфа, переработанного в шнековом механизме, перемешивают с 80 л воды. Затем в суспензию при перемешивании вводят водный раствор аммиака до рН суспензии9,5. После этого объем суспензии доводят до 100 л и повторно корректируют рН суспензии аммиаком до 9,5.Таким образом получают 100 кг мелиоранта (суспензию торфа, гидролизованного аммиаком), содержащего2 мас.7. активного вещества. Аналогично получают суспензию мелиоранта сконцентрацией активного вещества - 301, 3, 4 и 5 мас.7, с различной степенью гидролиза (рН 8; .8,5; 10,5 11).П р и м е р 2. Определение дозыгуминового мелиоранта.К 10 кг гидролизного лигнина влажностью 50 мас.Е при перемешиваниидобавляют 27.-ную суспензию мелиоранта (продуктов гидролиза торфа БНАМОН),периодически измеряя рН смеси, дорН 5. Регистрируют количество суспенэии мелиоранта, израсходованное длямодификации лигнина (в данном случае1,8 л).Дозу мелиоранта определяют отдель-но для суспензии разной концентрации 45аналогично примеру 1.П р и м е р 3. Определение дозыизвести для иэвесткования мелиоранта,Модифицированный по примеру 2 гуминовым мелиорантом лигнин, содержащий 5 кг сухого вещества, смешиваютс 12,5 кг верхового торфа низкой степени разложения (К = 157) влажностью60 мас,7, Получают субстрат присоотношении лигнин : торф = 50 : 50,после чего в субстрат вносят известьдо рН , Регистрируют расход извести(на сухое вещество). В данном случае расход Са(ОН). составляет 200 г или в расчете на 1 т лигнина с 507,-ной влажностью и 1,25 т торФа с 60 Х-ной влажностью 20 кг, Дозу извести для каждого случая определяют отдельно аналогично примеру 1.П р и м е р 4, Технология получения субстрата в производственных условияхБерут 1 т лигнина влажностью 507, который в виде бурта складируют на площадке. Готовят 180 кг гуминового мелиоранта аналогично примеру 2 с концентрацией активного вещества в суспензии 2 мас.7,. Дозу мелиоранта для каждого конкретного случая определяют аналогично примеру 1, Суспензию мелиоранта предварительно отстаивают в течении 12 - 24 ч, В результате водонерастворимая фракция мелиоранта выпадает в виде осадка в донной части емкости, в которой хранится суспензия мелиоранта в заранее определенном количестве. Водорастворимую фракцию мелиоранта (надосадочную жидкость) осторожно сливают и при перемешивании вносят в буфер лигнина, Затем в модифицированный лигнин вносят 20 кг извести (согласно пред- варительно проделанному анализу аналогично примеру 3) и тщательно перемешивают. Известь вносят в виде водной суспензии, что позволяет более равномерно ввести ее в лигнин. После этого полученную смесь оставляют в течении 2 - 5 сут для завершения процессов нейтрализации.Затем в бурт лигнина при его перемешивании вносят водорастворимую фракцию мелиоранта (осадок) и перемешивают с 1,25 т торфа низкой степени разложения с влажностью 60 мас. , В итоге получают примерно 1 т субстрата для выращивания растений (в расчете на сухое вещество) с рН 7 при содержании лигнина 50 мас.7 и торфа 50 мас.7 Аналогично готовят модификациюсубстрата при других соотношенияхингредиентов,Дпя каждого конкретного вида ингредиентов и их соотношений (лигнин,торф, гуминовый мелиорант) дозы мелиорантов (извести, суспензии гидролизатов) определяют индивидуально,аналогично примерам 2 и 3. Это обусловлено тем, что лигнин и торф -13234Из данных табл. 1 видно, что субстрат, полученный по предлагаемомуспособу, обладает гораздо большей буферностью, емкостью обмена. Причемраздельное внесение фракций мелиоранта обеспечивает повышение емкостиобмена субстрата по сравнению с одновременным внесением фракций мелио ранта (контроль), т.е. предлагаемыйспособ получения мелиоранта обеспечивает получение более качественного вагрохимическом отношении субстрата. 3 141системы не стабильные по качественному составу (рН, влажность, содержание гуминовых веществ и др.), из-зачего количественная сторона доз ингредиентов может значительно варьировать.Содержание водопрочных агрегатовв субстратах определяют с помощьюмокрого ситового анализа.Величину емкости обмена (буферность) образцов субстрата оцениваютих потенциометрическим титрованием0,2 н.водным раствором НЗ 004 в диапазоне рН субстрата от 6,5 до 4,5 (диапазон рН, обеспечивающий развитиерастений),Водные свойства образцов субстратаопределяют с помощью влагопотенциометров по величине равновесного влагосодержащего субстрата при заданнойвеличине потенциала влаги ( 8 == 400 мм вод.ст.).Пористость (содержание газовойфазы) субстрата определяют расчетным 25методом по влажности и весу субстратав единице объема,Влияние способа получета на величину емкости егна (буферность) показано 15 Влияние концентрации гуминовогомелиоранта (торф, гидролизованный аммиаком, рН 9,5) на формирование водопрочной структуры субстрата показано в табл, 2. Таблица 2 нцен- Р,ация мас, Хпен и ме- оранния субстра о ионообмев табл. 1,30 31 игнин до рН рН 6,5 78 елиорант Са(ОН) до Таблица 4 61 суспен- ванного нгнин идрол Контроль (зия торфа,аммиаком (рдо рН 6,5) Н 5),Гуминовый мелио при его общей нейтрализацию содержание во диаметром больание 4 При орант внос дозе, обес лигнина ,-до допрочных50 т раздельечивающейрн 5, 0,грегатов(лигнин + воПр едл ага емьдорастворимьмелиорантастворимая. в е соединения Са (ОН) + нер а- воде фракция рН субстрата мелиоранта;6,5),33 Из данных табл. 2 видно, что наиболее высокий выход водопрочных аг регатов получают при внесении сус пензии с концентрацией 27.С47.В табл. 3 показано влияние щелочного реагента для получения гуминового мелиоранта на эффективность аг регирующего действия в лигнине. ПрП, и П, - объемаченный на титроваН 4,5 субстратов,меч ани Нз 00+, за рН 6,5 до ных по пр собам соо ние от получе гаем и известным сп ветственно,Способ получения субстрата Б,/Б,для выращивания растений Известный (лигнин + птичийпомет до рН 6,5) Способ получения суб- страта141323 Таблица 3 Р,мас.%,приЙ) 1 мм 81 Таблица 5 20 Р;,мас.%при содержанииводопрочныхагрегатовй 1 мм 29 39 Способ получениястрата одераниеодороч 5 5 рн 5++ мелиорант до рН 6,5 Лигнин + Са(0 ас.%,ри 6 2 мелиорант до до рН 6,545 Лигнин + Са(0 м 1 игнин +до рН 5 елиоранСа(ОН) Видно что с а мелиоранта 8 ных агрегатов возобеспечивающихлигнин в предее водопрочных .81 - 82%. 8,5 81 9 Способ получения субстра Лигнин + суспензия торфа,гидролизованного аммиаком (2%-ная суспензия) до рН 5, + Са(ОН) до рН 6,5 Лигнин + суспензия торфа,гидролиэованного КОН (2%- ная суспензия) до рН 5, + + Са(ОН) до рН 6,5 П р и и е ч а н и е. Содержание агрегатов с диаметром 1 мм в исходномлигнине 29 мас.%..Результаты табл. 3 свидетельствуют, что агрегирующее действие мелиоранта, полученного с использованиемКОН, несколько ниже по сравнению сБНАМОН, однако в целом агрегирующий 1эффект мелиоранта с КОН также довольно высок, что позволяет рекомендовать его использование.Влияние степени гидролиза мелиоранта на водопрочную структуру лигнинового субстрата приведено в табл. 4.Таблица 4 Данные табл. 4 показывают, чтонаибольшее количество водопрочныхагрегатов с диаметром больше 1 мм 5 образуется при внесении суспензииторфа, гидрализованного до рН 8,510,5. При рН ниже 8,5 уменьшение количества агрегатов обусловлено низкойстепенью гидролиза гуминовых веществторфа, а при рН выше 10,5 - уменьшением количества вносимого активноговещества мелиоранта при его внесениидо постоянной величины рН лигнина,В табл. 5 показано влияние дозымелиоранта (2%-ной суспензии торфа,гидролизованного аммиаком до рН 9,5)на эффективность водопрочного действия в лигнине. Доза мелиоранта, характеризуемая величиной рН лигнинапосле введения мелиоранта Исходный лигнин, рН 1,6 Лигнин + Са(ОН) до рН 6,535Лигнин + мелиорант до рН 3 ++ Са(ОН) до рН 6,5 Лигнин + мелиорант до 4,2 + Са(ОН) до рН = Из данных табл. 550 увеличением количестсодержание водопрочрастает. Лри дозах,рН смеси мелиорант -лах 5 - 6, содержани55 агрегатов достигает1 Известкование лигнина, содержащегосерную кислоту, субстратом до рН 6,5 -7,5 обусловлено условиями практичесСоотношение лигнин торф, мас.Б Равновесное влагосодержание субстра та, соответствующее потенциалу влаги 400 мм рт. сткг/кг 20 формула изобретения 100: 0 (без торфа) 90 : 1080 : 20 0,91 25 1,12 1,27 1,9 50 : 50 40 ; 60 2,1 Составитель В. СальниковРедактор И. Дербак Техред А.Кравчук Корректор,О. Кравцова Заказ 3618/23 Тираж 425 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 7 1411ки полного связывания сульфат-ионакальцием с образованием числа, атакже созданием оптимальных агрохимических условий для развития растений.Влияние соотношения лигнин : торф(верховой низкой степени разложения,К = 15%) на водные свойства субстрата рН 6,5 показано в табл, 6,Таблица 6 Из данных табл. 6 видно, что водо- . удерживающая способность субстрата возрастает с увеличением содержания в нем торфа. Введение торфа более 507. нецелесообразно, так как субстрат теряет свое основное качество - устой- г 323 8чивость к минерализации (распаду), поэтому оптимальным соотношением лигнин : торф считают (80 - 50) : (50 20).Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет в 1,3 - 2 раза увеличить водоудерживающую способность, в 1,2 - 1,6 раза увеличить емкость обмена, в 1,5 - 2 раза увеличить содержание водопрочных агрегатов в субстрате для выращивания растений на основе лигнина. Способ получения субстрата для выращивания растений, включающий смешивание гидролизного лигнина с органическим мелиорантом, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения ионообменной емкости субстрата, улучшения его структуры и водных свойств, в качестве органического мелиоранта используют 2-4 Е-ную водную суспензию продуктов торфа с аммиачной водой при водном растворе КОН до рН 8,5 - 10,5 в количестве, обеспечивающем нейтрализацию лигнина до рН 5- 6, которую перед использованием разделяют на водорастворимую фракцию и осадок, причем гидролизный лигнин вначале смешивают с водорастворимой фракцией, смесь известкуют до рН 6,5 - 7,5 и затем смешивают сосадком, а в полученный продукт допол-нительно вводят торф при массовом соотношении торфа и лигнина (20 - 50) : (50 - 80).