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invention
Fédération de Russie Patent RU2290388
sols d'argile expansée POUR CULTIVER DES PLANTES
Nom de l'inventeur: Karpuhin Mikhail (RU); Yurina Anna V. (RU); Baikin Yuri Leonidovich (RU); Barinov Yury Ivanovich (RU); Vasilyeva Svetlana V. (RU); Alexander Fedorov (RU); Kirsanov Yuriy Alexandrovich
Le nom du titulaire du brevet: FSEIHPE "Académie d' Etat de l' Oural de l' agriculture"
Adresse de correspondance: 620219, Yekaterinburg, ul. Karl Liebknecht, 42, UrGSHA, HNI, App. YA Kirsanov
Date de début du brevet: 25.03.2005
L'invention concerne l'agriculture et peut être utilisé pour la culture des plants et des plantes à effet de serre à l'échelle industrielle ou dans une filiale personnelle et de l'agriculture. sols argileux expansés contiennent de la tourbe, on neutralise jusqu'à un pH de 5,5-6,0, d'engrais et de blocs de béton. Utilisez non concassés granules d'argile expansée avec des dimensions de 10,2 mm solides, et son contenu est de 60% en volume, et décochée en utilisant des particules de tourbe avec des tailles de 3-10 mm. Il peut être utilisé aux normes d' argile expansée - projections de la production de gravier d'argile expansée avec une densité de 250-600 kg / m 3, le dernier processus d'élimination de la poussière et de fractionnement. L'invention permet de cultiver des plants et des plantes à des coûts minimes pour la préparation du sol et de soins pour les plantes, assure optimal usine de traitement eau-air, ce qui permet d'obtenir des rendements plus élevés.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
L'invention concerne l' agriculture, en particulier le terrain privé, et peut être utilisé pour la culture des plants et des plantes à effet de serre à l'échelle industrielle ou dans une filiale personnelle et de l' agriculture.
Connu substrat pour la culture de plantes dans des serres contenant pilée argile expansée, la matière organique et de sable à la composante suivante,% en poids :. concassée bloc de béton - 5-56, sable - 26-28, la matière organique (tourbe) - 18-24 (voir. AS №707546, A 01 G 31/00; 1977).
Compte tenu de la masse volumique apparente dans le substrat d'argile expansée broyé est d'environ un tiers du volume et ne fournit pas la stabilité des propriétés physiques du temps dans l'eau.
En outre, l'utilisation de l'argile expansée concassée nécessite des opérations supplémentaires lors de son concassage et de criblage, ce qui ne garantit pas la stabilité de la taille des particules d'argile expansée, des propriétés de perturbation des sols.
Connu et "les sols pour la culture de plantes" qui contient la mousse de tourbe, sable, argile, argile expansée et des engrais minéraux, dans lequel le rapport des composants de tourbe et d'argile expansée en volume de 1: 1 (voir brevet RF №2187928, A 01 G 31 /. 00. Publ. 27.08.2002. Bull. №24).
Les inconvénients du sol-sol doivent inclure le fait que le bloc de béton, fait pour l'industrie de la construction, a une taille standard de granulés de 15-25 mm, ce qui le rend difficile à utiliser pour les semis et les plantes en pot de plus en plus dans des récipients de petit volume (0,2-0,5 l).
En outre, le rapport torfosmesi proposé et argile expansée en volume de 1: 1 avec vue sur la grande taille des granules d'argile expansée peuvent affecter uniquement l'échange air-eau dans les cultures en raison de la séparation et le lessivage des sols.
L'objet de l'invention est de fournir un sol-sol sur la base d'argile et de tourbe élargi, ce qui permet de cultiver des plants et des plantes à des coûts minimes pour la préparation du sol et de soins pour les plantes, en créant le mode eau-air optimale pour la plante, ce qui permet d'obtenir des rendements plus élevés à moindre coût.
Le problème est résolu par le fait que dans la production de l'argile expansée sol-sol à l'aide non broyé - tamiser la production de gravier de granulés solides d'argile expansée avec des dimensions 2,10 mm en une quantité en volume, avec l'utilisation de la tourbe neutralisée à un pH de 5,5 à 6,0, avec des tailles de particules désélectionné 3 10 mm et l' argile expansée est utilisée avec une densité de 250-600 kg / m 3, et le processus de dépoussiérage dernier fractionnement. sols argileux expansés préparés comme suit. Dans la tourbe à partir de laquelle filtrer les particules inférieures à 3 et plus de 10 mm rendent l'agent de neutralisation à une réaction de tourbe a un pH de 5,5 à 6,0.
Puis, sur la base de 1 litre de tourbe faire des engrais et des oligo-éléments et mixtes. Par ailleurs, préparez pas rompu bloc de béton (élimination de la production - argile expansée du gravier en conformité avec GOST 5797-90) avec la taille des granulés (fraction) de 2 à 10 mm. Préparation de l'argile expansée est réalisée par tamisage et dépoussiérer. Mass torfosmesi mélangé avec de l'argile expansée en volume (± 60% d'argile expansée) et est utilisé pour le remplissage des cartouches, des pots pour les semis ou de jeunes arbres, et les semis et les tiroirs sous.
L'effet positif sur les plantes proposé argile expansée sol-sol réalisé grâce à la stabilisation de sa structure, en présence de 60% ±% en fraction volumique torfosmesi pas cassé la taille keramzita de 2-10 mm, améliore le régime eau-air dans le processus de croissance des plantes.
Effets non évidents de l'invention proposée est que seule choisi relations empiriquement pas brisées de argile expansée (60 ±%) fractions set de 2-10 mm à torfosmesi crée mode de développement de la plante eau-air optimal qui permet ceteris paribus reçoivent supplémentaires, augmentation significative du rendement ( jusqu'à 25%) à un coût minimal pour la culture des plantes.
Pour justifier le montant optimal d'une fraction donnée d'argile expansée dans les sols a été réalisé des expériences de laboratoire sur les propriétés physiques de l'eau de mélange de tourbe, en fonction de la quantité de contenu non keramzita cassé fraction préalable en connaissance donnée (2-10 mm).
Pour les essais a été préparé par quatre sols sol différent avec les granules (2-10 mm) de l'argile expansée 20; 40; 60 et 80% en volume (20% considéré comme témoin).
Les études menées dans le laboratoire du département du sol de la chimie agricole Ural Académie agricole d'Etat.
Pour l'argile expansée utilisé des projections de gravier non concassés de production d'argile expansée en conformité avec GOST 5797-90, fraction 2-10 mm.
Le tableau 1 montre les résultats de la détermination de l'influence du volume du sol au sol en argile expansé pour sa densité et sa porosité.
On constate qu'avec la densité croissante de la teneur en argile expansée sol-sol est réduite par comparaison avec un contrôle de 15%, 23% et 39%, tandis que le volume d'argile expansée avec 20 à 80%.
| tableau 1 L'impact de la densité et de la porosité du volume d'argile expansée | ||||||
| nombre | Le contenu de l'argile expansée,% (V) | densité apparente | La densité de la phase solide, la gravité spécifique | Le cycle de service (porosité totale),% | ||
| g / cm 3 | % | g / cm 3 | % | |||
| 1 | 20 | 0,76 | 100 | 2.13 | 100 | 64,3 |
| 2 | 40 | 0,65 | 84 | 1.80 | 84 | 64,9 |
| 3 | 60 | 0.59 | 77 | 1,68 | 78 | 65,7 |
| 4 | 80 | 0,47 | 61 | 1.61 | 75 | 70,8 |
La densité de la phase solide ou du poids spécifique (le rapport de sa masse à la masse de la phase solide de l'eau dans le même volume) diminue proportionnellement à la teneur en argile expansée.
| tableau 2 Modification de la capacité en eau du sol-sol sous l'influence de l'argile expansée | |||||
| nombre | Le contenu de l'argile expansée,% | L'eau capillaire (KV),% | La capacité au champ (NV),% | hygroscopicité maximum (MG),% | plantes fanées Humidité durable% |
| 1 | 20 | 49,3 | 54,8 | 4,84 | 7.26 |
| 2 | 40 | 59,8 | 61,3 | 7.02 | 10,53 |
| 3 | 60 | 61,4 | 65,2 | 20.69 | 31.04 |
| 4 | 80 | 61,0 | 68,7 | 25,52 | 38.28 |
Capacité d'eau par capillarité (la capacité du sol à retenir les capillaires d'humidité) a augmenté de 49% à 61,0% selon la teneur en argile expansé (tableau 2).
L'un des indicateurs permettant de mesurer les propriétés physiques de l'aération du sol porosité est, il montre le pourcentage de pores est occupé par l'air (tableau 3).
| tableau 3 La porosité de l'aération du sol-sol | |||
| nombre | Le contenu de l'argile expansée,% | Lorsque la capacité de l'eau capillaire | Lorsque moiteur non capillaire |
| 1 | 20 | 26,8 | 22,7 |
| 2 | 40 | 29.9 | 25.1 |
| 3 | 60 | 29.7 | 27,3 |
| 4 | 80 | 41,5 | 38,5 |
Des études en laboratoire ont montré que le plus grand nombre de pores occupées par de l'air, indiquée dans le mode de réalisation où plus le volume d'argile expansée.
La capacité de filtration et dépendent de la teneur en argile expansée dans le sol au sol. Les données du tableau 4 montrent que le coefficient élevé de filtration caractérise par des sols avec une teneur élevée en argile expansée.
| tableau 4 Effet de l'argile expansée dans la partie sol-sol de son taux de filtration (mm / min · cm 2) | |||||
| nombre | Le contenu de l'argile expansée,% | K-1 10 min | K-2 30 min | K-3 120 min | K-4 après stabilisation |
| 1 | 20 | 1,05 | 0.90 | 0.83 | 0,72 |
| 2 | 40 | 1.11 | 0,89 | 0.79 | 0,64 |
| 3 | 60 | 1,35 | 1.18 | 1.07 | 0,92 |
| 4 | 80 | 3.12 | 2.58 | 2.17 | 1,44 |
Établi (tableau 1; 2; 3; 4) que l'addition du sol-sol élargi fractions d'argile étant donné le changement de ses propriétés physiques. Avec la croissance du volume d'argile expansée 20-80% de la densité du sol est réduite de 15-39%, le rapport cyclique est augmenté de 6,5%; eau capillaire a augmenté de 49,1 à 61%. Le plus bas contenu total de l'humidité a augmenté de 54,8 à 68,7%, l'hygroscopicité maximale augmente de 5,3 fois. point de flétrissement augmente à 1,5-5,3 fois, en fonction de la fraction volumique de l'argile expansée.
Aération porosité augmente avec la quantité d'argile expansée. Propriétés de l'eau physique du sol-sol ont considérablement changé sous l'influence de l'additif d'argile expansée. Pour étudier comment les plantes réagissent à ces changements, de laboratoire et essais industriels ont été effectués.
L'expertise technique. Les semis ont été cultivées dans un razvodochnoy à effet de serre. Dans les expériences utilisées des techniques agricoles recommandées par l'expéditeur et adoptées JSC "Hothouse" Bratislava.
Pour l'expérience, les graines d'une variété de concombre F1 "Source". Les plantules cultivées sur des sols: un mélange de tourbe avec des engrais minéraux et des fractions d'argile donnée expansé.
Dans l'expérience, nous avons utilisé la production d'argile expansée "LLC - Bogdanovich argile expansée" - pas des projections pilée taille de 2-10 mm de la fabrication de gravier d'argile expansée en conformité avec GOST 5797-90, le dernier filtre et de fractionnement à travers un tamis. composants secs sol-sol ont été mélangés et emballés dans des pots de 200 ml de volume. A 0,5 m 3 a été ajouté: NH 4 NO 3 - 100 g, ammophos - 480 g de KNO 3-40 g, chaux - 1,5 kg. Pots hangar engrais de l' eau et oligoéléments font jusqu'à 200 litres d'eau: l' acide borique - 3 g, ZnSO4 - 1,6 g, MgSO 4 - 1,6 g, Mn - 1,6 g de graines de 1ère classe. Germination de 98-100%. Graines réchauffées dans un four à air chaud à 55-60 ° C pendant 3 heures. Ensuite traitée avec une solution à 1% de manganèse et oligo-éléments. Après séchage saupoudré Trichoderma.
Expérience de conduite:
1. Le contrôle de la teneur en argile expansée / tourbe avec des engrais minéraux - 20% / 80%
2. Option 2, la teneur en argile expansée / tourbe avec des engrais minéraux - 40% / 60%
3. Option 3, la teneur en argile expansée / tourbe avec des engrais minéraux - 60% / 40%
4. Option 4, la teneur en argile expansée / tourbe avec des engrais minéraux - 80% / 20%
Au cours de la saison de croissance du concombre noté: la date de l'apparition de pousses de masse, la formation de la 1ère, 2ème, 3ème feuille, la manipulation, au début de la floraison, le début de la fructification. Dans l'expérience de mesure de longueur de la tige et de l'épaisseur, la longueur des entrenœuds, le nombre de feuilles, la longueur et la largeur, le nombre de fleurs et de fruits. Les rendements ont été déterminés pour chaque choix.
les paramètres de traitement mathématiques effectuées par une analyse de variance.
25 jours après la manipulation de récipients de germination effectués 1 litre. Nous arrosons les plantes à la manipulation tous les jours pendant 10 jours à 20-30 ml / plante après avoir manipulé 40-50 ml / plante dans un jour après l'apparition de la 2ème feuille - 2 jours 150-200 ml de la plante.
La plantation de semis dans le sol -
onglet I - 10.03.2004
Tab II - 28.05.2004
L'alimentation foliaire est effectuée toutes les deux semaines avec une solution d'urée (10 g par 10 litres d'eau). Racine alimentation fait par nécessité après une analyse du sol.
Les résultats de l'expérience I et II de bookmarking a montré que l'introduction de doses élevées de sols d'argile expansée (60-80%) affecté l'accélération du début de la formation de la première feuille, floraison, fructification.
L'analyse des données (voir le tableau 5) montre que le pourcentage le plus élevé de la biomasse totale de la masse des feuilles, qui varie 47-55%.
La tendance à une augmentation de la masse de jusqu'à 3 options, puis sa diminution est observée dans le système racinaire de 0,3 g à 0,55 g et 0,45 versions 1 à 3 avril variantes. Le poids maximum des racines des plantes sont sous la forme d'argile expansée avec une teneur de 60%, cela est dû à l'environnement de gaz favorable créé par une augmentation (60%) le contenu des fractions d'argile donnée expansé.
| tableau 5 La biomasse végétale du concombre lors de la manipulation | ||||||||
| % D'argile expansée | La biomasse totale humide | y compris | ||||||
| feuillage | tiges | racines | ||||||
| g | % | g | % | g | % | g | % | |
| 20 | 2.7 | 100 | 1.4 | 52 | 1.0 | 37 | 0,3 | 11 |
| 40 | 3.4 | 100 | 1.6 | 47 | 1.4 | 41 | 0,4 | 12 |
| 60 | 3.45 | 100 | 1.8 | 55 | 1.1 | 32 | 0,55 | 16 |
| 80 | 2.95 | 100 | 1.5 | 51 | 1.0 | 34 | 0,45 | 15 |
Les tendances générales de la structure de la biomasse sont stockées et transplanter dans le sol.
Sous l'influence de la keramzita dose optimale augmentation de la biomasse des racines est presque 2 fois (60% d'argile expansée) par rapport aux témoins (tableau 6).
Le poids total maximum a été observée dans la version 3.
| tableau 6 usines de biomasse concombre plantules dans le sol lors de l'atterrissage | ||||||||
| % D'argile expansée | La biomasse totale humide | y compris | ||||||
| feuillage | tiges | racines | ||||||
| g | % | g | % | g | % | g | % | |
| 20 | 51,3 | 100 | 27.2 | 53 | 22.5 | 44 | 1.6 | 3 |
| 40 | 53,5 | 100 | 25,7 | 48 | 25,7 | 48 | 2.1 | 4 |
| 60 | 54,2 | 100 | 30,4 | 56 | 20,0 | 40 | 3.8 | 7 |
| 80 | 52.1 | 100 | 27.1 | 52 | 21.9 | 42 | 3.1 | 6 |
L'évaluation de la qualité des plants a été réalisée sur une échelle de 10 points.
Pour calculer le rapport coût-efficacité sur la base de l'Institut de recherche de l'Oural a mené des recherches agricoles ont été calculés et d'identifier les opportunités pour les options de productivité, en fonction de la qualité des plants cultivés (tableau 7).
Une évaluation complète des semis a montré (pour les options), que la plus haute qualité des plants produit à une fraction volumique de l'argile expansée dans le sol de terre - 60%.
Il a comporté la surface d'assimilation le plus élevé, le plus haut de la biomasse, le nombre de pousses, nombre de fleurs et des ovaires,
Comparaison des options, il convient de noter que le plus grand nombre de Zelentsov observée dans 3 variante (2, 3 pièces) (tableau 8) - cela est dû à une grande masse végétative et le développement accéléré.
| tableau 7 Qualité évaluation cultivé des plants de concombre croissance et la méthode envisagée pour la programmation | ||||||
| % D'argile expansée | Le score semis Note | La différence entre les points et la valeur de référence | L'augmentation prévue (+/-) | rendement attendu | % De contrôle | |
| % | kg / m 2 | |||||
| 20 | 4 | -2 | -8 | -2 +/- 1 | 28 +/- 1 | 100 |
| 40 | 8 | 2 | 8 | 2 +/- 1 | 32 +/- 1 | 114 |
| 60 | 10 | 4 | 16 | 4 +/- 1 | 34 +/- 1 | 125 |
| 80 | 6 | 0 | 0 | 0 +/- 1 | 30 +/- 1 | 107 |
| tableau 8 L'impact de la teneur en argile expansée dans les sols sur la croissance, le développement et le début de la fructification du concombre | ||||||
| % D'argile expansée | longueur de la tige, voir | Le diamètre de la tige, cm | Le nombre de pousses, morceaux | Le nombre de feuilles, morceaux | numéro Zelentsov | |
| pcs | % | |||||
| 20 | 10.4 | 0,4 | 4.0 | 5.0 | 0,5 | 40 |
| 40 | 13.6 | 0,7 | 5.2 | 5.3 | 1.2 | 135 |
| 60 | 13.4 | 0,5 | 4.5 | 5.4 | 2.3 | 250 |
| 80 | 22.3 | 0,4 | 4.0 | 6.5 | 1.9 | 210 |
Les données calculées l' efficacité économique de la culture de variétés de concombre F1 show "Istok" (tableau 9), que la productivité d'un concombre sur une variante contenant 60% d' argile expansée plus élevée 35,0 kg / m 2 - cela est dû à une rentabilité plus élevée (142,9% de ).
Les calculs montrent que le coût le plus bas de 1 kg de concombre à 10,3 roubles, sur une variante contenant des fractions d'argile expansée dans les sols donnés 60%, respectivement, tandis que les autres cas, il est 12,1-12,7 rub. / Kg, qui est 0, 9-2,4 rub. / kg.
| tableau 9 L'efficacité économique de la culture du concombre | |||||
| nombre | indicateurs | Options | |||
| Contrôle (20% d'argile expansée) | Option 2 (40% d'argile expansée) | Option 3 (60% d'argile expansée) | Option 4 (80% d'argile expansée) | ||
| 1. | Surface, m 2 | 1000 | 1000 | 1000 | 1000 |
| 2. | Productivité, kg / m 2 | 28,0 | 32,0 | 35,0 | 30,0 |
| 3. | La production brute, y | 280 | 320 | 350 | 300 |
| 4. | Les coûts de production par 1 m 2, frotter. | 356,7 | 358,4 | 360,3 | 361,8 |
| 4.1 | y compris DPZ | - | 1.7 | 3.6 | 5.1 |
| 5. | valeur de la production brute, roubles. | 700,0 | 800,0 | 875,0 | 750,0 |
| 5.1 | y compris Panneaux de fibres | - | 100,0 | 175,0 | 50,0 |
| 6. | Le prix de revient de 1 kg, roubles. | 12.7 | 11.2 | 10.3 | 12.1 |
| 7. | Le bénéfice net, RUR. | 343,3 | 441,6 | 514,7 | 388,2 |
| 8. | Marge,% | 96,2 | 123,2 | 142,9 | 107,2 |
Effectuer des expériences et des calculs trouvés:
1. Introduction pas brisées fractions d'argile expansée de 2-10 mm dans le sol-sol, réduit sa densité à 15-39%. L'augmentation de la part de l'argile expansée dans la composition du sol-sol de développement accéléré, la croissance des plantes et l'émergence de corps métamériques concombre hybride F1 "Source".
2. Une augmentation de la surface d'assimilation qui est arrivé à la version avec une teneur en argile expansée de 60% (9,12-10,7 dm 2).
3. La fraction volumique de l'argile expansée dans le sol affecte l'accumulation de la biomasse totale végétale brute, elle a augmenté avec la croissance de la teneur en argile expansée dans les sols jusqu'à 60%, puis regardé le déclin de la biomasse brute 51,3-53,5-54,2-52,1 g 1 variantes -4.
4. Sous l'influence des variations de la fraction volumique des expansées plantes dans le sol argileux réagissent finalement, l'augmentation du rendement par rapport aux témoins à 7-25%. Les résultats les plus élevés ont été obtenus dans le mode de réalisation - 60% d'argile expansée fraction prédéterminée.
5. Évaluation économique estimée des résultats expérimentaux ont montré que le coût le plus bas de la production dans le concombre de plus en plus tourné dans le troisième (teneur en argile expansée dans les sols 60%) option. La plus haute rentabilité - 142,9 observé dans cette variante.
REVENDICATIONS
1. sols d'argile expansée pour la culture des plantes, contenant de la tourbe neutralisés à un pH de 5,5-6,0, et argile expansée engrais minéraux, caractérisé en ce que les solides granules d'argile expansée non concassés avec des tailles de 2-10 mm, et la teneur en argile de 60% élargi volume et désélectionné en utilisant des particules de tourbe avec des tailles de 3-10 mm.
2. Les sols selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc de béton sous-norme - projections de la production de gravier d'argile expansée avec une densité de 250-600 kg / m 3, le dernier processus d'élimination de la poussière et de fractionnement.
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Date de publication 08.03.2007gg
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