Питательный субстрат для семян, способ его получения, способ проращивания семян

Номер патента: 22326

Опубликовано: 30.12.2015

Авторы: Хемпениус Эльке Гьялт, Кюйперс Ян Мари Вильхельмус

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Питательный субстрат для семян, образованный из минеральной ваты, представляющий собой блок, содержащий две противоположные, верхнюю и нижнюю, поверхности и канал, открытый с нижней поверхности и простирающийся от нижней поверхности по меньшей мере на 50% высоты продукта питательного субстрата, и где объем продукта питательного субстрата составляет не более 150 см3.

2. Субстрат по п.1, в котором канал является открытым с верхней поверхности.

3. Субстрат по п.2, в котором канал имеет ширину в своей самой узкой части не более 3 мм.

4. Субстрат согласно любому предыдущему пункту, в котором плотность минеральной ваты, непосредственно окружающей канал, больше, чем плотность остальной части минеральной ваты, образующей продукт питательного субстрата.

5. Субстрат согласно любому предыдущему пункту, в котором минеральная вата имеет среднюю общую плотность от 60 до 100 кг/м3.

6. Субстрат согласно любому предыдущему пункту, имеющий на верхней поверхности центрально расположенную семенную лунку, в котором семенная лунка совпадает с выходом канала на верхнюю поверхность.

7. Способ проращивания семян, включающий предоставление субстрата, описанного в п.1, размещение семени на верхней поверхности.

8. Способ по п.7, в котором используют субстрат по п.2 и семя помещают в пределах канала на верхней поверхности субстрата.

9. Способ по п.7 или 8, в котором используют субстрат по пп.2-6.

10. Способ размещения семени для роста в питательном субстрате, заключающийся в размещении семени на верхней поверхности питательного субстрата по п.2 и приложении вакуума к нижней поверхности продукта питательного субстрата, чтобы втянуть семя в канал.

11. Способ получения питательного субстрата, описанного в п.1, включающий предоставление связной массы минеральной ваты, имеющей объем не более 150 см3, в виде блока с верхней и нижней поверхностями и формирование путем продавливания канала в массе минеральной ваты, простирающегося от нижней поверхности по меньшей мере на 50% высоты массы минеральной ваты.

12. Способ получения питательного субстрата по п.2 путем наматывания нити минеральной ваты на веретено и закрепление намотанной нити.

13. Способ по п.12, в котором нить минеральной ваты содержит неотвержденный связывающий агент, и способ дополнительно включает отвердевание связывающего агента после завершения наматывания и снятия намотанного продукта с веретена.

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

ПИТАТЕЛЬНЫЙ СУБСТРАТ ДЛЯ СЕМЯН, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ, СПОСОБ ПРОРАЩИВАНИЯ СЕМЯН Изобретение включает связный продукт питательного субстрата (1), образованный из минеральной ваты, продукт, имеющий две противоположные поверхности, верхнюю (4) и нижнюю (5), и канал(2), открытый с нижней поверхности (5) и простирающийся от нижней поверхности (5) по меньшей мере на 50% высоты продукта питательного субстрата (1), и где объем продукта питательного субстрата (1) составляет не более 150 см 3. Кюйперс Ян Мари Вильхельмус,Хемпениус Эльке Гьялт (NL) Медведев В.Н. (RU) Настоящее изобретение относится к способам проращивания семян и к продуктам для применения в таких способах и к способам получения этих продуктов. Первой стадией промышленного выращивания растений из семян является стадия проращивания. Проращивание семян для плодовых и овощных и других сельскохозяйственных культур в питательных субстратах, образованных из минеральной ваты, известно с давних пор. Обычной практикой является размещение семени в питательном субстрате небольшого объема, который может быть сделан из минеральной ваты или других синтетических материалов, в отверстии на верхней поверхности питательного субстрата. Как только растения укореняются и образуют листья в первом питательном субстрате, они могут быть затем перемещены для другой стадии роста, как правило, в другой питательный субстрат большего объема, как в том же самом помещении, так и в другом помещении. Проращивание семян традиционно в течение многих лет проводят в питательном субстрате, который имеет относительно небольшой объем (обычно описываемый как пробка). Из нашей международной патентной публикации WO 2010/003677 также известно проращивание семян в питательном субстрате большего объема вплоть до 150 см 3. Целью и обязанностью сеятеля является гарантия быстрого, но устойчивого и однородного прорастания семян во всходы и гарантия того, что получаемые всходы обладают характеристиками, наиболее подходящими для возможного устойчивого роста в итоговые растения, по желанию, после перемещения в другое помещение и/или в другой питательный субстрат. Оптимальный результат для сеятеля состоит в том, чтобы все семена превратились в растения и все растения были высшего качества. Одним возникающим затруднением является обеспечение всеми подходящими климатическими условиями и уровнями подаваемых семенам воды и кислорода во время стадии прорастания для получения оптимальных свойств всходов. Например, семя нуждается в контакте с достаточным количеством воды для быстрого и эффективного развития первых корневых отпрысков и укоренения; однако, если в питательном субстрате слишком высокое содержание воды, тогда содержание кислорода может оказаться слишком низким. Это приводит к формированию слишком длинных и недостаточно прочных корней. Результатом стадии проращивания должна быть компактная корневая система, но низкое содержание кислорода может привести к образованию недостаточно компактной корневой системы. В идеальном случае, например, сеятель хотел бы установить содержание воды в питательном субстрате на уровне приблизительно 75%, но на практике он составляет около 100%. Слишком высокое содержание воды приводит к меньшей скорости прорастания и худшему качеству растений. В результате, у сеятелей есть склонность к менее частому поливу питательных субстратов, чем желательно для целей укоренения. В течение многих лет, несмотря на эти трудности, сеятели работали описанным выше образом с пробками из минеральной ваты и совсем недавно стали работать с системой, описанной в нашей публикации WO 2010/003677, и применяли свои умения и знания как сеятели для создания условий и достижения наилучшего роста в имеющихся обстоятельствах. Однако необходимо предоставить питательный субстрат, который позволяет более устойчивый, но несмотря на это, быстрый рост, приводя к образованию проростков, которые обладают оптимальными свойствами для дальнейшего роста, включая, например, компактную корневую систему. Сеятель также стремится к максимально возможному отношению проросших семян к непроросшим и к однородности получаемых растений. Известно, что семена можно проращивать в других питательных субстратах, отличных от питательных субстратов на основе минеральной ваты. Например, в DK 102550 описан блок питательного субстрата для культивирования растений, сделанный из губкоподобного, натурального или искусственного материала, который имеет разрез или трещину, в которую помещают семена, проростки, отростки и т.п., и устанавливают их положение вклиниванием с помощью естественной гибкости двух частей, образующих разрез. Материалами питательного субстрата, указанного в описании, являются пористые пластичные материалы, торф, по возможности,смешанный с древесной пульпой, материалы, пропитанные смесью почвы, глины, питательных веществ и воды. Разрез располагают таким образом, чтобы он был параллелен земле, во время применения продукта питательного субстрата. ЕР-А-252191 относится к синтетическому субстрату, такому как пенополиуретановая пена, для применения при укоренении черенков и сеянцев. Синтетический субстрат является продуктом двойной плотности, характеризуемым содержанием по меньшей мере одной области относительно низкой капиллярности, которая предназначена для размещения выращиваемых черенков или сеянцев, и по меньшей мере одной области с относительно высокой плотностью, которая обеспечивает более высокую капиллярность, чем указанная область низкой плотности. Область низкой плотности может содержать одно или более глухих отверстий для размещения черенков или сеянцев. Этот документ не рассматривает применение питательных субстратов на основе минеральной ваты.US 4058931 раскрывает пенный блок для культивирования растений с семенной лункой, отверстием от основания блока к семенной лунке и поперечным каналом, который позволяет жидкости проходить прямо через блок. Блок предпочтительно составлен из хрупкого пенопласта, содержащего удлиненные тандемные клетки с пористыми стенками, со значением pH, не превышающим 5,2, и плотностью между 3 и 15 кг/м 3. Отверстие направляет корни через блок и выводит из блока в питательную жидкость в канале. Пенный блок, такой как раскрытый в US 4058931, имеет низкую плотность между 3 и 15 кг/м 3. С таким пенным блоком трудно работать из-за низкой плотности и его можно легко повредить, что приведет к потере растений. Питательные субстраты на основе минеральной ваты имеют большую плотность. Пенные блоки часто делают из формальдегидной пены, и они имеют тенденцию выделять формальдегид,что может приводить к потере растений. Пена не удерживает воду так же хорошо, как другие питательные субстраты, такие как субстраты на основе минеральной ваты. Это показано в US 4058931, где корни направляются отверстием через блок и выводятся из блока в питательную жидкость в канале, вместо того, чтобы оставаться в блоке. Разные свойства пены и субстратов на основе минеральной ваты говорят о том, что эти два материала не являются просто взаимозаменяемыми. Согласно первому аспекту настоящего изобретения авторы изобретения предоставляют связный продукт питательного субстрата, сделанный из минеральной ваты, продукт, имеющий две противоположные, верхнюю и нижнюю, поверхности и канал, открытый с нижней поверхности и простирающийся от нижней поверхности по меньшей мере на 50% высоты продукта питательного субстрата, и где объем продукта питательного субстрата составляет не более 150 см 3. Авторы изобретения считают, что этот продукт позволяет производителю намного легче, чем при помощи предшествующих продуктов в области техники, создавать подходящее высокое содержание кислорода для семени даже при частом поливе без затапливания питательного субстрата. Авторы изобретения полагают, что такой улучшенный водно-кислородный баланс связан с присутствием в продукте канала. Продукт создает множество благоприятным эффектов, включая более выгодный характер роста корня и компактную корневую систему. В частности, это приводит к большей массе корня и большему количеству корневых отпрысков, что приводит в конечном счете к получению более сильных растений в конце вегетационного периода. Применение продукта по первому аспекту настоящего изобретения приводит к повышенной скорости прорастания и большей однородности растений. Согласно второму аспекту настоящего изобретения авторы изобретения предоставляют способ проращивания семян, включающий предоставление продукта в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, размещение семени на верхней поверхности продукта питательного субстрата, полив продукта питательного субстрата и возможность прорастания и роста семени с образованием всхода. В предпочтительном случае, когда продукт питательного субстрата содержит канал, который простирается между верхними и нижними поверхностями и является открытым с обоих концов, в третьем аспекте настоящего изобретения авторы изобретения также предоставляют способ размещения семени в питательном субстрате, включающий предоставление продукта питательного субстрата, размещение семени на верхней поверхности питательного субстрата и приложение вакуума к нижней поверхности продукта питательного субстрата, чтобы втянуть семя в канал с верхней поверхности продукта питательного субстрата. Это оптимизирует контакт семени с окружающим питательным субстратом с достижением хорошего расположения для достижения хорошего контакта семени с водой и кислородом. Это обеспечивает хорошую первую стадию фазы прорастания. Продукт питательного субстрата по первому аспекту настоящего изобретения может быть получен различными способами, включая способ по четвертому аспекту настоящего изобретения, который включает предоставление связной массы минеральной ваты, имеющей объем не более 150 см 3, и противоположные, верхнюю и нижнюю, поверхности и формированием канала в массе минеральной ваты, простирающегося от нижней поверхности по меньшей мере на 50% высоты массы минеральной ваты, в которой образован канал путем продавливания. Преимущество способа по четвертому аспекту настоящего изобретения состоит в том, что стадия продавливания приводит к образованию области относительно высокой плотности вокруг канала. В этом есть преимущества, обеспечивающие скопление воды в той части питательного субстрата, которая находится близко к семени или в контакте с семенем, что способствует лучшему укоренению. Этот эффект может быть достигнут без чрезмерно высокого содержания воды в остальной части продукта питательного субстрата и, следовательно, без негативных эффектов на содержание кислорода в продукте питательного субстрата. В предпочтительном случае, где у продукта питательного субстрата есть канал, который простирается между верхними и нижними поверхностями и открыт с обоих концов, продукт может быть сделан способом по пятому аспекту настоящего изобретения. В этом аспекте авторы изобретения предоставляют способ, описывающий нить минеральной ваты, наматывание нити минеральной ваты на веретено и закрепление намотанной нити. Продукт питательного субстрата по настоящему изобретению образован из минеральной ваты. Минеральная вата может быть обычного типа, применяемого для создания известных питательных субстратов из минеральной ваты. Она может быть стекловатой или шлаковой ватой, но обычно является каменной ватой. В каменной вате, в целом, содержание оксида железа составляет по меньшей мере 3% и содержание щелочно-земельных металлов (оксида кальция и оксида магния) составляет от 10 до 40% наряду с другими обычными окисными составляющими минеральной ваты. Ими являются кремнезем; оксид алюминия; щелочные металлы (оксид натрия и оксид калия), которые обычно присутствуют в малом количестве; и может также включать диоксид титана и другие второстепенные оксиды. Вообще, вата может быть любого типа искусственного стекловолокна, которое традиционно известно в получении питательных субстратов. Диаметр волокна часто находится в диапазоне 3-20 мкм, в частности 5-10 мкм, традиционно. Питательный субстрат находится в форме связной массы. Таким образом, питательный субстрат, в целом, является связной матрицей волокон минеральной ваты, которая была получена как таковая, но может также быть образована путем гранулирования плиты минеральной ваты и уплотнения гранулированного материала. Питательный субстрат на основе минеральной ваты обычно включает связывающий агент, часто органический связывающий агент, который, в целом, отверждается при нагревании. Питательный субстрат является предпочтительно связной матрицей минеральных волокон, связанных отвержденным связывающим агентом. Связывающий агент может быть органическим гидрофобным связывающим агентом, и в частности, он может быть обычным отверждаемым при нагревании (термореактивным), гидрофобным связывающим агентом такого типа, который применяли в течение многих лет в питательных субстратах из минеральной ваты (и другие продукты из минеральной ваты). Это дает преимущество в удобстве и экономии. Таким образом, связывающий агент является предпочтительно фенолформальдегидной смолой или мочевино-формальдегидной смолой, в частности фенол-мочевиноформальдегидной (PUF) смолой. Связывающий агент может быть гидрофильным, например, как описано в ЕР 1889859 А. Он может быть не содержащим формальдегид связывающим агентом, таким, как описано в WO 2008/028923 или ЕР 1047645 А, или не содержащим фенол, как описано в WO 2008/089849. Связывающий агент, в целом, присутствует в питательном субстрате из минеральной ваты в количестве от 0,1 до 10% на основе субстрата, обычно от 0,5 до 6%, наиболее предпочтительно от 1,5 до 5%. В случае, когда сам связывающий агент является гидрофильным, смачивающий агент обычно не применяют, но в случаях, когда связывающий агент не является гидрофильным, питательный субстрат на основе минеральной ваты предпочтительно также включает смачивающий агент. Он может быть обычным смачивающим агентом, таким как неионогенное поверхностно-активное вещество. Альтернативно он может быть ионогенным поверхностно-активным веществом, предпочтительно анионогенным поверхностно-активным веществом. Например, он может быть любым из ионогенных поверхностноактивных веществ, описанных в нашей публикации WO 2008/009467. Смачивающий агент присутствует в питательном субстрате в количестве предпочтительно от 0,1 до 3 мас.% на основе питательного субстрата, более предпочтительно от 0,05 до 1%, в частности от 0,075 до 0,5%. Предпочтительно количество смачивающего вещества на основе массы связывающего агента (сухое вещество) находится в диапазоне от 0,01 до 5 мас.%, предпочтительно от 0,5 до 4 мас.%. Питательный субстрат на основе минеральной ваты может содержать другие типы обычных добавок в дополнение к связывающему агенту и смачивающим агентам, например соли, такие как сульфат аммония, и ускорители адгезии, такие как силаны. Предпочтительно волокна располагаются преимущественно в вертикальном направлении. Это дает преимущество в том, что позволяет лучший рост для корня, чем другие ориентации, и позволяет создавать надежный субстрат, который полезен во время пересадки для следующей стадии. Продукт питательного субстрата на основе минеральной ваты может иметь габариты, обыкновенные для такого типа продукта, который известен как пробка. Таким образом, он может иметь высоту от 20 до 35 мм, часто от 25 до 28 мм и длину и ширину в диапазоне от 15 до 25 мм, часто приблизительно 20 мм. В этом случае субстрат является часто, по существу, цилиндрическим с лобовыми поверхностями цилиндра, образующими верхнюю и нижнюю поверхности питательного субстрата. В другом варианте осуществления высота составляет от 30 до 50 мм, часто приблизительно 40 мм и длина и ширина находятся в диапазоне 20-40 мм, часто приблизительно 30 мм. Питательный субстрат в этом случае часто имеет кубовидную форму. В этом первом случае объем питательного субстрата часто составляет не более 50 см 3, предпочтительно не более 40 см 3. Альтернативно питательный субстрат может иметь такой тип, который описан для первого питательного субстрата на основе связной минеральной ваты в нашей публикации WO 2010/003677. В этом втором случае объем продукта питательного субстрата составляет наиболее предпочтительно от 10 до 40 см 3. Высотой является вертикальная высота питательного субстрата при таком его расположении, как предназначено для применения, и, таким образом, представляет собой расстояние между верхней поверхностью и нижней поверхностью. В целом, питательный субстрат может иметь любую соответствующую форму, включая цилиндрическую, кубовидную и кубическую. В целом, объем продукта питательного субстрата составляет в диапазоне от 5 до 150 см 3 и предпочтительно не более 100 см 3, более предпочтительно не более 80 см 3, в частности не более 75 см 3, наиболее предпочтительно не более 70 см 3. Минимальный интервал между верхними и нижними поверхностями предпочтительно составляет менее 50 мм, более предпочтительно менее 40 мм и, в частности, менее 30 мм. Один продукт питательного субстрата на основе минеральной ваты, как правило, содержит один канал. Альтернативно, может быть предоставлен продукт, который содержит множество каналов, как правило, по существу, одинаковой формы. Продукт такого вида может быть применен для проращивания множества семян. Альтернативно, может быть предоставлен продукт, который представляет собой множество связанных между собой продуктов питательного субстрата на основе минеральной ваты по настоящему изобретению, связанных, например, канавками так, чтобы была возможность отделить один или более продуктов питательного субстрата, каждый из которых содержит один канал, либо вручную,либо при помощи некоторого рода лезвия или другого подходящего инструмента. В этом случае каждый продукт питательного субстрата также может содержать семенную лунку или вырез, как рассмотрено дополнительно ниже. Другой формой продукта является блок питательных субстратов на основе минеральной ваты согласно настоящему изобретению, связанный посредством пленки или листа, протягивающихся через весь блок и связанных с верхними поверхностями продуктов питательного субстрата. Пленка или лист могут быть сделаны из любого соответствующего материала, включая полимерные материалы, такие как разлагаемая микроорганизмами пластмасса, но бумага предпочтительна. Покровный лист должен быть выбран так, чтобы он не препятствовал продукту питательного субстрата впитывать воду во время начального увлажнения. Он может быть непроницаемым или пористым, при условии, что поры имеют диаметр меньше ширины семени. Обычно пленку или лист присоединяют к верхним поверхностям продуктов питательного субстрата при помощи адгезивов. При необходимости, покровный лист может быть просто стянут с пробок. Бумага в качестве покровного листа имеет преимущество, поскольку она распадается при увлажнении и, таким образом, нет необходимости в стадии активного удаления. В предпочтительном варианте осуществления этого блока ширина каждого канала в его самой узкой части меньше или равна (предпочтительно меньше) ширине семени, и в каждый канал помещается семя. Покровные пленка или лист могут защищать и содержать семя в пределах каждого продукта питательного субстрата. Одним благоприятным эффектом такого блока является то, что он может быть предоставлен сеятелю в сухой форме, но уже наполненный семенами так, чтобы сеятелю не пришлось проводить времязатратную процедуру внесения семян в продукты питательного субстрата. Сеятелю необходимо только выполнить стадию увлажнения, чтобы начать выращивание. Кроме того, покровные лист или пленка соединяют продукты питательного субстрата, позволяя сеятелю обходиться без лотка или другого носителя. В некоторых случаях может быть предпочтительно, чтобы блок имел второй слой пленки или листа(того же самого типа или другого типа, вдобавок к тому, который предоставлен в качестве покровного слоя) вдоль нижних поверхностей продуктов питательного субстрата. В таком случае, в частности, выгодно, чтобы питательные субстраты уже содержали химические вещества, ускоряющие рост, такие как гормоны, и/или пестициды, и/или удобрение, и/или корневой стимулятор. Альтернативно или дополнительно, другие ускоряющие рост вещества могут быть включены вместе с семенем, например, в виде отдельной таблетки, расположенной под покровным листом вместе с семенем. Такой блок может быть получен следующим образом: 1. Получение материала питательного субстрата в связной форме. 2. Формирование материала питательного субстрата в форму продукта с необходимыми габаритами. 3. Формирование семенной лунки на верхней поверхности. 4. Формирование канала, например, путем продавливания или сверления. 5. Размещение семени в каждой семенной лунке. 6. При необходимости, вермикулит может быть помещен после размещения семени. 7. Размещение покровного листа на блоке и приклеивание его к верхним поверхностям питательных субстратов. Канал имеет направление от нижней к верхней поверхности и поэтому находится существенно в вертикальном направлении в конфигурации, предполагаемой для применения. Канал простирается по меньшей мере на 50% интервала между верхней поверхностью и нижней поверхностью и предпочтительно по меньшей мере на 60%, в частности по меньшей мере на 70%, предпочтительно канал простирается от нижней поверхности до верхней поверхности и является открытым с обоих концов так, чтобы он представляет собой сквозное отверстие. В целом, канал располагают существенно центрально в пределах продукта. Его конфигурация предпочтительно такова, что стороны канала существенно параллельны, и канал является, в целом, цилиндрическим. Альтернативно, он может быть коническим, как правило, с открытым основанием конуса,располагающимся на нижней поверхности. Канал предпочтительно имеет объем в диапазоне от 0,5 до 15% общего объема продукта питатель-4 022326 ного субстрата, в частности в диапазоне от 1 до 8% общего объема. Когда канал представляет собой сквозное отверстие, важно, чтобы его минимальная ширина (т.е. ширина в его самой узкой части) была такой, чтобы канал препятствовал проваливанию семян вглубь питательного субстрата, но не составляла более 5 мм, в частности не более 4 мм. В целом, она составляет по меньшей мере 1 мм и предпочтительно по меньшей мере 2 мм, что позволяет семени удерживаться в верхней части канала у верхней поверхности. Предпочтительно минимальная ширина канала составляет приблизительно 3 мм. Ширина канала у его верхнего края может быть больше, чем ширина у его нижнего края. Это может обеспечить гибкость при работе с семенами разной ширины. Альтернативно, ширина канала у его нижнего края может быть больше, чем ширина у его верхнего края. Когда канал является сквозным отверстием, это позволяет каналу максимизировать поставку кислорода к семени. Предпочтительно нижняя поверхность питательного субстрата является существенно плоской, так,чтобы он мог стоять на плоской поверхности во время осуществления способа выращивания. На верхней поверхности предпочтительно имеется отверстие (семенная лунка), в которое может быть помещено семя и которое предпочтительно ведет к верхнему выходу канала в случае, когда он представляет собой сквозное отверстие. Отверстие может быть, по существу, цилиндрическим, но предпочтительно является, по существу, коническим или имеет форму усеченного конуса. Размещение семени в питательном субстрате во время применения важно. В типах продукта, известных как пробка, традиционным является включение семенной лунки, в которую может быть помещено семя. Эта семенная лунка может быть небольшим отверстием в центре на верхней поверхности продукта. Альтернативно, это может быть большая семенная лунка, сделанная в виде воронки, которую вырезают из большей части или всей верхней поверхности продукта. Также можно объединять эти два варианта путем включения конического выреза на верхней поверхности и дополнительного меньшего выреза в центральной точке образованной воронки, в которое может быть помещено семя. Включение семенной лунки и правильное размещение семени в пределах семенной лунки во время применения весьма предпочтительно для того, чтобы предотвратить выпрыгивание семян с поверхности продукта во время размещения (что, конечно, снижает скорость прорастания). Также предпочтительно,чтобы семена размещали центрально на верхней поверхности продукта питательного субстрата. В случае, когда канал является сквозным отверстием, возможно, но не обязательно включать семенную лунку в верхнюю поверхность, поскольку семя может быть помещено в пределах верхнего выхода канала. Дополнительно, для того чтобы гарантировать точное размещение семени, также может быть желательно включение как выреза, который совпадает с выходом канала на верхней поверхности пробки, так и конического выреза на верхней поверхности продукта, в то время как канал открывается на верхнюю поверхность через вершину воронки. Средняя плотность продукта, в целом, составляет в диапазоне от 60 до 100 кг/м 3, предпочтительно от 70 до 85 кг/м 3, предпочтительно более 55 кг/м 3, предпочтительно не более 95 кг/м 3, предпочтительно не более 90 кг/м 3. Средняя плотность продукта целиком составляет предпочтительно по меньшей мере 55 кг/м 3, предпочтительно по меньшей мере 60 кг/м 3, предпочтительно по меньшей мере 70 кг/м 3, чтобы позволить механическую обработку продукта сеятелем с минимальной потерей для поврежденных продуктов. Средняя плотность продукта целиком составляет предпочтительно менее 100 кг/м 3, предпочтительно менее 95 кг/м 3, предпочтительно менее 90 кг/м 3, предпочтительно менее 85 кг/м 3, чтобы позволить корням растения проникать сквозь продукт. В предпочтительных вариантах осуществления имеется окружающая канал область с более высокой плотностью, чем в остальной части продукта питательного субстрата. Эта область предпочтительно простирается по меньшей мере на 0,5 мм, предпочтительно по меньшей мере на 1 мм от поверхности канала, но, в целом, не более чем на 2 мм. Плотность этой уплотненной области предпочтительно составляет по меньшей мере на 5%, более предпочтительно по меньшей мере на 10% больше, чем средняя плотность продукта целиком. Наиболее предпочтительное превышение этой плотности над средней плотностью продукта целиком находится в диапазоне от 10 до 15%. Эта специфическая особенность способствует улучшению водоснабжения непосредственно семени в вариантах осуществления, где канал простирается до верхней поверхности. Считается, что это происходит благодаря тому, что семя находится в контакте с областью более высокой плотности, которая может иметь большее содержание воды, чем остальная часть питательного субстрата, не вызывая насыщение остальной части питательного субстрата. Продукт питательного субстрата по первому аспекту настоящего изобретения предполагается для применения в способе проращивания. Это осуществляется так, как определено выше, в связи со вторым аспектом настоящего изобретения. Согласно этому способу питательный субстрат предпочтительно увлажняют путем замачивания или при помощи линий увлажнения (или любым другим традиционным способом увлажнения), после чего семя помещают в питательный субстрат. Размещение семени может быть выполнено обычным способом и в случае, когда канал представляет собой сквозное отверстие, простирающееся от нижней до верхней поверхности, оно может быть выполнено способом по третьему аспекту настоящего изобретения, как описано выше. В этом способе серию продуктов помещают в блок, обычно удерживаемый своего рода прессформой, которая может, например, быть сделана из каменной ваты. Они могут быть также помещены в лоток. Это система может затем быть связана со всасывающим устройством, которое втягивает воздух и семена в верхнюю часть сквозного отверстия у каждого продукта. После того как семя размещено, оно может быть традиционно покрыто вермикулитом. Этот вариант осуществления, в частности, полезен, когда получают блок продуктов питательного субстрата, который скреплен пленкой или листом. В таком случае вермикулит не нужен и предпочтительно не применяется. Затем семени позволяют укорениться и расти стандартным образом, как правило, в течение по меньшей мере 2 дней, часто в течение по меньшей мере 8 дней и в зависимости от типа растения по меньшей мере 10 дней и в некоторых случаях по меньшей мере 14 или по меньшей мере 16 дней. В случае использования всходов для пересадки корневище берут через 16 дней и пересаживают. Пересаженное растение затем выращивают в течение дополнительных 22-30 дней для получения растения, готового к следующей стадии роста. Способ проращивания может быть как традиционным, так и таким, как описано в нашей публикации WO 2010/003677. После стадии проращивания полученный всход может быть перемещен в питательном субстрате на основе минеральной ваты в дополнительный питательный субстрат, чтобы позволить дополнительный рост до итогового растения традиционным способом. Растение может быть любого типа, традиционно выращиваемого из семени, включая томат, огурец,сладкий перец и баклажан. В способе по второму аспекту настоящего изобретения продукт питательного субстрата на основе минеральной ваты может иметь любую из предпочтительных особенностей, рассмотренных выше в связи с продуктом по первому аспекту настоящего изобретения. Конкретное преимущество способа проращивания по настоящему изобретению состоит в том, что он приводит к улучшенному распределению корней у потенциального всхода. Соответственно, настоящее изобретение также описывает применение продукта по первому аспекту настоящего изобретения в способе проращивания по меньшей мере 10 семян для улучшения распределения корней, в частности для получения более компактной корневой системы, особенно, по сравнению со стандартными питательными субстратами на основе минеральной ваты для проращивания, которые не содержат канал. Дополнительное преимущество способа проращивания по настоящему изобретению состоит в том,что он приводит к увеличению массы корня и увеличению количества корневых отпрысков у всходов. Соответственно, настоящее изобретение также описывает применение продукта по первому аспекту настоящего изобретения в способе проращивания по меньшей мере 10 семян для увеличения массы образующегося корня, особенно, по сравнению со стандартным питательным субстратом на основе минеральной ваты для проращивания, который не содержит канал. Продукт по первому аспекту настоящего изобретения может быть получен любым удобным образом. В целом, при получении продукта без канала продукт получают с применением любых средств, известных для получения питательного субстрата такого типа, который применяют для проращивания. Канал может быть сформирован любыми подходящими средствами, например сверлением или измельчением (или комбинацией обоих). Однако авторы изобретения считают, что особенно желательные результаты достигаются тогда, когда канал создают путем продавливания, а именно способом, который не приводит к удалению материала из продукта, но вместо этого вытесняет материал, приводя к увеличению плотности материала, окружающего канал. Таким образом, предпочтительным способом получения продукта по первому аспекту настоящего изобретения является способ, описанный в четвертом аспекте настоящего изобретения. Согласно этому способу предоставляется связная масса минеральной ваты, обладающая соответствующими характеристиками для применения в качестве продукта питательного субстрата, и необходимый канал создают в связной массе путем продавливания. Формирование канала путем продавливания (а не какими-либо другими средствами, такими как вырезание или сверление, которые удаляют материал из связной массы минеральных волокон) имеет эффект сжимания минеральной ваты у поверхности канала и увеличения ее плотности. Авторы изобретения полагают, что это приводит к образованию структуры,которая гарантирует, что соответствующее количество воды всегда направляется к поверхности канала и,следовательно, близко к семени, которое находится в контакте с поверхностью канала у верхней поверхности продукта питательного субстрата. Инструмент для продавливания, как правило, содержит заостренный конец и может иметь разные формы, например веретеноподобную. Инструмент для продавливания может, например, иметь ширину,соответствующую ширине желаемого канала. При создании канала в продукте питательного субстрата инструмент для продавливания вдавливается в соответствующую поверхность продукта питательного субстрата и, таким образом, вытесняет минеральную вату вовне. Таким образом, вытесненный материал создает более высокую плотность в продукте питательного субстрата, окружающем семенную лунку,чем в остальной части продукта питательного субстрата. В пятом аспекте настоящего изобретения продукт питательного субстрата может быть получен альтернативным предпочтительным способом, в котором минеральную волоконную нить получают и накручивают на веретено соответствующего размера. После снятия с веретена создают продукт, содержащий сквозное отверстие. В этом способе предпочтительно нить минеральной ваты содержит связывающий агент в неотвержденной форме, а конечный продукт является отвержденным, в целом, в сушильном шкафу после наматывания и снятия с веретена. Настоящее изобретение будет далее проиллюстрировано со ссылкой на чертежи. Далее в настоящем описании представлены чертежи, со ссылкой на которые дополнительно проиллюстрированы продукт из минеральной ваты и способ его получения согласно настоящему изобретению. Фиг. 1 представляет собой схематическое поперечное сечение продукта из минеральной ваты,снабженного сквозным отверстием; фиг. 2 представляет собой схематическое поперечное сечение продукта из минеральной ваты с каналом и семенной лункой на верхней поверхности продукта; фиг. 3 представляет собой схематическое поперечное сечение альтернативного варианта осуществления продукта из минеральной ваты с каналом и семенной лункой на верхней поверхности; фиг. 4 представляет собой схематическое поперечное сечение второго альтернативного варианта осуществления продукта из минеральной ваты с каналом и семенной лункой на верхней поверхности; фиг. 5 представляет собой схематический вид в перспективе блока продуктов питательного субстрата; фиг. 6 представляет собой схематическое поперечное сечение блока продуктов питательного субстрата, содержащих семена; фиг. 7 представляет собой схематическое поперечное сечение продукта питательного субстрата и инструментов для создания отверстия и спрессованной зоны X; фиг. 8-13 представляют собой фотографии продукта, иллюстрирующие рост растения и развитие корней; фиг. 14 и 15 показывают соотношение корень/корневые отростки и массу свежих корней всходов сладкого перца в сравнительных тестах стандартных продуктов и продуктов по настоящему изобретению. Фиг. 1 показывает поперечный срез продукта питательного субстрата 1, содержащего канал 2, который в этом случае представляет собой сквозное отверстие, верхнюю поверхность 4 и нижнюю поверхность 5. Канал размещен существенно центрально в пределах существенно цилиндрического продукта. Семя 3 размещено в верхнем выходе сквозного отверстия 2, которое открывается на верхнюю поверхность продукта 1. Фиг. 2 показывает другой вариант осуществления питательного субстрата 1, в котором канал 2 простирается от нижней поверхности 5 до верхней поверхности 4, но не является открытым с верхней поверхности 4. В этом случае на верхней поверхности 4 есть небольшой существенно конический вырез 6(семенная лунка), в котором размещено семя 3. В другом варианте осуществления, как показано на фиг. 3, общая структура продукта 1 является, по существу, такой же, как на фиг. 2, за исключением того, что вырез 7 является большим существенно коническим вырезом с существенно центрально размещенной в пределах существенно цилиндрического продукта центральной точкой воронки. Семя 3 размещено в точке 8 воронки. В дополнительном варианте осуществления, показанном на фиг. 4, верхняя поверхность 4 является,по существу, такой же, как на фиг. 2, содержащей небольшой конический вырез 6, в котором размещено семя 3. Канал 2 образован по-другому и имеет форму усеченного конуса. Конечно, возможно объединить, например, форму сквозного отверстия канала, показанного на фиг. 1, с небольшим коническим вырезом 6, показанным на фиг. 2, в этом случае канал 2 будет открываться в точке выреза 6. Также возможно объединить такой канал в виде сквозного отверстия 2 с большой формой выреза 7, в этом случае выход канала будет находиться в точке 8 конического выреза. Точно так же возможно объединить канал в форме усеченного конуса 2, показанный на фиг. 4, с любой из форм на верхней поверхности, показанной на фиг. 3. Эти варианты осуществления, проиллюстрированные на фиг. 1-4, приводят к тому, что производители получают соответствующий высокий уровень кислорода для семени, даже при частом поливе, не вызывая затапливание питательного субстрата. Улучшенный водно-кислородный баланс связан с присутствием канала в продукте. Фиг. 5 иллюстрирует продукт, который представляет собой скрепленный блок продуктов питательного субстрата 1. В этом случае, они сделаны как составной блок, образованный из минеральной ваты. На этом чертеже не проиллюстрированы каналы. Когда требуется применение продуктов 1, они могут быть отделены от блока вдоль пунктирных линий 9. Фиг. 6 показывает поперечное сечение блока из отдельных продуктов питательного субстрата 1,каждый из которых содержит канал в форме сквозного отверстия 2, который открывается на верхней поверхности 4 продукта в небольшой конический вырез 6, в котором размещено семя 3. Продукт 1 образован не как единое целое, а скреплен листом 10, который присоединен к верхним поверхностям 4 продукта 1 с применением антиадгезива. Предпочтительно лист сделан из бумаги. Формирование продукта в виде блока имеет преимущество в том, что он может быть предоставлен сеятелю в сухой форме, но уже наполненным семенами так, чтобы сеятель не должен был проводить времязатратную процедуру внесения семян в продукты питательного субстрата. Сеятелю необходимо провести только стадию увлажнения, чтобы начать осуществлять способ проращивания. Кроме того, покровный лист или пленка скрепляют продукты питательного субстрата, позволяя сеятелю обходиться без лотка или другого носителя. Фиг. 7 иллюстрирует инструменты для создания продукта по настоящему изобретению путем продавливания. В этом случае, канал 2 создают посредством продавливающего шипа 11, имеющего острый конец 12, который вдавливается в нижнюю поверхность 5 продукта, чтобы сформировать канал 2, как показано. Вследствие того что материал не удаляется во время этой стадии продавливания, а только вытесняется вовне, образуется область спрессованной минеральной ваты у поверхности канала. Она показана в виде заштрихованной области X. Благоприятный эффект этого варианта осуществления состоит в том, что он приводит к образованию структуры, которая гарантирует, что соответствующее количество воды всегда будет направлено к поверхности канала и, следовательно, близко к семени, которое находится в контакте с поверхностью канала у верхней поверхности продукта питательного субстрата. Фиг. 8-15 иллюстрируют полезные результаты настоящего изобретения. Все примененные продукты являются субстратами из минеральной ваты с фенол-мочевино-формальдегидным связывающим агентом и неионогенным поверхностно-активным веществом в качестве смачивающего агента. Каждая из фиг. 8 и 9 показывает контраст между корневыми системами, образованными всходами,выращенными в продуктах по настоящему изобретению (справа на фотографиях), в сравнении со стандартными продуктами, которые не содержат канал. Продукты по настоящему изобретению в этом случае идентичны стандартным продуктам, но содержат сквозное отверстие в качестве канала. Можно видеть,что у набора всходов справа корневые системы более компактны. Иллюстрации 10 и 11 сравнивают два набора всходов, выращенных в одних и тех же условиях, в этом случае стремились к 50%-омусодержанию воды в питательном субстрате. Фиг. 10 показывает результаты в продукте, который не содержит канал. Фиг. 11 показывает результаты для идентичного продукта, но содержащего сквозное отверстие. На фиг. 11 ясно видно, что корни толще, а масса корня больше. Фиг. 12 и 13 показывают схожий контраст, на этот раз для условий, когда содержание воды устанавливали в пределах 70%. Фиг. 12 показывает корневые системы в продуктах, которые имеют стандартную форму, и фиг. 13 показывает результаты в продуктах, которые идентичны, за исключением того, что они содержат сквозное отверстие. Фиг. 14 и 15 сравнивают корневые системы, образованные всходами сладкого перца, выращенными в продуктах по настоящему изобретению, со стандартными продуктами, которые идентичны, за исключением того, что они не содержат канал. Эти всходы выращивали в условиях зимы со стандартной ирригационной системой. Освещение устанавливали на зимний энергетический уровень, и температура составляла 20-22C. Фиг. 14 показывает, что соотношение корень/корневые отростки у всходов, выращенных в продукте по настоящему изобретению, выше по сравнению с таковым у стандартных продуктов,которые не содержат канал. Фиг. 15 показывает, что масса свежих корней у всходов, выращенных в продукте по настоящему изобретению, выше по сравнению с таковой у стандартных продуктов, которые не содержат канал. Это показывает, что всходы, выращенные в продуктах по настоящему изобретению, развивают свои корневые системы лучше, чем в стандартных продуктах, которые не содержат канал. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Питательный субстрат для семян, образованный из минеральной ваты, представляющий собой блок, содержащий две противоположные, верхнюю и нижнюю, поверхности и канал, открытый с нижней поверхности и простирающийся от нижней поверхности по меньшей мере на 50% высоты продукта питательного субстрата, и где объем продукта питательного субстрата составляет не более 150 см 3. 2. Субстрат по п.1, в котором канал является открытым с верхней поверхности. 3. Субстрат по п.2, в котором канал имеет ширину в своей самой узкой части не более 3 мм. 4. Субстрат согласно любому предыдущему пункту, в котором плотность минеральной ваты, непосредственно окружающей канал, больше, чем плотность остальной части минеральной ваты, образующей продукт питательного субстрата. 5. Субстрат согласно любому предыдущему пункту, в котором минеральная вата имеет среднюю общую плотность от 60 до 100 кг/м 3. 6. Субстрат согласно любому предыдущему пункту, имеющий на верхней поверхности центрально расположенную семенную лунку, в котором семенная лунка совпадает с выходом канала на верхнюю поверхность. 7. Способ проращивания семян, включающий предоставление субстрата, описанного в п.1, размещение семени на верхней поверхности. 8. Способ по п.7, в котором используют субстрат по п.2 и семя помещают в пределах канала на верхней поверхности субстрата. 9. Способ по п.7 или 8, в котором используют субстрат по пп.2-6. 10. Способ размещения семени для роста в питательном субстрате, заключающийся в размещении семени на верхней поверхности питательного субстрата по п.2 и приложении вакуума к нижней поверхности продукта питательного субстрата, чтобы втянуть семя в канал. 11. Способ получения питательного субстрата, описанного в п.1, включающий предоставление связной массы минеральной ваты, имеющей объем не более 150 см 3, в виде блока с верхней и нижней поверхностями и формирование путем продавливания канала в массе минеральной ваты, простирающегося от нижней поверхности по меньшей мере на 50% высоты массы минеральной ваты. 12. Способ получения питательного субстрата по п.2 путем наматывания нити минеральной ваты на веретено и закрепление намотанной нити. 13. Способ по п.12, в котором нить минеральной ваты содержит неотвержденный связывающий агент, и способ дополнительно включает отвердевание связывающего агента после завершения наматывания и снятия намотанного продукта с веретена.

МПК / Метки

МПК: A01G 31/00

Метки: субстрат, получения, питательный, способ, семян, проращивания

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/14-22326-pitatelnyjj-substrat-dlya-semyan-sposob-ego-polucheniya-sposob-prorashhivaniya-semyan.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Питательный субстрат для семян, способ его получения, способ проращивания семян</a>

Похожие патенты