Способ выращивания растений

Способ выращивания растений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к связному субстратному ростовому продукту, способу размножения семян или саженцев, способу выращивания растений и способу получения субстратного ростового продукта.

Хорошо известно коммерческое выращивание растений вне помещения в почве, например в поле. Растениевод меньше регулирует прорастание семян и развитие растений, которые выращивают вне помещения, чем прорастание семян и развитие растений, которое происходит в теплице. Профессиональный растениевод или фермер осуществляет значительно меньшее регулирование орошения и света во внешней окружающей среде, и, вследствие этого, семена могут прорастать и размножаться с различными скоростями. Это затрудняет растениеводу одновременное доведение всего своего урожая до уборки, так как растения не растут единообразным образом.

Известно развитие семян или саженцев в одном месте и пересаживание саженцев куда-то еще в другое место для дальнейшего выращивания с целью получения урожая. В данной области техники хорошо известны субстратные ростовые продукты, образованные из искусственных стекловидных волокон. Известно развитие семян и саженцев и выращивание растений на MMVF ростовых субстратах. Например, WO 2012/001130A1 раскрывает MMVF ростовой субстрат с расположенными напротив верхней и нижней поверхностями и семенной лункой, продолжающейся от верхней поверхности в направлении нижней поверхности, при этом объем ростового субстрата составляет не более чем 150 см³, и при этом семенное ложе имеет ширину, равную по меньшей мере 5 мм. Данный документ описывает использование MMVF ростовых субстратов для размножения семян. Отсутствует предложение использования подобных MMVF ростовых субстратов для пересаживания саженцев в землю.

Относительная капиллярность почвы и MMVF ростовых субстратов означает, что, когда MMVF ростовые субстраты находятся в контакте с почвой, например, когда MMVF ростовые субстраты, содержащие семена или саженцы, помещены в почву, вода стремиться стекать из MMVF ростового субстрата в почву. Это означает, что количество воды, доступной для семян или саженцев в ростовом субстрате, значительно уменьшается. Необходимо будет насыщать почву водой для того, чтобы обеспечить возможность MMVF субстрату впитывать воду из почвы. Когда развитие происходит во внешней окружающей среде, например в поле, вода легко стекает из почвы в горизонт грунтовых вод. Это означает, что будет необходим очень большой уровень орошения для того, чтобы насытить почву и предоставить MMVF ростовому субстрату возможность забирать воду из почвы. По причинам защиты окружающей среды нежелательна необходимость использования количества воды, которое будет необходимо для достижения данного уровня орошения. Кроме того, непрактично насыщать землю водой для того, чтобы достигать цели доступной воды для семян или саженцев в MMVF субстрате.

Альтернативой высоким уровням полива является то, что семена и саженцы не имеют достаточной воды, доступной из MMVF субстрата для оптимального роста. Саженец должен отрастить корни через MMVF субстрат в почву для достижения доступной воды. Это означает, что саженец имеет период нестандартного роста перед тем, как его корни достигают почвы. Это вызывает отклонения при выращивании саженцев в растения, что означает, что трудно достигать единообразного роста по всему полю. Вследствие этого, общепринятые MMVF ростовые субстраты являются неподходящим ростовым субстратом для пересаживания саженцев в землю.

Известно использование материалов для поддержания снабжения растений водой в почве. Например US2009/0145025 раскрывает использование субстрата, такого как песок, покрытого гидрофильным полимером, поблизости от корневой системы растения. Цель этого состоит в обеспечении ослабления стресса растений от обезвоживания между поливами по мере того, как растение растет. Требуется большое количество покрытого субстрата для снабжения растения достаточным количеством воды для уменьшения стресса от обезвоживания между поливами. В коммерческой практике нежелательно заменять данное количество почвы покрытым субстратом. Кроме того, необходимо много времени, чтобы применять подобный субстрат поблизости от корневой системы растений и трудно достигать единообразия применения субстрата. Это затрудняет растениеводу одновременное доведение всего своего урожая до уборки, так как растения растут не единообразным образом.

US4241537 описывает гелевое грунтовое ядро в виде монолитного, поперечно-сшитого, гидрофильного полиуретанового геля. Гель может быть армирован волокнами, например, древесными, углеродными, стеклянными, полиолефиновыми, полиэфирными, полиамидными, целлюлозными и поливинилспиртовыми волокнами, волокнами из минеральной ваты и металлическими волокнами. Трудно пересаживать саженцы в подобных гелевых ядрах по причине того, что ядра легко повреждаются вследствие своей низкой плотности. Это особенно затрудняет их пересаживание машиной, так как повреждение гелевых ядер приводит к поврежденным саженцам. Это означает, что трудно достигать равномерного размножения саженцев в данных гелевых ядрах. Кроме того, трудно достигать хорошего распределения питательных веществ в гелевых ядрах, так как отсутствует свободное протекание через гель. Это может заставлять корни двигаться в направлении зон с более высоким уровнем питательных веществ, результатом чего является недостаточно оптимальная корневая сеть.

US3973355 раскрывает пенопластовый блок, имеющий вставку из гидрофильной матрицы для выращивания растений. Ростовая матрица представляет собой смесь из высушенного, загущенного гранулированного материала для выращивания растений, которая может содержать волокнистый материал, такой как асбест, волокно стекловаты, древесное волокно или мох сфагнум. Семена могут прорастать, и корни саженца могут расти через пенопластовый блок. Не раскрыто использование данных блоков в земле. Недостаток использования подобного пенопластового блока и пересаживания саженца в пенопластовом блоке в землю состоит в том, что если уровень воды в земле высокий, пенопластовый блок будет подниматься из земли, так как он может плавать в воде. Это означает, что саженцы не будут оставаться там, где они посажены. Кроме того, пенопластовые блоки не обладают на 100% открытой пористой структурой и, вследствие этого, количество воды, которое они могут поглощать, ограничено.

Существует потребность в способе регулирования развития семян и саженцев таким образом, чтобы вся сельскохозяйственная культура была готова к уборке в одно и то же время. Дополнительно существует потребность в ростовом субстрате, который подходит для развития семян или саженцев, который удерживает воду при помещении в контакт с землей. Кроме того, существует потребность в ростовом субстрате, который сохраняет воду, доступной для саженца, когда ростовой субстрат помещают в контакт с землей. Кроме того, существует потребность в ростовом субстрате, который обладает упругостью и механической прочностью, предоставляющей возможность пересадки саженца без повреждения. Дополнительно существует потребность в ростовом субстрате, который не будет плавать, если уровень воды в земле является высоким. Также необходимо предоставить такой продукт, который является экологически приемлемым и экономичным в терминах его получения. Представленное изобретение решает детально изложенные выше проблемы.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В первом аспекте изобретения предоставлен связный субстратный ростовой продукт для культивирования, образованный из искусственных стекловидных волокон (MMVF), при этом продукт имеет две расположенные напротив верхнюю и нижнюю поверхности и по меньшей мере одну полость, которая открыта на верхней поверхности и которая продолжается от верхней поверхности в направлении нижней поверхности, при этом в полости предоставлен сверхпоглощающий полимер.

Во втором аспекте изобретения предоставлен способ культивирования растений, включающий:

развитие семени посредством предоставления продукта по определению первого аспекта изобретения, размещения семени в полости, полива субстратного ростового продукта и обеспечения возможности прорастания и роста семени с образованием саженца;

пересаживание саженца посредством размещения субстратного ростового продукта в земле; и

полив субстратного ростового продукта и обеспечение возможности роста саженца и обеспечение возможности укоренения саженца в земле.

В третьем аспекте изобретения предоставлен способ культивирования растений, включающий:

предоставление продукта по определению первого аспекта изобретения, размещение саженца в полости, полив субстратного ростового продукта и обеспечение возможности роста саженца;

пересаживание саженца посредством размещения субстратного ростового продукта в земле; и

полив субстратного ростового продукта и обеспечение возможности роста саженца и обеспечение возможности укоренения саженца в земле.

В четвертом аспекте изобретения предоставлен способ получения субстратного ростового продукта по определению первого аспекта изобретения, при этом способ включает предоставление связной массы MMVF, имеющей расположенные напротив верхнюю и нижнюю поверхности, и образование в массе MMVF полости, продолжающейся от верхней поверхности в направлении нижней поверхности, и предоставление сверхпоглощающего полимера в полости.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

СУБСТРАТНЫЙ РОСТОВОЙ ПРОДУКТ

Представленное изобретение относится к связному субстратному ростовому продукту для культивирования, образованному из искусственных стекловидных волокон (MMVF), при этом продукт имеет две расположенные напротив верхнюю и нижнюю поверхности и по меньшей мере одну полость, которая открыта на верхней поверхности и которая продолжается от верхней поверхности в направлении нижней поверхности, при этом в полости предоставлен сверхпоглощающий полимер.

Субстратный ростовой продукт изобретения образован из MMVF. MMVF могут быть общепринятого типа, применяемого для формирования известных MMVF ростовых субстратов. Это может быть стекловата или шлаковата, но обычно это каменная вата. Каменная вата обычно имеет содержание оксида железа по меньшей мере 3% и содержание щелочноземельных металлов (оксида кальция и оксида магния) от 10 до 40%, наряду с другими обычными оксидами, составляющими минеральной ваты. Ими являются кремний; алюминий; щелочные металлы (оксид натрия и оксид калия), которые обычно присутствуют в небольших количествах; а также могут содержаться титан и другие незначительные оксиды. В целом, это могут быть любые типы искусственного стекловолокна, которые традиционно известны для изготовления ростовых субстратов.

Как общепринято, диаметр волокон часто находится в диапазоне 3-20 микрон, в частности 5-10 микрон.

Ростовой субстрат находится в виде связной массы. То есть ростовой субстрат в общем представляет собой связную матрицу искусственных стекловидных волокон, которая была получена как таковая, но также может быть образована посредством гранулирования большого куска минеральной ваты и консолидирования гранулированного материала.

MMVF ростовой субстрат обычно содержит связующее вещество, часто органическое связующее вещество, которое обычно является термоотверждаемым. Ростовым субстратом предпочтительно является связная матрица MMVF, связанная посредством отвержденного связующего вещества. Связующим веществом может быть органическое гидрофобное связующее вещество, а в частности это может быть общепринятое термоотверждаемое (термоактивное), гидрофобное связующее вещество, относящееся к типу, который используется в течение многих лет в MMVF ростовых субстратах (и других основанных на MMVF продуктах). Его преимуществом является удобство и экономичность. Таким образом, связующим веществом предпочтительно является фенолформальдегидная смола или мочевиноформальдегидная смола, в частности фенолмочевиноформальдегидная (PUF) смола.

Само связующее вещество может быть гидрофильным. Гидрофильное связующее вещество не требует использования смачивающего агента. Тем не менее, смачивающий агент может быть использован для увеличения гидрофильности гидрофильного связующего вещества аналогичным образом с его действием в комбинации с гидрофобным связующим веществом. Это означает, что MMVF субстрат будет поглощать более высокий объем воды, чем если бы смачивающий агент не присутствовал. Может быть использовано любое гидрофильное связующее вещество, например связующее вещество, раскрытое в WO2012/028650.

В случае когда само связующее вещество является гидрофильным, смачивающий агент обычно не используют. Когда связующее вещество является гидрофобным, для того, чтобы обеспечить, чтобы субстрат был гидрофильным, в MMVF субстрате дополнительно содержится смачивающий агент. Смачивающий агент будет увеличивать количество воды, которое может поглощать MMVF субстрат. Использование смачивающего агента в комбинации с гидрофобным связующим веществом приводит к гидрофильному MMVF субстрату. Смачивающим агентом может быть любой из смачивающих агентов, известных для использования в MMVF субстратах, которые используют в качестве ростовых субстратов. Например, это может быть неионный смачивающий агент, такой как Triton X-100 или Rewopal. Некоторые неионные смачивающие агенты с течением времени могут вымываться из MMVF субстрата. Вследствие этого, предпочтительно использовать ионный смачивающий агент, в частности анионный смачивающий агент, например линейный алкилбензенсульфонат. Он не вымывается из MMVF субстрата в такой же степени.

Уровни смачивающего агента предпочтительно находятся в диапазоне 0-5 мас. %, в расчете на массу MMVF субстрата, в частности в диапазоне 0,01-2 мас.%, в частности в диапазоне 0,05-0,5 мас. %.

MMVF ростовой субстрат может содержать другие типы общепринятых добавок в дополнение к связующему веществу и смачивающим агентам, например соли, такие как сульфат аммония, и усилители адгезии, такие как силаны.

Связующее вещество обычно присутствует в MMVF ростовом субстрате в количествах от 0,1-10 мас. % в расчете на субстрат, обычно 0,5-6 мас. %, наиболее предпочтительно 1,5-5 мас. %.

Средняя общая плотность MMVF предпочтительно составляет 50-140 кг/м³, например 65-120 кг/м³, более предпочтительно 80-100 кг/м³. Плотностью является средняя общая плотность MMVF как таковая, то есть плотность MMVF за исключением полости. Полость не берут в расчет при расчете плотности MMVF субстрата.

В предпочтительных вариантах осуществления имеется область, окружающая полость, которая имеет более высокую плотность, чем остальная часть субстратного ростового продукта. Данная область предпочтительно расположена по меньшей мере на 0,5 мм, предпочтительно по меньшей мере на 1 мм, от поверхности в полости, но обычно не более чем на 2 мм. Плотность данной уплотненной области предпочтительно составляет по меньшей мере 5%, более предпочтительно по меньшей мере 10%, больше чем средняя плотность продукта в целом. Наиболее предпочтительно она находится в диапазоне на 10-15% больше, чем средняя плотность продукта в целом. Преимущество области, окружающей полость, имеющей более высокую плотность, чем остальная часть субстратного ростового продукта, состоит в том, что содержание воды в области повышенной плотности будет выше, чем в остальной части MMVF субстрата. Это сохраняет воду в пределах части MMVF субстрата, сконцентрированного около полости.

MMVF могут быть изготовлены по любому из способов, известных квалифицированным специалистам в области техники для изготовления MMVF субстратных продуктов для выращивания. В общем, предоставляется минеральная загрузка, которую расплавляют в печи с образованием минерального расплава. Затем расплав формируют в волокна посредством центробежного волокнообразования, напр., с использованием вращающегося стакана или каскадного прядильного механизма с образованием облака волокон. Затем данные волокна собирают и консолидируют. На стадии волокнообразования обычно добавляют связующее вещество и необязательно смачивающий агент посредством распыления в облако образующихся волокон. Данные способы хорошо известны в данной области техники.

Субстратный ростовой продукт предпочтительно имеет объем в диапазоне 3-1500 см³, например 5-350 см³, предпочтительно 8-350 см³. Субстратный ростовой продукт может быть в виде продукта, традиционно известного как ядро, или в виде продукта традиционно известного как блок.

Субстратный ростовой продукт может иметь размеры, общепринятые для типа продукта, обычно известного как ядро. Таким образом, он может иметь высоту от 20 до 35 мм, часто 25-28 мм, и длину и ширину в диапазоне 15-25 мм, часто приблизительно 20 мм. В данном случае субстрат часто является по существу цилиндрическим, при этом торцевые поверхности цилиндра образуют верхние и нижние поверхности ростового субстрата.

Объем субстратного ростового продукта в виде ядра предпочтительно составляет не более чем 150 см³. В целом объем субстратного ростового продукта в виде ядра находится в диапазоне 3-150 см³ и предпочтительно не более чем 100 см³, более предпочтительно не более чем 80 см³, в частности не более чем 75 см³, наиболее предпочтительно не более чем 70 см³.

Минимальное расстояние между верхней и нижней поверхностями ядра предпочтительно составляет менее чем 60 мм, более предпочтительно менее чем 50 мм, и в частности менее чем 40 мм или менее.

Еще один вариант осуществления ядра имеет высоту от 30 до 50 мм, часто приблизительно 40 мм, а длину и ширину в диапазоне 20-40 мм, часто приблизительно 30 мм. Ростовой субстрат в данном случае часто имеет кубическую форму. В данном первом случае объем ростового субстрата часто составляет не более чем 50 см³, предпочтительно не более чем 40 см³.

В качестве альтернативы ростовой субстрат может относиться к типу ядра, описанному в качестве первого связного MMVF ростового субстрата в публикации авторов изобретения WO2010/003677. В данном случае объем субстратного ростового продукта наиболее предпочтительно находится в диапазоне до 10-40 см³.

Субстратный ростовой продукт может иметь размеры общепринятые для типа продукта, широко известного, как блок. Таким образом, он может иметь высоту от 5 до 20 см, часто 10-15 см, и длину и ширину в диапазоне 10-80 см, часто 30-50 см. В данном случае субстрат часто является по существу кубическим. Объем субстратного ростового продукта в виде блока предпочтительно находится в диапазоне 300-1500 см³.

Высотой является вертикальная высота ростового субстрата при расположении, которое предполагается при использовании, и таким образом расстояние между верхней поверхностью и нижней поверхностью. Верхней поверхностью является поверхность, которая обращена вверх, когда продукт расположен, как предполагается при использовании, а нижней поверхностью является поверхность, которая обращена вниз (и на которую продукт опирается), когда продукт расположен, как предполагается при использовании.

В целом, ростовой субстрат может иметь любую подходящую форму, в том числе цилиндрическую, кубовидную и кубическую. Обычно верхние и нижние поверхности являются по существу плоскими.

ПОЛОСТЬ

Полостью предпочтительно является глухое отверстие. Полость предпочтительно продолжается на 20-80% по высоте ростового субстрата, предпочтительно 30-75%, наиболее предпочтительно 50-70%. То есть глубина полости предпочтительно находится в диапазоне 20-80%, предпочтительно 30-75%, наиболее предпочтительно 50-70% высоты ростового субстрата. Если полость продолжается менее чем на 20% протяжения через ростовой субстрат, может быть недостаточно пространства для наличия достаточного сверхпоглощающего полимера для предоставления воды для семян или саженцев. Если полость продолжается больше чем на 80% протяжения через продукт, существует риск, что сверхпоглощающий полимер не будет оставаться внутри продукта и/или что механическая прочность продукта будет недостаточной.

В альтернативном варианте осуществления, полость может продолжаться на все расстояние по высоте субстратного ростового продукта, и таким образом быть открыта на нижней поверхности, а также на верхней поверхности. Преимущество полости, которая продолжается на всем протяжении по высоте субстратного ростового продукта, состоит в том, что корни саженца могут выходить непосредственно из субстратного ростового продукта. Когда полость продолжается на всем протяжении по высоте субстратного ростового продукта, сверхпоглощающий полимер может удерживаться в полости за счет варьирования площади поперечного сечения полости таким образом, что она является достаточно узкой на дне субстратного ростового продукта, чтобы предотвратить выпадение сверхпоглощающего полимера из полости.

Объем полости составляет предпочтительно 3-60% объема субстратного ростового продукта, предпочтительно 10-50%, предпочтительно 15-40%. Если объем полости составляет менее чем 3% объема продукта, существует риск, что пространство для полости будет недостаточным для содержания достаточного сверхпоглощающего полимера для предоставления подходящего количества воды, доступной в продукте, когда продукт находится в контакте с почвой. Если объем полости составляет более чем 50% объема продукта, существует риск, что продукт не будет обладать достаточной механической прочностью для предоставления возможности манипулирования с ним с помощью машины. Объемом субстратного ростового продукта является объем MMVF, который составлял бы продукт, если бы полость отсутствовала, т.е. если бы полость вместо этого была заполнена MMVF.

Открытый конец полости на верхней поверхности субстратного ростового продукта может иметь любую форму, например круглую, эллиптическую, квадратную, прямоугольную или любую другую форму. Для легкости изготовления, форма полости не ее верхнем конце предпочтительно является круглой.

Предпочтительно площадь поперечного сечения открытого конца полости на верхней поверхности субстратного ростового продукта составляет 10-80% площади поперечного сечения всей верхней поверхности субстратного ростового продукта, предпочтительно 20-50%. Площадь поперечного сечения всей верхней поверхности субстратного ростового продукта включает площадь поперечного сечения полости на верхней поверхности субстратного ростового продукта.

Полость может иметь по существу непрерывную площадь поперечного сечения по всей своей глубине. «По существу непрерывная» означает, что площадь поперечного сечения изменяется не более чем на 10%, предпочтительно не более чем на 5%, более предпочтительно не более чем на 2%. Преимущество полости, имеющей по существу непрерывную площадь поперечного сечения, состоит в том, что пространство, доступное для сверхпоглощающего полимера является единообразным. Полости подобной конфигурации также могут быть более простыми в изготовлении.

Еще одной предпочтительной конфигурацией для полости является обратно коническая или с обратным усеченным конусом.

Полость может иметь более узкую площадь поперечного сечения в верхней части субстратного ростового продукта и более широкую площадь поперечного сечения, в среднем, по всей остальной полости. Данное расположение означает, что уменьшается количество сверхпоглощающего полимера, подвергаемого воздействию внешней окружающей среды. Это означает, что, при использовании, меньше воды из сверхпоглощающего полимера теряется посредством испарения. Более широкая площадь поперечного сечения, в среднем по всей остальной полости, означает, что имеется больше пространства для сверхпоглощающего полимера и таким образом имеется больше воды, доступной для семян или саженцев.

Предпочтительно единственный субстратный ростовой продукт снабжен одной полостью. Преимущество данной компоновки состоит в том, что она обеспечивает возможность пересаживания отдельного саженца в землю в субстратном ростовом продукте и расположения таким образом, чтобы имелось достаточно пространства между саженцами для развития саженцев в растения.

В качестве альтернативы каждый субстратный ростовой продукт может иметь более чем одну полость, например от 2 до 100 полостей, предпочтительно 5-50 полостей, предпочтительно 10-30 полостей. Единственный продукт данного сорта может быть использован для развития множества семян. Преимущество наличия более чем одной полости в продукте состоит в том, что несколько саженцев можно пересаживать в землю за счет помещения в землю единственного ростового субстрата. Это снижает количество ростовых субстратов, которые растениеводу необходимо пересаживать.

В качестве альтернативы может быть предоставлен продукт, который представляет собой массив соединенных субстратных продуктов для выращивания изобретения, соединенных, например, желобками таким образом, чтобы имелась возможность отламывания одного ила более субстратных продуктов для выращивания, каждый из которых содержит единственную полость, либо вручную, либо используя какую-нибудь разновидность лезвия или другое подходящее оборудование.

СВЕРХПОГЛОЩАЮЩИЙ ПОЛИМЕР

Сверхпоглощающие полимеры, или SAP, являются гидрофильными материалами, которые могут поглощать текучую среду и удерживать ее под давлением без растворения в поглощаемой текучей среде. Используемые материалы хорошо известны. Обычно их все синтезируют одним или двумя способами. В первом водорастворимый полимер поперечно сшивают таким образом, чтобы он мог набухать между поперечными звеньями, но не растворяться. Во втором водорастворимый мономер совместно полимеризуют с водонерастворимым мономером в блоки. Самыми ранними сверхпоглощающими материалами были омыленные крахмаловые привитые полиакрилонитриловые сополимеры. Синтетические сверхпоглотители включают полиакриловую кислоту, полималеиновые ангидридвиниловые мономерные суперабсорбенты, графты крахмала и полиакриловой кислоты, полимеры на основе полиакрилонитрила, поперечно-сшитый полиакриламид, поперечно-сшитый сульфированный полистирол, поперечно-сшитый сополимер n-винилпирролидона или винилпирролидона и акриламида, и поливинилспиртовые суперабсорбенты. Данные полимеры в водной текучей среде поглощают в несколько раз больше своей собственной массы. Дополнительные сверхпоглощающие полимеры включают пропионатакриламид натрия, поли(винилпиридин), поли(этиленимин), полифосфаты, поли(этиленоксид), сополимер винилового спирта с акриламидом и сополимер винилового спирта с акрилатом акриловой кислоты.

Способность сверхпоглощающего полимера поглощать воду зависит от ионной концентрации воды. Сверхпоглощающий полимер будет обычно поглощать больше дистиллированной воды, чем недистиллированной воды. Предпочтительно сверхпоглощающие полимеры, использованные в представленном изобретении, набухают до объема от 2 до 10 кратного их сухого объема при полном гидратировании в дистиллированной воде, предпочтительно в 3-6 раз от своего сухого объема.

Выбор наиболее подходящего количества сверхпоглощающего полимера, которое должно быть предоставлено в полости субстратного ростового продукта представленного изобретения, зависит от того, предоставлен ли сверхпоглощающий полимер в сухой форме, гидратированной форме или частично гидратированной форме. Сверхпоглощающий полимер может быть предоставлен в полости в сухой форме, гидратированной форме или частично гидратированной форме. Когда SAP находится в сухой форме, он обычно предоставлен в виде гранул, которые обычно являются текучими, когда сухие. «Гидратированная форма» означает, что сверхпоглощающий полимер поглощает по меньшей мере 90% максимального количества воды, которое он способен удерживать. «Частично гидратированная форма» означает, что сверхпоглощающий полимер поглощает некоторое количество воды, но способен поглощать больше воды. «Сухая форма» означает, что SAP содержит менее чем 5 мас. % воды, предпочтительно менее чем 3 мас. % воды, предпочтительно менее чем 1 мас. % воды, предпочтительно не содержит воду.

Когда сверхпоглощающий полимер гидратирован, предпочтительно сверхпоглощающий полимер принимает 20-100% объема полости, более предпочтительно 30-95%, более предпочтительно 50-80%. Чем больше гидратирован сверхпоглощающий полимер, который имеется, тем больше воды доступно для семени или саженца. Предпочтительно, что когда гидратирован, сверхпоглощающий полимер не набухает сверх объема полости. Это должно гарантировать, чтобы семя или саженец не выталкивался из полости.

Объем гидратированного SAP, присутствующего в субстратном ростовом продукте, может быть равен количеству воды, присутствующей в ядре при давлении всасывания 2. Например, если 30% объема субстратного ростового продукта составляет SAP, это означает, что продукт содержит 30% воды. Предпочтительно 3-60% объема субстратного ростового продукта составляет гидратированный SAP, предпочтительно 10-50%, предпочтительно 15-40%. Это означает, что количество воды, становящееся доступным для семени или саженца, можно регулировать по количеству присутствующего гидратированного SAP.

Сухой SAP может увеличиваться в объеме от 2 до 10 раз, когда он гидратируется, предпочтительно сухой SAP увеличивает свой объем от 3-6 раз, когда он гидратируется. Вследствие этого, количество сухого необходимого SAP, может регулироваться на основании увеличения объема при набухании.

СПОСОБ РАЗВИТИЯ

Представленное изобретение предоставляет способ развития семян, включающий предоставление продукта, как описано выше, размещение семени в полости, полив субстратного ростового продукта и предоставление возможности прорастания и роста семени с образованием саженца.

Представленное изобретение предоставляет способ развития саженцев, включающий предоставление продукта, как описано выше, размещение саженца в полости, полив субстратного ростового продукта и предоставление возможности роста саженца.

Семя или саженец предпочтительно размещают на верхней части сверхпоглощающего полимера. Перед размещением семени или саженца, сверхпоглощающий полимер может быть в сухой форме, гидратированной форме или частично гидратированной форме.

Орошение может происходить посредством непосредственного орошения субстратного ростового продукта, то есть воду подают непосредственно в субстратный ростовой продукт, например, посредством капельницы, разбрызгивателя или другой оросительной системы. Величина необходимого орошения зависит от состояния сверхпоглощающего полимера. Если сверхпоглощающий полимер находится в сухой форме, для орошения субстратного ростового продукта требуется больше воды, чем если сверхпоглощающий полимер находится в частично гидратированной форме или гидратированной форме. Меньше всего воды требуется для орошения субстратного ростового продукта, когда сверхпоглощающий полимер предоставлен в гидратированной форме.

Семя или саженец будет получать воду из сверхпоглощающего полимера в продукте. Немного воды также будет доступно в MMVF продукте. Орошение семени или саженца может быть менее частым, чем в отсутствии сверхпоглощающего полимера по причине того, что сверхпоглощающий полимер выступает в качестве резервуара воды.

Семя или саженец можно орошать каждые 2-21 дня перед пересаживанием в почву субстратного ростового продукта, содержащего саженец. Частота орошения зависит от выращиваемого растения и сезона. Например, больше орошения требуется в летнее время.

Семя или саженец предпочтительно выращивают в субстратном ростовом продукте в течение 8-100 дней перед тем, как субстратный ростовой продукт, содержащий саженец, пересаживают в почву, предпочтительно от 14 до 70 дней. Продолжительность времени перед пересаживанием в почву субстратного ростового продукта, содержащего саженец, определяется выращиваемым растением и сезоном. Например, пересаживание происходит раньше летом, чем зимой.

Субстратный ростовой продукт изобретения особенно подходит для выращивания огурцов, томатов, корнишонов, арбузов, кабачков, перцев, чили, баклажанов, тыкв, цветной капусты, брокколи, клубники и артишоков.

СПОСОБ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ РАСТЕНИЙ

Представленное изобретение относится к способу культивирования растений, включающему:

предоставление продукта по определению выше, размещение саженца в полости, полив субстратного ростового продукта и предоставление возможности роста саженца;

пересаживание саженца посредством помещения субстратного ростового продукта на землю; и

полив субстратного ростового продукта и предоставление возможности роста саженца и предоставление возможности укоренения саженца в земле.

Квалифицированному специалисту будет понятно, что в представленном изобретении земля содержит почву.

Саженец может быть выращен из семени в субстратном ростовом продукте изобретения. В качестве альтернативы семена могут проращиваться где-то еще, а получающийся в результате саженец перемещают в субстратный ростовой продукт изобретения.

Субстратный ростовой продукт обладает упругостью и механической прочностью для предоставления возможности пересаживания саженца в землю без повреждения. Это важно для саженца, пересаживаемого вручную, и в частности важно для саженца, пересаживаемого с помощью машины. Если саженец повреждается во время пересаживания в землю, это означает, что рост растений является не равномерным и, вследствие этого, растениевод не имеет возможности одновременно убирать весь свой урожай. Преимущество изобретения состоит в том, что саженцы защищены субстратным ростовым продуктом во время пересаживания в землю для предотвращения повреждения саженцев. Это увеличивает равномерность роста растений, и это обеспечивает растениеводу возможность одновременно доводить свои сельскохозяйственные культуры до уборки.

Субстратный ростовой продукт может быть помещен непосредственно на землю таким образом, чтобы только нижняя поверхность продукта находилась в контакте с землей. Это облегчает удаление субстратного ростового продукта из земли после обрезки, чем если бы продукт был зарыт в земле.

Субстратный ростовой продукт может быть полностью зарыт в земле таким образом, чтобы все внешние поверхности продукта находились в контакте с землей. Саженец будет по меньшей мере частично над землей. Это имеет преимущество закрепления субстратного ростового продукта в земле, поэтому менее вероятно его случайное перемещение из своего первоначального положения в земле, например, ветром или поверхностной водой.

Субстратный ростовой продукт может быть частично зарыт в земле таким образом, чтобы нижняя поверхность и часть боковых сторон продукта находились в контакте с землей. Это имеет преимущество закрепления субстратного ростового продукта в земле, поэтому менее вероятно его случайное перемещение из своего первоначального положения в земле, например, ветром или поверхностной водой. Дополнительно это облегчает извлечение субстратного ростового продукта из земли после обрезки, чем если бы продукт был полностью зарыт в земле.

Орошение может происходить за счет непосредственного орошения субстратного ростового продукта, то есть вода может подаваться непосредственно в субстратный ростовой продукт, например, с помощью капельницы, разбрызгивателя или другой оросительной системы. Величина необходимого орошения зависит от состояния сверхпоглощающего полимера. Если сверхпоглощающий полимер находится в сухой форме, для орошения субстратного ростового продукта требуется больше воды, чем если бы сверхпоглощающий полимер находился в частично гидратированной форме. Меньше всего воды требуется для орошения субстратного ростового продукта, когда сверхпоглощающий полимер предоставлен в гидратированной форме.

Орошение может происходить посредством непрямого орошения субстратного ростового продукта, например, с помощью орошения окружающей земли. Это менее предпочтительно, так как MMVF имеет более низкую капиллярность, чем почва, вследствие этого необходимо, чтобы почва была очень влажной перед тем, как MMVF будет поглощать из почвы во