Волокнистый анионит с третичными аминогруппами как компонент субстрата для выращивания растений

Выполнен необходимый комплекс исследований волокнистого анионита с третичными аминогруппами на основе промышленного полиакрилонитрильного волокна Нитрон С для определения его пригодности к использованию в качестве компонента ионитных почв. Образец ионита лабораторного приготовления имел рабочую обменную емкость 0,9 мэкв/г по лимитирующему биологическую продуктивность субстрата для выращивания растений аниону нитрата в физиологическом интервале рН = 5,5–7,5 и концентрации равновесного питательного раствора 0,02 экв/л. Это находится на уровне лучших гранульных ионитов и превосходит емкость использовавшихся ранее волокнистых ионитов для выращивания растений в невесомости на космических станциях в 1970–1994 гг. («Мир», «Союз» ТМ-10 – ТМ-17). Полученный ионит является полиамфолитом и содержит три типа ионообменных групп, обладает высокой гидрофильностью и механическими свойствами, позволяющими перерабатывать его в текстильные изделия и применять по любым назначениям, в которых могут быть использованы волокнистые иониты (очистка воздуха и воды, индивидуальные средства защиты органов дыхания и т. п.). 

1. Искусственные субстраты для растений на основе волокнистых ионообменных материалов / В. С. Солдатов [и др.] // Изв. Акад. наук Белорус. ССР. Сер. хим. наук. – 1985. – № 6. – C. 85–90.

2. Nechitailo, G. S. Space biology: studies at orbital stations / G. S. Nechitailo, A. L. Mashinsky. – M.: Mir Pupl., 1993. – 504 p.

3. Кривобок, А. С. Методы биолого-технической деструкции корневых остатков применительно к космической витаминной оранжерее с ионитным почвозаменителем / А. С. Кривобок, Ю. А. Беркович, Н. М. Кривобок // Авиакосм. и экол. медицина. – 2012. – Т. 46, № 4. – С. 48–52.

4. Developing a technique to enhance durability of fibrous ion-exchange resin substrate for space greenhouses / A. S. Krivobok [et al.] // Life Sci. Space Res. – 2018. – Vol. 16. – P. 1–7. https://doi.org/10.1016/j.lssr.2017.10.001

5. A high-performance ground-based prototype of horn-type sequential vegetable production facility for life support system in space / Y. Fu [et al.] // Adv. Space Res. – 2013. – Vol. 52, iss. 1. – P. 97–104. https://doi.org/10.1016/j.asr.2013.03.020

6. Перспективы применения космических оранжерей в комплексе систем жизнеобеспечения космонавтов в условиях лунной орбитальной станции, лунной базы и межпланетных транспортных кораблей / Ю. А. Беркович [и др.] // Косм. техника и технологии. –2019. – Т. 25, № 2. – С. 37–54.

7. Характеристики некоторых искусственных заменителей почвы для космических оранжерей типа «Свет» / Ю. А. Беркович [и др.] // Авиакосм. и экол. медицина. – 1997. – Т. 31, № 6. – С. 51–55.

8. Шункевич, А. А. Синтез, структура и свойства волокнистых ионитов ФИБАН / А. А. Шункевич // Химия и технология новых веществ и материалов: сб. науч. тр. / Нац. акад. наук Беларуси, Ин-т физико-орган. химии; под ред. А. В. Бильдюкевича. – Минск, 2005. – С. 158–188.

9. Получение новых ионитов на основе полиакрилонитрильного волокна Нитрон С / Е. Г. Косандрович [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2019. – Т. 55, № 1. – С. 7–17. https://doi.org/10.29235/1561-8331-2019-55-1-7-17

10. Soldatov, V. S. Potentiometric titration of ion exchangers / V. S. Soldatov // React. and Funct. Polym. – 1998. – Vol. 38, № 2–3. – P. 73–112. https://doi.org/10.1016/s1381-5148(98)00018-2.

11. Нестеренок, П. В. Метод определения параметров кислотности полиамфолитов / П. В. Нестеренок, В. С. Солдатов // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2013. – № 2. – C. 31–36.

12. Солдатов, В. С. Ионитные почвы / В. С. Солдатов, Н. Г. Перышкина, Р. П. Хорошко. – Минск: Наука и техника, 1978. – 270 с.

13. Солдатов, В. С. Физический смысл параметров обобщенного уравнения Гендерсона–Гассельбаха / В. С. Солдатов // ДАН. – 1994. – Т. 336, № 6. – С. 782–785.

14. Soldatov, V. S. Acid-base properties of ion exchangers. II. Determination of the acidity parameters of ion exchangers with arbitrary functionality / V. S. Soldatov, Z. I. Sosinovich, T. V. Mironova // React. Funct. Polym. – 2004. – Vol. 58, № 1. – P. 13–26. https://doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2003.11.004

15. Нестеронок, П. В. Протолитические свойства аминокарбоксильных полиамфолитов на основе модакриловой полимерной матрицы / П. В. Нестеронок, В. С. Солдатов // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2014. – № 4. – С. 72–79.

16. Красинская, Т. А. Адаптационный процесс растений-регенерантов, выращенных в культуре in vitro, в условиях ех vitro и способы его улучшения / Т. А. Красинская, Н. В. Кухарчик, М. С. Кастрицкая // Плодоводство. – 2010. – Т. 22 – С. 309–320.

17. Рундя, А. П. Влияние субстрата на адаптацию сортов вишни ex vitro / А. П. Рундя, Т. Н. Викс, Н. В. Кухарчик // Плодоводство. – 2018. – Т. 30. – С. 99–103.

18. Рундя, А. П. Особенности использования субстратов с добавлением AQUASORB 3005 KB при адаптации растений в условиях ex vitro / А. П. Рундя // Плодоводство. – 2015. – Т. 27 – С. 165–172.

19. Бободжанова, Х. И. Оценка эффективности ризогенеза in vitro и адаптации ex vitro сортов винограда таджикской селекции / Х. И. Бободжанова, Н. В. Кухарчик // Вестн. Белорус. гос. с.-х. акад. – 2022. – № 2. – С. 105–111.