Исторически конопля использовалась для изготовления бумаги на протяжении тысячелетий. В древнем Китае конопляное волокно в основном производилось для изготовления бумажных свитков. Первые экземпляры Библии были сделаны из конопляной бумаги, а американская конституция была написана на конопляной бумаге. Бумага из конопли была более устойчива к разложению, прочнее, особенно во влажном состоянии, менее склонна к пожелтению, чем бумага на основе дерева. По сравнению с обычной древесной бумагой конопляная бумага обладает превосходными качествами, такими как более высокая прочность, длина и тонкость. Из длинных лубяных волокон конопли получают бумагу прекрасного качества, не содержащую кислоты. В производстве конопляной бумаги используется меньше химикатов, чем в бумаге на основе дерева. Она не становится желтой, ломкой и не распадается со временем, как обычная бумага. Это более быстрый и эффективный способ выращивания волокна, чем использование деревьев. Бумага также качественная и прочная для длительного хранения бланков, денежной бумаги и производства сигарет. Конопляная бумага применяется в таких изделиях как технические фильтры, банкноты, библейская бумага, диэлектрическая и медицинская бумага, а также сигаретная бумага, из-за высокой цены на конопляную целлюлозу. Специальная бумага также включает бумагу для чайных пакетиков, фильтры для кофе, специальные нетканые материалы, жиронепроницаемую бумагу, углеродные салфетки и уплотняющие салфетки.

Еще одним перспективным рынком является фильтрация. Путем сравнения свойств фильтрации масла и воздуха с обычно используемыми материалами для фильтрации автомобильного масла/воздуха из хлопчатобумажной бумаги конопляная бумага имеет меньшую толщину, вес, средний диаметр пор, пористость и проникновение масла / воздуха. В то же время ее свойство - это лучшая эффективность фильтрации масла / воздуха и более высокое падение давления. Благодаря более высокой эффективности фильтрации конопляной бумаги и зеленых, биоразлагаемых, устойчивых ресурсов конопляных растений в случае экологических требований, был успешно изготовлен пробный автомобильный масляный фильтр из конопляной бумаги. Результаты показали, что конопляная бумага имеет лучшие свойства фильтрации масла/воздуха, чем хлопчатобумажная бумага при практическом применении.

Изоляционные и строительные материалы. По сравнению с традиционными синтетическими волокнистыми материалами натуральные волокна, такие как конопляное волокно, представляют собой устойчивое решение, которое можно использовать для различных применений в строительстве, в основном из-за их гигротермических свойств. Материалы на основе конопли могут быть переработаны в коммерческие продукты различной плотности, которые напоминают бетон, дерево и даже пластик. Помимо экологической ценности использования растительных материалов, эти материалы выигрывают от механической прочности конопляных волокон. Материалы на биологической основе, содержащие коноплю, также обладают многими другими преимуществами по сравнению с более известными альтернативами на минеральной и масляной основе. Эти строительные материалы прочны, легки, доступны в производстве, водонепроницаемы, пожаробезопасны, самоизолируются, устойчивы к плесени, влагостойки, хорошо пропускают воздух, устойчивы к вредителям, обладают хорошей теплостойкостью в зимнее время и прохладно летом. Эти материалы также идеально подходят для защиты от повреждений, вызванных землетрясениями, наводнениями или другими стихийными бедствиями.

Также утверждается, что строительные материалы из конопли улавливают углекислый газ, что делает их использование привлекательным с экологической точки зрения. Однако основным недостатком является отсутствие гарантий долговечности.

Как промышленные продукты, доступные на рынке, материалы на основе конопли попадают под действие ряда национальных и европейских технических регламентов и официально одобрены для использования в строительной отрасли. Волокна конопли в основном используются для изоляции, например, изоляционного материала и изоляционной ваты, и/или строительства. Изоляция является вторым важным применением конопляных волокон на сегодняшний день. Эти волокна также могут использоваться в акустических и звукоизоляционных целях. Это область исследований, которая в настоящее время находится в стадии полного расширения. За исключением конопляного семени, которое не имеет значительного применения в качестве строительного материала, конопляная солома может обеспечить два побочных продукта для строительной промышленности: лубяные волокна и древесную сердцевину стебля. Из-за различных свойств эти два продукта используются для производства различных строительных и изоляционных материалов.

Материалы могут быть изготовлены из сжатого внутреннего короткого конопляного волокна. Внешние волокна конопли также можно использовать как солому в строительстве тюков в сочетании с глиной для строительства саманного дома в старом стиле. Пеньковая косточка, полученная после дробления одревесневшей сердцевины стебля конопли, полезна для производства теплоизоляционных композитов благодаря их мелкопористой структуре.

Конопля дает все виды строительных материалов: блоки и кирпичи, плиты и обшивку, стеновые плиты, древесноволокнистые плиты, кровельную черепицу и изоляционные изделия. Опилки используются для производства легких бетонов и строительных растворов для различных конечных целей, например, для строительства стен, изоляции, полов и т. д.

Эти экологически чистые строительные материалы подходят для строительства домов. Материалы на основе конопли действительно могут заменить древесину и другие материалы, используемые для строительства домов и различных конструкций, включая фундаменты, полы, стены, черепицу, панели, трубы и краску.

Волокна конопли используются не только для изоляции, но и для производства композитов в автомобильной, мебельной и модной промышленности, где синтетические волокна заменяются конопляным волокном. Действительно, лубяные волокна желательны для производства композитов / биокомпозитов из-за их длины и прочности, в то время как костры, побочные продукты извлечения лубяных волокон из стебля, интересны для производства древесно-стружечных плит и биоразлагаемого пластика.

Также семена конопли являются ценным продуктом питания как для человека, так и для животных. С 1990-х годов в некоторых развитых странах, таких как Канада, США, Франция, Великобритания и Германия, семена постепенно возвращаются в качестве ингредиентов пищевых продуктов, напитков или пищевых добавок. В настоящее время во всем мире наблюдается интерес к полезным для здоровья функциональным продуктам питания и диетическим добавкам.

Глава 2. Способы и условия выращивания технической конопли

2.1 Оптимальные условия для выращивания конопли

Конопля - относится к растениям короткого периода дня. Пониженные температуры сильно задерживают коноплю в росте.

Семена конопли начинают прорастать при температуре 1-2?, лучшая температура прорастания 8-10 градусов тепла.

В начальный период роста (до бутонизации) растение легко выносит кратковременные понижения температуры до 6?.

При температуре +11...+12°С у проростков наблюдается задержка роста, что может привести к снижению урожая. В более поздние фазы роста растения конопли могут погибнуть даже от незначительных понижений температуры. В период интенсивного роста температура должна быть не ниже 18-20?.

Конопля относится к числу влаголюбивых культур. Влажность почвы от 60 % до 80 % от полной влагоемкости является оптимальной для роста и развития конопли.

От влажности почвы в значительной степени зависит эффективность органических и минеральных удобрений, рост и урожайность волокна и семян.

Развивается данная культура только на плодородных почвах, в которых достаточно питательных веществ в легкоусвояемых формах. Лучшими под коноплю считаются черноземные почвы.

Также конопля дает хороший урожай на темносерых и светлосерых лесных землях, дерново-подзолистых почвах, наносных пойменных почвах речных долин и на осушенных хорошо окультуренных торфяниках.

Таблица 1 - Урожайность конопли в зависимости от вида почвы

Для нормального роста и развития конопли общая потребность в питательных веществах составляет (в килограммах на гектар): азота 130-150, фосфора 35-40, калия 100-120 при урожае стеблей 100 центнеров с гектара [5].

Одним из факторов повышения урожайности и качества биомассы сельскохозяйственных культур является использование регуляторов роста. Применение РРР дает возможность получить существенный рост производительности и экономической эффективности, а также уменьшение негативного влияния на окружающую среду.

Зачастую, для технической конопли используют, как предпосевную обработку семян, так и опрыскивание в фазе двух пар листьев, например, биорегулятор - «Артафит», являющийся природным гормоном растений.

Применение данного биорегулятора в качестве защитно-стимулирующего комплекса на посевах технической конопли увеличило не только урожайность, но и способствовало, повышению разрывной нагрузки волокна на 10-20%, выход длинного волокна на 10-15%, урожайности волокна и семян с 1 га. на 10-20%, снижению поступления тяжелых металлов в семена и волокно до 50%, снижение дозы применяемых при обработках пестицидов на 30-70 [4].

Выращивание конопли в различных климатических условиях стало возможным благодаря свойству автоцветения, которое помогает приспособиться к холодному и короткому лету. Оно значительно ускоряет жизненный цикл растения, поэтому автоцветущие сорта могут дать урожай буквально через 7-9 недель. К таким растениям относятся гибриды с генетикой рудералиса. Они отличаются доставшейся им по наследству высокой устойчивостью к болезням, паразитам и вредителям, неприхотливостью и жизненной силой.

Техническая конопля, в частности представленная специально выведенными сортами с набором желаемых свойств (высокий рост и мощный стебель предпочтительны для использования конопли на волокна, а кустистость и обилие плодоносящих верхушек - для получения богатого урожая семян) в целом культура неприхотливая. Она может расти практически повсеместно [6].

Благодаря появлению неприхотливых к условиям среды видов конопли происходит расширение площадей под посевы, что делает ее уязвимой для многих потенциально опасных болезней, вредителей, сорняков. Во многих регионах выращивания культуры в начале вегетации распространены корневые гнили и конопляная блошка. Вредитель снижает качественные показатели соломки, влияет на урожайность семян. Пораженность растений белой гнилью приводит к обламыванию стеблей. Ежегодные потери клетчатки в конопле составляют 11%. Конопля посевная часто зарастает сорняками. Мониторинг засоренности посевов показал рост на 48% доли яровых поздних сорняков.

Одним из главных элементов предпосевной подготовки семян является протравливание. Оно имеет многократную окупаемость, повышает общую рентабельность сельскохозяйственного производства. Данный прием наиболее экологичен по сравнению с наземным опрыскиванием. Предпосевная обработка семенного материала однодомной конопли посевной препаратами на основе беномила (Бенорад, СП); тирама (ТМТД, ВСК) и тебуконазола (Бункер, ВСК) с эффективностью 82-89% позволяла подавить патогенную микрофлору семян и на 11-14% уменьшить распространенность корневых гнилей.

Для повышения ростовых процессов, устойчивости к неблагоприятным факторам среды эксперт отметила возможность применения как автономно, так и в сочетании с протравителем: регуляторов роста (Альбит, ТПС; Алтафит, ВРК); агрохимикатов (Лигногумат; Гумат+7); жидких минеральных удобрений (Мегамикс; удобрения марки Изагри); биологических препаратов (Бактофит; АгроВерм Экран).

Достижением последних десятилетий стало активное изучение возможности применения инсекто-фунгицидных протравителей или баковых смесей фунгицидов и инсектицидов. Инсектицидные препараты совместимы с большинством фунгицидных протравителей. Они рентабельны в производстве. Такой способ применения более экологичен чем наземная либо авиационная обработка.

С целью снижения гербицидной нагрузки на сельхозкультуру возможно проведение внекорневых подкормок [8].

Таким образом, благодаря появлению устойчивой к неблагоприятным условиям среды технической конопли и применению гербицидов в сочетании с препаратами, стимулирующими адаптивные возможности культурных растений, получилось повысить биологические показатели данного растения. Также важно отметить, что протравливание семян приводило к увеличению общей высоты растений, длины соцветия, диаметра стебля, длины междоузлия. Внекорневая подкормка обеспечивала рост растений в высоту, увеличение технической длины, диаметра стебля.

Глава 3. Основные виды конопли