способ выращивания растений и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ выращивания растений, включающий их размещение и фиксацию в вегетационной системе, расположенной горизонтально, и периодическую подачу в последнюю питательного раствора, отличающийся тем, что в качестве вегетационной системы используют тройники, которые последовательно соединяют друг с другом, растения фиксируют в верхних отводах тройников, при этом без питательного раствора растения выдерживают в течение 4 5 мин при температуре воздуха в теплице 25 27^oС.

2. Устройство для выращивания растений, содержащее емкость для питательного раствора, соединенную с автоматическим обратным электромагнитным клапаном, и вегетационной системой, расположенной горизонтально, смонтированной из тройников, собранных последовательно друг с другом, которые также имеют в верхних отводах держатели растений с заглушками и смонтированными в них стаканчиками, которые выполнены с прорезями, а также сливную магистраль, отличающееся тем, что устройство снабжено обратным клапаном и командоаппаратом для подачи одновременных сигналов на обратный клапан и помпу, причем питающая магистраль, обратный клапан, вегетативная система, помпа и сливная магистраль сообщены последовательно друг с другом, а выход командоаппарата связан с управляющими входами обратного клапана и помпы, кроме того, держатели растений имеют в нижней части выступы, в которых выполнены отверстия для корней.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к агротехнике выращивания травянистых растений и может быть использовано для выращивания овощных, бахчевых, пряной зелени, цветов и других культур.

Известен способ выращивания овощных культур, при котором удобрения вносят в почву разбросанным (сплошным) и местным (локальным) методом.

При сплошном методе соответствующую дозу удобрения распределяют равномерно по всей площади вручную, а затем граблями, мотыгой или лопатой перемешивают с почвой.

При местном внесении удобрения, прежде перемешивают его с небольшим количеством почвы для создания очагов более или менее насыщенных удобрением. (См. автора Б.И.Дукеревича "Удобрение овощных культур" М. Росагропромиздат, 1990 г. стр.27).

Недостатком такого внесения удобрения является низкая точность дозировки удобрения, а также перенасыщение растений удобрениями местами.

Обработка открытого грунта от сорняков влечет за собой к накоплению растениями нитратов и пестицидов, вредных для здоровья людей.

Известен способ выращивания растений, включающих их размещение и фиксацию в горизонтально установленных трубах с отверстиями в их стенках для размещения растений и периодическую подачу питательного раствора в указанные трубы (См. описание изобретения к авторскому свидетельству 1319793 кл. А 01 G 31/00).

Известно также устройство для выращивания растений, содержащее емкость для питательного раствора, соединенную питающей магистралью с горизонтально расположенными трубами, соосно с ними расположенные держатели растений и приемную камеру соединенную, имеющей насос, с сливной магистралью и емкостью для питательного раствора (см. описание изобретения к авторскому свидетельству N 1319806 кл. А 01 G 31/02).

Недостатком известного способа выращивания растений, является:

недостаточное поступление питательного раствора в систему вследствие коллекторного контура, что ведет за собой слабый рост, загнивание корней непериодичность циклов, разную насыщенность питательного раствора в системе, неполную замену раствора;

ненадежность системы аварийного слива питательного раствора в случае отключения электроэнергии, т. к. в устройстве не предусмотрена автоматическая блокировка;

система не мобильна.

Заявляемые технические решения предназначены для решения следующих задач:

получение ранних и быстрых урожаев за счет исключения загнивания корней, обеспечения равномерной насыщенности питательным раствором вегетационной системы и обеспечения автоматической блокировки системы аварийного слива питательного раствора в случае отключения электроэнергии;

обеспечение мобильности;

получение экологически чистой продукции за счет исключения применения пестицидов;

получение продукции с пониженным содержанием нитратов и солей тяжелых металлов.

Поставленные задачи решаются за счет того, что в способе выращивания растений включающем их размещение и фиксацию в вегетационной системе, установленной горизонтально и периодическую подачу питательного раствора в последнюю, согласно изобретению в качестве вегетационной системы используют тройники, последовательно соединенные друг с другом, растения фиксируют в верхних отводах тройников и выдержку растений без питательного раствора осуществляют 4 5 мин при температуре в теплице 25-27^оС.

Поставленные задачи обеспечиваются также за счет того, что в устройстве для осуществления способа выращивания растений, содержащем емкость для питательного раствора, питающую магистраль, соединяющую емкость для питательного раствора с вегетационной системой, расположенной горизонтально, включающей держатели растений, приемную камеру, соединенную с имеющей помпу, сливной магистралью с емкостью для питательного раствора согласно изобретению устройство снабжено аварийным обратным электромагнитным клапаном, установленным после указанной емкости для питательного раствора перед вегетационной системой, выполненной из последовательно соединенных тройников и держателей растений, выполненные из заглушек со смонтированными в них стаканчиками установлены в верхних отводах тройников, устройство также снабжено командоаппаратом, соединенным с помпой и обратным электромагнитным клапаном, а стаканчики держателей растений выполнены с прорезями и выступами, при этом в выступах выполнены отверстия.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ выращивания растений отличается тем, что в качестве вегетационной системы используют тройники, последовательно соединенную друг с другом, растения фиксируют в верхних отводах тройников и выдержку растений без питательного раствора осуществляют 4-5 мин при температуре в теплице 25-27^оС.

Устройство для осуществления способа выращивания растений отличается тем, что оно снабжено аварийным автоматическим обратным электромагнитным клапаном, установленным после емкости для питательного раствора перед вегетационной системой, выполненной из последовательно соединенных тройников, держателей растений, состоящих из заглушек, со смонтированными в заглушках стаканчиками, установленных в верхних отводах тройников.

Новым также в устройстве является установка и командоаппарата, соединенного с помпой и аварийным автоматическим обратным электромагнитным клапаном, и то, что стаканчики держателей растений выполнены с прорезями и выступами, а в выступах выполнены отверстия.

Таким образом заявляемые технические решения соответствуют критерию "новизна".

На момент подачи заявки существует огромная общественная потребность в выращивании овощных культур.

Однако обеспечение потребителей экологически чистыми овощами затруднено в виду отсутствия технологии по выращиванию овощей и устройств для осуществления выращивания овощей. Заявляемые технические решения позволяет удовлетворить данную общественную потребность, используя при этом доступные материалы, стандартное оборудование и любые, даже подвальные помещения любой площади.

Таким образом, заявляемые технические решения соответствуют критерию "изобретательный уровень", так как принимая во внимание уровень техники на дату подачи заявки не являются очевидными для специалистов в данной области.

Способ осуществляют следующим образом.

Воду для приготовления питательного раствора омагничивают, в емкость объемом 900 л добавляют питательные вещества (фосфор, азот, калий и набор микроэлементов, в соответствующей пропорции, а также стимуляторы роста и биологические активные вещества (БАВ), и обработанную магнитом воду.

Затем этим раствором самотеком заполняют вегетационную систему, перед вегетационной системой питательный pаствоp дополнительно обрабатывают магнитом, установленным в аварийном автоматическом обратном электромагнитном клапане. В питательном растворе растения выдерживают 40-45 мин/час (в нашем примере огурцы), затем с командоаппарата поступает команда на откачку питательного раствора, питательный раствор откачивают в емкость для питательного раствора, откачку питательного раствора производят 15-20 мин/час, затем выдерживают растения без питательного раствора в так называемой кислородной паузе 4-5 мин, при условии если температура в теплице 25-27^оС.

Если в теплице меняются температурные условия время выдержки изменяется. Так если температура в теплице выше 27^оС, то время кислородной паузы уменьшается и, наоборот, при температуре в теплице ниже 25^оС время кислородной паузы увеличивается.

Затем цикл (подача раствора в вегетационную систему, выдержка растений в питательном растворе, откачка питательного раствора и выдержка растений без питательного раствора повторяется.

Оптимальная температура питательного раствора для выращивания растений 24^оС, рН питательного раствора выдерживают 4-6,8.

Способ выращивания растений осуществляется при помощи устройства, которое поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 общий вид тройника и держателя растений; на фиг.3 общий вид аварийного автоматического обратного электромагнитного клапана.

Устройство содержит емкость для питательного раствора 1, которая питающей магистралью 2 соединена с вегетационной системой. Между емкостью для питательного раствора 1 и вегетационной системой последовательно установлены кран 3, применяемый как для отключения емкости для питательного раствора 1 от вегетационной системы, так и для дополнительного регулирования времени кислородной паузы, и аварийный автоматический обратный электромагнитный клапан 4. Обратный электромагнитный клапан 4 предназначен для магнитной обработки питательного раствора и включения подачи питательного раствора в вегетационную систему из емкости 1 в случае отключения электроэнергии.

Вегетационная система собрана из тройников 5 и держателей растений, установленных в верхние отводы тройников. В нашем примере вегетационная система собрана из 300 тройников, диаметром каждого 100 мм, длина и высота тройников 5 соответственно 250 мм. Держатели растений выполнены из заглушек 6, которые закреплены в верхних отводах тройников 5, в заглушках 6 установлены стаканчики 7. В собранной вегетационной системе в конце ее, что также соответствует концу технологического цикла, установлена приемная камера 8, в которой смонтирована помпа 9, соединенная со сливной магистралью 10 откачивающая питательный раствор из вегетационной системы.

Источник электропитания помпы 9 соединен с командоаппаратом 11 и аварийным автоматическим обратным электромагнитным клапаном 4. Обратный электромагнитный клапан содержит соленоид 12 и сердечник из ферромагнитных пластин 13, с закрепленным в нем штоком 14, перекрывающим доступ жидкости в вегетационную систему. На соленоиде 12 смонтирована пружина 15. Стаканчики 7 выполнены с прорезями 16 и выступами 17. В выступах выполнены отверстия 18.

Устройство работает следующим образом.

Питательный раствор из емкости для питательного раствора 1 по питающей магистрали 2 при открытых кране 3 и обратном электромагнитном клапане 4 заполняет вегетационную систему.

В питательном растворе, в нашем примере, растения огурцов выдерживаются 40-45 мин. Затем командоаппарат 11 замыкает электроцепь, включая одновременно помпу 9 и аварийный автоматический обратный электромагнитный клапан 4. Помпа 9 откачивает питательный раствор в емкость для питательного раствора 1.

При этом создается магнитное поле в соленоиде 12 аварийного автоматического обратного электромагнитного клапана 4, втягивается сердечник из ферромагнитных пластин 13, с закрепленным штоком 14, который перекрывает доступ жидкости в вегетационную систему. Через заданное время (время выдержки) командоаппарат 11 размыкает электроцепь. Останавливается помпа 9, отключается напряжение в соленоиде 12, исчезает магнитное поле. Сердечник 13 и шток 14 под воздействием пружины 15, открывает доступ питательного раствора в вегетационную систему.

Откачка питательного раствора осуществляется 10-15 мин, затем растения выдерживают без питательного раствора 4-5 мин, при условии если температура в теплице 25-27^оС.

Выполнение в стаканчиках 7 прорезей 16 необходимо для поступления питательного раствора к корневой системе, а отверстия 18 предназначены для удерживания корней. На питательном растворе без замены растения выращивают 30-45 дней рН раствора выдерживают 4-6,8.

Замену питательного раствора после его отработки или в случае помутнения производит следующим образом:

Краном 3 вегетационную систему отключают от емкости для питательного раствора. Емкость 1 заполняют свежим питательным раствором, одновременно помпой 9 откачивают отработанный раствор в дренажную систему, при полной откачке питательного раствора из вегетационной системы открывают кран 3 и новым питательным раствором заполняют вегетационную систему.

При замене питательного раствора, во избежание травмирования состояния растений температуру отработанного питательного раствора и вновь приготовленного выдерживают одинаковой.

Заявляемое изобретение позволяет:

получать полновесные урожаи за счет достаточного поступления в вегетационную систему питательного раствора, аэропроточным методом, обеспечивающего правильный рост корней и исключения их загнивания. Кроме того использование для вегетационной системы тройников позволяет увеличивать мобильность способа и возможность использования помещений, пригодных для выращивания, любой площади и высоты.

Заявляемое изобретение позволяет выращивать растения, как гидропонным, так и аэропонным способами.

Описанным способом выращены огурцы, содержание нитратов, солей, тяжелых металлов в которых указано в таблице. Химический анализ овощей проведен лабораторией продовольственного отдела экспертизы КазХимНИИ и с/х "Весенний" г. Наб.Челны.