способ гидропонного выращивания растений

Формула изобретения

1. Способ гидропонного выращивания растений, включающий размещение растений в плавающем на поверхности водоема культивационном открытом контейнере, донная часть которого погружена в водоем, а вегетационный объем контейнера заполнен субстратом для растений, отличающийся тем, что дно контейнера выполнено водонепроницаемым, при этом в вегетационном объеме контейнера размещают фильтрующую сетку с возможностью извлечения ее вместе с растениями.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что размер ячеек фильтрующей сетки составляет от 0,001 мм до 40 мм.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что несколько культивационных контейнеров линейно соединяют между собой в караваны, образуя вегетационное поле.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области растениеводства и может применяться для гидропонного выращивания растений в водоемах на, так называемой, «плавающей грядке».

Известен способ гидропонного выращивания растений, включающий размещение растений на субстрате, расположенном на вегетационных плотиках, установленных на воде зарыбленного водоема с зазором по отношению к его поверхности. В период вегетации растений для привлечения рыб под плотиками осуществляют циклическое побуждение донного ила (RU 2206980 С1, 08.10.2001).

Известен также способ гидропонного выращивания растений на плавающей в водоеме грядке, содержащей контейнер с сетчатым дном, заполненный пористым, гранулированным, химически нейтральным искусственным субстратом. На субстрат высевают семена культивируемых растений. Плавающая грядка устанавливается в рыбоводных водоемах, то есть осуществляется совместное выращивание в водоеме рыбы и растений (RU 2290784 С1, 26/05/2005).

Поплавки, поддерживающие грядку на плаву, имеют верхнее и нижнее отверстия. К верхнему отверстию поплавков присоединен шланг для подачи в емкость воздуха от насоса или компрессора и кран, перекрывающий его выход, а нижнее отверстие служит для свободного заполнения емкости водой с целью регулирования подъемной силы поплавков и насыщения субстрата в контейнере водой водоема. Путем регулирования подъемной силы, смонтированных под контейнером поплавков, грядку устанавливают над зеркалом водоема так, чтобы вода по капиллярам гранул субстрата самостоятельно поднималась до его поверхности, не заполняя полости между гранулами.

Растения корнями прорастают через перфорацию днища и опускаются в воду, откуда забирают питательные вещества. В зону плотика приманивают рыб, так как продукты их жизнедеятельности являются удобрением для выращивания растений. Прирост растительной продукции осуществляется за счет использования растениями в качестве питания минеральных веществ, образующихся в результате развивающихся в субстрате плавающей грядки микроорганизмов, которые минерализуют метаболиты и продукты жизнедеятельности рыб.

Недостатком обоих способов гидропонного выращивания растений в плавающем на поверхности водоема контейнере является неудобство эксплуатации биосистемы «контейнер - растения - подводная фауна», связанное с необходимостью одновременного выращивания в водоеме растений и рыб. Недостатком также является определенная ограниченность площадей поверхности искусственных водоемов, а также зависимость производства зеленой массы от биологического состояния рыбного стада

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ гидропонного выращивания растений, включающий размещение побегов растений в плавающем на поверхности водоема культивационном открытом контейнере, донная часть которого погружена в водоем, а вегетационный объем контейнера заполнен питательным субстратом (RU 98083 С1, 26.04.2010).

Данный способ реализуют следующим образом. В проточном или стоячем водоеме размещают рамный контейнер из бревен - поплавков и скрепляющих их досок. Основание контейнера выполнено сетчатым, на который устанавливают ячейки-ящики. В последние помещают пучки черенков-саженцев и субстрат из естественного природного моха и опилок. После выращивания посадочного материала в поплавковой гидропонике черенки-саженцы транспортируются в ячейках-ящиках для высадки в грунт вместе с упаковочными пучками. За счет выполнения дна контейнера и ячеек-ящиков сетчатыми корни при разрастании питаются водой водоема, на котором плавает контейнер.

Недостатком известного способа являются значительные материальные затраты при выращивании саженцев, трудоемкость процесса доставки выращенного материала к месту реализации. Также недостатком всех указанных способов является невозможность обеспечения для выращиваемых растений конкретной питательной среды, необходимой для интенсивного наращивания зеленой массы растениями в зависимости от их вида и биологических особенностей.

Задачей изобретения является создание способа непрерывного действия с повышенной производительностью по зеленой массе и более простой технологией доставки выращенных растений к месту переработки.

Поставленная задача решается тем, что в способе гидропонного выращивания растений, включающим размещение растений в плавающем на поверхности водоема культивационном открытом контейнере, донная часть которого погружена в водоем, а вегетационный объем контейнера заполнен субстратом для растений, согласно изобретению дно контейнера выполнено водонепроницаемым, при этом в вегетационном объеме контейнера размещают фильтрующую сетку с возможностью извлечения ее вместе с растениями.

Размер ячеек фильтрующей сетки составляет от 0,001 мм до 40 мм, а несколько культивационных контейнеров линейно соединяют между собой в караваны, образуя вегетационное поле.

Для получения экономически выгодных урожаев растений устройства для их выращивания должны занимать значительную площадь водной поверхности - акватории моря, чтобы существенно удешевить производство.

Разработанный способ выращивания различных водных культур в культивационном открытом контейнере, плавающем на поверхности водоема, в частности в акватории морской среды, позволяет ограничиться минимальными производственными площадями для переработки зеленой массы, доставляемой на сушу.

Плавающие контейнеры могут быть изготовлены наподобие понтонных контейнеров, имеющих высокие борта и плоское днище. Контейнеры частично заполнены средой для выращивания - питательной жидкостью, в объеме и на поверхности которой осуществляется выращивание растений и их жизнедеятельность. Питательная жидкость представляет собой воду с растворенными в ней питательными веществами, необходимыми для интенсивного роста и развития соответствующих растений. Для повышения продуктивности выращивания растений в питательную жидкость можно вносить удобрения. Разработанный способ за счет изолирования вегетационного объема контейнера от воды водоема позволяет подобрать наиболее оптимальную питательную среду для наиболее интенсивного наращивания зеленой массы в зависимости от биологических особенностей растений.

В питательную жидкость высаживается рассада, способная к вегетативному размножению. Перед высадкой растений в вегетационный объем контейнера закладывается фильтрующая сетка. Сетка имеет размеры большие, чем дно контейнера, выстилается по высоте стенок контейнера и закрепляется по его бортам. Размер ячеек в фильтрующей сетке может составлять 0,001 мм - 40 мм и зависит от типа растений. При выращивании микроводорослей биоматериал необходимо извлекать с максимально большим количеством воды. В этом случае ячейка в сетке должна быть не более 0,001 мм. При выращивании разного типа водорослей, водных растений размер ячеек должен быть большим, чем 0,001 мм и для каждого типа биоматериала выбирается в зависимости от характеристики растения, но не должен превышать 40 мм, так как нити переплетения сетки могут привести к перерезыванию выращиваемых растений.

Для осуществления непрерывности процесса выращивания растений и их переработки контейнеры линейно соединяют между собой в караваны, перемещают для выращивания продукции в прибрежную зону моря, и устанавливают на якорях.

Через несколько дней при достижении зеленой массой максимального прироста производится ее сбор и переработка. Караваны контейнеров транспортируются к берегу и подаются на пункт разгрузки, расположенный на эстакаде, выступающей от берега в море. Плавающие контейнеры проходят под эстакадой, имеющей разгрузочный кран. Для выгрузки растений из контейнера фильтрующую сетку освобождают от крепления на бортах контейнера и вместе с растениями и водой извлекают из контейнера. Часть питательной жидкости изливается через фильтрующую сетку, а растения вместе с оставшейся питательной жидкостью выгружаются в приемный бункер. Из приемного бункера зеленую массу подают на переработку в производственные отделения, находящиеся на суше. За счет того, что сетка извлекается вместе с растениями, а затем возвращается в контейнер, отпадает необходимость в оборотной таре, что также удешевляет процесс выращивания. При этом в зависимости от размера ячеек в сетке можно регулировать количество жидкости, которая направляется вместе с зеленой массой на переработку.

В разгруженный контейнер доливается вода, подаются питательные вещества и удобрение. Отделенная от зеленой массы питательная жидкость направляется на станцию фильтрацию и затем используется далее для приготовления питательной жидкости.

Поперечное сечение контейнеров, их глубина и степень заполнения контейнера питательной жидкостью выбирается в каждом конкретном случае в зависимости от вида выращиваемых растений, особенностей их корневой системы, скорости размножения и максимальной высоты зеленой части растения.

За счет посадки растений в различные контейнеры с некоторым интервалом во времени, зеленая масса в контейнерах достигает максимального прироста также в различное время и соответственно производить сбор и переработку зеленой массы следует также в различное время с той же периодичностью.

Контейнеры с выращенной зеленой массой в виде товарной продукции транспортируются к месту переработки, в то время как в остальных контейнерах осуществляется доращивание растений до товарного состояния.

В разработанном способе гидропонного выращивания растений осуществляется непрерывное выращивание растений в контейнерах на море, сбор из различных контейнеров растений по мере достижения ими максимального прироста зеленой массы, требуемого по технологии, что обеспечивает непрерывность технологического цикла и повышение производительности способа в целом. Способ позволяет также, как указывалось ранее, занимать на суше минимальные площади предприятиями по переработки выращенных растений в плавающих контейнерах, находящихся в море

Кроме того, выращивание растений в контейнерах, размещенных в акватории естественных водоемов, значительно сокращает затраты по сравнению с выращиванием растений в специально сооруженных искусственных водоемах.

При размещении контейнеров в акваториях морских водоемов отпадает необходимость в использовании инсектицидов для защиты растений от вредителей, при этом товарный растительный продукт является чистым и не требует специальной промывки.