Способ выращивания растений в контролируемых условиях

 

Использование: сельское хозяйство и биотехнология, в частности при выращивании растений в контролируемых условиях. Сущность изобретения: посев семян осуществляют на вертикальную посевную поверхность, в качестве которой используют тканый материал, на поверхность предварительно наносят клеящий раствор, а посев осуществляют с двух сторон путем напыления семян и последующей прикатки к посевной поверхности, в процессе роста растений вертикальную поверхность перемещают по замкнутой траектории, а подачу питательного раствора осуществляют сверху вниз вдоль поверхности в зону роста корней. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к технологии выращивания растений, преимущественно злаковых и лекарственных культур, и может найти применение в организованном на промышленной основе производстве сельскохозяйственной продукции.

Известен способ выращивания злаковых растений, например, пшеницы, включающий посев на открытую предварительно удобренную почву семян, уход за растениями на всех стадиях их развития и сбор урожая.

Известный способ носит сезонный характер, требует огромных посевных площадей, осуществляется в естественных климатических условиях под воздействием факторов внешней среды и практически целиком зависит от них, что предопределяет нестабильный из года в год и в большинстве случаев невысокий урожай зерновых культур с единицы площади занимаемых сельскохозяйственных угодий (2-3 кг с 1 м² посевной площади).

Выращивание зерновых и лекарственных культур на открытой почве в условиях воздействия факторов внешней среды связано с необходимостью организации борьбы с сорняками и вредителями растений с применением гербицидов и пестицидов, что приводит к загрязнению продукции и окружающей среды и еще больше обостряет экологическую обстановку.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности является способ выращивания растений в контролируемых условиях на вертикально расположенном искусственном субстрате, при котором питательный раствор подается в зону корневой системы сверху вниз, по заданной программе осуществляют регулирование микроклимата и освещенности в процессе роста растений, сбор урожая.

Недостатком предложенного способа является использование искусственного субстрата, который необходимо менять в процессе выращивания культур. Усложнен процесс регенерации и стерилизации субстрата, освобождения его от растительных остатков.

Целью изобретения является повышение производительности культивационных сооружений, упрощение ухода за растениями и посевной зоной, круглогодичное получение экологически чистых злаковых и лекарственных культур.

Цель решается тем, что в способе выращивания растений в контролируемых условиях, включающем посев семян на вертикальную посевную поверхность, подачу питательного раствора сверху вниз вдоль посевной поверхности в зону роста корней, регулирование микроклимата, освещенности в процессе роста растений, сбор урожая, в качестве посевной поверхности используют инертный тканный материал, на нее наносят клеящий раствор, а посев семян осуществляют путем их напыления и последующей прикатки к посевной поверхности, в процессе роста растений вертикальную посевную поверхность перемещают по замкнутой траектории. Посев семян осуществляют с двух сторон вертикальной посевной поверхности, выполненной из стеклоткани, посевную поверхность перемещают по синусоидальной кривой, перед очередным циклом выращивания освобождают посевную поверхность от растительных остатков путем выжигания ее низкотемпературным факелом с температурой 200-250^оС с последующей промывкой дистиллированной водой и сушкой обдувом горячим воздухом.

Изобретение направлено на решение задачи организации круглогодичного промышленного высокопроизводительного выращивания экологически чистых злаковых и лекарственных культур и резкого повышения их урожайности с единицы производственных площадей.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе круглогодичного выращивания растений, включающем посев семян на размещенную в замкнутом изолированном от внешней среды помещении вертикальную подложку, управляемое воздействие на физиологические свойства растений на всех стадиях их развития путем регулирования по заданным программам параметров создаваемого в помещении микроклимата, освещенности и питательного раствора, в также сбор урожая, все операции, начиная от посева семян до сбора, урожая осуществляют на бесконечной движущейся подложке, причем перед посевом семян на подложку наносят клеящий раствор, а после сбора урожая производят стерилизацию подложки и возврат ее в позицию посева.

Перечисленные выше отличительные от прототипа признаки достаточны для осуществления изобретения во всех случаях, на которые испрашивается объем правовой защиты.

Совокупность существенных признаков изобретения позволяет за счет выращивания растений от посева семян до сбора урожая на бесконечной движущейся инертной подложке в условиях замкнутого изолированного от внешней среды помещения и управляемого воздействия на физиологические свойства растений на всех стадиях их развития организовать высокомеханизированное круглогодичное промышленное производство экологически чистых зерновых и лекарственных культур и резко повысить их урожайность.

Согласно изобретения посев семян производят на обе стороны бесконечной движущейся подложки.

Это позволяет, во-первых, уравновесить нагрузку от биомассы растений, на подложку, чтобы избежать ее перекосов во время перемещения, а во-вторых удвоить сбор урожая с единицы производственных площадей. При этом посев семян производят путем их напыления и последующей прикатки к подложке. Благодаря этому достигается равномерное распределение семян по площади подложки и их прочное закрепление на ней.

В предпочтительном варианте осуществления предлагаемого способа подложку от посева семян вплоть до сбора урожая перемещают по кривой, представляющей в плане синусоиду.

Это позволяет сократить производственные площади, а также создать благоприятные условия для обеспечения регулирования режима чередования времени суток.

Согласно изобретению стерилизацию подложки осуществляют путем выжигания остатков корневой системы растений, клеящего и питательного раствора, например, низкотемпературным факелом с температурой 200-250^оС, и последующей промывки дистиллированной водой и сушки обдувом горячим воздухом.

Это позволяет выполнить операцию стерилизации наиболее простым и эффективным способом.

Изобретение осуществляется следующим образом.

В замкнутом изолированном от воздействия факторов внешней среды и практически стерильном помещении (вход в помещение через специальные тамбуры-санпропускники, подача воздуха - через фильтры) располагают бесконечную движущуюся вертикальную инертную подложку, например, из армированной стеклоткани. На подложку с обеих сторон наносят клеящий раствор, например пищевой клей, сваренный на питательном растворе, и напыляют и прикатывают семена твердой пшеницы сорта Московская 37 из расчета 50000 семян на 1 м² посевной площади. После посева семян подложку направляют по синусоидальной траектории, поочередно пропуская одну и другую ее стороны через освещенные и неосвещенные участки траектории. Одновременно осуществляют уход за растениями путем периодической подачи сверху вниз на инертную подложку питательного раствора на основе солей азота (N), фосфора (Р) и калия (К) с модулем кислотности рН6, изменяя при этом концентрацию и соотношением его компонентов в зависимости от стадии развития растений. На стадии развития корневой системы и кущевания подают 0,2%-ный водный питательный раствор с соотношением компонентов N: P:K, равном 5:3:1, на стадии развития выхода в трубку 1,5%-ный раствор с соотношением компонентов 4:4:2, на стадии создания колосьев 2,2%-ный раствор с соотношением компонентов 0:3:4.

Параллельно с этим производят подкормку растений СO₂ путем изменения его концентрации в атмосфере помещения вплоть до 3%. После созревания колосьев подложке вновь придают прямолинейное движение и производят уборку урожая путем срезания растений под корень. Освободившуюся от растений подложку подвергают стерилизации путем выжигания остатков корневой системы, клеевого и питательного растворов низкотемпературным факелом с температурой 200-250^оС и последующих промывки дистиллированной водой и сушки обдувом горячим воздухом, после чего подложку возвращают на позицию посева семян и весь цикл повторяется сначала. Продолжительность цикла от посева семян до созревания урожая составляет при этом 28-30 дней.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ В КОНТРОЛИРУЕМЫХ УСЛОВИЯХ, преимущественно злаковых и лекарственных культур, включающий посев семян на вертикальную посевную поверхность, подачу питательного раствора сверху вниз вдоль посевной поверхности в зону роста корней, регулирование микроклимата, освещенности в процессе роста растений, сбор урожая, отличающийся тем, что в качестве посевной поверхности используют тканый материал, на нее наносят клеящий раствор, а посев осуществляют с двух сторон поверхности путем напыления семян и последующей прикатки, в процессе роста растений вертикальную посевную поверхность перемещают по замкнутой траектории.

2. Способ по по.1, отличающийся тем, что посевная поверхность выполнена из стеклоткани.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что посевную поверхность перемещают по замкнутой траектории, представляющей собой синусоидальную кривую.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что посевную поверхность освобождают от растительных остатков перед очередным циклом выращивания путем выжигания ее низкотемпературным факелом температурой 200 - 250^oС с последующей промывкой дистиллированной водой и сушкой обдувом горячим воздухом.