Способ гидропонного выращивания растений и устройство для его осуществления

 

Использование: сельское хозяйство, в частности при выращивании растений в жилых и общественных помещениях. Сущность изобретения: растения выращивают путем размещения и фиксации их в посадочной емкости и периодической подачи питательного раствора. При этом питательный раствор подают в виде аэрозольного орошения субстрата в течение 50 - 70 с с интервалом 10 - 14 мин при температуре воздуха 23 - 29°С, при температуре 23 - 29°С орошают в течение 30 - 50 с через каждые 6 - 10 мин, а при температуре выше 29°С питательный раствор подают в течение 10 - 30 с через 3 - 6 мин. Устройство для выращивания растений содержит емкость для питательного раствора, вегетационный сосуд со сливной трубкой и распределитель питательного раствора. Распределитель выполнен в виде замкнутого по контуру перфорированного трубопровода. Суммарная площадь сечений отверстий трубопровода меньше площади сечения сливной трубки. Предложенное устройство позволяет повысить урожайность растений, снизить заболеваемость корневой системы. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для выращивания растений в жилых и общественных помещениях.

Известен способ аэроводного выращивания растений (1), включающий их размещение и фиксацию в вегетационных сосудах (посадочный резервуар) и подачу в последние питательного раствора. С целью повышения урожайности в качестве вегетационных сосудов используют трубы с отверстиями в их стенке для размещения растений. Причем трубы располагаются горизонтально, а подачу питательного раствора осуществляют периодически в течении времени t₁, равного 4-5 мин, с последующим сливом в течение времени t₂ и выдержкой растений без питательного раствора в течении времени t₃ при соотношении t₁ : t₂ : t₃ = 1 : (1,0-1,5) : (5-8,75) с последующим повторением указанного цикла.

Однако известный способ обладает существенным недостатком, а именно: использование труб в качестве вегетационных (посадочных) сосудов создает дополнительные неудобства при использовании в бытовых условиях. Кроме того, в них невозможно осуществлять контроль за развитием растения, что может привести к его заболеванию и гибели, в связи с тем, что при указанных режимах в трубах неизбежно кислородное голодание растений в период времени t, а все это отрицательно сказывается на развитие и урожайность растений.

Известно устройство для гидропонного выращивания растений (2), включающее бак для питательного раствора, насос, соединительные трубопроводы, вегетационный сосуд, держатель растений с резервуаром, при этом резервуар снабжен расположенными под ним в вегетационном сосуде влагораспределителями. Влагораспределители выполнены в виде трубок с перфорационной нижней частью, размещенных на различном расстоянии от держателя растения и сообщенных с полостью резервуара на разных уровнях, которые тем выше, чем больше расстояние от перфорационной части трубки до держателя растения.

Предлагаемое устройство обладает низкой урожайностью из-за плохих условий для выращивания растений, заключающихся в подаче питательной среды в разные зоны корневой системы.

Целью изобретения является улучшение условий для выращивания растений.

Поставленная цель достигается тем, что способ гидропонного выращивания растений включает размещение и фиксацию растений в вегетационной емкости и периодическую подачу питательного раствора в зону корневого питания, подачу питательного раствора осуществляют путем аэрозольного орошения субстрата в течение 50-70 с при температуре воздуха 18-22^оС с последующим интервалом между орошениями 10-14 мин, при температуре воздуха 23-29^оС орошают в течение 30-50 с с интервалом 6-10 мин, а при температуре выше 29^оС питательный раствор подают 10-30 с с интервалом 3-6 мин.

Предлагаемый способ гидропонного выращивания растений осуществляется посредством устройства для гидропонного выращивания растений, содержащего емкость для питательного раствора, насос, вегетационный сосуд со сливной трубкой, в верхней части которого размещен распределитель питательного раствора, выполненный в виде перфорационного трубопровода, при этом насос с одной стороны соединен с распределителем питательного раствора, а с другой - с емкостью для питательного раствора, трубопровод выполнен в виде изогнутого контура, при этом отверстия на трубопроводе выполнены поочередно со стороны, обращенной к внутренней поверхности вегетационного сосуда и со стороны диаметрально ей расположенной, причем суммарная площадь сечений отверстий трубопровода меньше площади сечения сливной трубки.

Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом имеется причинно-следственная связь.

Особенностью предложенного способа является то, что предлагаемые режимы позволили максимально сбалансировать в соответствующих пропорциях два особо важных процесса, процесс аэрации и процесс транспирации растения.

Для проявления этого нового качества необходима следующая совокупность существенных отличительных признаков: - подачу питательного раствора осуществляют путем аэрозольного орошения субстрата в течении 50-70 с при температуре воздуха 18-22^оС с последующим интервалом между орошениями 10-14 мин; - при температуре воздуха 23-29^оС орошают в течение 30-50 с с интервалом 6-10 мин; - при температуре выше 29^оС питательный раствор подают 10-30 с с интервалом 3-6 мин.

Особенностью предложенного устройства является то, что питательный раствор подается на поверхность субстрата на некотором расстоянии от поверхности, при этом тонкая струя питательного раствора с силой ударяется о поверхность субстрата, раздробляясь на мелкие частицы, увлажняя дополнительно воздушную среду в верхней части вегетационного сосуда, кроме того, отверстия расположены поочередно со стороны, обращенной к внутренней поверхности сосуда, и со стороны, диаметрально ей расположенной, что способствует захвату более широкой площади увлажнения воздушной среды верхней части вегетационного сосуда, тем самым обеспечивая стабильную аэрацию вегетационного сосуда, что положительно сказывается на развитие корневой системы и повышения урожайности.

На фиг. 1 представлена бытовая гидропонная установка; реализующая предлагаемый способ; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1.

Предлагаемый бытовой способ реализуется следующими операциями: - размещение растения в емкости и его фиксации; - определение температуры окружающей среды; - подача питательного раствора в зависимости от температуры окружающей среды, при которой создается мелкодисперсная среда путем аэрозольного орошения; - подачу питательного раствора разбивают на 3 этапа программы при котором: - при температуре от 18 до 22^оС подачу питательного раствора осуществляют в течении 50-70 с с интервалом в 10-14 мин; - при температуре от 23 до 29^оС подачу питательного раствора осуществляют в течении 30-50 с с интервалом 6-10 мин;
- при температуре от 29^оС и выше подача питательного раствора осуществляется в течение 10-30 с с интервалом 3-6 мин.

Гидропонная установка содержит посадочный резервуар 1, в котором размещено растение 2, зафиксированное в нем посредством субстрата 3, питательный резервуар 4, для питательного раствора 5 связанный с резервуаром 1 посредством сливной трубки 6 и посредством электронасоса 7, установленного в верхней крыше 8 резервуара 4 и гибкого шланга 9, связывающего электронасос 7 и распределитель питательного раствора. Распределитель расположен в верхней части резервуара 1, жестко закреплен с внутренней стороны крышки 10 резервуара 1 и выполнен в виде дождевальной системы, например замкнутого кольцеобразного трубопровода 11, вход 12 которого соединен с электронасосом 7 посредством гибкого шланга 9, а выход выполнен в виде отверстий 13, расположенных поочередно с интервалом в направлении длины на каждой из боковых поверхностей распределителя питания в виде трубопровода.

Предлагаемый бытовой способ гидропонного выращивания растений реализован следующим образом.

В емкости 1 размещается растение 2 и фиксируется в нем посредствам субстрата 3, которым заполняется вся емкость 1. В качестве субстрата 3 используем керамзит. На верх субстрата 3 кольцеобразно ложится дождевальная система, выполненная в виде замкнутой кольцеобразной полихлорвиниловой трубки 11, в которой выполнены отверстия 13 для подачи питательного раствора к корневой системе (орошения) субстрата 3. К трубке 11 подводится питательный раствор 5 от насоса 7 питательного резервуара 4. К насосу 7 подключена программно-управляемое устройство 14 подачи питательного раствора 5, работающее в цикличном режиме по одной из трех выбранных программ (этапов), в автоматическом (ручном) варианте, в зависимости от климатических условий и температуры окружающей среды. Внутри питательного резервуара 3 и у окна, где располагается установка, помещены термопары 15, связанные с программно-управляемым устройством 14.

При включении установки программно-управляемое устройство 14 включает одну из программ, в зависимости от температуры окружающей среды при этом включается электронасос 7, который начинает подавать питательный раствор 5 посредством дождевальной системы в емкость 1, и гибкого шланга 9, например, при температуре 20^оС электронасос 7 подает питательный раствор 5 в течении 60 с, после чего на 12 мин отключается. Избытки питательного раствора 5 поступают в питательный резервуар 4, а корневая система растения 2 получает питание в аэрозольной питательной среде. После чего цикл повторяется. Если температура окружающей среды поменялась, то устройство 14 начинает работать в другом заданном режиме.

Использование предлагаемого способа гидропонного выращивания растений позволяет по сравнению с существующими способами повысить урожайность растений на 20-30%, снизить заболеваемость корневой системы и гибель растений.

Кроме того, такая установка намного проще в изготовлении, что снижает себестоимость ее за счет уменьшения механообработки. Выполнение передней панели прозрачной, с декоративной шторкой от попадания света позволит наблюдать периодически за развитием корневой системы, подачей питательного раствора и оперативно вмешиваться при каких-либо непредвиденных отклонениях.

Предлагаемый способ разработан для выращивания овощей в теплицах, а так же в жилых помещениях и может вполне обслуживаться семьей, проживающей в этих помещениях.

Формула изобретения

СПОСОБ ГИДРОПОННОГО ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.

1. Способ гидропонного выращивания растений, включающий размещение и фиксацию растений в культивационной емкости и периодическую подачу питательного раствора в зону корневого питания, отличающийся тем, что подачу питательного раствора осуществляют путем аэрозольного орошения субстрата в течение 50-70 с, при температуре воздуха 18-22⁰С с последующим интервалом между орошениями 10-14 мин, при температуре воздуха 23-29⁰С орошают в течение 30-50 с с интервалом 6-10 мин, а при температуре выше 29⁰Ц питательный раствор подают 10-30 с с интервалом 3-6 мин.

2. Устройство для гидропонного выращивания растений, содержащее емкость для питательного раствора, насос, вегетационный сосуд со сливной трубкой, в верхней части которого размещен распределитель питательного раствора, выполненный в виде перфорированного трубопровода, при этом насос с одной стороны соединен с распределителем питательного раствора, а с другой - с емкостью для питательного раствора, отличающееся тем, что, с целью улучшения условий для выращивания растений, трубопровод выполнен в виде замкнутого контура, при этом отверстия на трубопроводе выполнены поочередно со стороны, обращенной к внутренней поверхности вегетационного сосуда, и со стороны, диаметрально ей расположенной, причем суммарная площадь сечений отверстий трубопровода меньше площади сечения сливной трубки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2