Устройство и способ для интенсивного выращивания картофеля

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства, в частности к картофелеводству. Устройство включает стеллаж с подставками и кронштейнами. При этом стеллаж включает верхние крепежные элементы, вертикальные крепежные элементы, подставки с кронштейнами для размещения контейнеров с рассадой, контейнеры, осветители светодиодного освещения и коллектор для сбора питательного раствора. Крепежные элементы, включая подставки для контейнеров, выполнены с возможностью протока питательного раствора из магистрали подачи раствора до коллектора сбора питательного раствора с последующим его удалением, регенерацией и возвратом в систему кругооборота раствора. В способе получают безвирусный материал, подращивают рассаду до стандартного для данного контейнера размера, высаживают рассаду в простерилизованный контейнер и организуют проток питательного раствора через контейнер. В корневую зону растений подают газовоздушную смесь, проводят стерилизацию контейнера и системы протока питательного раствора. Культивацию растения проводят в контейнере, выполненном с возможностью динамического изменения параметров культивации. При этом культивацию осуществляют при светодиодном освещении с параметрами спектра в режиме работы утро-день-вечер-ночь. Изобретения обеспечивают получение экологически чистой продукции с высоким уровнем автоматизации процесса. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано как для промышленного выращивания картофеля или других корнеплодных растений, так и для научно-селекционной деятельности. Изобретение может также использоваться для безвирусного культивирования корнеплодных растений в закрытом грунте и получения продуктов высокой экологической чистоты.

Известны многочисленные способы возделывания картофеля в практике растениеводов многих стран, но прототипа для нашего изобретения мы не отыскали в доступной литературе. Некоторым подобием прототипа может быть изобретение WO 2009025577 А1 (Способ выращивания мини-клубней картофеля и биоконтейнер, http://www.google.com/patents/WO2009025577A1?cl=ru).

В данном изобретении представлено описание способа предпосевной подготовки микро-клубней картофеля, который обеспечивает выращивание мини-клубней на основе использования биоконтейнера. По мнению авторов, конструкция биоконтейнера позволяет регулировать состав питательных веществ, необходимых для каждой стадии начального периода развития ростков, вносить через коническое углубление новые дополнительные композиций наполнителей в эффективном количестве с учетом местных особенностей почвенного состава, что создает более «комфортные» условия прорастания, в том числе в районах рискованного земледелия, отличающихся от стандартных условий для выращивания картофеля по составу и глубине почвы, влажности, температурному режиму. Биоконтейнер представляет собой прессованный шар диаметром от 4,0 до 4,5 см с коническим углублением по центру диаметром 1,1-1,3 см и глубиной 2,5 см для помещения микроклубня и внесения бионаполнителя в эффективном количестве, изготовленный из торфа с добавками биокомпоста или биогумуса.

Недостатком подобного решения является огромное количество ручного труда с периодическими внесениями в контейнер разных композиций веществ для успешного развития растения, а также неэкономное расходование дефицитных (и часто - дорогих) добавок. Кроме того, подобное решение не защищает растение от различных факторов внешней среды, в том числе и инфекционных заболеваний, паразитов, от капризов погоды и особенностей климата конкретной местности. Этот метод не обеспечивает экологическую чистоту растения, не исключает применение ядохимикатов, стимуляторов роста и других средств защиты растений, в результате чего в растении накапливаются вредные вещества (например, мышьяк, ртуть, высокомолекулярные фенолы и даже цианиды), не говоря уже о нитратах и нитритах.

Целью представленного изобретения является разработка способа и устройства для выращивания здорового, полноценного и полезного для человека продукта без применения ядохимикатов, пестицидов, стимуляторов роста и других химикатов, а также увеличение сроков сохранности основных качеств продукта при длительном его хранении за счет экологической чистоты растения. Дополнительными целями является уменьшение доли ручного труда, повышение культуры труда и высокая степень автоматизации процессов.

Поставленная цель достигается тем, что безвирусную рассаду, полученную специальным образом (способ получения безвирусной рассады пока не раскрывается), высаживают не в почву, а помещают в специальное устройство (контейнер), где осуществляют прикорневое орошение растения питательным раствором в заданном режиме. Контейнер имеет сетчатую структуру и выполнен из нескольких блоков, допускающих свободную сборку и разборку, а также простую стерилизацию с помощью обычной газовой горелки.

Способ интенсивного выращивания картофеля также отличается от всех прочих известных способов еще тем, что в процессе культивирования в указанном контейнере растение обеспечивают не только питательным раствором, как в гидропонике, но и необходимой для роста и развития газовоздушной смесью, которую подают внутрь устройства в заданном режиме. Важной особенностью способа является также применение светодиодного освещения с необходимыми параметрами спектра, выполненного с возможностью работать в режиме утро-день-вечер-ночь.

Изобретение иллюстрируется фигурами 1, 2 и 3, где на фиг. 1 представлен общий вид стеллажа с контейнерами для культивирования картофеля, на фиг. 2 показаны отдельные блоки контейнера и контейнер в сборе, на фиг. 3 продемонстрировано расположение рассады (и взрослого растения) в контейнере.

Устройство для выращивания картофеля в интенсивном режиме состоит из нескольких элементов. На фигуре 1 представлен общий вид стеллажа (основная часть стеллажа), состоящего из верхних крепежных элементов 1, вертикальных крепежных элементов 2, подставок 3 с кронштейнами 4 для размещения контейнеров 5 с рассадой, а также осветителей 6 светодиодного освещения и коллектора 7 для сбора питательной среды (раствора). Отличительной особенностью всех крепежных элементов является то обстоятельство, что они выполнены с возможностью свободного протока питательного раствора от верхнего крепежного элемента вниз к коллектору сбора раствора.

Контейнер (фигура 2) для размещения рассады выполнен разборным и состоит из внешней сетчатой конструкции 8, боковых сетчатых конструкций 9, верхних сетчатых конструкций 10, вблизи которых размещены трубки 11 для подачи питательного раствора в контейнер, а также нижней сетчатой конструкции 12 с трубкой для подачи газовоздушных смесей внутрь контейнера.

Готовый для размещения на стеллаже контейнер изображен на фигуре 3, где показана листовая часть 13 растения и корневая часть 14 растения.

То есть мы заявляем «1. Устройство для интенсивного выращивания картофеля, включающее стеллаж с подставками и кронштейнами, отличающееся тем, что стеллаж включает верхние крепежные элементы, вертикальные крепежные элементы, подставки с кронштейнами для размещения контейнеров с рассадой, контейнеры, осветители светодиодного освещения и коллектор для сбора питательного раствора; крепежные элементы, включая подставки для контейнеров, выполненные с возможностью протока питательного раствора из магистрали подачи раствора до коллектора сбора питательного раствора с последующим его удалением, регенерацией и возвратом в систему кругооборота раствора».

Заявляется также и другой пункт «2. Устройство для интенсивного выращивания картофеля по п. 1, отличающееся тем, что содержит контейнер, выполненный разборным, состоящим из внешней, боковой и верхней сетчатых конструкций, а также нижней сетчатой конструкции с трубкой для подачи газовоздушных смесей внутрь контейнера с возможностью динамического изменения параметров культивации растений».

Все элементы устройства для интенсивного выращивания картофеля работают в едином конгломерате, а устройство выполнено с возможностью обеспечения протока питательного раствора через контейнер 5 (фиг. 1) с последующим возвратом (после его регенерации) в систему кругооборота питательного раствора.

Питательный раствор из магистрали питательного раствора, расположенной в верхнем крепежном элементе 1 (фиг. 1), подают по трубкам 11 (фиг. 2) к корневой части 14 (фиг. 3) растения, после чего питательный раствор по подставке 3 (фиг. 1) и кронштейну 4 стекает в вертикальный крепежный элемент 2 и попадает в коллектор 7 сбора питательного раствора. После чего питательный раствор удаляют, регенерируют и возвращают в кругооборот по устройству интенсивного выращивания картофеля. В период культивирования через сетчатую конструкцию 12 (фиг. 2) подают газовоздушную смесь внутрь контейнера.

Подобные особенности конструкции и протока питательного раствора через контейнер с растением обеспечивают минимум испарения раствора во внешнюю среду, сохраняют заданную влажность воздуха в помещении и препятствуют высаливанию раствора, что наблюдается при его интенсивном испарении.

Способ интенсивного выращивания картофеля состоит из следующих основных операций:

- получение безвирусного материала для рассады (метод пока не публикуется);

- подращивание рассады до стандартного для данного контейнера размера;

- организация светодиодного освещения с необходимыми параметрами спектра, выполненная с возможностью работать в режиме утро-день-вечер-ночь;

- высаживание рассады в простерилизованный контейнер с соответствующим закреплением ее в нужном положении;

- организация протока питательного раствора через контейнер в заданном режиме культивирования, а также организация подачи газовоздушной смеси в корневую зону растения;

- выполнение соответствующей динамики (изменений) параметров культивирования по фазам развития растения;

- сбор урожая картофеля;

- стерилизация контейнера и системы протока питательного раствора;

- организация нового цикла культивирования.

То есть мы заявляем: «Способ интенсивного выращивания картофеля, отличающийся тем, что получают безвирусный материал, подращивают рассаду до стандартного для данного контейнера размера, высаживают рассаду в простерилизованный контейнер, организуют проток питательного раствора через контейнер, в корневую зону растений подают газовоздушную смесь, проводят стерилизацию контейнера и системы протока питательного раствора, а культивацию растения проводят в контейнере, выполненном с возможностью динамического изменения параметров культивации, при этом культивацию осуществляют при светодиодном освещении с параметрами спектра в режиме работы утро-день-вечер-ночь».

Способ осуществляют на предложенной установке (конструкции), включающей все особенности стеллажа, проточной системы, газообеспечения, контейнера и системы освещения, следующим образом.

Готовый (заряженный рассадой) контейнер 5 (фиг. 1) размещают на подставке 3 стеллажа, организуют проток питательного раствора через магистраль питательного раствора в горизонтальном крепежном элементе 1 (фиг. 1) и трубки 11 (фиг. 2) контейнера, настраивают соответствующее освещение осветителями 6 (фиг. 1) и начинают заданный режим культивирования. В процессе культивирования, в соответствии со сменой фаз развития растения, динамично меняют параметры культивации (состав питательного раствора, количество углекислого газа в газовоздушной смеси, особенности освещения по типу утро-день-вечер-ночь, необходимые градиенты температуры, влажности и др.). В процессе культивирования отбирают пробы на содержание различных веществ (например, нитратов и нитритов) в листьях и корнеплодах растения для последующей корректировки параметров культивации.

Литература

1. Все секреты выращивания картофеля

http://canegor.urc.ас.ru/A/vse_o_kartofele.html

2. Биологические особенности картофеля

http://sedovvic.narod.ru/kartofel/kl.htm

3. Картофель

http://rasten.liferus.ru/vegatables_kartofel.htm

4. Картофель - строение корней

http://sad6sotok.ru/картофель-строение-корней.html

5. Патент WO 2009025577 А1 (Способ выращивания мини-клубней картофеля и биоконтейнер.

http://www.google.com/patents/WO2009025577A1?cl=ru)

1. Устройство для интенсивного выращивания картофеля, включающее стеллаж с подставками и кронштейнами, отличающееся тем, что стеллаж включает верхние крепежные элементы, вертикальные крепежные элементы, подставки с кронштейнами для размещения контейнеров с рассадой, контейнеры, осветители светодиодного освещения и коллектор для сбора питательного раствора; крепежные элементы, включая подставки для контейнеров, выполнены с возможностью протока питательного раствора из магистрали подачи раствора до коллектора сбора питательного раствора с последующим его удалением, регенерацией и возвратом в систему кругооборота раствора.

2. Устройство для интенсивного выращивания картофеля по п. 1, отличающееся тем, что содержит контейнер, выполненный разборным, состоящим из внешней, боковой и верхней сетчатых конструкций, а также нижней сетчатой конструкции с трубкой для подачи газовоздушных смесей внутрь контейнера с возможностью динамического изменения параметров культивации растений.

3. Способ интенсивного выращивания картофеля, отличающийся тем, что получают безвирусный материал, подращивают рассаду до стандартного для данного контейнера размера, высаживают рассаду в простерилизованный контейнер, организуют проток питательного раствора через контейнер, в корневую зону растений подают газовоздушную смесь, проводят стерилизацию контейнера и системы протока питательного раствора, а культивацию растения проводят в контейнере, выполненном с возможностью динамического изменения параметров культивации, при этом культивацию осуществляют при светодиодном освещении с параметрами спектра в режиме работы утро-день-вечер-ночь.