Аэропонная установка для производства мини-клубней

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к гидропонике. Аэропонная установка для производства мини-клубней включает культивационное помещение с установленными симметрично по обе стороны от оборудованной трапом несущей конструкции светонепроницаемыми панелями с отверстиями для растений. Панели опираются одним концом на боковую стену культивационного помещения, а другим - на стойки несущей конструкции, разделяя культивационный объем на два независимых объема. Установка также содержит систему подачи и слива питательного раствора. При этом орошение корневой системы растений происходит за счет мелкодисперсного распыления питательного раствора в корневой зоне растений, ограниченной U-образными туннелями, выполненными в виде воздухопроницаемой мембраны, концы которой закреплены на нижней поверхности светонепроницаемых панелей с возможностью их опускания и поднимания. Устройство позволяет повысить урожайность. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к биотехнологии и сельскому хозяйству, а именно к оборудованию для производства мини-клубней картофеля, топинамбура, стахиса и других клубнеобразующих сельскохозяйственных культур.

Известна гидропонная установка для производства мини-клубней (Авт. свид. СССР №1660633, кл. A01G 31/02, 1989), в которой вегетационные лотки расположены на основании и закрыты светонепроницаемой пленкой таким образом, что один ее край свободно свисает с лотка для доступа оператора к корневой системе с целью сбора мини-клубней. При этом питательный раствор периодически протекает самотеком по дну лотка.

Однако такая конструкция не позволяет эффективно использовать площадь культивационных сооружений из-за необходимости организации проходов между лотками для оператора. Кроме этого система периодического протока питательного раствора по дну лотка не обеспечивает равномерное орошение и аэрацию корневой системы растений, что обуславливает низкую приживаемость растений после высадки в установку, замокание и быстрое старение корневой системы у взрослых растений, и, как следствие, низкую урожайность по мини-клубням.

Наиболее близким к изобретению, по совокупности существенных признаков, является гидропонная установка для производства мини-клубней в закрытых культивационных помещениях (Авт. свид. СССР №1720593, кл. A01G 31/02, 1991), состоящая из наклонных жестких лотков, установленных между опорами, и системы подачи питательного раствора в лотки и слива раствора в бак. Над лотками размещены балки, накрытые затеняющим покрытием с держателями растений. Один конец каждого лотка установлен на опоре посредством фиксатора с возможностью отсоединения, при этом лоток может опускаться вниз, вращаясь вокруг установленного на его другом конце шарнира, что обеспечивает доступ оператора к корневой системе растений для сбора мини-клубней.

В установке питательный раствор насосом периодически подается в верхний конец каждого наклонного лотка и самотеком по его дну стекает к нижнему концу, а затем возвращается в бак. Таким образом осуществляется орошение корневой системы растений, а в паузах между протоком раствора - ее аэрация.

Однако такая конструкция и система периодического протока питательного раствора предъявляют жесткие требования не только к размеру высаживаемых в установку растений-регенерантов, но и к степени развития их корневой системы, которая должна доставать до раствора, протекающего по дну лотка. При этом размер надземной фотосинтезирующей части растений должен быть достаточным, чтобы обеспечить надежную приживаемость и быструю адаптацию растений в установке. В процессе роста корневая система растений, расположенных рядом в лотке переплетается, образуя единый объемный корневой мат вдоль всего лотка. При этом происходит избыточное намокание прилегающей к дну лотка части корневого мата и недостаточное орошение питательным раствором его верхней части, что обуславливает раннее старение и загнивание корневой системы. Этому способствует также практически полное отсутствие вентиляции внутреннего объема лотка. Процедура сбора мини-клубней является трудоемкой из-за необходимости опускать и поднимать достаточно тяжелые лотки, заправлять в узкие лотки корневую систему растений после сбора урожая для исключения зажима корневого мата между краем лотка и посадочной балкой. Свободное расстояние между лотками позволяет свету от расположенных над посевом источников попадать в пространство установки ниже посадочной плоскости, что исключает сбор клубней в «световой период» из-за опасности засветки корневой системы. Кроме этого, неразделенный культивационный объем помещения не позволяет создать различные температурно-влажностные условия для надземных и подземных органов растений, как это предусмотрено, например, в культивационном сооружении для выращивания растений (Патент RU 2038747 C1, A01G 9/24, 09.07.1995), что ограничивает технологические возможности культивирования.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи повышения эффективности производства, повышения урожайности и снижения трудозатрат.

Для решения указанной задачи в предложенной установке для производства мини-клубней питательный раствор периодически распыляется с помощью форсунок в корневой зоне растений, ограниченной воздухопроницаемой гибкой мембраной, которая крепится к посадочной панели с возможностью отсоединения, а объем культивационного помещения разделен на два независимых объема для стеблевой и корневой системы.

На фиг. 1 представлен общий вид аэропонной установки; на фиг. 2 - поперечный разрез А-А; на фиг. 3 - разрез А-А с опущенной мембраной.

Аэропонная установка содержит светонепроницаемые посадочные панели 1, расположенные симметрично по обе стороны от несущей конструкции 2, установленной вдоль продольной оси культивационного помещения. Посадочные панели 1 опираются одним концом на боковую стену культивационного помещения, а другим - на стойки несущей конструкции 2, оборудованной трапом 3. Стороны посадочных панелей 1, перпендикулярные продольной оси культивационного помещения, лежат, например, на таврах 4, которые также опираются одним концом на боковую стену культивационного помещения, а другим - на стойки несущей конструкции 2. Посадочные панели 1 вместе с трапом моста 2 образуют непрерывную поверхность, разделяя культивационное помещение (фитотрон, телицу и т.п.) на два изолированных объема. На нижней плоскости посадочных панелей установлены трубы 5 с форсунками 6. Концы всех труб 5, направленные к центру установки, заглушены, а их противоположные концы гидравлически соединены с напорным коллектором 7, который, в свою очередь, соединен с выходным патрубком насоса 8. Входной патрубок насоса 8 соединен с баком питательного раствора 9. На сливной коллектор 10, соединенный с баком 9, опираются желоба 11, которые установлены под каждой посадочной панелью 1, охватывая нижнюю часть мембраны 12. Противоположные концы желобов 10 опираются на стойки несущей конструкции 2. Желоба 10 установлены на высоте человеческого роста. Воздухопроницаемые гибкие мембраны 12 крепятся к нижней поверхности посадочных панелей 1, например, с помощью ворсовой молнии, образуя U-образные туннели, которые могут быть разделены на два равных объема по всей длине свободно висящими шторками 13, с закрепленной верхней кромкой на нижней поверхности панелей 1 вдоль их продольной оси. Упругие вставки 14 для фиксации растений 15 установлены в отверстиях посадочных панелей 1.

Установка работает следующим образом. Наполняют бак 9 питательным раствором. Отсоединяют одну из сторон мембраны 12 от посадочной панели для свободного доступа к ряду отверстий для растений. Оператор фиксирует растения 15 с помощью эластичных вставок 14 в отверстиях посадочной панели 1. После заполнения ряда отверстий мембрану 12 поднимают и прикрепляют к посадочной панели. Затем опускают другую половину мембраны 12 и высаживают растения во второй ряд посадочной панели 1, затем поднимают мембрану и прикрепляют ее к посадочной панели. Аналогично заполняют растениями все посадочные панели установки. Включают автоматическую систему управления насосом 8, обеспечивающую заданную цикличность его работы. В периоды работы насоса питательный раствор из бака 9 по трубопроводу поступает в напорный коллектор 7, а затем в трубы 5 и далее через форсунки 6 распыляется во всем объеме U-образных туннелей, ограниченных мембранами 12. Мелкодисперсный туман питательного раствора орошает корневую систему растений в U-образных туннелях и, конденсируясь на стенках воздухопроницаемых мембран 12, питательный раствор просачивается через них в желоба 11 и далее стекает в сливной коллектор 12, а затем по трубопроводу возвращается в бак 9. В паузах между работой насоса 8 корневая система растений аэрируется за счет воздухообмена через мембраны 12. В процессе роста корневая система между рядом стоящими растениями может переплетаться. Для удобства сбора мини-клубней в установке может быть предусмотрена шторка 13, которая препятствует срастанию корневой системы растений между рядами. Сбор мини-клубней, достигших кондиционного размера, осуществляют при выключенной системе управления насосом в следующей последовательности. Отсоединяют одну из сторон мембраны 12 от посадочной панели, при этом корневая система и клубни свободно повисают на уровне роста человека, что обеспечивает удобство сбора урожая. После сбора кондиционных клубней мембрану 12 поднимают и прикрепляют к посадочной панели. Аналогично опускают другую половину мембраны 12, собирают мини-клубни, и затем поднимают и прикрепляют ее к посадочной панели. Сбор урожая проводят со всей установки и включают систему автоматического управления насосом. В процессе вегетации у оператора имеется возможность подняться на трап 3 для осмотра посева и обслуживания источников света (в случае выращивания под искусственными источниками света).

По сравнению с прототипом, предложенное устройство позволит равномерно орошать корневую систему растений, исключить ее замокание, а также создать условия для нелимитированного массообмена в корневой зоне, что обеспечит благоприятные условия для приживаемости растений-регенерантов после высадки, а также дальнейшего роста и развития. При этом легкий доступ оператора к корневой зоне растений путем отсоединения гибкой мембраны от посадочной панели практически не требует значимых физических затрат. Разделение культивационного помещения на два объема позволяет создавать различные температурные и влажностные условия культивирования в стеблевой и корневой зонах растений для интенсификации оттока ассимилянтов в клубни и повышения урожайности.

1. Аэропонная установка для производства мини-клубней, включающая культивационное помещение с установленными симметрично по обе стороны от оборудованной трапом несущей конструкции светонепроницаемыми панелями с отверстиями для растений, которые опираются одним концом на боковую стену культивационного помещения, а другим - на стойки несущей конструкции, разделяя культивационный объем на два независимых объема, а также систему подачи и слива питательного раствора, отличающаяся тем, что орошение корневой системы растений происходит за счет мелкодисперсного распыления питательного раствора в корневой зоне растений, ограниченной U-образными туннелями, выполненными в виде воздухопроницаемой мембраны, концы которой закреплены на нижней поверхности светонепроницаемых панелей с возможностью их опускания и поднимания.

2. Аэропонная установка по п. 1, отличающаяся тем, что U-образные туннели разделены на два равных объема шторкой, закрепленной на нижней поверхности панели по всей длине вдоль ее продольной оси.

3. Аэропонная установка по п. 1, отличающаяся тем, что воздухопроницаемая мембрана выполнена из эластичного гибкого материала.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству, в частности к области цветоводства. Система полива вертикальных садов включает несущую конструкцию и модули для размещения растений, расположенные друг под другом.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам ускоренного выращивания рассады в личных подсобных хозяйствах. Способ заключается в том, что в герметичной емкости, оборудованной системой подачи и дозировки газов, освещения фитолампами, а также контроля температуры и состояния рассады, создают повышенное давление газов в герметичной емкости, благодаря которому происходит ускоренный фотосинтез из-за высокой концентрации углекислого газа в водном растворе, питающем корни рассады.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к средствам выращивания растений вне грунта в замкнутом пространстве с искусственно созданной средой. Комплекс содержит несколько аэропонных и/или гидропонных блоков, аккумуляторы тепловой энергии в виде теплоизолированного резервуара с водой, присоединенного к ветроэнергетической установке.

Изобретение относится к области гидропонного культивирования растений. Способ выращивания огородных культур на гидропонике включает посадку семечек в пропитанный питательным раствором рассадный горшочек с минеральной ватой.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к гидропонике. Устройство включает резервуар, закрытый крышкой с модифицированными пробирками типа Falcon.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Устройство включает вертикальную опору, соединенную с консолью, вокруг которой по спирали расположена лента, которая закреплена на консоли посредством крестовин.

Изобретение относится к технологии выращивания растительной продукции в промышленных теплицах. Тепличный процесс для выращивания растений с применением питательных растворов характеризуется тем, что для предотвращения засорения форсунок или трубочек полива осадками солей маточные насыщенные растворы получают с применением ультразвуковых колебаний, которые затем разделяют микрофильтрацией на загрязненный и чистый потоки.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Держатель растений для культивационных колонн выполнен в виде опорной и покрывной перфорированных пластин.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Устройство (10) для вертикального или наклонного размещения сельскохозяйственных культур вне растительного грунта (16) имеет по крайней мере один модуль (12), определяющий внутренний объем (14), предназначенный для хранения питательного вещества и растений и ограниченный передней стенкой (30) и задней стенкой (35), жестко соединенной с передней стенкой (30).

Изобретение относится к области растениеводства. Устройство включает ряд установок, оборудованных лазерными аппаратами, а также холодильник, энергоблок, камеры подготовки питательного раствора и газовой смеси, автоматизированную систему управления (АСУ).

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к гидропонному выращиванию растений. Гидропонная установка содержит блок управления, культивационный сосуд с датчиком уровня воды, озонатор и установку теплоснабжения. Воздухопровод озонатора установлен в скважине. Установка теплоснабжения включает скважину для отбора воды, тепловой насос с отводящим и подводящим трубопроводами и нагреватель воды в виде концентратора солнечного излучения. Нагреватель установлен на подводящем трубопроводе между тепловым насосом и скважиной. Блок управления соединен с подводящим трубопроводом теплового насоса. Обеспечивается повышение эффективности выращивания растений. Снижается расход поливной воды. 1 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Устройство содержит понтонное средство с полыми поплавками и установленный на нем контейнер с размещенным внутри питательным субстратом с семенами растений, дно которого выполнено с возможностью пропускания влаги, причем наружная поверхность дна размещена выше водной поверхности. При этом полые поплавки понтонного средства выполнены цельными и связаны между собой с образованием замкнутого контура. Форма контейнера соответствует форме указанного контура. Каждая из боковых стенок контейнера закреплена в верхней части соответствующего поплавка. Дно контейнера выполнено в виде решетки, установленной на поплавках таким образом, что высота между наружной поверхностью дна и водной поверхностью составляет не менее высоты поплавков, а внутри контейнера на дне и боковых стенках последовательно размещены паропроницаемое и сетчатое покрытия. Устройство позволяет создать условия для увлажнения питательного субстрата с семенами растений конденсатом паров, испаряющихся с поверхности водоема, от фазы набухания и прорастания семян до фазы формирования корневой системы в питательном субстрате контейнера. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к области выращивания растений на гидропонных системах. Система включает в себя: по меньшей мере один беспроводной детектор; и центральное средство обработки данных детектора; причем один или каждый детектор выполнен с возможностью измерения по меньшей мере одного из температуры, содержания воды и содержания питательных веществ в гидропонном субстрате для выращивания растения. Причем один или каждый детектор дополнительно выполнен с возможностью передачи идентификатора детектора и измеренного свойства или свойств по коммуникационному соединению к центральному средству обработки данных детектора. Центральное средство обработки данных детектора выполнено с возможностью: хранения в памяти предопределенных ирригационных данных, определяющих соотношение между: множеством значений для одного или более из температуры, значения pH, содержания воды и/или содержания питательных веществ субстрата; и множеством желаемых ирригационных выходных значений; обработки измеренных свойств, полученных от каждого детектора, для определения вычисленных свойств субстрата; и обеспечения вывода, указывающего на желаемый ирригационный ввод для субстрата, основанный на полученных от детектора или детекторов расчетных свойствах и предопределенных ирригационных данных. Способ включает в себя стадии обеспечения системы по любому из пп. 1-11; и управления ирригационным вводом в субстрат на основе выхода, указывающего на желаемый ирригационный ввод для субстрата, обеспечиваемого центральным средством обработки данных детектора системы. Портативное коммуникационное устройство детектора для использования в системе по п. 1 выполнено с возможностью обрабатывать измеренные свойства, полученные от детектора системы, для определения вычисленных свойств субстрата; и выводить на экран пользователю вычисленные свойства. Детектор для системы по любому из пп. 1-11 выполнен с возможностью измерять свойства, указывающие на температуру, содержание воды и содержание питательных веществ субстрата; и передавать измеренное свойство или свойства по коммуникационному соединению центральному средству обработки данных детектора для преобразования в значение температуры, содержания воды и содержания питательных веществ в субстрате. Центральное средство обработки данных детектора для системы по любому из пп. 1-11 выполнено с возможностью получения измеренного свойства или свойств от детектора или детекторов по коммуникационному соединению; хранения предопределенных ирригационных данных, определяющих соотношение между: множеством значений для температуры, содержания воды, значения pH и/или содержания питательных веществ в субстрате; и множеством желаемых ирригационных выходных значений; обработки измеренных свойств, полученных от каждого детектора, для определения вычисленных свойств субстрата; и обеспечения вывода, указывающего на желаемый ирригационный ввод для субстрата, основанный на полученных от детектора или детекторов измеренных свойствах и предопределенных ирригационных данных. Изобретения позволяют исключить потери и избыточную подачу воды и/или питательных веществ и осуществлять контроль и управление условиями выращивания растений. 5 н. и 14 з.п. ф-лы, 12 ил.
Изобретение относится к области биотехнологии и сельского хозяйства, в частности к растениеводству. В способе клональное размножение оздоровленных растений осуществляют путем черенкования. При этом коллекционный материал каждого сорта образован моноклональными мини-клубнями, выращенными в закрытом помещении на аэропонной установке из одного размноженного оздоровленного растения в условиях, характерных для климатической зоны, где районирован сорт. Затем коллекционный материал каждого сорта картофеля хранят и поддерживают в виде генетически однородных моноклональных мини-клубней, продуктивность которых соответствует генетическому потенциалу сорта, путем периодического обновления коллекционного материала данного сорта новым поколением моноклональных мини-клубней, выращенных в закрытом помещении на аэропонной установке из клубней, взятых из коллекции данного сорта. Культивирование черенков при размножении родоначального оздоровленного растения осуществляют в автотрофных условиях на гидропонике. Способ позволяет ускорить и механизировать этап производства оригинального картофеля, а также сократить трудозатраты. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к биотехнологии. Способ включает высадку микрорастений на пластиковые поддоны, покрытые лутрасилом с предварительно выполненными в нем посадочными отверстиями, путем погружения корневой системы растений в водный антисептический раствор с последующим обеспечением проточной циркуляции воды в поддоне и верхнего мелкодисперсного увлажнения растений. В качестве водного антисептического раствора используют 0,01% раствор перманганата калия. Способ позволяет сократить ресурсоемкость процесса адаптации растений. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к гидропонике. Аэропонная установка для производства мини-клубней включает культивационное помещение с установленными симметрично по обе стороны от оборудованной трапом несущей конструкции светонепроницаемыми панелями с отверстиями для растений. Панели опираются одним концом на боковую стену культивационного помещения, а другим - на стойки несущей конструкции, разделяя культивационный объем на два независимых объема. Установка также содержит систему подачи и слива питательного раствора. При этом орошение корневой системы растений происходит за счет мелкодисперсного распыления питательного раствора в корневой зоне растений, ограниченной U-образными туннелями, выполненными в виде воздухопроницаемой мембраны, концы которой закреплены на нижней поверхности светонепроницаемых панелей с возможностью их опускания и поднимания. Устройство позволяет повысить урожайность. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх