EA009329B1 - Method and apparatus for growing plants - Google Patents
Method and apparatus for growing plants Download PDFInfo
- Publication number
- EA009329B1 EA009329B1 EA200602004A EA200602004A EA009329B1 EA 009329 B1 EA009329 B1 EA 009329B1 EA 200602004 A EA200602004 A EA 200602004A EA 200602004 A EA200602004 A EA 200602004A EA 009329 B1 EA009329 B1 EA 009329B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- pipeline
- water
- suction device
- plants
- nutrient soil
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
- A01G31/02—Special apparatus therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/02—Receptacles, e.g. flower-pots or boxes; Glasses for cultivating flowers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
- Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Hydroponics (AREA)
- Cultivation Receptacles Or Flower-Pots, Or Pots For Seedlings (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам для выращивания растений, в которых контролируется скорость течения ирригационной воды через среду, окружающую корни растений. В частности, оно относится к способам, в которых растения выращиваются в питательном грунте, например питательном грунте на основе минеральной ваты. Оно также относится к устройству для осуществления этого способа.The invention relates to methods for growing plants, which control the rate of flow of irrigation water through the environment surrounding the roots of plants. In particular, it relates to methods in which plants are grown in nutrient soil, for example, mineral wool-based nutrient soil. It also relates to a device for implementing this method.
Хорошо известно культивирование растений на натуральном или искусственном питательном грунте, в частности на основе минеральной ваты, такой как базальтовая вата или стекловата. Вода и, при необходимости, удобрения и другие добавки подаются в питательный грунт, как правило, введением с водой, опционально содержащей удобрения и другие добавки и протекающей через грунт. Важно, чтобы растения получали в достаточной мере воду, кислород и другие вещества, такие как удобрения, которые переносятся водой.The cultivation of plants on a natural or artificial nutrient soil, in particular on the basis of mineral wool, such as basalt wool or glass wool, is well known. Water and, if necessary, fertilizers and other additives are fed into the nutrient soil, usually with the introduction of water, optionally containing fertilizers and other additives and flowing through the soil. It is important that plants receive sufficient water, oxygen and other substances, such as fertilizers, which are transported by water.
Вода является одним из средств, с помощью которого кислород поступает в питательный грунт, (хотя кислород поступает в питательный грунт другим путем, таким как напрямую из воздуха). В частности, если вода подается из капельницы, расположенной над питательным грунтом, на основе минеральной ваты, капли, падающие на грунт, в высокой степени обогащены кислородом. Этот кислород переносится в грунт и усваивается корнями растений.Water is one of the means by which oxygen enters the nutrient soil, (although oxygen enters the nutrient soil by other means, such as directly from the air). In particular, if water is supplied from a dropper located above the nutrient soil, based on mineral wool, the drops falling on the ground are highly enriched in oxygen. This oxygen is transported to the soil and absorbed by the roots of plants.
Аналогичные рассуждения применимы к другим добавкам, растворенным в воде, таким как удобрение. Более высокая скорость потока воды в грунте повышает скорость подачи добавок, которые переносятся водой. Выгодно иметь подходящую скорость потока воды по следующим причинам: повышенная скорость потока воды приводит к усиленной турбулентности вокруг корней, которая повышает скорость переноса основных компонентов, таких как вода и удобрение, в корни. Поток воды также удаляет нежелательные побочные продукты, выделяемые в питательный грунт растениями.Similar reasoning applies to other additives dissolved in water, such as fertilizer. A higher flow rate of water in the soil increases the feed rate of additives that are carried by water. It is advantageous to have a suitable water flow rate for the following reasons: the increased water flow rate leads to increased turbulence around the roots, which increases the rate of transfer of the main components, such as water and fertilizer, to the roots. The flow of water also removes unwanted by-products released by plants into the nutrient soil.
Однако повышение скорости подачи воды в питательный грунт может вызывать проблемы. В частности, максимальная скорость потока обычно определяется максимальной скоростью потока воды через питательный грунт под действием силы тяжести. Если скорость подачи воды превышает скорость пропускания, то избыток воды будет просто переливаться.However, increasing the flow rate of water to the nutrient soil can cause problems. In particular, the maximum flow rate is usually determined by the maximum flow rate of water through the nutrient soil under the action of gravity. If the water feed rate exceeds the transmission rate, then the excess water will simply overflow.
Можно модифицировать питательный грунт так, чтобы получить более высокую максимальную скорость пропускания. Однако это, как правило, требует снижения плотности питательного грунта, особенно в случае минеральной ваты. Это само по себе приводит к худшему распределению воды в грунте. Уровень содержания воды в верхней части питательного грунта существенно ниже, чем в нижней части питательного грунта. Верхняя часть может стать слишком сухой, а нижняя часть пересыщенной.It is possible to modify the nutrient soil so as to obtain a higher maximum transmission rate. However, this usually requires a reduction in the density of the nutrient soil, especially in the case of mineral wool. This in itself leads to a worse distribution of water in the soil. The water content in the upper part of the nutrient soil is significantly lower than in the lower part of the nutrient soil. The upper part may become too dry, and the lower part may become supersaturated.
Было бы желательно активно контролировать скорость потока воды через грунт. В наших предшествующих публикациях ЕР-А-300536 и ЕР-А-409348 описаны активные системы подачи воды.It would be desirable to actively control the flow rate of water through the soil. In our previous publications EP-A-300536 and EP-A-409348, active water supply systems are described.
ЕР-А-300536 раскрывает систему, в которой поток воды через питательный грунт контролируется капиллярной системой. Водяные трубы проведены в питательный грунт и соединены с водяным насосом. Это устройство настроено на предварительно определенную скорость откачки воды из грунта. Система труб полностью заполнена водой, и скорость потока, по существу, определяется установленной производительностью водяного насоса. В этой публикации обсуждается «давление всасывания», но в этом контексте оно представляет собой силу, которую необходимо приложить растению для изымания воды из грунта. Высокое «давление всасывания» в этом смысле коррелирует с низким содержанием воды в грунте, и цель этой публикации состоит в том, чтобы повысить соответствующее содержание воды в грунте и следовательно соответствующее давление всасывания.EP-A-300536 discloses a system in which the flow of water through the nutrient soil is controlled by a capillary system. Water pipes are held in the nutrient soil and are connected to a water pump. This device is set to a predetermined rate of pumping water from the ground. The piping system is completely filled with water, and the flow rate is essentially determined by the installed capacity of the water pump. This publication discusses the “suction pressure”, but in this context it represents the force that a plant needs to apply to remove water from the soil. A high “suction pressure” in this sense correlates with a low water content in the soil, and the purpose of this publication is to increase the corresponding water content in the soil and therefore the corresponding suction pressure.
ЕР-А-409438 относится к водяной насосной системе. Кроме того, он обеспечивает сопряжение элементов системы трубопроводов и питательного грунта. Цель этого состоит в предотвращении прорастания корней растений в систему трубопроводов. Утверждается, что преимущество сопряжения элементов состоит в том, что они остаются более влажными, чем окружающий питательный грунт и препятствуют попаданию воздуха в систему трубопроводов со стороны слоя питательного грунта.EP-A-409438 relates to a water pumping system. In addition, it provides a pair of elements of the piping system and nutrient soil. The purpose of this is to prevent plant roots from sprouting into the piping system. It is argued that the advantage of mating elements is that they remain more humid than the surrounding nutrient soil and prevent air from entering the piping system from the side of the nutrient soil layer.
XVО 95/31094 описывает дренажную систему для активного и пассивного жидкого дренажа питательных грунтов. Имеются ряды питательных грунтов, каждый из которых имеет «всасывающую пробку», соединенную с шлангом сифона, который выводится в стояк. Нет указаний на материал, из которого изготовлена «всасывающая пробка».XVO 95/31094 describes the drainage system for active and passive liquid drainage of nutrient soils. There are rows of nutrient soils, each of which has a “suction plug” connected to the siphon hose, which is discharged into the riser. There is no indication of the material from which the “suction plug” is made.
Хотя все эти системы эффективны и полезны, существует возможность для улучшения в некоторых областях. В частности, ранее описанные системы требуют, чтобы поверхность, на которой растут растения, например пол в теплице, была почти точно горизонтальной. Иначе давление в системе и скорость потока меняются в зависимости от высоты, на которой находится слой питательного грунта (например, минеральная вата) .Although all of these systems are efficient and useful, there is room for improvement in some areas. In particular, the previously described systems require that the surface on which plants grow, for example the floor in a greenhouse, is almost exactly horizontal. Otherwise, the pressure in the system and the flow rate vary depending on the height at which the nutrient soil layer is located (for example, mineral wool).
Дополнительное возможное затруднение состоит в том факте, что система трубопроводов в значительной степени заполнена водой. Таким образом, в такой системе существует непрерывный путь для воды от одного растения к другому растению. Это позволяет осуществлять перенос вирусов растений и других инфекций между всеми посадками.An additional possible difficulty is the fact that the piping system is largely filled with water. Thus, in such a system there is a continuous path for water from one plant to another plant. This allows the transfer of plant viruses and other infections between all plantings.
XVО 94/03046 раскрывает другую систему выращивания растений в минеральной вате. В этой системе содержание воды в минеральной вате поддерживается постоянным посредством подачи воды в питательный грунт на основе минеральной ваты через поливные трубы и удаление ее через осушительныеXVO 94/03046 reveals another system for growing plants in mineral wool. In this system, the water content in mineral wool is kept constant by supplying water to the nutrient soil based on mineral wool through irrigation pipes and removing it through drying
- 1 009329 трубы. Для подачи воды и дренажа применялась обычная система трубопроводов. В этой системе также как в системах ЕР-А-300536 и ЕР-А-409346, описанных выше, имеется непрерывное соединение между водой в питательном грунте и водой в дренажной системе.- 1 009329 pipes. A conventional piping system was used to supply water and drainage. In this system as well as in the systems EP-A-300536 and EP-A-409346 described above, there is a continuous connection between the water in the nutrient soil and the water in the drainage system.
Другая известная система выращивания растений известна как система техники питательного слоя (ΝΡΤ). По этой системе растения растут в маленьких ящиках для проращивания или даже грунт отсутствует вообще, растения и ящики, если они используются, помещены в пластмассовый контейнер, такой как контейнер из пластиковой пленки. Вода капает в контейнер и в ящики для выращивания, если они применяются, и удаляется из пластмассового контейнера через отверстие. Такие системы имеют недостаток, состоящий в том, что процесс дренирования существенно зависит от гладкости поверхности, на которой растения растут. Шероховатая поверхность приводит к неоднородному дренированию, и различные растения увлажняются в разной степени.Another known system for growing plants is known as the nutrient layer technique system (ΝΡΤ). According to this system, plants grow in small boxes for germination or even no soil at all, plants and boxes, if used, are placed in a plastic container, such as a plastic film container. Water drips into the container and into the growing boxes, if used, and is removed from the plastic container through the hole. Such systems have the disadvantage that the drainage process essentially depends on the smoothness of the surface on which the plants grow. The rough surface leads to non-uniform drainage, and various plants are moistened to varying degrees.
XVО 03/005808 описывает систему, которая эффективно обращается ко всем этим проблемам. Он описывает систему, включающую отведение жидкости и устройство с воздушной пробкой, которые соединены с системой роста и которые являются частью системы трубопроводов, в которой используется полость, частично заполненная жидкостью и частично заполненная воздухом, для того чтобы вызывать контролируемое высвобождение жидкости из грунта. Точнее, в нем раскрывается способ выращивания растений, включающий обеспечение растений, подачу воды так, чтобы корни растений контактировали с массой воды, и отведение воды через всасывающее устройство, помещенное в массу воды в первый трубопровод, отведение воды по первому трубопроводу во второй трубопровод, причем второй трубопровод, по меньшей мере, частично заполнен воздухом, и первый и второй трубопроводы соединены так, что первый трубопровод выходит в воздушное пространство второго трубопровода. В предпочтительных вариантах осуществления растения помещены в питательный грунт, вода подается в питательный грунт и отводится из питательного грунта через всасывающее устройство, которое расположено в питательном грунте. Эта система обладает многочисленными преимуществами в сравнении с более ранними системами, такими как ЕР-А-300536 и ЕР-А-409348 и \νθ 95/31094 и АО 94/03046.XVO 03/005808 describes a system that effectively addresses all of these problems. It describes a system that includes a fluid discharge and an airlock device that are connected to the growth system and are part of a pipeline system that uses a cavity that is partially filled with liquid and partially filled with air in order to cause a controlled release of fluid from the soil. More precisely, it discloses a method of growing plants, including providing plants, supplying water so that plant roots are in contact with a mass of water, and diverting water through an intake device placed in the mass of water in the first pipeline, diverting water through the first pipeline to the second pipeline, the second pipeline is at least partially filled with air, and the first and second pipelines are connected so that the first pipeline enters the airspace of the second pipeline. In preferred embodiments, the plants are placed in the nutrient soil, water is fed into the nutrient soil and discharged from the nutrient soil through a suction device, which is located in the nutrient soil. This system has numerous advantages in comparison with earlier systems such as EP-A-300536 and EP-A-409348 and \ νθ 95/31094 and AO 94/03046.
Показано, что всасывающее устройство пригодно для отведения воды из питательного грунта под действием капиллярных сил. Указанное всасывающее устройство может быть изготовлено из пористых материалов, включая камень (особенно вулканический камень), керамику, минеральную вату или пористое стекло. Органическая полимерная пена и органические полимерные волокна также описаны как возможные материалы для всасывающего устройства. На практике подходящими считают камень, особенно вулканический камень.It is shown that the suction device is suitable for diverting water from the nutrient soil under the action of capillary forces. The specified suction device may be made of porous materials, including stone (especially volcanic stone), ceramics, mineral wool or porous glass. Organic polymer foam and organic polymer fibers are also described as possible materials for the suction device. In practice, a stone is considered suitable, especially a volcanic stone.
Было установлено, что предпочтительные материалы всасывающих устройств в этой публикации обладают некоторыми недостатками. В частности, после некоторого времени использования питательные вещества в воде, орошающей систему, склонны осаждаться на поверхности каменного или керамического всасывающего устройства. Из-за маленьких размеров пор всасывающего устройства это может приводить к засорению всасывающего устройства.It has been found that the preferred materials for the suction devices in this publication have several disadvantages. In particular, after some time of use, nutrients in the water irrigating the system tend to settle on the surface of a stone or ceramic suction device. Due to the small pore sizes of the suction device, this can lead to clogging of the suction device.
Настоящее изобретение направлено на решение этой проблемы и делается это подбором специальных материалов для всасывающего устройства.The present invention is directed to solving this problem and is done by selecting special materials for the suction device.
Согласно настоящему изобретению предложен способ выращивания растений, включающий обеспечение растений, подачу воды так, чтобы корни растений контактировали с массой воды, и отведение воды через всасывающее устройство, помещенное в массе воды, в первый трубопровод, отведение воды по первому трубопроводу во второй трубопровод, где второй трубопровод, по меньшей мере, частично заполнен воздухом, и первый и второй трубопроводы соединены, так что первый трубопровод выходит в воздушное пространство второго трубопровода, отличающийся тем, что всасывающее устройство изготавливают из пенопласта, полученного из полимера, выбранного из феноломочевиноформальдегидных полимеров, мочевиномеламиноформальдегидных полимеров, полиуретанов, фурановых полимеров и гомополимеров, сополимеров и терполимеров этилена, пропилена и бутилена.According to the present invention, a method of growing plants is proposed, including providing plants, supplying water so that plant roots are in contact with a body of water, and diverting water through a suction device placed in the body of water into the first pipeline, diverting water through the first pipeline to the second pipeline, where The second pipeline is at least partially filled with air, and the first and second pipelines are connected, so that the first pipeline enters the airspace of the second pipeline, characterized in that The suction device is made from foam made from a polymer selected from phenol urea formaldehyde polymers, urea melamine formaldehyde polymers, polyurethanes, furan polymers and homopolymers, copolymers and terpolymers of ethylene, propylene and butylene.
Таким образом, пенопласт может быть изготовлен, например, из полиэтилена, полипропилена или полибутилена, и этилен-пропилен-бутиленовые терполимеры могут применяться также, как и этиленпропиленовые, этилен-бутиленовые и пропилен-бутиленовые сополимеры.Thus, the foam can be made, for example, from polyethylene, polypropylene or polybutylene, and ethylene-propylene-butylene terpolymers can be used as well as ethylene-propylene, ethylene-butylene and propylene-butylene copolymers.
Под термином «пенопласт» мы понимаем материалы, которые на микроуровне представляют собой сита.The term "foam" we understand the materials, which at the micro level are sieves.
В предпочтительных вариантах осуществления давление в трубопроводах регулируется воздушным насосом.In preferred embodiments, the implementation of the pressure in the pipelines is regulated by an air pump.
Было установлено, что применение вышеупомянутых типов органических пенопластов облегчает затруднения с осаждением питательных веществ в порах всасывающего устройства и позволяет сгладить и продлить ход процесса. Хотя в АО 03/005808 органические пенопласты упоминаются в общем, конкретные материалы не упоминаются. В частности, нет упоминания того факта, что эти конкретные материалы могут решить проблему осаждения питательных веществ в порах всасывающего устройства.It was found that the use of the above-mentioned types of organic foams facilitates difficulties with the deposition of nutrients in the pores of the suction device and allows smoothing and prolonging the process. Although organic foams are mentioned in general in AO 03/005808 in general, specific materials are not mentioned. In particular, there is no mention of the fact that these particular materials can solve the problem of the deposition of nutrients in the pores of the suction device.
Изобретение включает устройство отведения жидкости с воздушным затвором, которое соединено с системой выращивания и которое является частью системы трубопроводов, в которой используется полость, частично заполненная жидкостью и частично заполненная воздухом, для того чтобы вызыватьThe invention includes a device for discharge of a liquid with an air shutter, which is connected to a growing system and which is part of a piping system in which a cavity is used, partially filled with liquid and partially filled with air, in order to cause
- 2 009329 контролируемое высвобождение жидкости из грунта. Устройство отведения жидкости с воздушным затвором обычно имеет вид всасывающего устройства, такого как всасывающая пробка, вставленная в питательный грунт. Всасывающее устройство создается из одного из определенных материалов и может образовывать воздушный затвор, когда давление в системе трубопроводов приводит к всасыванию в него воздуха. По мере того как давление отводимой воды в системе повышается, возрастает поток воды, обычно до того, как сила тяги составит по меньшей мере 30 см водяного столба.- 2 009329 controlled release of fluid from the soil. An air discharge device typically has the form of a suction device, such as a suction plug, inserted into the nutrient soil. The suction device is created from one of certain materials and can form an air seal when the pressure in the piping system causes air to be sucked into it. As the pressure of the diverted water in the system rises, the flow of water increases, usually before the thrust force reaches at least 30 cm of water column.
Давление может повышаться до того, как сила тяги принимает значение, при котором всасывающее устройство выпускает в первый трубопровод воздух, а не воду, поэтому сила, стремящаяся отводить воду из системы, превышает силу, удерживающую воду во всасывающем устройстве.The pressure may increase before the thrust force takes on the value at which the suction device releases air into the first pipeline, rather than water, therefore the force tending to drain water from the system exceeds the force holding water in the suction device.
В особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения растения помещают в питательный грунт, воду подают в питательный грунт и отводят из питательного грунта через всасывающее устройство, которое помещают в питательном грунте. Таким образом, устройство отведения жидкости с воздушным затвором предпочтительно соединено с питательным грунтом.In a particularly preferred embodiment of the invention, the plants are placed in a nutrient soil, the water is fed into the nutrient soil and diverted from the nutrient soil through a suction device, which is placed in the nutrient soil. Thus, an air discharge device with an airlock is preferably connected to a nutrient primer.
Нет необходимости обеспечивать горизонтальную поверхность и, таким образом, систему можно просто и непосредственно применять в теплицах без предварительного выравнивания пола.There is no need to provide a horizontal surface and, thus, the system can be simply and directly applied in greenhouses without prior leveling the floor.
Первый трубопровод выходит в воздушное пространство второго трубопровода. В предпочтительном варианте осуществления предусмотрены по меньшей мере два и предпочтительно большое количество трубопроводов, каждый из которых соединен с всасывающим устройством в контакте с массой воды, которая соприкасается с корнями растений. Когда растения растут в питательном грунте, обычно обеспечивают большое количество блоков, каждый из которых содержит одно или небольшое количество растений. В этом случае каждому всасывающему устройству обычно соответствует один блок, а в некоторых случаях на каждое растение приходится по одному всасывающему устройству. Таким образом, хотя вирусы и другие возбудители инфекционных заболеваний одного растения могут быть перенесены из питательного грунта в первый трубопровод и затем выведены во второй трубопровод, отсутствует водяное соединение между вторым трубопроводом и другими первыми трубопроводами, соответствующими другим растениям. Таким образом, риск переноса вирусов и других возбудителей инфекционных заболеваний существенно снижается.The first pipeline enters the airspace of the second pipeline. In a preferred embodiment, at least two and preferably a large number of pipelines are provided, each of which is connected to a suction device in contact with a body of water that is in contact with the plant roots. When plants grow in nutrient soil, usually provide a large number of blocks, each of which contains one or a small number of plants. In this case, each suction device usually corresponds to one unit, and in some cases, one suction device is used for each plant. Thus, although viruses and other pathogens of infectious diseases of one plant can be transferred from the nutrient soil to the first pipeline and then transferred to the second pipeline, there is no water connection between the second pipeline and other first pipelines corresponding to other plants. Thus, the risk of transmission of viruses and other pathogens of infectious diseases is significantly reduced.
Поток воды через окружающее корни растений пространство, то есть питательный грунт, можно регулировать просто изменением давления в системе трубопроводов воздушным насосом и получить следующие преимущества, упомянутые выше, такие как регулирование скорости подачи кислорода, регулирование скорости подачи добавок, регулирование содержания воды, рН, ЭП (электропроводности), питательных веществ, таких как азот и микроэлементы, и удаление нежелательных побочных продуктов. Также возможно достигнуть этого с высокой плотностью питательного грунта, который обеспечивает хорошее распределение воды.The flow of water through the space surrounding the plant roots, that is, the nutrient soil, can be regulated simply by changing the pressure in the piping system with an air pump and obtain the following advantages mentioned above, such as controlling the rate of oxygen supply, controlling the rate of supply of additives, regulating water content, pH, EP (electrical conductivity), nutrients such as nitrogen and trace elements, and the removal of unwanted by-products. It is also possible to achieve this with a high density of nutrient soil, which ensures a good distribution of water.
Легко и быстро можно также достичь изменения состава атмосферы в системе трубопроводов и, таким образом, изменять скорости потоков и содержание воды без затруднений.Easily and quickly you can also achieve changes in the composition of the atmosphere in the piping system and, thus, change the flow rates and water content without difficulty.
Если применяется питательный грунт и всасывающее устройство помещено в нижней части питательного грунта, то вода отводится из нижней части грунта и насыщение водой нижней части грунта уменьшается.If nutrient soil is used and the suction device is placed in the lower part of the nutrient soil, then water is drained from the lower part of the soil and saturation with water in the lower part of the soil decreases.
Изобретение также предусматривает устройство, подходящее для выращивания растений. Оно включает систему культивирования, для того чтобы содержать растения и воду так, чтобы корни растений контактировали с массой воды, систему культивирования, обеспечиваемую всасывающим устройством, изготовленным из пенопласта, полученного из полимера, выбранного из феноломочевиноформальдегидных полимеров, мочевиномеламиноформальдегидных полимеров, полиуретанов, фурановых полимеров, и гомополимеров, сополимеров и терполимеров этилена, пропилена и бутилена, и смонтированным для отведения воды из системы культивирования, и соединенным с первым трубопроводом на одном конце первого трубопровода. Первый трубопровод своим вторым концом присоединен ко второму трубопроводу, и устройство содержит приспособление для отведения воды из второго трубопровода. Размер устройства выбран так, что второй трубопровод при использовании, по меньшей мере, частично заполнен воздухом. Предпочтительно, устройство также содержит воздушный насос, смонтированный для регулирования давления воздуха в системе трубопроводов.The invention also provides a device suitable for growing plants. It includes a cultivation system in order to contain plants and water so that the roots of the plants are in contact with the mass of water, a cultivation system provided by a suction device made from foam made from a polymer selected from phenol urea formaldehyde polymers, urea melamine formaldehyde polymers, polyurethanes, furan polymers, and homopolymers, copolymers and terpolymers of ethylene, propylene and butylene, and assembled to remove water from the culture system, and connected with the first pipeline at one end of the first pipeline. The first pipeline with its second end is connected to the second pipeline, and the device comprises a device for draining water from the second pipeline. The size of the device is chosen so that the second pipeline, when used, is at least partially filled with air. Preferably, the device also comprises an air pump mounted to regulate the air pressure in the piping system.
Поскольку в способе изобретения система культивирования предпочтительно представляет собой питательный грунт, всасывающее устройство предпочтительно находится в питательном грунте.Since, in the method of the invention, the culture system is preferably a nutrient primer, the suction device is preferably in the nutrient primer.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг. 1 показана схема устройства согласно изобретению;FIG. 1 shows a diagram of an apparatus according to the invention;
на фиг. 2 - сечение части устройства согласно изобретению;in fig. 2 is a sectional view of a part of the device according to the invention;
на фиг. 3 - другое сечение части устройства согласно изобретению;in fig. 3 is another section of a part of the device according to the invention;
на фиг. 4 - дополнительная схема устройства согласно изобретению.in fig. 4 is an additional diagram of the device according to the invention.
Для изобретения является существенным то, что масса воды, соприкасающаяся с корнями растений, контактирует с определенным всасывающим устройством. Всасывающее устройство может отводить воду из питательного грунта. То есть оно может забирать воду против давления. Таким образом, хотя изобретение может включать систему для осуществления откачки или нагнетания, всасывающее устройFor the invention it is essential that the mass of water in contact with the roots of the plants is in contact with a specific suction device. The suction device can drain water from the nutrient soil. That is, it can take away water against pressure. Thus, although the invention may include a system for pumping or pumping, the suction device
- 3 009329 ство таково, что оно может принимать воду без этого. В частности, оно может сначала отводить воду из питательного грунта под действием капиллярных сил.- 3 009329 The structure is such that it can take water without it. In particular, it can first divert water from the nutrient soil under the action of capillary forces.
Пенопласт предпочтительно состоит из феноломочевиноформальдегидных полимеров, мочевиномеламиноформальдегидных полимеров, полиуретанов, фурановых полимеров. В других вариантах осуществления он состоит из гомополимеров, сополимеров и терполимеров этилена, пропилена и бутилена, например, из полиэтилена, полипропилена и полибутилена.The foam is preferably composed of phenol urea formaldehyde polymers, urea melamine formaldehyde polymers, polyurethanes, furan polymers. In other embodiments, the implementation consists of homopolymers, copolymers and terpolymers of ethylene, propylene and butylene, for example, from polyethylene, polypropylene and polybutylene.
Всасывающее устройство предпочтительно изготавливают из феноломочевиноформальдегидного пенопласта или полиэтиленового пенопласта. Одна разновидность такого пенопласта продается под названием Оа818™, который имеет трехмерную ячеистую (или сетчатую) структуру.The suction device is preferably made of phenol urea formaldehyde foam or polyethylene foam. One type of foam is marketed under the name Оа818 ™, which has a three-dimensional cellular (or mesh) structure.
Альтернативно всасывающее устройство изготавливают из мочевиномеламиноформальдегидного полимера. Подходящие полимеры продаются под торговым наименованием Еу1осе11 (ТМ) компанией РуЮдгссп. Его получают из аминопластовых смол и он имеет открытую ячеистую структуру. Аналогичные продукты, которые могут быть применены, продаются под торговым наименованием РуЮГоат (ТМ) и Нубгосе11 (ТМ) той же компанией.Alternatively, the suction device is made from urea-melamine-formaldehyde polymer. Suitable polymers are marketed under the trade name E110 (TM) by RuUydgssp. It is obtained from aminoplast resins and it has an open cellular structure. Similar products that can be applied are sold under the trade name RuUHoat (TM) and Nubgose11 (TM) by the same company.
Сетка, в которой имеются ячейки, по существу образована квадратными или прямоугольными ячейками, в которых растояние между точками пересечения составляет от приблизительно 20 до приблизительно 100 мкм, особенно предпочтительно от приблизительно 40 до приблизительно 60 мкм. Стенки, образующие ячейку, предпочтительно находятся в диапазоне от 2 до 20 мкм, но особенно предпочтительны стенки, имеющие большую толщину в этом диапазоне, например от 4 до 20 мкм. Толщина предпочтительно составляет от 1/10 до 1/5 от расстояния между точками пересечения ячейки, предпочтительно от 1/8 до 1/5.The grid, in which there are cells, is essentially formed by square or rectangular cells, in which the distance between the intersection points is from about 20 to about 100 microns, particularly preferably from about 40 to about 60 microns. The walls forming the cell are preferably in the range from 2 to 20 μm, but walls with a greater thickness in this range, for example from 4 to 20 μm, are particularly preferred. The thickness is preferably from 1/10 to 1/5 of the distance between the intersection points of the cell, preferably from 1/8 to 1/5.
Материал, применяемый для изготовления всасывающего устройства, должен быть, в достаточной степени, гидрофильным, для того чтобы произвести необходимое капиллярное действие. Некоторые специальные пенопласты образованы из полимеров, которые сами по себе в достаточной степени гидрофильны, для того чтобы обеспечить это, в противном случае пенопласт предпочтительно должен содержать поверхностно-активное вещество.The material used to manufacture the suction device must be sufficiently hydrophilic in order to produce the required capillary action. Some special foams are formed from polymers that are themselves sufficiently hydrophilic to provide this, otherwise the foam should preferably contain a surfactant.
Предпочтительны всасывающие устройства, имеющие плотность по меньшей мере 60 кг/м3, особенно когда всасывающее устройство изготовлено из феноломочевиноформальдегидного пенопласта. Плотность всасывающего устройства может быть высокой, например до 900 кг/м3, особенно когда всасывающее устройство изготовлено из феноломочевиноформальдегидного пенопласта. В частности, для всасывающих устройств из полиэтилена плотность может составлять от 600 до 820 кг/м3. Мочевиномеламиноформальдегидные материалы могут иметь плотность/содержание сухого вещества от 14 до 20 кг/м3.Suction devices having a density of at least 60 kg / m 3 are preferred, especially when the suction device is made of phenol urea formaldehyde foam. The density of the suction device may be high, for example, up to 900 kg / m 3 , especially when the suction device is made of phenol urea formaldehyde foam. In particular, for polyethylene suction devices, the density can be from 600 to 820 kg / m 3 . Urea melamine formaldehyde materials can have a density / dry matter content of from 14 to 20 kg / m 3 .
Пенопласты, как правило, имеют открытую пеноструктуру.Foams, as a rule, have an open foam structure.
Всасывающее устройство должно удерживать воду сильнее, чем воздух. Предпочтительно оно удерживает воду против силы по меньшей мере 10 см водяного столба, предпочтительно по меньшей мере 13 см водяного столба, более предпочтительно по меньшей мере 20 см водяного столба, наиболее предпочтительно по меньшей мере 30 см водяного столба. Некоторые могут удерживать воду против силы до 200 см водяного столба.The suction device should hold water stronger than air. Preferably it holds water against a force of at least 10 cm water column, preferably at least 13 cm water column, more preferably at least 20 cm water column, most preferably at least 30 cm water column. Some can hold water against up to 200 cm of water.
Способность всасывающего устройства удерживать воду может быть большей или меньшей в соответствии с природой питательного грунта (когда он применяется). Например, когда питательный грунт представляет собой базальтовую вату, всасывающие устройства, способные удерживать воду против силы по меньшей мере 5 см водяного столба, дают удовлетворительные результаты. Однако там, где питательный грунт представляет собой землю, лучшие результаты достигаются, когда всасывающее устройство удерживает воду против силы по меньшей мере 50 см водяного столба.The ability of the suction device to retain water may be more or less according to the nature of the nutrient soil (when applied). For example, when the nutrient soil is basalt wool, suction devices capable of holding water against a force of at least 5 cm of water column give satisfactory results. However, where the nutrient soil is earth, the best results are achieved when the suction device holds water against a force of at least 50 cm of water.
Когда давление во втором трубопроводе ниже атмосферного (что предпочтительно), как правило, всасывающее устройство удерживает воду более прочно, чем воздух при значении водяного столба, определяемом поднятием второго трубопровода над всасывающим устройством, которое вычли из того, насколько давление во втором трубопроводе ниже атмосферного давления (что часто называют разрежением). Практически всасывающее устройство может удерживать воду против силы, по существу, равной разрежению во втором трубопроводе.When the pressure in the second pipe is below atmospheric (which is preferable), as a rule, the suction device holds water more firmly than air at a water column value determined by raising the second pipe above the suction device, which is subtracted from how much the pressure in the second pipe is below atmospheric pressure (often referred to as vacuum). In practice, the suction device can hold water against a force essentially equal to the vacuum in the second conduit.
Когда применяется питательный грунт, предпочтительно, чтобы материал всасывающего устройства имел средний размер пор меньше, чем средний размер пор питательного грунта.When a nutrient primer is used, it is preferable that the material of the suction device has an average pore size smaller than the average pore size of the nutrient primer.
Всасывающее устройство может быть описано как по существу не пропускающее воздух. Например, оно препятствует существенному прохождению воздуха через массу воды, соприкасающуюся с корнями (то есть через питательный грунт, если он применяется), и в первый и второй трубопроводы.The suction device can be described as essentially breathable. For example, it prevents substantial passage of air through a mass of water in contact with the roots (that is, through the nutrient soil, if used), and into the first and second pipelines.
Давление воздуха в первом и во втором трубопроводе, как правило, определяется заранее, и предпочтительно оно должно быть ниже атмосферного давления. Ввод воздуха во второй трубопровод через всасывающее устройство будет в определенной степени воздействовать и изменять это давление. Это также приводит к различному давлению воздуха в различных всасывающих устройствах в одной системе, чего в заявляемой системе следует избегать. Однако в системах, в которых давление существенно ниже атмосферного, например, приблизительно на 20 см водяного столба, небольшой уровень прохожThe air pressure in the first and in the second pipeline, as a rule, is determined in advance, and preferably it should be below atmospheric pressure. Injecting air into the second pipe through the suction device will, to a certain extent, affect and change this pressure. This also leads to different air pressures in different suction devices in the same system, which should be avoided in the inventive system. However, in systems in which the pressure is substantially below atmospheric, for example, approximately 20 cm of water column, a small level
- 4 009329 дения воздуха в отводящий трубопровод через всасывающее устройство не создает проблем. Таким образом, всасывающее устройство не пропускает воздух в той степени, которая препятствует вхождению значительных количеств воздуха во второй трубопровод, которое оказывает существенное воздействие на давление воздуха во втором трубопроводе.- 4 009329 air flow into the discharge pipe through the suction device does not create problems. Thus, the suction device does not pass air to the extent that prevents the entry of significant quantities of air in the second pipeline, which has a significant impact on the air pressure in the second pipe.
В системах, содержащих в воздушном насосе утечку воздуха внутрь, можно рассмотреть воздушный насос.In systems containing an air leak inside the air pump, an air pump can be considered.
Всасывающее устройство обычно имеет общий объем от приблизительно 2 до 100 см3.The suction device typically has a total volume of from about 2 to 100 cm 3 .
Всасывающие устройства обычно располагают как самостоятельные единицы с отдельными ящиками питательного грунта (каждый ящик содержит одно или небольшое число растений) или отдельно в больших ящиках (содержащих много растений), причем каждое всасывающее устройство соответствует одному маленькому ящику или небольшому числу растений в большом ящике.Suction devices are usually placed as separate units with separate boxes of nutrient soil (each box contains one or a small number of plants) or separately in large boxes (containing many plants), each suction device corresponds to one small box or a small number of plants in a large box.
Всасывающие устройства этого рода можно описать как «всасывающие пробки». Устройства могут принимать различную форму и размеры. Как правило, всасывающее устройство имеет обычную цилиндрическую или удлиненную форму. Однако оно необязательно является отдельной деталью. Например, оно может принимать форму двух или более отдельных резьбовых деталей. Размер всасывающего устройства обычно выбирают так, чтобы он соответствовал окружению корней растений, будь это ящик с питательным грунтом или масса воды.Suction devices of this kind can be described as “suction plugs”. Devices can take various shapes and sizes. As a rule, the suction device has the usual cylindrical or elongated shape. However, it is not necessarily a separate part. For example, it may take the form of two or more separate threaded parts. The size of the suction device is usually chosen so that it matches the environment of the roots of the plants, be it a nutrient soil box or a body of water.
Возможно также, что всасывающее устройство не является всасывающей пробкой, а обеспечивается слоем материала вдоль основания ящика. Например, ящик с питательным грунтом может быть сделан из минеральной ваты, в котором верхний слой сделан из минеральной ваты, а нижний слой сделан из определенного пенопласта, такого как феноломочевиноформальдегидный пенопласт или полиэтиленовый пенопласт. Такой слой может быть предусмотрен в отдельных ящиках или в одном большом ящике, устроенном для большого числа растений.It is also possible that the suction device is not a suction plug, but is provided with a layer of material along the base of the box. For example, a nutrient bed box can be made from mineral wool, in which the top layer is made from mineral wool, and the bottom layer is made from a specific foam, such as phenol urea formaldehyde foam or polyethylene foam. Such a layer can be provided in separate boxes or in one large box, arranged for a large number of plants.
Растения обычно представляют собой товарные культуры из тех, которые выращивают в теплицах. Эти культуры могут, например, представлять собой помидоры, огурцы, сладкий перец, баклажаны, розы или грибы.Plants are usually cash crops from those grown in greenhouses. These crops may, for example, be tomatoes, cucumbers, sweet peppers, eggplants, roses, or mushrooms.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения растения выращивают в питательном грунте. Может применяться любой природный или искусственный питательный грунт, например земля, торф, кокосовое волокно, перлит или искусственное стекловолокно (ММУР) и любые их смеси. Другие подходящие питательные грунты включают смеси полиуретана и гранулированных минеральных волокон, как описано в XVО 02/00009. Если всасывающее устройство изготовлено из феноломочевиноформальдегидного пенопласта, такого, который продается под названием Оа818ТМ, тогда питательный грунт изготавливается не из этих материалов. Предпочтителен питательный грунт из минеральной ваты, такой как стекловата, или предпочтительно базальтовая вата.According to a preferred embodiment of the present invention, plants are grown in a nutrient soil. Any natural or artificial nutrient soil can be used, for example, land, peat, coconut fiber, perlite or artificial fiberglass (MMUR), and any mixtures thereof. Other suitable nutrient primers include blends of polyurethane and granular mineral fibers, as described in XVO 02/00009. If the suction device is made of phenol urea formaldehyde foam, such as the one sold under the name Oa818 TM , then the nutrient primer is not made of these materials. A nutrient-rich mineral wool primer such as glass wool or preferably basalt wool is preferred.
Питательный грунт на основе минеральной ваты может быть изготовлен обычным способом получения минерального расплава и образованием волокон из расплава. В ходе производства волокон или менее предпочтительно после производства волокон, на волокна может быть нанесен связующий материал. Когда применяется связующий материал, предпочтительно, чтобы это был гидрофильный связующий материал.Mineral wool-based nutrient primer can be made using the usual method of obtaining a mineral melt and the formation of fibers from the melt. During fiber production, or less preferably after fiber production, a binder material may be applied to the fibers. When a binder material is used, it is preferable that it is a hydrophilic binder material.
Питательный грунт предпочтительно содержит поверхностно-активное вещество. Оно может быть использовано в дополнение к связующему материалу. В другом варианте, можно применять одно вещество, которое действует одновременно как связующий материал и поверхностно-активное вещество.The nutrient primer preferably contains a surfactant. It can be used in addition to the binder material. In another embodiment, it is possible to use a single substance that acts simultaneously as a binder and a surfactant.
Питательный грунт может содержать другие добавки, известные в этой области, изменяющие и улучшающие свойства, такие как глина или лигнит.The nutrient primer may contain other additives known in the field that alter and improve properties, such as clay or lignite.
В одном варианте осуществления питательный грунт представлен в виде ряда небольших блоков для выращивания, каждый из которых содержит одно растение, и блоки для выращивания содержатся в пластмассовом контейнере, таком как полимерная пленка. Это один из вариантов осуществления системы ΝΡΤ, рассмотренной выше.In one embodiment, the nutrient primer is presented as a series of small growing blocks, each of which contains a single plant, and the growing blocks are contained in a plastic container, such as a plastic film. This is one of the embodiments of the system ΝΡΤ discussed above.
В другом варианте осуществления системы ΝΡΤ питательный грунт вообще не используется. Вместо этого растения выращивают так, что их корни соприкасаются с массой воды, заключенной в пластмассовый контейнер, такой как полимерная пленка.In another embodiment of the system, ΝΡΤ nutrient soil is not used at all. Instead, plants are grown in such a way that their roots come into contact with a body of water encased in a plastic container, such as a plastic film.
В этом способе воду подают к растениям, например в питательный грунт, если он используется. Возможны любые обычные способы, например, капельное питание. Этот способ особенно предпочтителен, поскольку вода обогащается кислородом к тому моменту, когда она достигает окрестности растений, например питательного грунта. Орошение может быть непрерывным или периодическим. Вода может содержать удобрения, биологически активные добавки, такие как фунгициды, там, где это полезно для выращивания урожая, и другие добавки.In this method, water is supplied to plants, for example, to a nutrient primer, if used. Any conventional methods are possible, for example, drip feeding. This method is particularly preferred because water is enriched with oxygen by the time it reaches a neighborhood of plants, such as a nutrient soil. Irrigation can be continuous or periodic. Water may contain fertilizers, dietary supplements, such as fungicides, where it is useful for growing crops, and other additives.
Всасывающее устройство соединено с одним концом первого трубопровода, который, как правило, имеет малый диаметр. Внутренний диаметр составляет предпочтительно от 1 до 10 мм, более предпочтительно от 2 до 6 мм, особенно около 4 мм.The suction device is connected to one end of the first pipe, which, as a rule, has a small diameter. The inner diameter is preferably from 1 to 10 mm, more preferably from 2 to 6 mm, especially about 4 mm.
Первый трубопровод другим концом присоединен ко второму трубопроводу. Второй трубопровод, по меньшей мере, частично заполнен воздухом. Это позволяет регулировать давление воздуха в системеThe first pipeline with the other end is connected to the second pipeline. The second pipeline is at least partially filled with air. This allows you to adjust the air pressure in the system.
- 5 009329 воздушным насосом. Первый трубопровод выходит в воздушное пространство второго трубопровода так, что в предпочтительном варианте осуществления, где несколько первых трубопроводов осуществляют подачу в единственный второй трубопровод, нет сплошного водяного пути между растениями. Как правило, первый трубопровод соединен с верхней частью второго трубопровода. Как правило, первый трубопровод в основном заполнен водой, когда вода течет во время эксплуатации.- 5 009329 air pump. The first pipeline enters the airspace of the second pipeline so that in the preferred embodiment, where several first pipelines feed into a single second pipeline, there is no continuous water path between the plants. Typically, the first pipeline is connected to the top of the second pipeline. As a rule, the first pipeline is mainly filled with water when water flows during operation.
Относительные объемы воздуха и воды в трубопроводной системе будут изменяться в соответствии с необходимым потоком воды и размерами трубопроводов. Однако предпочтительно, чтобы не более 80%, более предпочтительно не более 60% и особенно предпочтительно не более 40% внутреннего объема трубопроводной системы было занято водой. Наиболее предпочтительно, чтобы менее 20%, особенно предпочтительно менее 10% внутреннего объема трубопроводов было занято водой.The relative volumes of air and water in the pipeline system will vary according to the required water flow and the dimensions of the pipelines. However, it is preferable that not more than 80%, more preferably not more than 60% and particularly preferably not more than 40% of the internal volume of the piping system is occupied by water. Most preferably, less than 20%, particularly preferably less than 10% of the internal volume of pipelines is occupied by water.
Давление в трубопроводной системе обычно составляет от 3000 Па ниже до 3000 Па выше атмосферного давления, предпочтительно от 2000 Па ниже до 2000 Па выше атмосферного давления. Предпочтительно, чтобы давление было ниже атмосферного давления, например от 100 до 2000 Па ниже атмосферного давления.The pressure in the pipeline system is usually from 3000 Pa below to 3000 Pa above atmospheric pressure, preferably from 2000 Pa below to 2000 Pa above atmospheric pressure. Preferably, the pressure is below atmospheric pressure, for example, from 100 to 2000 Pa below atmospheric pressure.
Можно создать систему, в которой давление воздуха в трубопроводах выше атмосферного при условии того, что выходное отверстие из первого трубопровода во второй трубопровод находится ниже уровня всасывающей пробки. Это означает, что сила тяжести вызывает движение воды от всасывающей пробки ко второму трубопроводу. Давление, повышенное относительно атмосферного, будет снижать эту тенденцию, но при условии, что общая сила побуждает воду к движению в направлении второго трубопровода, тогда возможно любое сочетание поднятия и давления воздуха.You can create a system in which the air pressure in the pipelines is higher than atmospheric, provided that the outlet from the first pipe to the second pipe is below the level of the suction plug. This means that the force of gravity causes the movement of water from the suction plug to the second pipeline. The pressure increased relative to atmospheric pressure will reduce this tendency, but provided that the total force induces the water to move in the direction of the second pipeline, then any combination of elevation and air pressure is possible.
Предпочтительно, чтобы выходное отверстие из первого трубопровода во второй трубопровод было поднято выше, чем всасывающее устройство. Предпочтительно весь второй трубопровод поднят выше, чем всасывающее устройство и более предпочтительно поднят выше, чем весь питательный грунт. В этом случае давление в трубопроводной системе ниже атмосферного давления. Преимущество этого состоит в том, что если в первом трубопроводе появляется пузырек воздуха, то он автоматически будет двигаться во второй трубопровод, не вызывая какого-либо изменения давления в системе.Preferably, the outlet from the first conduit to the second conduit is raised higher than the suction device. Preferably, the entire second conduit is raised higher than the suction device and more preferably raised higher than the entire nutrient soil. In this case, the pressure in the pipeline system is below atmospheric pressure. The advantage of this is that if an air bubble appears in the first pipeline, it will automatically move to the second pipeline without causing any pressure change in the system.
Для оптимального действия предпочтительной системы, включающей два или более всасывающих устройства, каждое из которых соединено с первым трубопроводом, причем два или более первых трубопровода выходят в единственный второй трубопровод, перепад высот между всасывающим устройством и выходным отверстием первого трубопровода во второй трубопровод должен быть одним и тем же для каждого сочетания всасывающее устройство/первый трубопровод. Не обязательно, чтобы все всасывающие устройства были на одной высоте или чтобы все первые трубопроводы были на одной высоте. Однако относительная высота концов первого трубопровода относительно всасывающего устройства должна быть, по существу, одинакова для всех пар.For optimal performance, the preferred system includes two or more suction devices, each of which is connected to the first pipeline, with two or more first pipes leading to a single second pipeline, the height difference between the suction device and the outlet of the first pipeline to the second pipeline should be one and the same for each combination suction device / first piping. It is not necessary that all suction devices be at the same height or that all the first pipes are at the same height. However, the relative height of the ends of the first pipe relative to the suction device must be essentially the same for all pairs.
Понятно, что специалисты могут выбрать относительные высоты всасывающего устройства и выходного отверстия первого трубопровода во второй трубопровод и давление воздуха в трубопроводной системе так, чтобы получить силу, необходимую для отведения воды из всасывающего устройства во второй трубопровод.It is clear that specialists can select the relative heights of the suction device and the outlet of the first pipeline to the second pipeline and the air pressure in the pipeline system so as to obtain the force necessary to divert water from the suction device to the second pipeline.
Предпочтительно, чтобы высота выходного отверстия первого трубопровода во второй трубопровод была не меньше, чем высота любой другой точки первого трубопровода. То есть предпочтительно, чтобы ни одна часть первого трубопровода не располагалась выше, чем выходное отверстие первого трубопровода во второй трубопровод.Preferably, the height of the outlet of the first pipe to the second pipe is not less than the height of any other point of the first pipe. That is, it is preferable that no part of the first conduit is located higher than the outlet of the first conduit to the second conduit.
Предпочтительно, чтобы система включала несколько ящиков с питательным грунтом, таким как минеральная вата, каждый из которых снабжен всасывающим устройством и первым трубопроводом, причем все первые трубопроводы ведут в единственный второй трубопровод. Более предпочтительно, когда имеется ряд таких систем, что, по меньшей мере два, в общем случае несколько вторых трубопроводов все вместе подведены к единственному третьему трубопроводу. Вода затем течет в третий трубопровод, в котором располагается сифон, который удаляет воду из системы. Сифон предпочтительно помещают в самой низкой точке третьего трубопровода.Preferably, the system includes several boxes with nutrient soil, such as mineral wool, each of which is provided with a suction device and a first pipeline, with all the first pipelines leading to a single second pipeline. More preferably, when there are a number of such systems, at least two, in general, several second pipelines are collectively connected to a single third pipeline. Water then flows into the third pipeline, which houses a siphon that removes water from the system. The siphon is preferably placed at the lowest point of the third pipe.
Второй трубопровод можно располагать под любым углом при условии того, что это позволяет воде течь из системы или, что предпочтительно, в третий трубопровод. Как правило, его располагают под углом от 0 до 45° относительно горизонтали.The second pipeline can be positioned at any angle, provided that it allows water to flow from the system or, preferably, into the third pipeline. As a rule, it is placed at an angle from 0 to 45 ° relative to the horizontal.
Воду, откачанную из системы, как правило, используют повторно, обычно после дезинфекции.Water that has been pumped out of the system is usually reused, usually after disinfection.
Система может быть приведена в действие различными подходящими способами для создания начального потока воды через всасывающее устройство, например с помощью воздушного насоса или другого всасывающего приспособления или даже одной силы тяжести. В хорошо герметизированных системах не требуется никаких дополнительных приспособлений для снижения или повышения давления воздуха, но на практике часто удобно включить такие приспособления для регулирования давления в системе в течение длительного периода времени.The system can be powered by various suitable methods to create an initial flow of water through the suction device, for example using an air pump or other suction device or even one gravity. In well-sealed systems, no additional devices are required to reduce or increase air pressure, but in practice it is often convenient to include such devices to control the pressure in the system over a long period of time.
Воздушный насос предпочтительно применяется для регулирования давления в системе и может быть присоединен в любой точке трубопроводной системы, обычно ко второму или третьему трубопроводу. Воздушный насос приспосабливают для регулирования давления в системе в диапазоне необходиThe air pump is preferably used to control the pressure in the system and can be connected at any point in the pipeline system, usually to the second or third pipeline. The air pump is adapted to regulate the pressure in the system in the range needed.
- 6 009329 мых давлений внутри системы.- 6 009329 myy pressure within the system.
Воду отводят из питательного грунта в систему трубопроводов, подгоняя силы так, чтобы вода двигалась от всасывающего устройства ко второму трубопроводу.Water is diverted from the nutrient soil to the piping system, driving forces so that the water moves from the suction device to the second pipeline.
Система, описанная в изобретении, может применяться в любом способе выращивания культур. Она особенно полезна для регулирования скорости потока воды в системе регулирования содержания кислорода, которая обсуждалась в УО 03/005807.The system described in the invention can be used in any method of growing crops. It is especially useful for controlling the flow rate of water in an oxygen management system, which was discussed in PP 03/005807.
Теперь система, описанная в изобретении, будет иллюстрирована ссылками на чертежи.Now the system described in the invention will be illustrated with reference to the drawings.
Подробное описание чертежейDetailed description of the drawings
На фиг. 1 показан ряд ящиков 1 с питательным грунтом на основе минеральной ваты. В каждом ящике 1 помещено растение 2 для культивирования (см. фиг. 2). В каждом ящике 1 предусмотрена всасывающая пробка 3, изготовленная из материала ОаДк™ (феноломочевиноформальдегидного пенопласта), соединенная с первым трубопроводом 4. Все первые трубопроводы 4 соединены с единственным вторым трубопроводом 5, описанным как отводящий трубопровод. В предпочтительном варианте системы имеется ряд отводящих трубопроводов 5, в каждый из которых несколько первых трубопроводов подают воду. Два отводящих трубопровода 5 показаны на фиг. 1. Все отводящие трубопроводы 5 подают воду в третий трубопровод 6. Третий трубопровод 6 представлен как главный трубопровод. К этому главному трубопроводу 6 присоединен воздушный насос 7. В нижней точке главного трубопровода 6 находится сифон 8, применяемый для удаления воды.FIG. 1 shows a series of boxes 1 with mineral wool based nutrient soil. In each box 1 placed plant 2 for cultivation (see Fig. 2). Each box 1 is equipped with a suction plug 3, made of HACCO ™ material (phenol urea formaldehyde foam), connected to the first pipe 4. All the first pipes 4 are connected to the only second pipe 5, described as a discharge pipe. In a preferred embodiment of the system, there are a number of discharge pipes 5, in each of which several first pipelines supply water. Two outlet pipes 5 are shown in FIG. 1. All discharge pipes 5 supply water to the third pipe 6. The third pipe 6 is represented as the main pipe. An air pump 7 is connected to this main pipeline 6. At the lower point of the main pipeline 6 there is a siphon 8 used to remove water.
Видно, что выходное отверстие каждого первого трубопровода 4 в отводящий трубопровод 5 находится на большей высоте, чем соответствующая всасывающая пробка 3.It is seen that the outlet of each of the first pipe 4 in the discharge pipe 5 is at a higher height than the corresponding suction tube 3.
Первые трубопроводы 4, как правило, имеют внутренний диаметр от 1 до 10 мм, предпочтительно около 6 мм. Вторые отводящие трубопроводы 5, как правило, имеют внутренний диаметр от 20 до 80 мм, предпочтительно от 40 до 80 мм.The first pipelines 4, as a rule, have an internal diameter of from 1 to 10 mm, preferably about 6 mm. The second discharge pipes 5, as a rule, have an internal diameter of from 20 to 80 mm, preferably from 40 to 80 mm.
Систему запускают следующим образом. Сифон 8 заполняют водой. Ящики 1 заполняют водой. Это позволяет заполнить всасывающие пробки 3 водой из ящиков 1 под действием капиллярных сил. Затем включают воздушный насос 7 так, чтобы он понижал давление воздуха в трубопроводной системе. Давление воздуха снижается, например, приблизительно на 10 Па ниже атмосферного. Следовательно, вода из всасывающих пробок 3 отводится в первые трубопроводы 4 в результате снижения давления воздуха в трубопроводной системе и капает в отводящий трубопровод 5 из верхней части отводящего трубопровода 5. На фиг. 2 имеется сечение отводящего трубопровода 5, показывающее воздушное пространство и воду, текущую вдоль нижней части трубопровода. Таким образом, вода, удаляемая из каждого ящика, изолирована от всех других ящиков. Вода течет вдоль основания отводящего трубопровода 5 в главный трубопровод 6. Воду удаляют из системы с помощью сифона 8, который позволяет воде выходить независимо от давления воздуха и не влияя на давление воздуха.The system is launched as follows. Siphon 8 is filled with water. Boxes 1 filled with water. This allows the suction plugs 3 to be filled with water from the boxes 1 under the action of capillary forces. Then turn on the air pump 7 so that it lowers the air pressure in the pipeline system. The air pressure is reduced, for example, by about 10 Pa below atmospheric. Consequently, water from the suction plugs 3 is withdrawn into the first pipelines 4 as a result of a decrease in air pressure in the pipeline system and drips into the discharge pipe 5 from the upper part of the discharge pipe 5. In FIG. 2 has a cross section of the discharge pipe 5, showing the air space and the water flowing along the bottom of the pipeline. Thus, the water removed from each box is isolated from all other boxes. Water flows along the base of the discharge pipe 5 into the main pipe 6. Water is removed from the system using a siphon 8, which allows water to exit independently of air pressure and without affecting air pressure.
В приведенной на иллюстрации системе место, в котором первые трубопроводы 4 выходят в отводящие трубопроводы 5, находится выше, чем всасывающие пробки 3. Таким образом, для того чтобы отвести воду через первый трубопровод 4, необходимо чтобы давление воздуха было ниже атмосферного давления в достаточной степени для того, чтобы поднять воду на необходимую высоту. Относительная высота одинакова для всех пар всасывающая пробка/первый трубопровод.In the system shown in the illustration, the place in which the first pipes 4 go into the discharge pipes 5 is higher than the suction plugs 3. Thus, in order to discharge water through the first pipe 4, it is necessary that the air pressure be below atmospheric pressure sufficiently in order to raise the water to the required height. The relative height is the same for all pairs of suction plug / first pipe.
Claims (27)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GBGB0409787.9A GB0409787D0 (en) | 2004-04-30 | 2004-04-30 | Method and apparatus for growing plants |
| PCT/EP2005/004651 WO2005104821A1 (en) | 2004-04-30 | 2005-04-29 | Method and apparatus for growing plants |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200602004A1 EA200602004A1 (en) | 2007-06-29 |
| EA009329B1 true EA009329B1 (en) | 2007-12-28 |
Family
ID=32482533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200602004A EA009329B1 (en) | 2004-04-30 | 2005-04-29 | Method and apparatus for growing plants |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1740037A1 (en) |
| JP (1) | JP2007537730A (en) |
| KR (1) | KR20070042499A (en) |
| CA (1) | CA2562641A1 (en) |
| EA (1) | EA009329B1 (en) |
| GB (1) | GB0409787D0 (en) |
| MX (1) | MXPA06012526A (en) |
| UA (1) | UA82156C2 (en) |
| WO (1) | WO2005104821A1 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE540574T1 (en) * | 2006-12-06 | 2012-01-15 | Basf Se | PLANT SUBSTRATE BASED ON OPEN-CELL MELAMINE-FORMALDEHYDE FOAM |
| JP2010517549A (en) | 2007-02-08 | 2010-05-27 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | Water supply mechanism and method for water supply or fertilization |
| KR101037857B1 (en) * | 2010-10-20 | 2011-05-31 | (주)이지탑 | Vegetation composite mat and construction method thereof |
| CN114698541A (en) * | 2013-08-14 | 2022-07-05 | 有限会社日本通商 | Hydroponic system and plant factory provided with hydroponic system |
| JP2019170340A (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 昭和電工株式会社 | Seedling raising medium, seedling raising method and culture method |
| CN108849456A (en) * | 2018-05-28 | 2018-11-23 | 江苏省农业科学院 | Water planting device and cultural method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0300536A1 (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-25 | Rockwool Lapinus B.V. | Method and device for mineral wool culture of plants with suction pressure control |
| EP0533285A1 (en) * | 1991-09-17 | 1993-03-24 | Rockwool/ Grodan B.V. | Active drainage system |
| WO2003005808A1 (en) * | 2001-07-13 | 2003-01-23 | Rockwool International A/S | Method and apparatus for growing plants |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8901881A (en) | 1989-07-20 | 1991-02-18 | Rockwool Grodan Bv | Drainage coupling element. |
| NL8901896A (en) | 1989-07-21 | 1991-02-18 | Ericsson Telecommunicatie Bv | WALL TELEPHONE. |
| NL9400789A (en) | 1994-05-11 | 1995-12-01 | Rockwool Grodan Bv | Drainage system for active and passive fluid drainage. |
-
2004
- 2004-04-30 GB GBGB0409787.9A patent/GB0409787D0/en not_active Ceased
-
2005
- 2005-04-29 WO PCT/EP2005/004651 patent/WO2005104821A1/en active Application Filing
- 2005-04-29 MX MXPA06012526A patent/MXPA06012526A/en not_active Application Discontinuation
- 2005-04-29 EA EA200602004A patent/EA009329B1/en not_active IP Right Cessation
- 2005-04-29 CA CA002562641A patent/CA2562641A1/en not_active Abandoned
- 2005-04-29 JP JP2007509984A patent/JP2007537730A/en not_active Withdrawn
- 2005-04-29 EP EP05738362A patent/EP1740037A1/en not_active Withdrawn
- 2005-04-29 UA UAA200612582A patent/UA82156C2/en unknown
- 2005-04-29 KR KR1020067022952A patent/KR20070042499A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0300536A1 (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-25 | Rockwool Lapinus B.V. | Method and device for mineral wool culture of plants with suction pressure control |
| EP0533285A1 (en) * | 1991-09-17 | 1993-03-24 | Rockwool/ Grodan B.V. | Active drainage system |
| WO2003005808A1 (en) * | 2001-07-13 | 2003-01-23 | Rockwool International A/S | Method and apparatus for growing plants |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1740037A1 (en) | 2007-01-10 |
| EA200602004A1 (en) | 2007-06-29 |
| WO2005104821A1 (en) | 2005-11-10 |
| UA82156C2 (en) | 2008-03-11 |
| CA2562641A1 (en) | 2005-11-10 |
| KR20070042499A (en) | 2007-04-23 |
| MXPA06012526A (en) | 2007-03-21 |
| JP2007537730A (en) | 2007-12-27 |
| GB0409787D0 (en) | 2004-06-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1699285B1 (en) | Root and water management system for potted plants | |
| JP6689505B2 (en) | Plant cultivation equipment | |
| JP5286205B2 (en) | Watering method to soil | |
| EA009329B1 (en) | Method and apparatus for growing plants | |
| AU2002354541B2 (en) | Method and apparatus for growing plants | |
| US20060150496A1 (en) | Method and apparatus for growing plants | |
| AU2002354541A1 (en) | Method and apparatus for growing plants | |
| WO2009007414A1 (en) | Device for soilless culture of plants and mushrooms | |
| US8578652B2 (en) | Modular gardening system | |
| CN203860115U (en) | Plant container | |
| NL2017652B1 (en) | Plant growth system with root barrier | |
| EP0206708A2 (en) | Automatic water feeding device | |
| CN105075700A (en) | Plant container | |
| JP2023026781A (en) | Cultivation apparatus of plant | |
| KR200214174Y1 (en) | A container for cultivating a plant | |
| JPH042206B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KZ KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): BY RU |