PL248868B1 - Urządzenie do fumigacji roślin i sposób uprawy roślin pod osłonami, w szczególności malin - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest urządzenie do fumigacji (1) roślin, zawierające generator ozonu (2) oraz komorę fumigacyjną (3), w której umieszczone są dysze (4) zasilane ozonem doprowadzanym przewodem zasilającym (5) z generatora ozonu (2). Urządzenie osadzone jest na wózku jezdnym (7), na którym posadowiony jest generator ozonu (2), a komora fumigacyjna (3) usytuowana jest na zewnątrz wózka jezdnego (7) i połączona z wózkiem jezdnym (7) za pośrednictwem konstrukcji wsporczej (6). Komora fumigacyjna (3) posiada ramę (8) połączoną z konstrukcją wsporczą (6) siłownikiem pionowym (9). Na ramie (8) osadzone są dwie równoległe pionowe ściany boczne (10) komory fumigacyjnej (3) oraz ściana górna (11) komory fumigacyjnej (3). Rama (8) posiada teleskopowo połączone poziome elementy (8a), rozsuwane za pomocą zamocowanego do ramy (8), co najmniej jednego, siłownika poziomego (12), a wewnątrz komory fumigacyjnej (3) znajduje się co najmniej jeden zestaw dysz (4) rozmieszczonych na przewodzie rozprowadzającym (13), który biegnie od przewodu zasilającego (5) poziomo wzdłuż ściany górnej (11), a następnie pionowo wzdłuż ścian bocznych (10), tworząc linię w kształcie odwróconej dużej litery „U”. W komorze fumigacyjnej (3) umieszczony jest koniec węża zasysającego (14), połączony z czujnikiem stężenia (15), znajdującym się na zewnątrz komory fumigacyjnej (3). Przedmiotem zgłoszenia jest również sposób uprawy roślin pod osłonami, w szczególności malin.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do fumigacji roślin z użyciem gazowego ozonu a także sposób uprawy roślin pod osłonami, w szczególności malin, w którym stosuje się mobilne ozonowanie roślin gazowym ozonem za pomocą urządzenia do fumigacji roślin.

Poszukiwanie alternatywnych metod ochrony roślin jest koniecznością, wynikająca z restrykcyjnych regulacji ograniczających zakres i możliwość stosowania chemicznych środków ochrony roślin oraz coraz popularniejszymi metodami produkcji ekologicznej.

W stanie techniki znane jest urządzanie do sterylizacji pomieszczeń za pomocą suchej mgły wodorowej H2O2 (do kubatury 300 m³). System ten wykorzystuje niskoobrotową pompę do ciągłego podawania roztworu dezynfekcyjnego. W urządzeniu zastosowano wysokowydajną turbinę zapewniającą efektywny przepływ gazu nośnego. Mechanizm działania tego systemu polega na tym, że ciecz przedostaje się do dyszy gdzie jest rozbijana (rozrywana) na krople o wielkości mikronów a następnie za pomocą strumienia powietrza cząsteczki preparatu dezynfekcyjnego są transportowane na duże odległości, a ponieważ produkowana jest ich ogromna ilość, są doskonale rozprzestrzeniane w kubaturze całego pomieszczenia osiągając efekt skutecznej dezynfekcji. Rozwiązanie pozwala stosować tylko substancje płynne, szczególnie roztwory H2O2. Informacje o tym systemie opublikowano na stronie WWW (https://www.promedus.pl/stomatologia/akcesoria-do-sterylizacji/sterylizacja-pomieszczen/478-fumigator-dental-cv-19-urzadzenie-do-fumigacji-gabinetow-stomatologicznych

Znane są również produkty biobójcze służące do fumigacji w postaci świec dymnych, czy tak zwanych bomb na owady. Stosuje się je zazwyczaj pomocniczo podczas zabiegów dezynsekcji przy pomocy oprysków. Ich działanie polega na wytworzeniu i rozpyleniu „mgły” owadobójczej, która ma zdolność penetracji najdrobniejszych szczelin, szpar i innych miejsc w których przebywają owady, a które są niedostępne dla oprysku. Mogą to być na przykład pomieszczenia składowania materiałów łatwo niszczejących (książki, tkaniny, sprzęt elektroniczny). Preparaty gazowe stosuje się do zwalczania dokuczliwych owadów domowych takich jak muchy, komary, pchły, karaczany (karaluchy i prusaki), roztocza, a także owadów atakujących artykuły spożywcze, na przykład: trojszyk ulec, skórnik kolczatek, omacnica spichrzanka (mól spożywczy). Preparat z powodzeniem można stosować przy zwalczaniu pluskiew domowych, a także wszędzie tam, gdzie wykonanie dokładnego oprysku jest utrudnione lub niemożliwe. Środki te działają skutecznie i natychmiastowo, a rozpylona mgła nie pozostawia sadzy ani osadu, nie brudzą ścian, tapicerki, obić, ubrań itp. Informacje o tym rozwiązaniu opublikowano na stronie WWW https://tedan.pl/sklep/dezynsekcia-zwalczanie-owadow/fumigacja/. Wadą tego rozwiązania jest brak możliwości stosowania gazowego ozonu, który jest wytwarzany poprzez generatory w miejscu wykorzystania.

Szczególnie często stosowaną metodą fumigacji jest namiotowanie polegające na zamknięciu fumigowanego obiektu w szczelnym opakowaniu, do którego wtłaczany jest pod ciśnieniem fumigant. W chwili obecnej najczęściej jest to fosforowodór. Metoda ta sprawdza się zarówno podczas gazowania pojedynczych opakowań drewnianych, mebli, jak i całych budynków. Fumigację tą metodą można stosować w przypadku budynków, szczególnie zabytkowych. Jest to zabieg, który przeprowadza się kilku etapowo i może trwać od 7 do 21 dni. Czas wykonania zabiegu zależy między innymi od wielkości budynku, jego kubatury i pogody podczas wykonywania zabiegu fumigacji. Podczas wykonywania gazowania obiekt musi zostać odpowiednio uszczelniony a teren wokół zabezpieczony i oznakowany.

Obok mikrofal i iniekcji ciśnieniowej fumigacja należy do głównych sposobów zwalczania szkodników drewna. Należy jednak pamiętać, że fumigacja to zabieg silnie toksyczny. W trakcie przeprowadzania gazowania należy przestrzegać wielu procedur bezpieczeństwa, których celem jest zapewnienie bezpieczeństwa zwierzętom, środowisku, a przede wszystkim ludziom. Poza tym ważna jest lokalizacja obiektu, który ma być poddany działaniu fumigantów. Miejsca gęsto zasiedlone takie jak osiedla, czy obszary miejskie i miejsca użyteczności publicznej (urzędy, szpitale, ośrodki kultury) z reguły nie kwalifikują się do fumigacji. Wiąże się z tym odpowiedzialność po stronie wykonawcy oraz zagrożenia, jakie niesie ze sobą trujący gaz. Najczęściej do fumigacji budynków stosuje się fosforowodór, który jest bardzo trujący dla owadów, innych zwierząt i ludzi. Działa na szkodliwe owady i gryzonie, zakłócając ich funkcje oddechowe. Dokładny sposób działania gazu PH3 nie jest znany. Do gazowania można stosować woreczki (pokrycie polietylenowe) z fosforkiem glinu, które są przepuszczalne dla par wody i PH3, lecz praktycznie nie przepuszczalne dla wody w płynie. Woreczki nie powinny być otwierane (rozerwane) w czasie fumigacji. Po wyjęciu z opakowania (folia aluminiowa) następuje opóźniony rozkład fosforku glinu dzięki specjalnym składnikom o właściwościach opóźniających (absorbujących), wytwarza się gaz PH3. Po poprawnym rozmieszczeniu w produkcie całkowicie odgazowane woreczki zawierają zwykle małe ilości nieprzereagowanego fosforku glinu i mogą być bezpiecznie usunięte i zniszczone. Nie są uważane wtedy za niebezpieczne odpady. Informacje o tym rozwiązaniu opublikowano na stronie WWW https://www.corneco.pl/fumigacja-gazowanie-dom%C3%B3w.html. Metodą tą nie można fumigować roślin, szczególnie w systemie ciągłym.

Surowce roślinne w tym naturalne przyprawy takie jak zioła, suszone warzywa i owoce są w znacznym stopniu zanieczyszczone mikroorganizmami jednokomórkowymi, dlatego dezynsekcja gazowa (fumigacja ziół) jest niezbędnym procesem przy przechowywaniu suszonych ziół, herbat ziołowych, suszu owocowego czy nasion. Susz przechowywany magazynach w spichrzach jest środowiskiem życia wielu gatunków szkodników magazynowych m.in. roztoczy, owadów i gryzoni. Poważnym zagrożeniem jest zanieczyszczenie produktów zielarskich odchodami szkodników, martwymi owadami i ich wylinkami, a także infekowanie mikroorganizmami. Często dochodzi do zmiany wyglądu, barwy i smaku zaatakowanych produktów. Brak podjęcia właściwych działań w odpowiednim czasie, może doprowadzić do powstania poważnych strat magazynowych, dlatego istotne są działania prewencyjne w postaci fumigacji profilaktycznej ziół oraz fumigacja ziół porażonych szkodnikami. Procesowi fumigacji ziół można poddawać: zioła, suszone owoce, suszone warzywa, wytłoki, siano, rośliny lecznicze, orzechy, nasiona roślin oleistych, przyprawy, herbatę, ziarna kakao, ziarna kawy, tytoń. Fumigacja jest zabiegiem bardzo skutecznym, przy zachowaniu odpowiednich zasad bezpieczeństwa. Stosowane fumiganty są neutralne dla odkażanych produktów. Po zabiegu usuwane są uszczelnienia, odwietrzane miejsce wykonywania zabiegu, przez co wietrzony towar doprowadzany jest do stanu bezpiecznego, gotowego do użytkowania. W procesie tym stosuje się stacjonarnie fumigację PH3. Nie zaproponowano rozwiązań pozwalających prowadzić proces w sposób ciągły a jedynie okresowy. Informacje o tym rozwiązaniu opublikowano na stronie WWW https://deratyzacja.net/oferta/fumigacja.html.

W stanie techniki znane są również rozwiązania mobilne w postaci spalinowych zamgławiaczy przenośnych przeznaczonych do aplikacji preparatów chemicznych. Urządzenie zaprojektowane jest do stosowania pestycydów, insektycydów i środków dezynfekcyjnych zarówno wewnątrz jak i na zewnątrz budynków a także w szklarniach oraz dezynfekcji pomieszczeń inwentarskich, pieczarkarni i tym podobnych. Informacje o tym rozwiązaniu opublikowano na stronie WWW https://www.agrotrade.pl/sektor-publiczny-ochrona-przed-wirusami-i-nie-tylko/urzadzenia-do-dezynfekcji/tf-w-60-zamglawiacz-termiczny/. Rozwiązanie to jednak nie nadaje się do stosowania substancji gazowych takich jak ozon.

W opisie patentowym EP1098854A4 opisano sposób traktowania wierzchniej warstwy gleby ozonem w warunkach polowych, przy czym wspomniany sposób obejmuje: przesycanie co najmniej części wspomnianej wierzchniej warstwy gleby wodą; wtryskiwanie gazu zawierającego ozon i gaz nośny do wspomnianej części wspomnianej wierzchniej warstwy gleby, przy czym wspomniana wierzchnia warstwa gleby jest odpowiednia dla wzrostu roślin. Działanie wynalazku opiera się na utlenianiu materii gleby ozonem z wytworzeniem metabolitów o wartościach odżywczych dla roślin. Zaproponowana metoda wspomaga wzrost roślin, ale poprzez wpływ na glebę nie na roślinę.

Znany jest wynalazek przedstawiony w opisie patentowym EP0863772A1. Dotyczy on sposobu i urządzenia do sterylizacji ozonem w środowisku zamkniętym. W swoim korzystnym wykonaniu niniejszy wynalazek zapewnia sposób i urządzenie do sterylizacji ozonem przy użyciu przewodnika elektrycznego (elektrody wewnętrznej) wewnątrz zamkniętego naczynia sterylizacyjnego. Wyładowanie elektryczne występuje w szczelinie między elektrodami zewnętrznymi a sąsiednimi powierzchniami przewodnika wewnątrz. Wyładowanie elektryczne wytwarza ozon w zamkniętej komorze z tlenu zawartego w powietrzu. Wydajność procesu jest wysoka dzięki temu, że ozon wytwarzany jest w tym samym miejscu, w którym jest potrzebny i nie musi być przenoszony. Metodą tą można sterylizować wewnętrzne powierzchnie samego naczynia, które będzie utrzymywane w stanie zamkniętym i aseptycznym do momentu użycia oraz zewnętrznych powierzchni wszelkich materiałów umieszczonych w środku. Metoda ta dotyczy również odkażania powierzchni roślin. Podstawową wadą tego rozwiązania jest zamknięta konstrukcja urządzania, co utrudnia jej użycie w warunkach polowych. Takie wykorzystanie wiązałoby się z nakładaniem urządzania na każdą roślinę w celu wykonania zabiegu, co z praktycznego punktu widzenia eliminuje tę metodę z praktyki rolniczej.

Rozwiązaniem technicznym pozwalającym stosować ozon w warunkach polowych jest opryskiwacz przedstawiany w opisie patentowym US5816498A. Pierwszym celem tego opryskiwacza jest do starczenie wody z rozpuszczonym ozonem do upraw rolnych poprzez przeprowadzanie procesu oprysku. Oprysk wodą z rozpuszczonym ozonem wykazuje działanie analogiczne jak chemiczne środki bakteriobójcze, grzybobójcze, wirusobójcze. Dzięki temu opryskiwaczowi osiągnięto zmniejszone zapotrzebowanie na tradycyjne środki ochrony roślin, przez co produkcja roślinna z jego wykorzystaniem stała się tańsza i bardziej przyjazna dla środowiska.

Zaproponowane rozwiązania techniczne pozwalają stosować ozon w warunkach polowych, ale tylko w postaci roztworów wodnych. Ilość dostarczonego ozonu do roślin jest ograniczona do rozpuszczalności gazu w danych warunkach. Dodatkowo ozon ulega szeregowi przemian w środowisku wodnym, co może wpływać na zmienną aktywność roztworów w zależności od jakości zastosowanej wody. Problem ten szerzej opisano w publikacji WWW (https://www.lenntech.com/library/ozone/decomposi- tion/ozone-decomposition.htm).

W chińskim opisie wzoru użytkowego CN201743957U przedstawiono urządzenie do dezynfekcji i sterylizacji szklarni owocowo-warzywnej. Urządzenie wyposażone jest w sterownik czasowy, wentylator, generator ozonu i rurociąg doprowadzający powietrze ozonowe do szklarni. Urządzenie umożliwia prowadzenie procesu ozonowania szklarni w różnych porach, aby skutecznie przeprowadzić dezynfekcję i sterylizację roślin i powietrza w szklarni. Należy zaznaczyć, że okres półtrwania ozonu w powietrzu może wynosić nawet kilka dni (https://www.thecleanair.eu/ozonowanie-niebezpieczna-dezynfekcja/), co wywoła, po użyciu tego sytemu długotrwałą obecność ozonu w szklarni. Jak opisano w publikacjach [Natalia Matlok, Tomasz Piechowiak, Józef Gorzelany, Miłosz Zardzewiały and Maciej Balawejder (2020) Effect of Ozone Fumigation on Physiological Processes and Bioactive Compounds of RedVeined Sorrel (Rumex sanguineus ssp. sanguineus) Agronomy 2020, 10, 1726; Ewa Szpunar-Krok, Marta Jańczak-Pieniążek, Dagmara Migut, Karol Skrobacz, Tomasz Piechowiak, Renata Pawlak, Maciej Balawejder (2020) Physiological and Biochemical Properties of Potato (Solanum tuberosum L.) in Response to Ozone-Induced Oxidative Stress. Agronomy, 10, 1745], niektóre rośliny są bardzo wrażliwe na obecność ozonu, dlatego zaleca się stosowanie ozonu w kontrolowanym czasie kontaktu oraz stężeniu.

Powszechnym problemem jest wysoka aktywność fitotoksyczna ozonu (w formie gazowej) w trakcie długiej ekspozycji. W opisie patentowym US20120183594A1 przedstawiony jest sposób ochrony roślin przed ozonem przez nanoszenie na fitotoksycznie aktywne części roślin filmu ze związków azotu naniesionych na materiał węglowy, które wykazują aktywność w kierunku rozkładu ozonu. Dodatkowo wykazano, że mieszanina ta stanowi nawóz/pożywkę mikrobiologiczną sprzyjając wzrostowi drobnoustrojów w filmie cząstek, co potęguje reakcje rozkładu ozonu.

Celem wynalazku jest opracowanie urządzenia do fumigacji roślin oraz opracowanie sposobu uprawy roślin pod osłonami, w szczególności malin, które to rozwiązania umożliwiłyby ograniczenie lub rezygnację ze stosowania fungicydów a jednocześnie pozwoliłyby produkować owoce o zwiększonej zawartości związków bioaktywnych i zwiększonej trwałości przechowalniczej. Kolejnym celem wynalazku jest opracowanie urządzenia do fumigacji roślin uprawianych pod osłonami, w szczególności malin, które to urządzenie umożliwia zautomatyzowane dostarczanie do roślin określonego stężenia gazowego ozonu dla przeprowadzania ww. sposobu.

Urządzenie do fumigacji roślin według wynalazku zawiera generator ozonu oraz komorę fumigacyjną, w której umieszczone są dysze zasilane gazowym ozonem. Ozon doprowadzany jest przewodem zasilającym z generatora ozonu. Urządzenie osadzone jest na wózku jezdnym, na którym posadowiony jest generator ozonu a komora fumigacyjna usytuowana jest na zewnątrz wózka jezdnego. Wózek posiada konstrukcję wsporczą a komora fumigacyjna posiada ramę, która połączona jest z konstrukcją wsporczą siłownikiem pionowym. Na ramie osadzone są dwie równoległe pionowe ściany boczne komory fumigacyjnej oraz ściana górna komory fumigacyjnej. Rama posiada teleskopowo połączone poziome elementy, rozsuwane za pomocą zamocowanego do ramy, co najmniej jednego, siłownika poziomego. Wewnątrz komory fumigacyjnej znajduje się co najmniej jeden zestaw dysz rozmieszczonych na przewodzie rozprowadzającym, który biegnie od przewodu zasilającego poziomo wzdłuż ściany górnej a następnie pionowo wzdłuż ścian bocznych, tworząc linię w kształcie odwróconej dużej litery „U”. W komorze fumigacyjnej umieszczony jest koniec węża zasysającego, połączony z czujnikiem stężenia, znajdującym się na zewnątrz komory fumigacyjnej.

Korzystnie jest, gdy ściany boczne komory fumigacyjnej zakończone są na dole fartuchem odchylonym do wewnątrz komory fumigacyjnej pod kątem rozwartym do ściany bocznej.

Korzystniej jest gdy, fartuch zaopatrzony jest na swojej dolnej krawędzi w szczotkę uszczelniającą.

Korzystnie jest również, gdy ściana górna jest osadzona na ramie nieruchomo względem jednej ze ścian bocznych a na niej usytuowany jest płaszcz uszczelniający jednym brzegiem przytwierdzony do ramy.

Korzystniej jest, gdy rama i konstrukcja wsporcza wykonane są z profili metalowych, ściany boczne i ściana górna komory fumigacyjnej z blachy stalowej, natomiast płaszcz uszczelniający jest gumowy.

Korzystnie jest też, gdy przewód zasilający i przewód rozprowadzający są przewodami elastycznymi.

W sposobie uprawy roślin pod osłonami, w szczególności malin, według wynalazku, rośliny wysadza się do donic zawierających podłoże do upraw bezglebowych, donice z roślinami ustawia się w szpalerach i prowadzi się nawadnianie i nawożenie roślin w systemie automatycznej fertygacji, stosując standardowe pożywki makro i mikroelementowe. Sposób uprawy charakteryzuje się tym, że w roku rozpoczęcia zbiorów i kolejnych latach uprawy roślin, w okresie wegetacji roślin, prowadzi się co tydzień mobilne ozonowanie roślin gazowym ozonem za pomocą urządzenia do fumigacji roślin. Mobilne ozonowanie roślin polega na tym, że najeżdża się komorą fumigacyjną na szpaler roślin a urządzenie do fumigacji roślin porusza się ze stałą prędkością pozwalającą utrzymać stężenie gazowego ozonu wewnątrz komory fumigacyjnej od 2 ppm do 10 ppm przez czas od 1 s do 600 s dla każdej rośliny.

Korzystnie jest, gdy podczas mobilnego ozonowania roślin urządzenie do fumigacji roślin porusza się ze stałą prędkością pozwalającą utrzymać stężenie gazowego ozonu wewnątrz komory fumigacyjnej na poziomie 5 ppm przez czas 7 s dla każdej rośliny.

Korzystnie urządzenie do fumigacji roślin porusza się ze stałą prędkością 2 km/h.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach realizacji wynalazku na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do fumigacji, którego komora obejmuje rośliny, w widoku na wprost a fig. 2 przedstawia urządzenie do fumigacji w widoku perspektywicznym.

Jak pokazano w przykładzie realizacji wynalazku na fig. 1 i fig. 2, urządzenie do fumigacji 1 roślin zawiera generator ozonu 2 oraz komorę fumigacyjną 3. W komorze fumigacyjnej 3 umieszczone są dysze 4 zasilane gazowym ozonem doprowadzanym przewodem zasilającym 5 z generatora ozonu 2. Wydajność generatora ozonu 2 powinna pozwalać na osiągnięcie efektywnego stężenia ozonu w komorze fumigacyjnej 3. Przykładowym generatorem ozonu użytym w przykładzie wykonania urządzenia według wynalazku jest Ozonator powietrza i wody przemysłowy (generator ozonu) Korona L 400 TOWER (https://www.koronaozon.pl/ozonator/l-400-tower/).

Jak pokazano w przykładzie realizacji wynalazku na fig. 1 i fig. 2, urządzenie do fumigacji 1 roślin osadzone jest na wózku jezdnym 7, na którym posadowiony jest generator ozonu 2. Ciągnięcie wózka jezdnego 7 jest realizowane za pomocą zaczepu. Urządzenie do fumigacji 1 roślin, może być doczepiane do ciągnika, ale oczywiste jest, że w innych przykładach realizacji wynalazku, urządzenie do fumigacji 1 roślin może być urządzeniem samojezdnym. Komora fumigacyjna 3 usytuowana jest na zewnątrz wózka jezdnego 7 i połączona z wózkiem jezdnym 7 za pośrednictwem konstrukcji wsporczej 6. Jak pokazano na fig. 1 i fig. 2 w przykładach realizacji wynalazku, komora fumigacyjna 3 posiada ramę 8 połączoną z konstrukcją wsporczą 6 dwoma siłownikami pionowymi 9. Siłowników pionowych 9 może być mniej lub więcej. To zależy od mocy wysięgników pionowych 9 i masy komory fumigacyjnej 3. Siłowniki pionowe 9 służą do podnoszenia i opuszczania komory fumigacyjnej 3. Na ramie 8 osadzone są dwie równoległe pionowe ściany boczne 10 komory fumigacyjnej 3 oraz ściana górna 11 komory fumigacyjnej 3. Rama 8 posiada teleskopowo połączone poziome elementy 8a, rozsuwane za pomocą zamocowanego do ramy 8, co najmniej jednego, siłownika poziomego 12. Jak pokazano na fig. 2, w przykładzie realizacji wynalazku, rama 8 komory fumigacyjnej 3 posiada dwie pary teleskopowo połączonych poziomych elementów 8a i do rozsuwania każdej pary zamontowany jest jeden siłownik poziomy 12. Siłowniki poziome 12 służą do zwiększania lub zmniejszania odległości pomiędzy ścianami bocznymi 10 komory fumigacyjnej 3. Szerokość ściany górnej 11 jest taka sama jak szerokość komory fumigacyjnej 3, gdy odległość między ścianami bocznymi 10 jest najmniejsza.

Siłowniki pionowe 9 i siłowniki poziome 12 pozwalają na dostosowanie wymiarów komory fumigacyjnej 3 i ustawienia jej na odpowiedniej wysokości w celu dopasowania komory fumigacyjnej 3 do rozmiarów krzewów roślin 19, ustawionych w szpalerze, przeznaczonych do fumigacji.

Jak pokazano na fig. 1, wewnątrz komory fumigacyjnej 3 znajduje się jeden zestaw dysz 4 rozmieszczonych na przewodzie rozprowadzającym 13, który biegnie od przewodu zasilającego 5 poziomo wzdłuż ściany górnej 11 a następnie pionowo wzdłuż ścian bocznych 10, tworząc linię w kształcie odwróconej dużej litery „U”. W przykładzie realizacji pokazanym na fig. 2 w komorze fumigacyjnej znajdują się trzy zestawy dysz 4 rozmieszczonych na przewodzie rozprowadzającym 13. Każdy z zestawów dysz 4 zasilany jest z przewodu zasilającego 5 a każdy przewód rozprowadzający 13, na którym osadzone są dysze 4 biegnie poziomo wzdłuż ściany górnej 11 a następnie pionowo wzdłuż ścian bocznych 10, tworząc linię w kształcie odwróconej dużej litery „U”. Oczywiście w innych przykładach realizacji wynalazku, liczba zestawów dysz 4 może być inna. Zależy to między innymi od długości komory fumigacyjnej 3.

W komorze fumigacyjnej 3 umieszczony jest koniec węża zasysającego 14, połączony z czujnikiem stężenia 15, znajdującym się na zewnątrz komory fumigacyjnej 3. W przykładzie realizacji wynalazku, pokazanym na fig. 1 i fig. 2, czujnik stężenia 15 usytuowany jest na generatorze ozonu 2. Wskazania czujnika stężenia 15 mierzącego stężenie ozonu wewnątrz komory fumigacyjnej 3 są niezbędne do prawidłowego prowadzenia procesu ciągłej fumigacji. Przewód zasilający 5, przewód rozprowadzający 13 i wąż zasysający 14 są przewodami elastycznymi.

W przykładzie realizacji wynalazku, pokazanym na fig. 1 i fig. 2, ściany boczne 10 komory fumigacyjnej 3 zakończone są na dole fartuchem 16 odchylonym do wewnątrz komory fumigacyjnej 3 pod kątem rozwartym do ściany bocznej 10. Fartuch 16 zaopatrzony jest na swojej dolnej krawędzi w szczotkę uszczelniającą 17. Fartuchy 16 i szczotki 17 mają na celu ograniczenie wypływu ozonu z komory fumigacyjnej 3 w czasie prowadzenia zabiegu fumigacji roślin 19. Do brzegu komory fumigacyjnej 3, na wejściu do komory fumigacyjnej 3 i na wyjściu z niej, komora fumigacyjna 3 może być wyposażona w dodatkowe pasy elastycznego, delikatnego materiału, na przykład folii polietylenowej, przymocowane do ramy 8 jednym brzegiem, co jeszcze bardziej ograniczy wypływ ozonu podczas fumigacji.

Jak pokazano w przykładzie realizacji wynalazku na fig. 2, ściana górna 11 jest osadzona na ramie 8 nieruchomo względem ściany bocznej 10, znajdującej się bliżej wózka jezdnego 7. Na niej usytuowany jest płaszcz uszczelniający 18 jednym brzegiem przytwierdzony do ramy 8. Szerokość ściany górnej 11 jest taka sama jak szerokość komory fumigacyjnej 3, gdy odległość między ścianami bocznymi 10 jest najmniejsza. Gdy siłowniki poziome 12 rozszerzą komorę fumigacyjną 3, to znaczy zwiększą odległość pomiędzy ścianami bocznymi 10, w górze komory fumigacyjnej 3 powstaje otwór, ponieważ ściana górna 11 ma stałą szerokość. Leżący na ścianie górnej 11 płaszcz uszczelniający 18 ma za zadanie zabezpieczenia komory fumigacyjnej 3 przed wypływem od góry gazu podczas procesu fumigacji gazowym ozonem.

Rama 8 i konstrukcja wsporcza 6 wykonane są z profili metalowych. Ściany boczne 10 i ściana górna 11 komory fumigacyjnej 3 wykonane są z blachy stalowej a płaszcz uszczelniający 18 jest gumowy, ale oczywiste jest, że ściany komory fumigacyjnej 3 mogą być wykonane z innych materiałów, na przykład z tworzywa sztucznego a płaszcz uszczelniający 18 może być wykonany z blachy stalowej lub tworzywa sztucznego.

Przedmiotem wynalazku jest również sposób uprawy roślin pod osłonami, w szczególności malin.

W przykładzie realizacji wynalazku, dotyczącym sposobu, jako rośliny 19 użyto sadzonki malin long cane (długopędowe sadzonki wysokiej jakości), pozwalające uzyskać owocowanie w drugim roku uprawy. Rośliny 19 wysadza się do donic 20 o objętości 10 I zawierających podłoże do upraw bezglebowych. Jako podłoża użyto włókien kokosowych. Donice 20 z roślinami 19 ustawia się w szpalerach i prowadzi się nawadnianie i nawożenie roślin 19 w systemie automatycznej fertygacji, stosując standardowe pożywki makro i mikroelementowe. System fertygacji zastosowany w przykładzie sposobu według wynalazku był taki jak opisano chociażby na stronie www https://jagodnik.pl/ustalanie-programu- fertygacji-malin/. Podano tam podstawowe, znane w dziedzinie, zasady dobierania środków do uprawy w systemie fertygacji. Znawca będzie potrafił dostosować środki do uprawy roślin w systemie fertygacji do konkretnej uprawy. Skład pożywki dostosowywano do fazy rozwojowej roślin oraz rejestrowanych parametrów m.in. pH, EC (konduktancja), odpływów.

Uprawę prowadzi się pod osłonami. Po pierwszym roku uprawy w okresie wegetacji roślin, prowadzi się co tydzień (raz w tygodniu) mobilne ozonowanie roślin 19 gazowym ozonem za pomocą urządzenia do fumigacji roślin 1, jednocześnie rezygnując z ochrony fungicydowej.

Mobilne ozonowanie roślin 19 polega na tym, że najeżdża się komorą fumigacyjną 3 na szpaler roślin 19, tak jak to pokazano na fig. 1. Komora fumigacyjna 3, użyta w przykładzie realizacji wynalazku ma 350 cm długości a więc jednocześnie obejmuje siedem roślin 19 rosnących w szpalerze. Urządzenie do fumigacji 1 roślin porusza się ze stałą prędkością 2 km/h pozwalającą utrzymać stężenie gazowego ozonu wewnątrz komory fumigacyjnej 3 na poziomie 5 ppm (mierzonego czujnikiem 106m 2B Technologies) przez czas 7 s dla każdej rośliny 19. Dokładność pomiaru stężenia gazowego ozonu wynika

PL 248868 Β1 z dokładności jaką zapewnia urządzenie miernicze. Ponadto należy przyjąć ± 10% rozbieżności wartości zmierzonego stężenia gazowego ozonu w zakresie komory fumigacyjnej z uwag na fluktuacje powietrza itp.

W efekcie końcowym sposobu według wynalazku otrzymano plon owoców na porównywalnym poziomie jak w standardowej uprawie, ale o zwiększonej zawartości związków bioaktywnych szczególnie małocząsteczkowych antyoksydantów, polifenoli oraz witaminy C. Dodatkowo przeprowadzone testy przechowalnicze wykazały zmniejszone o 25% straty w czasie chłodniczego przechowywania owoców na dystansie jednego tygodnia. Porażenie roślin chorobami grzybowymi nie wystąpiło, podobnie jak w próbie kontrolnej poddanej standardowym zabiegom ochronnym. Wyniki pomiarów przedstawiono w tabelach poniżej.

Tabela 1. Plon owoców malin zebrany w drugim roku uprawy roślin

Badana roślina	Plon (kg/roślinę)	Liczba owoców (szt./roślinę)	Masa owoców (g)
Owoce z roślin uprawianych z wykorzystaniem sposobu według wynalazku	2,32	335	6,93
Owoce z roślin uprawianych w sposób tradycyjny	2,30	334	6,91

Wyniki z tabeli 1 uzasadniają, że z wykorzystaniem sposobu według wynalazku nie nastąpiło pogorszenie plonu uprawy, liczny owoców, jak i masy owoców.

W celu oznaczanie właściwości owoców, zebrano owoce w stadium dojrzałości zbiorczej z uprawy poddanej fumigacji zgodnie z wynalazkiem oraz uprawy tradycyjnej. Próbkę do oznaczania poziomu polifenoli oraz aktywności antyoksydacyjnej przygotowywano przez homogenizację 5 g tkanki tak zebranych owoców z 20 ml 75% metanolu. Następnie homogenat wytrząsano przez 30 min, przy 150 rpm i odwirowywano przy 10 000 x g przez 30 min. Uzyskany supernatant przeznaczano do analiz, których wyniki zaprezentowano w tabeli 2.

Tabela 2. Zawartość związków bioaktywnych w owocach malin w drugim roku uprawy roślin

Badana roślina	Polifenole ogółem (mg GA/100 g ś.m.)	Aktywność antyoksydacyjna (mg TR/100 g ś.m.)	Witamina C (mg/100 g ś.m.)
Owoce z roślin uprawianych z wykorzystaniem sposobu według wynalazku	65,04	97,26	32,64
Owoce z roślin uprawianych w sposób tradycyjny	60,04	86,87	30,39

ś.m. - świeża masa

Aktywność antyoksydacyjną [Tomasz Piechowiak, Maciej Balawejder, Katarzyna Grzelak-Błaszczyk, Joanna Oracz, Natalia Matłok „Antioxidant activity of fruit jellies enriched with phytochemicals from Pinus sylvestris L.” LWT Volume 173, 1 January 2023, 114262] oznaczano poprzez odpipetowanie 2 μΙ supernatantu do 148 μΙ rodników ABTS, rozcieńczonych do absorbancji A734 = 0.7, których wyjściowe stężenie wynosiło 7 mM w 2,45 mM nadsiarczanie potasu. Po 30 minutach inkubacji w ciemności, mierzono absorbancję roztworu przy 734 nm. Wyniki byty wyrażane jako ekwiwalent troloksu w 100 g świeżej masy owoców (mg TR/100 g ś.m.).

Zawartość polifenoli ogółem [Tomasz Piechowiak, Maciej Balawejder, Katarzyna Grzelak-Błaszczyk, Joanna Oracz, Natalia Matłok „Antioxidant activity of fruit jellies enriched with phytochemicals from Pinus sylvestris L.” LWT Volume 173, 1 January 2023, 114262] oznaczano przez odpipetowanie do dołka płytki 5 μΙ supernatantu, 95 μΙ wody destylowanej, 10 μΙ odczynnika Folina-Ciocalteu rozcieńczonego wodą w stosunku 1:1 oraz 20 μl 20% węglanu sodu. Po 30 minutach inkubacji mierzono absorbancję przy długości fali 700 nm i wyniki wyrażano jako ekwiwalent kwasu galusowego w 100 g tkanki (mg GA/100 g ś.m.).

W celu oznaczenia zawartości witaminy C [Tomasz Piechowiak, Maciej Balawejder, Katarzyna Grzelak-Błaszczyk, Joanna Oracz, Natalia Matłok „Antioxidant activity of fruit jellies enriched with phytochemicals from Pinus sylvestris L.” LWT Volume 173, 1 January 2023, 114262], 5 g tkanki homogenizowano z 15 ml 1% kwasu trichlorooctowego, a następnie uzyskany homogenat odwirowywano przy 7500 x g przez 30 min. Następnie, do dołka płytki odpipetowano 50 μl supernatantu, 25 μl odczynnika Folina-Ciocalteu i 75 μl 10% kwasu trichlorooctowego. Po 30 minutach inkubacji, mierzono absorbancję przy długości fali 760 nm. Wyniki przeliczano na 100 g tkanki.

Owoce zebrane z roślin poddanych fumigacji zgodnie z wynalazkiem oraz produkowane tradycyjnie złożono w pojemnikach jednostkowych przechowywanych w temperaturze 4°C oraz wilgotności 90%. Po tygodniu przechowywania oceniono wizualnie obecność porażonych pleśnią lub z innymi wyraźnymi zmianami owoce. Stwierdzono, że w próbie poddanej fumigacji znajduje się 5% porażonych owoców natomiast w owocach zebranych z tradycyjnej uprawy znajduje się 30% porażonych owoców.

Powyższy przykład realizacji wynalazku został przeprowadzony dla warunków: Urządzenie do fumigacji roślin porusza się ze stałą prędkością 2 km/h, stężenie gazowego ozonu wewnątrz komory fumigacyjnej jest na poziomie 5 ppm, czas ekspozycji dla każdej rośliny to 7s. Dla innych upraw każdorazowo ustala się parametry sposobu dla danej wielkości komory fumigacyjnej 3: prędkość poruszania się urządzenia do fumigacji 1 roślin, intensywność wytwarzania ozonu przez generator ozonu 2 w celu wytworzenia i utrzymania wewnątrz komory fumigacyjnej 3 stężenie gazowego ozonu. Ustalono eksperymentalnie, że stężenie ozonu bezpieczne dla roślin to od 2 ppm do 10 ppm utrzymywane przez czas od 1 s do 600 s dla każdej rośliny 19. Powyżej 600 s następują negatywne skutki działania ozonu na roślinę. Oczywiście przy ekspozycji roślin na ozon przez czas 600 s urządzenie do fumigacji porusza się relatywnie powoli, dlatego bardziej optymalnym zakresem ekspozycji roślin na działanie ozonu jest czas od 1 do 200 s, korzystniej od 5 do 100 s, jeszcze bardziej korzystnie od 7 do 30 s.

Dzięki zastosowaniu szeregu dysz 4 wewnątrz komory fumigacyjnej 3, regulowanej wydajności generatora ozonu 2, współpracującego z czujnikiem stężenia gazu 15 oraz możliwości przemieszczania się komory fumigacyjnej 3 z kontrolowaną prędkością nad szpalerem roślin 19, można uzyskać szeroką kontrolę doprowadzonego stężania gazowego ozonu oraz czasu ekspozycji. Dodatkowo wykazano, że atmosfera ozonu zanika po opuszczaniu przez rośliny 19 wnętrza komory fumigacyjnej 3. Wykonane pomiary wykazały brak ozonu poza komorą fumigacyjnej 3, co zapewnia całkowitą kontrolę czasu ozonowania oraz bezpieczeństwo obsługi.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do fumigacji 1 roślin zawierające generator ozonu 2 oraz komorę fumigacyjną 3, w której umieszczone są dysze 4 zasilane ozonem doprowadzanym przewodem zasilającym 5 z generatora ozonu 2, znamienne tym, że osadzone jest na wózku jezdnym (7), na którym posadowiony jest generator ozonu (2) a komora fumigacyjna (3) usytuowana jest na zewnątrz wózka jezdnego (7) i połączona z wózkiem jezdnym (7) za pośrednictwem konstrukcji wsporczej (6) i posiada ramę (8) połączoną z konstrukcją wsporczą (6) siłownikiem pionowym (9) a na ramie (8) osadzone są dwie równoległe pionowe ściany boczne (10) komory fumigacyjnej (3) oraz ściana górna (11) komory fumigacyjnej (3), przy czym rama (8) posiada teleskopowo połączone poziome elementy (8a), rozsuwane za pomocą zamocowanego do ramy (8), co najmniej jednego, siłownika poziomego (12) a wewnątrz komory fumigacyjnej (3) znajduje się co najmniej jeden zestaw dysz (4) rozmieszczonych na przewodzie rozprowadzającym (13), który biegnie od przewodu zasilającego (5) poziomo wzdłuż ściany górnej (11) a następnie pionowo wzdłuż ścian bocznych (10), tworząc linię w kształcie odwróconej dużej litery „U” a ponadto w komorze fumigacyjnej (3) umieszczony jest koniec węża zasysającego (14), połączony z czujnikiem stężenia (15), znajdującym się na zewnątrz komory fumigacyjnej (3).
2. 2. Urządzenie, według zastrz. 1, znamienne tym, że ściany boczne (10) komory fumigacyjnej (3) zakończone są na dole fartuchem (16) odchylonym do wewnątrz komory fumigacyjnej (3) pod kątem rozwartym do ściany bocznej (10).
3. 3. Urządzenie, według zastrz. 2, znamienne tym, że fartuch (16) zaopatrzony jest na swojej dolnej krawędzi w szczotkę uszczelniającą (17).
4. 4. Urządzenie, według zastrz. 1, znamienne tym, że ściana górna (11) jest osadzona na ramie (8) nieruchomo względem jednej ze ścian bocznych (10) a na niej usytuowany jest płaszcz uszczelniający (18) jednym brzegiem przytwierdzony do ramy (8).
5. 5. Urządzenie, według zastrz. 4, znamienne tym, że rama (8) i konstrukcja wsporcza (6) wykonane są z profili metalowych, ściany boczne (10) i ściana górna (11) komory fumigacyjnej (3) z blachy stalowej, natomiast płaszcz uszczelniający (18) jest gumowy.
6. 6. Urządzenie, według zastrz. 1, znamienne tym, że przewód zasilający (5) i przewód rozprowadzający (13) są przewodami elastycznymi.
7. 7. Sposób uprawy roślin pod osłonami, w szczególności malin, w którym rośliny 19 wysadza się do donic 20 zawierających podłoże do upraw bezglebowych, donice 20 z roślinami 19 ustawia się w szpalerach i prowadzi się nawadnianie i nawożenie roślin 19 w systemie automatycznej fertygacji, stosując standardowe pożywki makro i mikroelementowe, znamienny tym, że w roku rozpoczęcia zbiorów i kolejnych latach uprawy roślin (19) w okresie wegetacji roślin, prowadzi się co tydzień mobilne ozonowanie roślin (19) gazowym ozonem za pomocą urządzenia do fumigacji (1) roślin, zdefiniowanym którymkolwiek z zastrz. 1-6, przy czym mobilne ozonowanie roślin (19) polega na tym, że najeżdża się komorą fumigacyjną (3) na szpaler roślin (19) a urządzenie do fumigacji (1) roślin porusza się ze stałą prędkością pozwalającą utrzymać stężenie gazowego ozonu wewnątrz komory fumigacyjnej (3) od 2 ppm do 10 ppm przez czas od 1 s do 600 s dla każdej rośliny (19).
8. 8. Sposób uprawy, według zastrz. 7, znamienny tym, że podczas mobilnego ozonowania roślin (19) urządzenie do fumigacji (1) roślin porusza się ze stałą prędkością pozwalającą utrzymać stężenie gazowego ozonu wewnątrz komory fumigacyjnej (3) na poziomie 5 ppm przez czas 7 s dla każdej rośliny (19).
9. 9. Sposób uprawy, według zastrz. 8, znamienny tym, że urządzenie do fumigacji (1) roślin porusza się ze stałą prędkością 2 km/h.