RU200483U1 - Модуль для выращивания растений на гидропонике - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области биотехнологии и сельского хозяйства и может быть использована для выращивания растений в контролируемых условиях гидропоники.Технический результат достигается в модуле для выращивания растений на гидропонике, выполненном в виде слоистой вертикально ориентированной структуры, состоящей из переднего слоя, выполненного из формообразующего материала с посадочными местами с отверстиями для растений, заднего водонепроницаемого слоя и инертного среднего слоя из трубчатого трикотажа с карманами для растений, при этом карманы для растений выполнены из эластичного трикотажа комбинированным переплетением ластика 1+1 из одновременно провязанных нерастяжимой и эластомерной нитей, в котором протяжки соседних петель из нерастяжимой нити расположены между петельными столбиками лицевой и изнаночной сторон, и глади, провязанной на лицевой стороне ластика в 10 петельных рядах из нерастяжимых нитей.Техническим результатом полезной модели является улучшение условий проращивания и содержания выращиваемых растений.

Description

Полезная модель относится к области биотехнологии и сельского хозяйства и может быть использована для выращивания растений в контролируемых условиях гидропоники.

Известно устройство, состоящее из жесткого вертикально направленного каркаса с системой вертикальных вкладышей, открытых в верхней части, выполненных с возможностью содержания растения в среде питательного раствора и их вертикального роста (патент US 4961284, A01G9/02, 09.10.1990). Вкладыш плотно вставлен внутри рамы и образует боковую и лицевую стенки. Во вкладыш помещают субстрат для выращивания растений. По меньшей мере, одна из лицевых стенок имеет вертикальные отверстия для доступа к вкладышу и его прокалывания через отверстия с обеспечением вертикального роста растений в субстрате.

Недостатком устройства является сложность его использования, а именно: затруднено заполнение вкладышей субстратом, а также его замена. Кроме этого внутри вкладыша создается избыточная влажность, которая способствует развитию плесени и загниванию корневой системы растений.

Известно также устройство, представляющее собой расположенную в вертикальной плоскости инертную подложку, одна сторона которой выполнена освещаемой, другая затемненной. Система полива выполнена путем периодической подачи сверху вниз на затемненную сторону подложки питательного водного раствора. Инертная подложка монтируется на несущей конструкции, ориентируя подложку вертикально. В самом общем случае подложка представляет собой два параллельных полотнища полимерной пленки, между которыми расположена армирующая сетка, например, сетка Рабица. Пленка, расположенная со стороны источника света, должна быть светонепроницаемой или светоотражающей. Отверстия для посадки растений расположены соосно в образующих подложку пленках (патент RU 2025956, A01G31/00, 09.01.1995).

Недостатком устройства является избыточная влажность, которая способствует развитию плесени и загниванию корневой системы растений.

Известно устройство для гидропонного выращивания растений, содержащее модули в виде вертикально ориентированных структур с отверстиями для растений, установленные в ряд с образованием двускатной конструкции с возможностью перемещения в направлении длины ряда и поддерживаемые со стороны верхних концов держателем. Механизм обеспечения питательной жидкостью и подачи ее на корни растений расположен с внутренней стороны модулей. Устройство содержит конструктивные элементы для соединения боковых сторон смежных модулей (патент JP 6097922, А01G31/00, 07.12.94). Однако продуктивность данного гидропонного устройства ограничена возможностью использования напольных или других горизонтальных площадей.

Известен модуль для выращивания растений на гидропонике, выполненный в виде слоистой вертикально ориентированной структуры с отверстиями и имеющий механизм обеспечения питательной жидкостью, передний слой которой выполнен из формообразующего материала с посадочными местами в виде карманов с отверстиями для семян и/или растений, задний слой выполнен в виде защитной водонепроницаемой пленки, а промежуточное пространство между передним и задним слоями выполнен в виде инертного материала с развитой капиллярной поверхностью (патент RU 2178637, A01G31/02, 27.01.2002).

Недостатком данной конструкции является незащищенность семян от воздействия солнечных лучей и создание застойных зон повышенной влажности вследствие плотного прилегания смоченной тонкой пленки к задней плоскости переднего слоя.

Наиболее близким является модуль для выращивания растений на гидропонике, выполненный в виде слоистой вертикально ориентированной структуры, состоящей из переднего слоя, выполненного из формообразующего материала с посадочными местами с отверстиями для растений, заднего водонепроницаемого слоя и инертного среднего слоя с развитой капиллярной поверхностью, выполненной из трубчатого трикотажа с пяточными карманами (патент RU 155437, A01G31/02, 10.10.2015).

Недостатком данной конструкции является то, что переплетение пяточного кармана при высокой развитости капиллярной поверхности не обеспечивает высокой развитости субстрата (значительное истончение стенки кармана при растяжении), что снижает качество условий для выращиваемых растений и, соответственно угнетает их развитие.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности выращивания растений.

Техническим результатом полезной модели является улучшение условий проращивания и содержания выращиваемых растений.

Технический результат достигается в модуле для выращивания растений на гидропонике, выполненном в виде слоистой вертикально ориентированной структуры, состоящей из переднего слоя, выполненного из формообразующего материала с посадочными местами с отверстиями для растений, заднего водонепроницаемого слоя и инертного среднего слоя из трубчатого трикотажа с карманами для растений, при этом карманы для растений выполнены из эластичного трикотажа комбинированным переплетением ластика 1+1 из одновременно провязанных нерастяжимой и эластомерной нитей, в котором протяжки соседних петель из нерастяжимой нити расположены между петельными столбиками лицевой и изнаночной сторон, и глади, провязанной на лицевой стороне ластика в 10 петельных рядах из нерастяжимых нитей.

Вертикально ориентированная структура модуля для выращивания растений на гидропонике, состоит из переднего, заднего и среднего слоев. Передний слой выполнен из формообразующего материала, в качестве которого может выступать любой листовой материал (пластик, нержавеющей стали, листов черного проката, покрытых инертными лаками, эмалями, пластиками, вспененных материалов), в качестве заднего слоя могут применяться инертные тканые (стеклоткань) либо нетканые материалы, защитная пленка (полиэтилен, ПВХ и т. д.). Средний слой выполнен из трубчатого трикотажа с карманами, выполненными из эластичного трикотажа комбинированным переплетением ластика 1+1 из одновременно провязанных нерастяжимой и эластомерной нитей, в котором протяжки соседних петель из нерастяжимой нити расположены между петельными столбиками лицевой и изнаночной сторон, и глади, провязанной на лицевой стороне ластика в 10 петельных рядах из нерастяжимых нитей. В карманы через отверстия в посадочных местах помещают семена растений. Помещенные в карманы семена не контактируют с поверхностями переднего и заднего слоев, находятся во влажной (благодаря капиллярной поверхности трубчатого трикотажа), хорошо проветриваемой (благодаря высокой пористости трикотажа), закрытой от солнечного света среде. В процессе прорастания семян и роста растения, корневая система, разрастаясь, растягивает карманы трубчатого трикотажа, раздвигает передний и задний слои модуля, что обеспечивает равномерный доступ питательного раствора и воздуха к корням растений. При этом корневые системы соседних растений остаются изолированными друг от друга, в результате чего не происходит их взаимного угнетения, и корни растений развиваются без повреждений.

По мере роста растения в кармане, зеленая часть растения, прорастает наружу (на поверхность переднего слоя) через отверстие в посадочном месте, при этом карманы трубчатого трикотажа являются корнедержателями (субстратом) для проросших растений, а посадочное место обеспечивает опору зеленой части растения.

Выполнение карманов для растений из эластичного трикотажа комбинированным переплетением ластика 1+1 из одновременно провязанных нерастяжимой и эластомерной нитей, в котором протяжки соседних петель из нерастяжимой нити расположены между петельными столбиками лицевой и изнаночной сторон, и глади, провязанной на лицевой стороне ластика в 10 петельных рядах из нерастяжимых нитей, позволяет получить лицевую поверхность переплетения трикотажа с большей плотностью, обеспечивающей плотность переплетения кармана и в процессе его растяжения под действием развивающихся растений. Заявленное переплетение кармана обеспечивает увеличение прочности кармана и развитость субстрата для зацепления и развития корневой системы растений, что обеспечивает эффективность выращивания растений за счет улучшения условий их проращивания и содержания.

На фиг. 1 показан общий вид модуля для выращивания растений, на фиг. 2 представлен модуль для выращивания растений (продольный разрез), на фиг. 3 представлена графическая запись комбинированного переплетения ластика 1+1 и глади.

Модуль для выращивания растений на гидропонике выполнен в виде слоистой вертикально ориентированной структуры, состоящей из переднего слоя 1, выполненного из формообразующего материала с посадочными местами 2, снабженными отверстиями 3 для семян и растений, заднего водонепроницаемого слоя 4 (например, полиэтиленовой пленки) и инертного среднего слоя 5 с развитой капиллярной поверхностью, выполненного из трубчатого трикотажа с карманами 6 для растений.

Отверстия 3 обеспечивают доступ к карманам 6 в процессе высадки семян, а также обеспечивают возможность выхода растения наружу при его прорастании и развитии. Посадочные места 2, ориентируют направление роста растения и поддерживают его. Посадочные места 2, снабженные отверстиями 3, могут располагаться как параллельно, так и со смещением.

Трубчатый трикотаж получают на чулочном автомате 14 класса путем провязывания нерастяжимых нитей переплетением гладь.

Карманы для растений получают путем вшивания в трубчатый трикотаж (в предварительно вырезанные в нем отверстия) фрагментов трикотажного полотна, выполненного комбинированным переплетением ластика 1+1 из одновременно провязанных нерастяжимой 7 и эластомерной 8 нитей, в котором протяжки 9 соседних петель из нерастяжимой нити 7 расположены между петельными столбиками лицевой 10 и изнаночной 11 сторон, и глади, провязанной на лицевой стороне 10 ластика в 10 петельных рядах из нерастяжимых нитей 12.

Эластичный трикотаж вяжется на чулочном автомате 14 класса. Переплетение ластик провязывается при максимальном расстоянии между игольницами, что обеспечивает образование увеличенных петельных протяжек 9 и 13 из нерастяжимой 7 и эластомерной 8 нитей. Затем выключаются иглы верхнего цилиндра, удерживая петли изнаночной 11 стороны ластика. На нижнем цилиндре провязывается переплетение гладь, обеспечивая образование складок из нерастяжимой нити 12. От каждой лицевой петли ластика начинается первый ряд глади и на ней же завершается провязывание глади, провязыванием последней десятой петли. Таким образом, на лицевой поверхности трикотажа переплетением ластик, в каждом его ряду, образуются поперечные трубки из переплетения гладь, которые образуют складки.

При окончании вязания глади на лицевых петлях 10 ластика, включаются в работу иглы верхнего цилиндра, провязывая петли ластика. После сбрасывания провязанных петель ластика с игольницы (окончание вязания петельного ряда) происходит сокращение протяжек 13 из эластомерной нити 8 между игольницами, что обеспечивает образование дополнительных столбиков из протяжек 9, образованных из нерастяжимой нити 7. Таким образом, происходит уплотнение петельной структуры по ширине переплетения. Цикл повторяется в каждом петельном ряду. При этом на наружной поверхности по окончании вязания образуются складки переплетением гладь.

Из полученного трикотажа вырезают фрагменты нужного размера и вшивают их в трубчатый трикотаж для формирования карманов для растений.

Готовый трубчатый трикотаж с карманами 6 фиксируют между задним водонепроницаемым слоем 4 и передним слоем 1, располагая карманы 6 в соответствии с отверстиями 3 для семян и растений.

Устройство работает следующим образом.

Через отверстия 3 посадочных мест 2, производят высадку семян в карманы 6. Питательный раствор подается механизмом обеспечения питательной жидкостью (на чертеже не показан). Питательный раствор, стекающий по капиллярной поверхности трубчатого трикотажа, удерживается пористой структурой трикотажа кармана 6 (обеспечивается капиллярным эффектом) и смачивает семена. Семена прорастают между передним слоем 1 и задним водонепроницаемым слоем 4 в тонком среднем слое 5 во влажной, хорошо проветриваемой (благодаря высокой пористости трикотажа) закрытой от солнечного света среде. По мере роста растения в кармане 6, оно прорастает наружу через отверстие 3, при этом карманы 6 трубчатого трикотажа являются корнедержателями для проросших растений.

По мере развития корневой системы объем кармана 6 увеличивается за счет его растяжимости, что обеспечивает равномерный доступ питательного раствора и воздуха к корням растений. Корни растений развиваются без повреждений, по мере роста раздвигая слои 1 и 4 устройства. При этом корневые системы соседних растений остаются изолированными друг от друга, в результате чего не происходит их взаимного угнетения.

Использование эластомерной нити при изготовлении карманов 6 позволяет получить упругий каркас, который позволяет менять поровую структуру трикотажа кармана 6 по мере развития разрастающейся корневой системы растений, образованные на наружной поверхности кармана плотные складки, обеспечивают развитость субстрата, его объем, сохраняющийся и при растяжении кармана.

При развитии корневой системы растения карман 6 растягивается в продольном и в поперечном направлениях, что увеличивает поры трикотажного полотна. Однако изначально более плотная пористая структура кармана 6 обеспечивает достаточно развитый субстрат для развития корневой системы и растения в целом (плотная пористая структура кармана – субстрат для растения – сохраняет капиллярный эффект, позволяющий удерживать питательный раствор, а его развитая структура служит лучшей опорой для развивающейся корневой системы растения).

Модуль может быть выполнен из различных инертных материалов. Передний слой из всевозможных листовых пластиков (ПВХ, полистирол и т. д.), нержавеющей стали, листов черного проката, покрытых инертными лаками, эмалями, пластиками, вспененных материалов (пенополистирол). В качестве пленки могут применяться инертные тканые (стеклоткань) либо нетканые материалы, например, укрывные типа "Агрил", "Спанбод". Защитная пленка - самых различных типов и материалов (полиэтилен, ПВХ и т. д.). Устройство легко собирается, транспортируется и просто в эксплуатации.

Таким образом, модуль для выращивания растений на гидропонике, выполненный в виде слоистой вертикально ориентированной структуры, состоящей из переднего слоя, выполненного из формообразующего материала с посадочными местами с отверстиями для растений, заднего водонепроницаемого слоя и инертного среднего слоя из трубчатого трикотажа с карманами для растений, выполненными из эластичного трикотажа комбинированным переплетением ластика 1+1 из одновременно провязанных нерастяжимой и эластомерной нитей, в котором протяжки соседних петель из нерастяжимой нити расположены между петельными столбиками лицевой и изнаночной сторон, и глади, провязанной на лицевой стороне ластика в 10 петельных рядах из нерастяжимых нитей, обеспечивает эффективность выращивания растений за счет улучшения условий их проращивания и содержания.

Claims (1)

1. Модуль для выращивания растений на гидропонике, выполненный в виде слоистой вертикально ориентированной структуры, состоящей из переднего слоя, выполненного из формообразующего материала с посадочными местами с отверстиями для растений, заднего водонепроницаемого слоя и инертного среднего слоя из трубчатого трикотажа с карманами для растений, отличающийся тем, что карманы для растений выполнены из эластичного трикотажа комбинированным переплетением ластика 1+1 из одновременно провязанных нерастяжимой и эластомерной нитей, в котором протяжки соседних петель из нерастяжимой нити расположены между петельными столбиками лицевой и изнаночной сторон, и глади, провязанной на лицевой стороне ластика в 10 петельных рядах из нерастяжимых нитей.

Images