RU2040893C1

RU2040893C1 - Multitier device for growing of plants

Info

Publication number: RU2040893C1
Application number: RU9393021019A
Authority: RU
Inventors: Б.А. Писарев; В.Н. Зернов; П.П. Макаров
Original assignee: Научно-производственное объединение по картофелеводству
Priority date: 1993-04-20
Filing date: 1993-04-20
Publication date: 1995-08-09

Abstract

FIELD: agriculture. SUBSTANCE: device is comprised of a framework made of inclined posts which support containers with nutrient substrate. Said containers have the form of boxes with longitudinal walls of different height, the relation of their heights varying from 0.5 to 0.6. The transverse walls of boxes have recesses for installation of a lath. One pair of recesses is positioned at the same height at a distance of 2.7-3.1 of the box width from the lower longitudinal wall while the other pair, at the same distance from the higher wall. On top, the boxes are covered with perforated opaque film. The boxes are offset from one another on posts by 0.5 0.7 of the box width and their higher longitudinal side is oriented towards a lamp. EFFECT: higher floor area utilization factor, better illumination of plants, easier watering, liquid dressing, treatment with toxic chemicals, harvesting, and higher cropping power. 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а более конкретно к растениеводству, и может использоваться для выращивания растений, преимущественно картофеля в защищенном грунте. The invention relates to agriculture, and more specifically to crop production, and can be used for growing plants, mainly potatoes, in protected ground.

Известно многоярусное устройство для выращивания растений, содержащее каркас пирамидальной формы с размещенными на нем одна над другой емкостями с питательным субстратом, при этом каркас выполнен с возможностью его перемещения с помощью несущей рамы с роликами, а передние стенки емкостей выполнены наклонными и снабжены отверстиями. Known multi-tiered device for growing plants containing a pyramidal frame with containers placed on top of each other with a nutrient substrate, while the frame is made with the possibility of moving it using a supporting frame with rollers, and the front walls of the containers are made inclined and provided with holes.

Это устройство предназначено для интенсивного выращивания растений, преимущественно картофеля, на ограниченной площади. Однако оно не обеспечивает возможность равномерного освещения растений без сложного дополнительного оборудования и неудобно в обслуживании. This device is intended for intensive cultivation of plants, mainly potatoes, in a limited area. However, it does not provide the possibility of uniform illumination of plants without complex additional equipment and is inconvenient to maintain.

Известно многоярусное устройство для выращивания растений, содержащее каркас с наклонными направляющими, на которых размещены ступенчато емкости с питательным субстратом. Known multi-tiered device for growing plants, containing a frame with inclined guides, which are placed in steps of a container with a nutrient substrate.

Это устройство не позволяет реализовать высокий коэффициент использования полезной площади. This device does not allow to realize a high utilization rate.

Из известных устройств наиболее близким к заявленному является многоярусное устройство для выращивания растений с размещенными на нем в обслуживаемом пространстве одна над другой емкостями с питательным субстратом и размещенные над каркасом светильники. В этом устройстве имеются торцовые и промежуточные вертикальные стойки. Емкости с питательным субстратом размещены без смещения одна относительно другой. Светильники размещены с возможностью их перемещения над емкостями верхнего яруса. Of the known devices, the closest to the claimed one is a multi-tiered device for growing plants with containers with a nutrient substrate placed on top of each other in a serviced space and luminaires placed above the frame. This device has end and intermediate vertical racks. Tanks with a nutrient substrate are placed without bias one relative to the other. Lamps are placed with the possibility of their movement above the tanks of the upper tier.

Это устройство не обеспечивает высокий коэффициент использования полезной площади и высокую равномерность освещения для всех растений, оно неудобно в обслуживании при подкормке растений, обработке ядохимикатами и сборе урожая. Такое устройство не позволяет достичь наибольшей урожайности, например, при выращивании картофеля. Это связано с формой емкостей и их размещением одна относительно другой и относительно светильников. This device does not provide a high utilization rate of the useful area and high uniformity of lighting for all plants; it is inconvenient to maintain when feeding plants, processing with pesticides and harvesting. Such a device does not allow to achieve the highest yield, for example, when growing potatoes. This is due to the shape of the containers and their placement one relative to the other and relative to the lamps.

Задача, решаемая изобретением, состоит в создании многоярусного устройства для выращивания растений, преимущественно картофеля, лишенного недостатков прототипа. Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в увеличении коэффициента использования полезной площади, повышении равномерности освещения растений, облегчении обслуживания (полив, подкормка, обработка ядохимикатами растений, сбор урожая) и повышении урожайности выращиваемых растений. The problem solved by the invention is to create a multi-tiered device for growing plants, mainly potatoes, devoid of the disadvantages of the prototype. The technical result that can be obtained by carrying out the invention is to increase the utilization rate of usable area, increase the uniformity of plant lighting, facilitate maintenance (watering, fertilizing, processing with plant pesticides, harvesting) and increase the yield of cultivated plants.

Это достигается тем, что в многоярусном устройстве для выращивания растений, содержащем каркас с размещенными на нем в обслуживаемом пространстве одна над другой емкостями с питательным субстратом и размещенные над каркасом светильники, каркас выполнен в виде наклонных стоек, емкости с питательным субстратом выполнены каждая в виде ящика с разновысокими продольными стенками, укрытого непрозрачной пленкой с отверстиями и снабженного рейкой, установленной с возможностью перестановки в выемках, выполненных в боковых стенках ящика, одна пара соосных выемок выполнена на расстоянии (2,7-3,1)˙b от низкой продольной стенки, а другая на том же расстоянии от его высокой продольной стенки, где b ширина ящика, отношение высоты низкой продольной стенки ящика к высоте его высокой продольной стенки выбрано в пределах 0,5-0,6, емкости с питательным субстратом на каждой стойке размещены со смещением одна относительно другой на величину (0,5-0,7)˙b и расположены низкой продольной стенкой к обслуживаемому пространству, а высокой к соответствующему светильнику. This is achieved by the fact that in a multi-tiered device for growing plants containing a frame with containers with a nutrient substrate placed on it in the serviced space and fixtures placed above the frame, the frame is made in the form of inclined racks, each container with a nutrient substrate is made in the form of a box with uneven longitudinal walls, covered with an opaque film with holes and equipped with a rail installed with the possibility of rearrangement in recesses made in the side walls of the box, one a pair of coaxial recesses is made at a distance of (2.7-3.1) ˙b from the low longitudinal wall, and the other at the same distance from its high longitudinal wall, where b is the width of the box, the ratio of the height of the low longitudinal wall of the box to the height of its high longitudinal the walls are selected in the range of 0.5-0.6, containers with a nutrient substrate on each rack are placed with an offset of one relative to another by an amount of (0.5-0.7) ˙b and are located with a low longitudinal wall to the serviced space, and high to appropriate lamp.

Достижение обеспечиваемого изобретением технического результата обусловлено всей совокупностью существенных признаков. Признаки, отличающие изобретение от прототипа, состоят в выполнении каркаса и емкостей с питательным субстратом и размещении этих емкостей одна относительно другой и светильников. The achievement of the technical result provided by the invention is due to the totality of the essential features. Signs that distinguish the invention from the prototype, consist in the implementation of the frame and containers with a nutrient substrate and the placement of these containers one relative to the other and fixtures.

На фиг. 1 показан упрощенный общий вид многоярусного устройства, поперечный разрез; на фиг.2 и 3 два варианта выполнения емкости с питательным субстратом (в поперечном разрезе), характерные для начальной стадии выращивания картофеля и для стадии перед сбором клубней соответственно. In FIG. 1 shows a simplified general view of a multi-tiered device, a cross section; 2 and 3, two embodiments of a container with a nutrient substrate (in cross section), characteristic for the initial stage of growing potatoes and for the stage before harvesting tubers, respectively.

Многоярусное устройство содержит каркас из наклонных стоек 1, например, жестко соединенных продольными планками, на которых размещены, например закреплены на них или установлены на продольных планках, емкости 2 с питательным субстратом. Устройство содержит также светильники 3. Емкости 2 выполнены каждая в виде ящика с разновысокими продольными стенками 4 и 5. Каждый ящик укрыт непрозрачной пленкой с отверстиями для вывода стеблей растений. В боковых стенках ящиков выполнены выемки 6 и 7. Рейка 8 в каждом ящике установлена в паре соосных выемок 6 (фиг.2) или в паре соосных выемок 7 (фиг.3) в зависимости от величины растений. Выемки 6 и 7 расположены от соответствующей продольной стенки на расстоянии 2,3-3,1 ширины b ящика. Продольная стенка 4 ниже продольной стенки 5, отношение их высот составляет 0,5-0,6. Емкости 2, расположенные одна над другой, смещены одна относительно другой на расстояние от 0,5 до 0,7 ширины ящика и обращены низкой продольной стенкой 4 к обслуживаемому пространству 9, а высокой 5 к соответствующему светильнику 3. Угол наклона стоек 1 к основанию (земле) может составлять 25-35^о в зависимости от высоты используемой теплицы. В теплице может размещаться, например четыре ряда емкостей 2 (см. фиг.1). В каждом ряду содержится, как правило, не менее двух наклонных стоек 1, хотя может быть установлена всего одна такая стойка 1, что связано с продольными размерами теплицы и конкретной конструкцией закрепления на стойках 1 емкостей 2. Все наклонные стойки 1 во всех рядах могут быть жестко связаны между собой с помощью дополнительных планок (стоек). Светильники 3 могут быть жестко связаны со стойками 1 с помощью дополнительных планок (стоек) или быть установлены в теплице с помощью отдельных конструктивных элементов.The multi-tiered device comprises a frame of inclined racks 1, for example, rigidly connected by longitudinal strips, on which are placed, for example, fixed on them or mounted on longitudinal strips, containers 2 with a nutrient substrate. The device also contains lamps 3. Tanks 2 are each made in the form of a box with uneven longitudinal walls 4 and 5. Each box is covered with an opaque film with holes for the output of plant stems. The recesses 6 and 7 are made in the side walls of the boxes. The rail 8 in each box is mounted in a pair of coaxial recesses 6 (Fig. 2) or in a pair of coaxial recesses 7 (Fig. 3), depending on the size of the plants. The recesses 6 and 7 are located from the corresponding longitudinal wall at a distance of 2.3-3.1 width b of the box. The longitudinal wall 4 is lower than the longitudinal wall 5, the ratio of their heights is 0.5-0.6. Tanks 2, located one above the other, are offset from one another by a distance of 0.5 to 0.7 width of the box and face a low longitudinal wall 4 to the serviced space 9, and a high 5 to the corresponding lamp 3. The angle of the racks 1 to the base ( land) can be 25-35 ^about depending on the height of the used greenhouse. In the greenhouse can be located, for example, four rows of containers 2 (see figure 1). Each row contains, as a rule, at least two inclined racks 1, although only one such rack 1 can be installed, which is associated with the longitudinal dimensions of the greenhouse and the specific construction of fastening on the racks 1 of the tanks 2. All inclined racks 1 in all rows can be rigidly interconnected using additional slats (racks). Luminaires 3 can be rigidly connected with the posts 1 with the help of additional strips (posts) or can be installed in the greenhouse using separate structural elements.

В емкостях 2 размещен питательный субстрат на высоту не более высоты низкой продольной стенки 4. На питательном субстрате может быть размещена, например, сетка с отверстиями, размеры которых достаточны для прохождения корней растений. При выращивании картофеля посадочные клубни размещают на такой сетке. Непосредственно после посадки рейка 8 должна быть установлена в нижнее положение в каждом ящике (выемки 6). Укрытие ящиков непрозрачной пленкой, которая удерживается рейкой 8, предотвращает воздействие света на части растения, для которых такое воздействие нежелательно. Для картофеля такими частями являются столоны и образующиеся на них клубни. Пленка предотвращает также неконтролируемое испарение влаги из внутреннего объема емкостей 2. К рейкам 8 могут прикрепляться и растущие стебли растений. После достижения стеблями значительных размеров рейки 8 переставляют в выемки 7. Выполнение емкостей 2 с разновысокими продольными стенками 4 и 5 и перемещаемой рейкой 8 особенно эффективно при выращивании картофеля, обеспечивая одновременно с возможностью наилучшего использования полезной площади в теплице и наилучшие условия доступа для обслуживания растений в обслуживаемом пространстве 9, в том числе для отбора клубней по мере их роста и удаления поврежденных. Выемки 6 и 7 не должны быть расположены слишком близко к соответствующим продольным стенками 4 и 5 или друг к другу, чтобы нарушить устойчивый рост растений. Указанное соотношение 2,7-3,1 ширины ящика, полученное экспериментально, отвечает этому условию. Соотношение размеров продольных стенок 4 и 5 от 0,5 до 0,6, также полученное экспериментально, обусловлено необходимостью размещения достаточного количества питательного субстрата, а с другой стороны удобством обслуживания. Смещение емкостей 2 одна относительно другой дает возможность наиболее эффективно использовать полезную площадь и наибольшую густоту посадки без потерь урожайности. Величина смещения не более 0,7 ширины ящика ограничена условием необходимой для роста стеблей в нижней емкости 2 свободой, которая могла бы быть ограничена верхней емкостью 2. При величине менее 0,5 эффективность использования полезной площади и густота посадки снижается. Выполнение стоек 1 наклонными одновременно с указанным выполнением и размещением емкостей 2 позволяет обеспечить равномерное для всех растений освещение и существенно облегчить обслуживание растений в обслуживаемом пространстве (зоне) 9. Это, в свою очередь, позволяет повысить и урожайность. In containers 2, a nutrient substrate is placed to a height not exceeding the height of the low longitudinal wall 4. On the nutrient substrate, for example, a grid with holes can be placed, the dimensions of which are sufficient for the passage of plant roots. When growing potatoes, planting tubers are placed on such a grid. Immediately after landing, rail 8 should be installed in the lower position in each drawer (recess 6). Covering the boxes with an opaque film, which is held by rail 8, prevents exposure to light on parts of the plant for which such exposure is undesirable. For potatoes, such parts are stolons and tubers formed on them. The film also prevents the uncontrolled evaporation of moisture from the internal volume of the containers 2. Growing plant stems can also be attached to the rails 8. After the stems reach a considerable size, the laths 8 are rearranged into recesses 7. The construction of containers 2 with differently high longitudinal walls 4 and 5 and the movable lath 8 is especially effective when growing potatoes, while at the same time ensuring the best use of the usable area in the greenhouse and the best access conditions for servicing plants in served space 9, including for the selection of tubers as they grow and remove damaged ones. The recesses 6 and 7 should not be too close to the corresponding longitudinal walls 4 and 5 or to each other in order to disrupt the steady growth of plants. The specified ratio of 2.7-3.1 width of the box, obtained experimentally, meets this condition. The ratio of the sizes of the longitudinal walls 4 and 5 from 0.5 to 0.6, also obtained experimentally, is due to the need to place a sufficient amount of nutrient substrate, and on the other hand, ease of maintenance. The displacement of the tanks 2 relative to one another makes it possible to most effectively use the usable area and the greatest planting density without loss of yield. The amount of displacement of not more than 0.7 width of the box is limited by the condition necessary for the growth of stems in the lower tank 2 freedom, which could be limited to the upper tank 2. When the value is less than 0.5, the efficiency of use of usable area and planting density is reduced. The execution of the racks 1 inclined simultaneously with the specified execution and placement of containers 2 allows you to provide uniform lighting for all plants and significantly facilitate the maintenance of plants in the served space (zone) 9. This, in turn, allows you to increase productivity.

Изобретение позволяет увеличить коэффициент использования площади в два раза по сравнению с известными многоярусными устройствами для выращивания растений в защищенном грунте. В случае выращивания продовольственного картофеля на 1 м² площади может быть размещено до 17 кустов, в случае выращивания семенного картофеля до 50 кустов. Устройство облегчает полив, особенно распылением (равномерное воздействие влаги, сокращение количества распылительных труб), подкормку и обработку ядохимикатами. При выращивании картофеля становится возможным легко проводить отбор ("отдаивание") клубней по мере их роста, что и само по себе повышает урожайность. Обеспечиваемая высокая равномерность освещения в устройстве, выполненном в соответствии с изобретением, позволяет в наибольшей степени реализовать эффективность досвечивания для всех растений, выращиваемых в многоярусном устройстве, в равной степени.The invention allows to increase the utilization of the area by half compared with the known multi-tiered devices for growing plants in sheltered soil. In the case of growing food potatoes, up to 17 bushes can be placed on 1 m2 ^of area; in the case of growing seed potatoes up to 50 bushes. The device facilitates watering, especially by spraying (uniform exposure to moisture, reducing the number of spray pipes), fertilizing and processing with pesticides. When growing potatoes, it becomes possible to easily select ("otdahivaniya") tubers as they grow, which in itself increases the yield. The ensured high uniformity of illumination in the device made in accordance with the invention allows to realize to the greatest degree the efficiency of the after-irradiation for all plants grown in a multi-tiered device, equally.

Claims

MULTI-TIER DEVICE FOR GROWING PLANTS, containing a frame made in the form of inclined racks with containers placed on top of one another with a nutrient substrate, and lamps, characterized in that each container with a nutrient substrate is made in the form of a box with uneven longitudinal walls, covered with an opaque film with holes and equipped with a rail installed with the possibility of rearrangement in the recesses made in the transverse walls of the box and spaced along its height, moreover, one pair of recesses is located at the same height, made from a low longitudinal wall at a distance of 2.7 3.1 width of the box, and another pair of recesses located at a different height at the same distance from its high longitudinal wall, the ratio of the height of the low longitudinal wall of the box to the height high is in the range of 0.5 0.6, containers with a nutrient substrate on each rack are placed with an offset of one relative to another by an amount equal to 0.5 0.7 of the width of the box and high longitudinal walls are located to the corresponding lamps installed above the frame.