RU222227U1 - Device for adaptation of plants in vitro to ex vitro conditions - Google Patents
Device for adaptation of plants in vitro to ex vitro conditions Download PDFInfo
- Publication number
- RU222227U1 RU222227U1 RU2023122988U RU2023122988U RU222227U1 RU 222227 U1 RU222227 U1 RU 222227U1 RU 2023122988 U RU2023122988 U RU 2023122988U RU 2023122988 U RU2023122988 U RU 2023122988U RU 222227 U1 RU222227 U1 RU 222227U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plants
- chamber
- vitro
- light
- water
- Prior art date
Links
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 title abstract description 6
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 abstract description 4
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 abstract description 3
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 abstract description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 23
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 5
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 5
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000001863 plant nutrition Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для ускоренной вегетации растений микроклонального размножения. Устройство для адаптации растений in vitro к условиям ex vitro, содержащий климатическую камеру, состоящую из светонепроницаемого корпуса нижней камеры и светопроницаемого корпуса верхней камеры, внутреннее пространство которой разделено светонепроницаемой посадочной платформой, а также средства контроля и управления параметров жизнеобеспечения растений в каждой из камер отдельно. На трубопроводе подачи питательного раствора установлен водо-воздушный эжектор, а в корпусе верхней камеры имеются регулируемые вентиляционные отверстия, причем режимы работы водо-воздушного эжектора и вентиляционных отверстий выполнены с возможностью регулирования влажности воздуха в климатической камере. Полезная модель обеспечивает ускоренную адаптацию и приживаемость растений из условий in vitro к условиям ex vitro в устройстве путем улучшения водо-воздушного питания растений. The utility model relates to devices for accelerated vegetation of micropropagation plants. A device for adapting plants in vitro to ex vitro conditions, containing a climatic chamber consisting of a light-proof body of the lower chamber and a light-transmitting body of the upper chamber, the internal space of which is divided by a light-proof planting platform, as well as means for monitoring and controlling the life support parameters of plants in each of the chambers separately. A water-air ejector is installed on the nutrient solution supply pipeline, and in the body of the upper chamber there are adjustable ventilation holes, and the operating modes of the water-air ejector and ventilation holes are designed to regulate the air humidity in the climate chamber. The useful model ensures accelerated adaptation and survival of plants from in vitro conditions to ex vitro conditions in the device by improving the water-air nutrition of plants.
Description
Полезная модель относится к устройствам для ускоренной вегетации растений микроклонального размножения, так же для выращивания растений в искусственных условиях и для проведения научных исследований в области физиологии, селекции и биотехнологии растений. Данное устройство может быть использовано в частном хозяйстве для доращивания растений или в больших торговых сетях для поддержания товарного вида и свежести растительной продукции.The utility model relates to devices for accelerated vegetation of micropropagation plants, as well as for growing plants under artificial conditions and for conducting scientific research in the field of physiology, breeding and plant biotechnology. This device can be used in private households for growing plants or in large retail chains to maintain the presentation and freshness of plant products.
Известны устройства для беспочвенного выращивания растений в искусственных условиях, которые представляют собой автоматизированные системы, обеспечивающие создание и поддержание комплекса условий (температура, освещенность, спектральный состав света, влажность, состав газовой среды и питательного раствора и другие параметры), необходимых для повышения продуктивности растений.There are known devices for soilless cultivation of plants in artificial conditions, which are automated systems that ensure the creation and maintenance of a set of conditions (temperature, illumination, spectral composition of light, humidity, composition of the gaseous medium and nutrient solution and other parameters) necessary to increase plant productivity.
Например, в известных устройствах (патенты RU 134744 U1, опубл. 27.11.2013 и RU 2557572 С2, опубл. 27.07.2015), растения размещены в контейнерах на стеллажах, оборудованных вентиляционными пазами и окнами, составляющими не менее половины их площади, что позволяет оптимизировать температуру в месте расположения контейнеров с растениями и стабилизировать температурный режим работы светодиодов.For example, in known devices (patents RU 134744 U1, published on November 27, 2013 and RU 2557572 C2, published on July 27, 2015), plants are placed in containers on racks equipped with ventilation slots and windows constituting at least half of their area, which allows optimize the temperature at the location of the containers with plants and stabilize the temperature regime of the LEDs.
В патенте (US 9807949 (В2), опубл. 07.11.2017), устройство позволяет регулировать условия жизнеобеспечения растений отдельно в корневой и стеблевой зонах. Система питания растений включает резервуар с насосом и дренаж для удаления избытка питательного раствора. Корневая зона заполнена пористой средой, поддерживающей необходимую влажность корней и проницаемой для кислородсодержащей смеси, подаваемой через коллектор подачи газа под давлением непосредственно к корням растений.In the patent (US 9807949 (B2), published on November 7, 2017), the device allows you to regulate the life support conditions of plants separately in the root and stem zones. The plant nutrition system includes a reservoir with a pump and drainage to remove excess nutrient solution. The root zone is filled with a porous medium that maintains the necessary moisture content of the roots and is permeable to the oxygen-containing mixture, supplied through a pressurized gas supply manifold directly to the plant roots.
Известна климатическая камера X-STREAM 120, которая выпускается как максимально упрощенная модель фитотронов.The X-STREAM 120 climatic chamber is known, which is produced as the most simplified model of phytotrons.
В качестве прототипа выбран аэропонный фитотрон культивационное сооружение к лабораториям с искусственным климатом и к сооружениям для промышленного получения продуктов растениеводства (патент RU 196013 U1, опубл. 25.09.2019). Сооружение содержит корпус, светотеплонепроницаемую перегородку, разделяющую культивационное помещение на две изолированные, доступные для наблюдения зоны для корневой и стеблевой частей растений.An aeroponic phytotron, a cultivation structure for laboratories with an artificial climate and for facilities for the industrial production of crop products (patent RU 196013 U1, published on September 25, 2019), was selected as a prototype. The structure contains a housing, a light-heat-tight partition, dividing the cultivation room into two isolated zones accessible for observation for the root and stem parts of plants.
Недостатками перечисленных устройств является низкая приживаемость растений из условий in vitro к условиям ex vitro.The disadvantages of the listed devices are the low survival rate of plants from in vitro to ex vitro conditions.
Технической задачей полезной модели является обеспечение ускоренной адаптации и приживаемости растений из условий in vitro к условиям ex vitro в устройстве путем улучшения во до-воздушного питания растений.The technical objective of the utility model is to ensure accelerated adaptation and survival of plants from in vitro conditions to ex vitro conditions in the device by improving the pre-air nutrition of plants.
Технический задача достигается тем, что в устройстве для адаптации растений in vitro к условиям ex vitro, содержащем климатическую камеру, состоящую из светонепроницаемого корпуса нижней камеры и светопроницаемого корпуса верхней камеры, внутреннее пространство которой разделено светонепроницаемой посадочной платформой, а также средства контроля и управления параметров жизнеобеспечения растений в каждой из камер отдельно, на трубопроводе подачи питательного раствора установлен водо-воздушный эжектор, а в корпусе верхней камеры имеются регулируемые вентиляционные отверстия, причем режимы работы водо-воздушного эжектора и вентиляционных отверстий выполнены с возможностью регулирования влажности воздуха в климатической камере.The technical problem is achieved by the fact that in a device for adapting plants in vitro to ex vitro conditions, containing a climatic chamber consisting of a light-proof housing of the lower chamber and a light-transmitting body of the upper chamber, the internal space of which is divided by a light-proof landing platform, as well as means for monitoring and controlling life support parameters plants in each of the chambers separately, a water-air ejector is installed on the nutrient solution supply pipeline, and in the body of the upper chamber there are adjustable ventilation holes, and the operating modes of the water-air ejector and ventilation holes are made with the ability to regulate air humidity in the climate chamber.
Представлена технологическая схема устройства.A technological diagram of the device is presented.
Устройство для адаптации растений in vitro к условиям ex vitro содержит климатическую камеру, состоящую из светонепроницаемого корпуса нижней камеры 1 и светопроницаемого корпуса верхней камеры 2, внутреннее пространство которой разделено светонепроницаемой посадочной платформой 3. На трубопроводе 4 подачи питательного раствора установлен водо-воздушный эжектор 5. В корпусе верхней камеры 2 имеются регулируемые вентиляционные отверстия 6.The device for adapting in vitro plants to ex vitro conditions contains a climatic chamber consisting of a light-proof housing of the lower chamber 1 and a light-transmitting body of the upper chamber 2, the internal space of which is divided by a light-proof landing platform 3. A water-air ejector 5 is installed on the nutrient solution supply pipeline 4. The body of the upper chamber 2 has adjustable ventilation holes 6.
В корпусе верхней камеры 2 размещены светодиодные фитолампы 7 с регулируемым спектром. В корпусе нижней камеры смонтированы трубопровод 4 подачи питательного раствора от насоса 8, распределительная штанга 9 с распылителями 10, фильтр 11 и трубопровод 12, соединенный с насосом 8, таймер орошения 13. Насос 8 электрически связан с таймером орошения 13. В верхней части корпуса нижней камеры 1 установлена посадочная платформа 3 с посадочными ячейками 14. Под корпусом нижней камеры 1 установлен термоматрас 15. Датчик 16 температуры и влажности смонтирован на корпусе верхней камеры 2 и электрически связан с термоматрасом 15. На корпусе верхней камеры 2 смонтированы таймер освещения 17, электрически соединенный со светодиодными фитолампами 7, фотореле 18, и блок управления 19.The housing of the upper chamber 2 contains LED phytolamps 7 with an adjustable spectrum. Mounted in the body of the lower chamber are pipeline 4 supplying the nutrient solution from pump 8, distribution rod 9 with spray nozzles 10, filter 11 and pipeline 12 connected to pump 8, irrigation timer 13. Pump 8 is electrically connected to irrigation timer 13. In the upper part of the lower chamber chamber 1, a landing platform 3 with landing cells 14 is installed. A thermal mattress 15 is installed under the body of the lower chamber 1. A temperature and humidity sensor 16 is mounted on the body of the upper chamber 2 and is electrically connected to the thermal mattress 15. A lighting timer 17 is mounted on the body of the upper chamber 2, electrically connected with LED phytolamps 7, photo relay 18, and control unit 19.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Растения высаживаются в посадочные ячейки 14 на посадочной платформе 3. В корпус нижней камеры 1 заливают питательный раствор. Производят настройки таймеров освещения 17, орошения 13 и термоматраса 15. Включают насос 8. Питательный раствор смешивается с воздухом из окружающей среды в водо-воздушном эжекторе 5. Принцип работы водо-воздушного эжектора 5 идентичен принципу действия трубки Вентури 18. Питательный раствор по трубопроводу подачи 4 подается по распределительной штанге 9 через распылители 10 в зону орошения, стекает на дно корпуса нижней камеры 1, проходит через фильтр 11 и по трубопроводу 12 возвращается в насос 8. Создаваемый в климатической камере восходящий поток воздуха и питательного раствора предотвращает застой воздуха, перегрев внутреннего объема. Воздух за пределы климатической камеры выводится через вентиляционные отверстия 6.Plants are planted in planting cells 14 on the planting platform 3. A nutrient solution is poured into the body of the lower chamber 1. The lighting 17, irrigation 13 and thermal mattress 15 timers are set. The pump 8 is turned on. The nutrient solution is mixed with air from the environment in the water-air ejector 5. The operating principle of the water-air ejector 5 is identical to the operating principle of the Venturi tube 18. The nutrient solution is transported through the supply pipeline 4 is supplied through the distribution rod 9 through the sprayers 10 into the irrigation zone, flows to the bottom of the body of the lower chamber 1, passes through the filter 11 and returns through the pipeline 12 to the pump 8. The upward flow of air and nutrient solution created in the climate chamber prevents stagnation of air, overheating of the internal volume. Air outside the climate chamber is discharged through ventilation holes 6.
На блоке управления 19 отображается информация от датчика 16 температуры и влажности. В зависимости от требуемых условий в климатической камере блок управления 19 обеспечивает режим работы светодиодных фитоламп 7, термоматраса 15, вентиляционных отверстий 6 и водо-воздушного эжектора 5. Режим работы водо-воздушного эжектора 5 и вентиляционных отверстий 6 выполнены с возможностью регулирования влажности воздуха в климатической камере в зависимости от этапа адаптирования растений. В начальных этапах адаптирования влажность воздуха в климатической камере поддерживается в пределах 95…99%. С увеличением подачи воздуха в климатическую камеру водо-воздушным эжектором 5 увеличивается пропускная способность вентиляционных отверстий 6. Блок управления 19 обеспечивает в процессе работы устройства поддержание заданных температурных условий, требуемого уровня влажности, освещенности и режима орошения. Режим работы светодиодных фитоламп 7 соответствует интенсивности, освещенности и продолжительности естественного светового дня.The control unit 19 displays information from the temperature and humidity sensor 16. Depending on the required conditions in the climatic chamber, the control unit 19 provides the operating mode of the LED phytolamps 7, the thermal mattress 15, the ventilation holes 6 and the water-air ejector 5. The operating mode of the water-air ejector 5 and the ventilation holes 6 are made with the ability to regulate air humidity in the climatic chamber depending on the stage of plant adaptation. In the initial stages of adaptation, air humidity in the climate chamber is maintained within 95...99%. With an increase in air supply to the climatic chamber by the water-air ejector 5, the throughput of the ventilation holes 6 increases. The control unit 19 ensures that the specified temperature conditions, the required level of humidity, illumination and irrigation mode are maintained during operation of the device. The operating mode of LED phytolamps 7 corresponds to the intensity, illumination and duration of natural daylight hours.
Возможность автоматического управления освещением обеспечена наличием таймера освещения 17 и фотореле 18. На таймере освещения 17 установлен режим день-ночь, благодаря которому растения будут освещаться круглосуточно, так же при недостатке света днем, фотореле, получив об этом оповещение, включит фитолампы 7.The ability to automatically control lighting is provided by the presence of a lighting timer 17 and a photo relay 18. The lighting timer 17 is set to a day-night mode, thanks to which the plants will be illuminated around the clock, and also if there is a lack of light during the day, the photo relay, having received a notification about this, will turn on the phytolamps 7.
Таким образом, заявленная полезная модель обеспечивает ускоренную адаптацию и приживаемость растений из условий in vitro к условиям ex vitro в устройстве путем улучшения водо-воздушного питания растений, а так же осуществлять моделирование условий в климатической камере.Thus, the claimed utility model ensures accelerated adaptation and survival of plants from in vitro to ex vitro conditions in the device by improving water-air nutrition of plants, as well as simulating conditions in a climate chamber.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU222227U1 true RU222227U1 (en) | 2023-12-15 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2826463C1 (en) * | 2024-03-07 | 2024-09-11 | Общество с ограниченной ответственностью "БИОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ" | Vegetative plant for adaptation and cultivation of plants in vitro |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015001763A1 (en) * | 2013-07-01 | 2015-01-08 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Plant cultivation device, box, end section unit |
| RU196013U1 (en) * | 2019-09-25 | 2020-02-13 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) | Airport phytotron |
| RU208958U1 (en) * | 2021-04-21 | 2022-01-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Sectional climatic chamber for growing plants |
| RU217393U1 (en) * | 2022-11-17 | 2023-03-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Vertical Tiered Plant Growth Unit |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015001763A1 (en) * | 2013-07-01 | 2015-01-08 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Plant cultivation device, box, end section unit |
| RU196013U1 (en) * | 2019-09-25 | 2020-02-13 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) | Airport phytotron |
| RU208958U1 (en) * | 2021-04-21 | 2022-01-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Sectional climatic chamber for growing plants |
| RU217393U1 (en) * | 2022-11-17 | 2023-03-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Vertical Tiered Plant Growth Unit |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2826463C1 (en) * | 2024-03-07 | 2024-09-11 | Общество с ограниченной ответственностью "БИОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ" | Vegetative plant for adaptation and cultivation of plants in vitro |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10136594B2 (en) | Aeroponic growing system and method | |
| US20210176934A1 (en) | Integrated hydroponic plant cultivation systems and methods | |
| US20160128288A1 (en) | Self-watering, self-lighting hydroponic system | |
| US20180295800A1 (en) | Vertically oriented modular aerohydroponic systems and methods of planting and horticulture | |
| CN203015517U (en) | Intelligent light emitting diode (LED) light supplementary indoor cycling ecological planting and breeding device | |
| CN206686837U (en) | Houseplant breeding apparatus associated with a kind of LED and mist training | |
| CN111418385A (en) | Device for growing plants and growing installation | |
| CN103070062A (en) | Intelligent LED (Light-Emitting Diode) light supplementing indoor circulating economical planting and breeding system | |
| WO2002100162A2 (en) | Plant growing system | |
| KR101454198B1 (en) | Light Source for Plant Factory-Planting Bed Set Having Improved Utilization Rate for Light Source and Space and Container Type Plant Factory Applying It | |
| KR20200002432A (en) | Device for cultivating plants | |
| KR101414473B1 (en) | Plant cultivation system and cultivation method using upper and lower growth lamp | |
| RU192183U1 (en) | AEROPONIC PLANT FOR INDUSTRIAL GROWING MINI TUBER POTATOES | |
| RU222227U1 (en) | Device for adaptation of plants in vitro to ex vitro conditions | |
| CN211607596U (en) | Forest protection forest device of growing seedlings | |
| Patterson et al. | Description, operation and production of the South Pole food growth chamber | |
| Patil et al. | Automation in hydroponic system using PLC | |
| KR101477721B1 (en) | Indoor plant cultivation apparatus | |
| KR20160090023A (en) | Vertical hook vegetation device | |
| RU213078U1 (en) | Grow cabinet | |
| RU2784076C1 (en) | Plant growing device | |
| KR101865628B1 (en) | Vertical hook vegetation device | |
| CN104641980A (en) | Ventilation heat-preservation type plant planting and cultivation device | |
| RU2787086C1 (en) | Cabinet for growing plants | |
| US20240196822A1 (en) | Vertical cultivation system for growing plants and method for growing of plants |