RU2592119C1 - Способ гидропонного выращивания растений в животноводческом помещении и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ гидропонного выращивания растений в животноводческом помещении и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2592119C1 RU2592119C1 RU2015102127/13A RU2015102127A RU2592119C1 RU 2592119 C1 RU2592119 C1 RU 2592119C1 RU 2015102127/13 A RU2015102127/13 A RU 2015102127/13A RU 2015102127 A RU2015102127 A RU 2015102127A RU 2592119 C1 RU2592119 C1 RU 2592119C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plants
- conveyor
- carbon dioxide
- nutrient solution
- sowing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
- Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures
Landscapes
- Hydroponics (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к области сельского хозяйства, в частности к гидропонному выращиванию растений. Способ включает посев семян, подкормку растений углекислым газом. При этом растения, предназначенные для зеленой подкормки животных в зимний период, выращивают под герметичной пленкой в лотках, установленных на конвейере в животноводческом помещении на высоте 3-4 метра. Осуществляют подачу питательного раствора под корни растений при остановке контейнера с помощью приспособления для подачи раствора в лоток. Растения под пленкой подкармливают углекислым газом, искусственно подсвечивают источниками света, расположенными под углом к растениям. Посев семян осуществляют при остановке конвейера с помощью высевающего аппарата, установленного над конвейером. Устройство содержит емкость с питательным раствором, трубопроводы для подачи питательного раствора к корням растений, трубопроводы для подачи углекислого газа в зону выращивания растений, эстакаду, смонтированную в животноводческом помещении на полную длину на уровне 3-4 метра в зоне устойчиво положительных температур от тепловыделения коров, цепной конвейер, установленный на эстакаде, лотки с поддонами для выращивания зеленой подкормки, установленные на самосмазывающейся направляющей конвейера, прикрепленные захватами к цепи конвейера, светопроницаемую пленку, которая на полную длину конвейера изолировано закрывает лотки для выращивания растений, светодиодные лампы для подсветки растений, расположенные под углом к растениям, приемные площадки для обслуживания, приспособление для подачи питательного раствора в лоток, высевающий аппарат, установленный на приемной площадке над конвейером. Трубопроводы для подачи углекислого газа в зону выращивания растений снабжены фильтрами и вентиляторами. Изобретения позволяют повысить эффективность автоматизации процессов посева, полива и подкормки растений при выращивании с применением конвейерной технологии. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам выращивания растений на нейтральном субстрате с подкорневым питанием растений макро- и микроэлементами, подкормкой их углекислым газом и искусственной подсветкой.
Известно, что подкорма растений в теплицах углекислым газом позволяет значительно повысить урожайность сельскохозяйственных культур. Для этого подкормку растений CO2 производят путем подачи в окружающую растения атмосферу тумана, насыщенного углекислым газом, или в окружающей среде сжигают парафиновый нафталиновый углеводород, или в теплицу подают углекислый газ, образующийся в ферментативной установке.
Такие способы требуют изготовления и монтажа специальных установок, в которых сжигается топливо или используется питательная среда для дрожжевой культуры.
Известно, что при зимне-стойловом содержании крупного рогатого скота (КРС) в животноводческом помещении, особенно на Севере, в выдыхаемом животном воздухе содержится 16,5% кислорода (O2), 3,5% углекислого газа (CO2) и 80% азота (N2). 1 кг навоза КРС, имеющий влажность 85-90%, производит 0,18 кг CO2, 0,2 кг воды, 0,3 кг неразлагаемого остатка. Биогаз, получаемый в результате анаэробной ферментации органических веществ, содержит следующие основные компоненты: метан (CH4) - 55-70%, углекислый газ (CO2) - 28-43% и в малых количествах сероводород (H2S). 1 кг органического вещества, биологически разлагаемого на 70%, производит 0,18 кг CH4, 0,32 кг CO2, 0,2 кг Н2О и 0,3 кг неразлагаемого остатка. В итоге одна дойная корова со средней массой 450-500 кг производит в сутки 3 м3 CO2, содержание которого в воздухе современного животноводческого помещения на 400 голов КРС не превышает 3%. Максимальная концентрация CO2 отмечена на уровне от 0,3 до 1,9 м от уровня пола в ночное время.
Известен способ очистки воздушной среды в животноводческих помещениях (патент РФ №2230996, МКИ F24F 3/16), выбранный за прототип, включающий подачу воздуха из животноводческого помещения в теплицу или оранжерею, подкормку растений углекислым газом.
Известный способ требует дополнительных затрат на строительство оранжереи и систему трубопроводов для подачи воздуха.
Известна система утилизации выбросов вредных примесей (патент №2468569, A01G 7/02) в воздухе животноводческих помещений, обеспечивающая подкормку растений углекислым газом и азотными удобрениями за счет подачи воздуха со смесью газов по трубопроводам из животноводческого помещения в систему аэрационного дренажа почвенного слоя теплиц. Воздух, отбираемый из животноводческого помещения, направляется через систему трубопроводов в дренажную систему площадок для приготовления субстратов из древесной коры и прочих органических материалов в периоды между культурооборотами, а в периоды активного роста и развития растений направляется через дренажную сеть теплиц в адсорбирующее устройство, представляющее собой слой тепличного грунта высотой 0,25-0,3 м.
Основным назначением системы является утилизация выбросов, поэтому установка сложна в конструктивном исполнении.
Технический результат способа состоит в том, что подкормку растений углекислым газом осуществляют непосредственно в животноводческом помещении с помощью разработанного конвейерного устройства для гидропонного выращивания растений, что более эффективно позволяет автоматизировать процесс посева, полива и подкормки растений.
Технический результат устройства состоит в том, что установка обеспечивает эффективное выращивание растений с применением конвейерной технологии.
Технический результат способа достигается тем, что способ гидропонного выращивания растений в животноводческом помещении, включающий подкормку растений углекислым газом, согласно изобретению растения, предназначенные для зеленой подкормки животных в зимний период, выращивают под герметичной пленкой в лотках, установленных на конвейере в животноводческом помещении на высоте 3-4 метра, осуществляют подачу питательного раствора под корни растений при остановке контейнера с помощью приспособления для подачи раствора в лоток, растения под пленкой подкармливают углекислым газом, искусственно подсвечивают источниками света, расположенными под углом к растениям, при этом посев семян осуществляют при остановке конвейера с помощью высевающего аппарата, установленного над конвейером.
Технический результат устройства достигается тем, что устройство для гидропонного выращивания растений содержит емкость с питательным раствором, трубопроводы для подачи питательного раствора к корням растений, трубопроводы для подачи углекислого газа в зону выращивания растений, согласно изобретению устройство содержит эстакаду, смонтированную в животноводческом помещении на полную длину на уровне 3-4 метра в зоне устойчиво положительных температур от тепловыделения коров, цепной конвейер, установленный на эстакаде, лотки с поддонами для выращивания зеленой подкормки, установленные на самосмазывающейся направляющей конвейера, прикрепленные захватами к цепи конвейера, светопроницаемую пленку, которая на полную длину конвейера изолировано закрывает лотки для выращивания растений, светодиодные лампы для подсветки растений, расположенные под углом к растениям, приемные площадки для обслуживания, приспособление для подачи питательного раствора в лоток, высевающий аппарат, установленный на приемной площадке над конвейером, при этом трубопроводы для подачи углекислого газа в зону выращивания растений снабжены фильтрами и вентиляторами.
Способ осуществляется следующим образом.
В качестве растений для зеленой подкормки животных в зимний период берут растения, богатые протеином, например овес. В животноводческом помещении на высоте 3-4 метра над уровнем пола монтируют установку в зоне постоянной положительной температуры в 10-12°C, напротив светопроницаемого аэрационного конька. В специально изготовленные лотки укладывают субстрат, например сено или солому, и осуществляют посев семян при движении конвейера с помощью специального устройства. Конвейер с лотками герметично укрывают пленкой, оснащают светодиодными лампами и системой подачи углекислого газа и питательного раствора к корням растений. Состав питательного раствора корректируют в соответствии с расходом подаваемого под пленку CO2, искусственную подсветку создают источниками света, расположенными под углом над растениями. Количество подаваемого CO2 по мере роста растений увеличивают по программе, которую определяют опытным путем для каждого вида растений с помощью расходометра и газоанализатора CO2. Для повышения интенсивности света от световых ламп их устанавливают под пленкой на минимально допустимое расстояние. Интенсивность освещения регулируется автоматически с помощью датчиков-люксометров по определенной программе.
Способ обеспечивает использование тепла и CO2 от животных, снижение затрат на эксплуатацию и хорошую урожайность. Экспериментально способ реализован при выращивании овса в скотопомещении ОПХ «Северное» Республики Коми.
На фиг. 1 представлена установка - вид сверху. На фиг. 2 представлена установка - вид сбоку.
Установка для гидропонного выращивания растений включает:
- эстакаду 1, смонтированную в животноводческом помещении на полную длину на уровне 3-4 метра от пола и напротив светопроницаемого аэрационного конька 10 в зоне устойчиво положительных температур от тепловыделения коров;
- цепной конвейер 2 (ТСН-160), установленный на эстакаде;
- лотки с поддонами 3 для выращивания зеленой подкормки, установленные на самосмазывающейся направляющей 4 конвейера 2, прикрепленные захватами 5 к цепи конвейера;
- светопроницаемую пленку 9, которая на полную длину конвейера изолировано закрывает лотки для выращивания растений;
- емкость с питательным раствором под корни растений (не показано);
- светодиодные лампы для подсветки растений, расположенные под углом к растениям 10;
- приемные площадки 11, 12 для обслуживания, в том числе для выгрузки готовой продукции, обработки лотков с поддонами, закладки субстрата, посева новой партии семян в субстрат;
- трубопроводы 8 с фильтрами 6, снабженные вентиляторами 7 для подачи углекислого газа в зону выращивания растений;
- приспособление для подачи питательного раствора 13 в лоток при остановке поддона на приемной площадке 11, 12;
- высевающий аппарат 14.
Работа установки осуществляется следующим образом.
На эстакаде 1, смонтированной в животноводческом помещении для беспривязного содержания скота на уровне 4 м от пола и напротив светопроницаемого аэрационного конька 10 в зоне устойчиво положительных температур от тепловыделения коров, устанавливают обычный цепной конвейер 2 (ТСН-160) на полную длину помещения. Лотки с поддонами 3 для выращивания зеленой подкормки устанавливают на самосмазывающейся направляющей 4 конвейера и присоединяются захватами 5 к цепи конвейера. Углекислый газ, концентрация которого контролируется датчиками, через фильтры 6 нагнетается вентилятором 7 по трубопроводам 8 в зону выращивания зелени, которая на полную длину конвейера изолирована светопроницаемой пленкой 9. Уровень искусственного освещения растений лампами контролируется датчиками в соответствии с программой для конкретного вида зеленой подкормки.
Подпитка субстрата питательным раствором осуществляется на приемной площадке 11, 12 с помощью приспособления 13, которая представляет собой бак, наполненный раствором минеральных удобрений с микроэлементами, с распределительными форсунками, обеспечивающими полив субстрата.
Высев семян осуществляется с помощью высевающего аппарата 14, установленного на приемной площадке над конвейером. Лоток 3 с заполненным субстратом проходит под высевающим аппаратом 14, который подает необходимое количество семян зерна, обеспечивая равномерное распределение их по поверхности.
Выгрузка готовой продукции, обработка поддонов и посев новой партии семян в субстрат производится на специальной приемной площадке 11, 12. Выращенная зелень используется вместе с субстратом и отправляется на корм скоту. В обработанные лотки с поддонами 3 укладывается субстрат, высеваются семена, производится подкормка необходимыми удобрениями, микроэлементами. В процессе проращивания в лоток через поддон производится полив и подкормка питательным раствором в соответствии с заданной программой.
Предлагаемая установка гидропонного выращивания зеленой подкормки для КРС в зимне-стойловый период позволит снизить заболевание животных на 50-80%, увеличить средний привес на 13-15%, продуктивность молока на 12-18%.
Claims (2)
1. Способ гидропонного выращивания растений в животноводческом помещении, включающий посев семян, подкормку растений углекислым газом, отличающийся тем, что растения, предназначенные для зеленой подкормки животных в зимний период, выращивают под герметичной пленкой в лотках, установленных на конвейере в животноводческом помещении на высоте 3-4 метра, осуществляют подачу питательного раствора под корни растений при остановке контейнера с помощью приспособления для подачи раствора в лоток, растения под пленкой подкармливают углекислым газом, искусственно подсвечивают источниками света, расположенными под углом к растениям, при этом посев семян осуществляют при остановке конвейера с помощью высевающего аппарата, установленного над конвейером.
2. Устройство для гидропонного выращивания растений содержит емкость с питательным раствором, трубопроводы для подачи питательного раствора к корням растений, трубопроводы для подачи углекислого газа в зону выращивания растений, отличающееся тем, что устройство содержит эстакаду, смонтированную в животноводческом помещении на полную длину на уровне 3-4 метра в зоне устойчиво положительных температур от тепловыделения коров, цепной конвейер, установленный на эстакаде, лотки с поддонами для выращивания зеленой подкормки, установленные на самосмазывающейся направляющей конвейера, прикрепленные захватами к цепи конвейера, светопроницаемую пленку, которая на полную длину конвейера изолировано закрывает лотки для выращивания растений, светодиодные лампы для подсветки растений, расположенные под углом к растениям, приемные площадки для обслуживания, приспособление для подачи питательного раствора в лоток, высевающий аппарат, установленный на приемной площадке над конвейером, при этом трубопроводы для подачи углекислого газа в зону выращивания растений снабжены фильтрами и вентиляторами.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015102127/13A RU2592119C1 (ru) | 2015-01-23 | 2015-01-23 | Способ гидропонного выращивания растений в животноводческом помещении и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015102127/13A RU2592119C1 (ru) | 2015-01-23 | 2015-01-23 | Способ гидропонного выращивания растений в животноводческом помещении и устройство для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2592119C1 true RU2592119C1 (ru) | 2016-07-20 |
Family
ID=56412871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015102127/13A RU2592119C1 (ru) | 2015-01-23 | 2015-01-23 | Способ гидропонного выращивания растений в животноводческом помещении и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2592119C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2004143C1 (ru) * | 1990-11-13 | 1993-12-15 | Андрей Стефанович Балабаев | Установка дл выращивани растений |
| RU2146442C1 (ru) * | 1998-04-06 | 2000-03-20 | Черников Владимир Антонович | Способ подпочвенного полива растений при выращивании их в закрытом грунте в лотках |
| RU2281647C2 (ru) * | 2001-12-04 | 2006-08-20 | ГНЦ РФ ВНИИ растениеводства им. П.И. Вавилова | Способ гидропонного выращивания c3-растений |
| RU2402898C1 (ru) * | 2009-03-16 | 2010-11-10 | Государственное научное учреждение "Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук" (ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии) | Способ подкормки зеленных культур чистым углекислым газом |
| WO2012117214A1 (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-07 | Gammage Mark | Hydroponic apparatus |
-
2015
- 2015-01-23 RU RU2015102127/13A patent/RU2592119C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2004143C1 (ru) * | 1990-11-13 | 1993-12-15 | Андрей Стефанович Балабаев | Установка дл выращивани растений |
| RU2146442C1 (ru) * | 1998-04-06 | 2000-03-20 | Черников Владимир Антонович | Способ подпочвенного полива растений при выращивании их в закрытом грунте в лотках |
| RU2281647C2 (ru) * | 2001-12-04 | 2006-08-20 | ГНЦ РФ ВНИИ растениеводства им. П.И. Вавилова | Способ гидропонного выращивания c3-растений |
| RU2402898C1 (ru) * | 2009-03-16 | 2010-11-10 | Государственное научное учреждение "Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук" (ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии) | Способ подкормки зеленных культур чистым углекислым газом |
| WO2012117214A1 (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-07 | Gammage Mark | Hydroponic apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20120103227A (ko) | 수경 인삼재배방법 및 시스템 | |
| US20230157220A1 (en) | Method for initiating a plant in preparation of its introduction into a vertical farm unit | |
| CN103858737A (zh) | 一种植物栽培基质及其制备方法和应用 | |
| Tüzel et al. | Different soilless culture systems and their management | |
| CN202503993U (zh) | 植物连续生产线 | |
| JP2008148683A (ja) | 微生物共生型水耕プラント及び水耕栽培方法 | |
| CN107065797A (zh) | 一种植物栽培系统及其栽培方法 | |
| CN105935038A (zh) | 农业养殖用养殖支架 | |
| RU2592119C1 (ru) | Способ гидропонного выращивания растений в животноводческом помещении и устройство для его осуществления | |
| US20220338420A1 (en) | Control systems and methods for managing a localized growing environment | |
| KR20160112492A (ko) | 식물의 뿌리에 공기를 공급하는 자동 공기 공급장치 | |
| Gordeev et al. | Use of ventilation emissions from animal barn for improvement of plant growth | |
| RU2490868C2 (ru) | Способ повышения продуктивности и рентабельности выращивания огурца в условиях защищенного грунта на севере | |
| JP2016208899A (ja) | 植物栽培装置およびこの植物栽培装置を使用した植物栽培方法 | |
| KR101172760B1 (ko) | 인공광을 이용한 대파 재배 방법 | |
| KR20180054239A (ko) | 스마트팜 인삼 재배 시스템 | |
| RU2717999C1 (ru) | Способ полевого производства миниклубней из микрорастений картофеля в защищенной среде | |
| RU2717648C1 (ru) | Способ подкормки культуры огурца углекислым газом | |
| RU2535739C1 (ru) | Способ выращивания зеленой кормовой массы на субстрате | |
| JP2022028364A (ja) | 水稲の栽培方法及び水稲の栽培プラント | |
| CN115399205A (zh) | 一种油菜高产种植方法及其应用 | |
| CN109169223A (zh) | 一种富硒和/或富铬冰菜的栽培方法 | |
| KR20190099972A (ko) | 노지재배, 수경재배, 분경재배와 수산물의 양식이 가능한 생산시스템 | |
| CN216532830U (zh) | 智能化白菜培育装置 | |
| Kolyada et al. | Growing salad crops in greenhouses |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170124 |