RU2625180C2 - Аэропонная установка для производства мини-клубней - Google Patents
Аэропонная установка для производства мини-клубней Download PDFInfo
- Publication number
- RU2625180C2 RU2625180C2 RU2014145797A RU2014145797A RU2625180C2 RU 2625180 C2 RU2625180 C2 RU 2625180C2 RU 2014145797 A RU2014145797 A RU 2014145797A RU 2014145797 A RU2014145797 A RU 2014145797A RU 2625180 C2 RU2625180 C2 RU 2625180C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plants
- nutrient solution
- tubers
- plant
- aeroponic
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
- A01G31/02—Special apparatus therefor
-
- 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
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Hydroponics (AREA)
- Cultivation Receptacles Or Flower-Pots, Or Pots For Seedlings (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к гидропонике. Аэропонная установка для производства мини-клубней включает культивационное помещение с установленными симметрично по обе стороны от оборудованной трапом несущей конструкции светонепроницаемыми панелями с отверстиями для растений. Панели опираются одним концом на боковую стену культивационного помещения, а другим - на стойки несущей конструкции, разделяя культивационный объем на два независимых объема. Установка также содержит систему подачи и слива питательного раствора. При этом орошение корневой системы растений происходит за счет мелкодисперсного распыления питательного раствора в корневой зоне растений, ограниченной U-образными туннелями, выполненными в виде воздухопроницаемой мембраны, концы которой закреплены на нижней поверхности светонепроницаемых панелей с возможностью их опускания и поднимания. Устройство позволяет повысить урожайность. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к биотехнологии и сельскому хозяйству, а именно к оборудованию для производства мини-клубней картофеля, топинамбура, стахиса и других клубнеобразующих сельскохозяйственных культур.
Известна гидропонная установка для производства мини-клубней (Авт. свид. СССР №1660633, кл. A01G 31/02, 1989), в которой вегетационные лотки расположены на основании и закрыты светонепроницаемой пленкой таким образом, что один ее край свободно свисает с лотка для доступа оператора к корневой системе с целью сбора мини-клубней. При этом питательный раствор периодически протекает самотеком по дну лотка.
Однако такая конструкция не позволяет эффективно использовать площадь культивационных сооружений из-за необходимости организации проходов между лотками для оператора. Кроме этого система периодического протока питательного раствора по дну лотка не обеспечивает равномерное орошение и аэрацию корневой системы растений, что обуславливает низкую приживаемость растений после высадки в установку, замокание и быстрое старение корневой системы у взрослых растений, и, как следствие, низкую урожайность по мини-клубням.
Наиболее близким к изобретению, по совокупности существенных признаков, является гидропонная установка для производства мини-клубней в закрытых культивационных помещениях (Авт. свид. СССР №1720593, кл. A01G 31/02, 1991), состоящая из наклонных жестких лотков, установленных между опорами, и системы подачи питательного раствора в лотки и слива раствора в бак. Над лотками размещены балки, накрытые затеняющим покрытием с держателями растений. Один конец каждого лотка установлен на опоре посредством фиксатора с возможностью отсоединения, при этом лоток может опускаться вниз, вращаясь вокруг установленного на его другом конце шарнира, что обеспечивает доступ оператора к корневой системе растений для сбора мини-клубней.
В установке питательный раствор насосом периодически подается в верхний конец каждого наклонного лотка и самотеком по его дну стекает к нижнему концу, а затем возвращается в бак. Таким образом осуществляется орошение корневой системы растений, а в паузах между протоком раствора - ее аэрация.
Однако такая конструкция и система периодического протока питательного раствора предъявляют жесткие требования не только к размеру высаживаемых в установку растений-регенерантов, но и к степени развития их корневой системы, которая должна доставать до раствора, протекающего по дну лотка. При этом размер надземной фотосинтезирующей части растений должен быть достаточным, чтобы обеспечить надежную приживаемость и быструю адаптацию растений в установке. В процессе роста корневая система растений, расположенных рядом в лотке переплетается, образуя единый объемный корневой мат вдоль всего лотка. При этом происходит избыточное намокание прилегающей к дну лотка части корневого мата и недостаточное орошение питательным раствором его верхней части, что обуславливает раннее старение и загнивание корневой системы. Этому способствует также практически полное отсутствие вентиляции внутреннего объема лотка. Процедура сбора мини-клубней является трудоемкой из-за необходимости опускать и поднимать достаточно тяжелые лотки, заправлять в узкие лотки корневую систему растений после сбора урожая для исключения зажима корневого мата между краем лотка и посадочной балкой. Свободное расстояние между лотками позволяет свету от расположенных над посевом источников попадать в пространство установки ниже посадочной плоскости, что исключает сбор клубней в «световой период» из-за опасности засветки корневой системы. Кроме этого, неразделенный культивационный объем помещения не позволяет создать различные температурно-влажностные условия для надземных и подземных органов растений, как это предусмотрено, например, в культивационном сооружении для выращивания растений (Патент RU 2038747 C1, A01G 9/24, 09.07.1995), что ограничивает технологические возможности культивирования.
Заявляемое изобретение направлено на решение задачи повышения эффективности производства, повышения урожайности и снижения трудозатрат.
Для решения указанной задачи в предложенной установке для производства мини-клубней питательный раствор периодически распыляется с помощью форсунок в корневой зоне растений, ограниченной воздухопроницаемой гибкой мембраной, которая крепится к посадочной панели с возможностью отсоединения, а объем культивационного помещения разделен на два независимых объема для стеблевой и корневой системы.
На фиг. 1 представлен общий вид аэропонной установки; на фиг. 2 - поперечный разрез А-А; на фиг. 3 - разрез А-А с опущенной мембраной.
Аэропонная установка содержит светонепроницаемые посадочные панели 1, расположенные симметрично по обе стороны от несущей конструкции 2, установленной вдоль продольной оси культивационного помещения. Посадочные панели 1 опираются одним концом на боковую стену культивационного помещения, а другим - на стойки несущей конструкции 2, оборудованной трапом 3. Стороны посадочных панелей 1, перпендикулярные продольной оси культивационного помещения, лежат, например, на таврах 4, которые также опираются одним концом на боковую стену культивационного помещения, а другим - на стойки несущей конструкции 2. Посадочные панели 1 вместе с трапом моста 2 образуют непрерывную поверхность, разделяя культивационное помещение (фитотрон, телицу и т.п.) на два изолированных объема. На нижней плоскости посадочных панелей установлены трубы 5 с форсунками 6. Концы всех труб 5, направленные к центру установки, заглушены, а их противоположные концы гидравлически соединены с напорным коллектором 7, который, в свою очередь, соединен с выходным патрубком насоса 8. Входной патрубок насоса 8 соединен с баком питательного раствора 9. На сливной коллектор 10, соединенный с баком 9, опираются желоба 11, которые установлены под каждой посадочной панелью 1, охватывая нижнюю часть мембраны 12. Противоположные концы желобов 10 опираются на стойки несущей конструкции 2. Желоба 10 установлены на высоте человеческого роста. Воздухопроницаемые гибкие мембраны 12 крепятся к нижней поверхности посадочных панелей 1, например, с помощью ворсовой молнии, образуя U-образные туннели, которые могут быть разделены на два равных объема по всей длине свободно висящими шторками 13, с закрепленной верхней кромкой на нижней поверхности панелей 1 вдоль их продольной оси. Упругие вставки 14 для фиксации растений 15 установлены в отверстиях посадочных панелей 1.
Установка работает следующим образом. Наполняют бак 9 питательным раствором. Отсоединяют одну из сторон мембраны 12 от посадочной панели для свободного доступа к ряду отверстий для растений. Оператор фиксирует растения 15 с помощью эластичных вставок 14 в отверстиях посадочной панели 1. После заполнения ряда отверстий мембрану 12 поднимают и прикрепляют к посадочной панели. Затем опускают другую половину мембраны 12 и высаживают растения во второй ряд посадочной панели 1, затем поднимают мембрану и прикрепляют ее к посадочной панели. Аналогично заполняют растениями все посадочные панели установки. Включают автоматическую систему управления насосом 8, обеспечивающую заданную цикличность его работы. В периоды работы насоса питательный раствор из бака 9 по трубопроводу поступает в напорный коллектор 7, а затем в трубы 5 и далее через форсунки 6 распыляется во всем объеме U-образных туннелей, ограниченных мембранами 12. Мелкодисперсный туман питательного раствора орошает корневую систему растений в U-образных туннелях и, конденсируясь на стенках воздухопроницаемых мембран 12, питательный раствор просачивается через них в желоба 11 и далее стекает в сливной коллектор 12, а затем по трубопроводу возвращается в бак 9. В паузах между работой насоса 8 корневая система растений аэрируется за счет воздухообмена через мембраны 12. В процессе роста корневая система между рядом стоящими растениями может переплетаться. Для удобства сбора мини-клубней в установке может быть предусмотрена шторка 13, которая препятствует срастанию корневой системы растений между рядами. Сбор мини-клубней, достигших кондиционного размера, осуществляют при выключенной системе управления насосом в следующей последовательности. Отсоединяют одну из сторон мембраны 12 от посадочной панели, при этом корневая система и клубни свободно повисают на уровне роста человека, что обеспечивает удобство сбора урожая. После сбора кондиционных клубней мембрану 12 поднимают и прикрепляют к посадочной панели. Аналогично опускают другую половину мембраны 12, собирают мини-клубни, и затем поднимают и прикрепляют ее к посадочной панели. Сбор урожая проводят со всей установки и включают систему автоматического управления насосом. В процессе вегетации у оператора имеется возможность подняться на трап 3 для осмотра посева и обслуживания источников света (в случае выращивания под искусственными источниками света).
По сравнению с прототипом, предложенное устройство позволит равномерно орошать корневую систему растений, исключить ее замокание, а также создать условия для нелимитированного массообмена в корневой зоне, что обеспечит благоприятные условия для приживаемости растений-регенерантов после высадки, а также дальнейшего роста и развития. При этом легкий доступ оператора к корневой зоне растений путем отсоединения гибкой мембраны от посадочной панели практически не требует значимых физических затрат. Разделение культивационного помещения на два объема позволяет создавать различные температурные и влажностные условия культивирования в стеблевой и корневой зонах растений для интенсификации оттока ассимилянтов в клубни и повышения урожайности.
Claims (3)
1. Аэропонная установка для производства мини-клубней, включающая культивационное помещение с установленными симметрично по обе стороны от оборудованной трапом несущей конструкции светонепроницаемыми панелями с отверстиями для растений, которые опираются одним концом на боковую стену культивационного помещения, а другим - на стойки несущей конструкции, разделяя культивационный объем на два независимых объема, а также систему подачи и слива питательного раствора, отличающаяся тем, что орошение корневой системы растений происходит за счет мелкодисперсного распыления питательного раствора в корневой зоне растений, ограниченной U-образными туннелями, выполненными в виде воздухопроницаемой мембраны, концы которой закреплены на нижней поверхности светонепроницаемых панелей с возможностью их опускания и поднимания.
2. Аэропонная установка по п. 1, отличающаяся тем, что U-образные туннели разделены на два равных объема шторкой, закрепленной на нижней поверхности панели по всей длине вдоль ее продольной оси.
3. Аэропонная установка по п. 1, отличающаяся тем, что воздухопроницаемая мембрана выполнена из эластичного гибкого материала.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014145797A RU2625180C2 (ru) | 2014-11-17 | 2014-11-17 | Аэропонная установка для производства мини-клубней |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014145797A RU2625180C2 (ru) | 2014-11-17 | 2014-11-17 | Аэропонная установка для производства мини-клубней |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014145797A RU2014145797A (ru) | 2016-06-10 |
RU2625180C2 true RU2625180C2 (ru) | 2017-07-12 |
Family
ID=56114773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014145797A RU2625180C2 (ru) | 2014-11-17 | 2014-11-17 | Аэропонная установка для производства мини-клубней |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2625180C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU179163U1 (ru) * | 2017-12-27 | 2018-05-03 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Самарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства имени Н.М. Тулайкова" | Биотехнологическая установка для производства семенного материала картофеля |
RU188109U1 (ru) * | 2018-12-07 | 2019-03-28 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Самарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства имени Н.М. Тулайкова" | Установка по выращиванию миниклубней картофеля |
RU204672U1 (ru) * | 2020-11-26 | 2021-06-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение науки Самарский федеральный исследовательский центр Российской академии наук | Устройство для бессубстратного выращивания растений и производства семян овощных клубнеобразующих культур |
RU2752427C1 (ru) * | 2020-08-18 | 2021-07-28 | Общество с ограниченной ответственностью «Элита» | Установка для аэропонного выращивания растений in vitro |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU483091A1 (ru) * | 1973-03-23 | 1975-09-05 | Устройство дл выращивани растений в аэропонной культуре | |
SU1475547A1 (ru) * | 1987-03-12 | 1989-04-30 | Чувашский сельскохозяйственный институт | Импульсный дождевальный аппарат |
SU1720593A1 (ru) * | 1990-07-05 | 1992-03-23 | Г.Б.Габель, О.С.Мелик-Саркисов, Л.Н.Цоглин и С.Л.Чернобровкин | Гидропонна установка |
RU2038747C1 (ru) * | 1992-04-24 | 1995-07-09 | Захар Талхумович Абрамов | Культивационное сооружение для выращивания растений |
KR101452276B1 (ko) * | 2013-01-03 | 2014-10-22 | 박아론 | 하이브리드 분무경재배 시스템 및 방법 |
-
2014
- 2014-11-17 RU RU2014145797A patent/RU2625180C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU483091A1 (ru) * | 1973-03-23 | 1975-09-05 | Устройство дл выращивани растений в аэропонной культуре | |
SU1475547A1 (ru) * | 1987-03-12 | 1989-04-30 | Чувашский сельскохозяйственный институт | Импульсный дождевальный аппарат |
SU1720593A1 (ru) * | 1990-07-05 | 1992-03-23 | Г.Б.Габель, О.С.Мелик-Саркисов, Л.Н.Цоглин и С.Л.Чернобровкин | Гидропонна установка |
RU2038747C1 (ru) * | 1992-04-24 | 1995-07-09 | Захар Талхумович Абрамов | Культивационное сооружение для выращивания растений |
KR101452276B1 (ko) * | 2013-01-03 | 2014-10-22 | 박아론 | 하이브리드 분무경재배 시스템 및 방법 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU179163U1 (ru) * | 2017-12-27 | 2018-05-03 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Самарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства имени Н.М. Тулайкова" | Биотехнологическая установка для производства семенного материала картофеля |
RU188109U1 (ru) * | 2018-12-07 | 2019-03-28 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Самарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства имени Н.М. Тулайкова" | Установка по выращиванию миниклубней картофеля |
RU2752427C1 (ru) * | 2020-08-18 | 2021-07-28 | Общество с ограниченной ответственностью «Элита» | Установка для аэропонного выращивания растений in vitro |
RU204672U1 (ru) * | 2020-11-26 | 2021-06-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение науки Самарский федеральный исследовательский центр Российской академии наук | Устройство для бессубстратного выращивания растений и производства семян овощных клубнеобразующих культур |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014145797A (ru) | 2016-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6760436B2 (ja) | 植物栽培方法及び施設 | |
CN102640679B (zh) | 植物培育系统 | |
RU2625180C2 (ru) | Аэропонная установка для производства мини-клубней | |
US20210176934A1 (en) | Integrated hydroponic plant cultivation systems and methods | |
CN108575725B (zh) | 一种室内植物工厂系统 | |
RU182867U1 (ru) | Устройство для выращивания растений | |
KR101591498B1 (ko) | 수경재배기 및 그를 이용한 수경재배시스템 | |
EP0416008A1 (en) | HYDROPONIC CULTURE PROCESS AND DEVICE. | |
JP6340802B2 (ja) | 植物栽培システム | |
KR102247928B1 (ko) | 분무식 수경 재배장치 | |
KR20120128526A (ko) | 기둥구조 걸이식 다층 수경 재배기 | |
KR100921605B1 (ko) | 재배효율을 향상시킨 수평형 작물 재배장치 | |
RU192183U1 (ru) | Аэропонная установка для промышленного выращивания мини-клубней картофеля | |
KR102186209B1 (ko) | 수경재배장치 | |
KR102186207B1 (ko) | 수경재배장치 | |
US20220354076A1 (en) | Hydroponic cultivation system & lighting system | |
KR101501187B1 (ko) | 자연광 및 인공광을 이용하는 다층 식물재배 시스템 | |
WO2017010952A1 (es) | Torre hidropónica modular | |
RU194725U1 (ru) | Многоярусное устройство для выращивания растений | |
RU88246U1 (ru) | Лоток для выращивания растений и аэрогидропонная установка с его использованием | |
JP6477148B2 (ja) | 水耕栽培方法 | |
RU200449U1 (ru) | Гидропонное устройство для выращивания растений | |
IT202100018662A1 (it) | Modulo, struttura modulare e sistema per coltura idroponica | |
JP2020096567A (ja) | 水耕栽培方法 | |
CN206993972U (zh) | 一种植物育苗水培箱 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170621 |