RU2711014C1 - Способ создания водного режима почвы для выращивания рассады из семян цветочных растений - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам выращивания рассады из семян цветочных растений в автономных устройствах с внутрипочвенным орошением и корневым питанием. Способ предусматривает выращивание растений на субстратах с подачей воды в автоматическом режиме, заполняемой через замкнутый поддон каждого блока контейнера. Поливную систему выполняют из отрезков перфорированной полиэтиленовой трубки, сверху на которую укладывают слабоводопроницаемый фильтр, выполненный из геотекстильного материала по периметру формы контейнера. Сверху закрепляют пластмассовую решетку с мелкими ячейками. Насыпают субстрат и засевают семена. Отрезки перфорированных трубок с шаровыми кранами соединяют с поливным шлангом, связанным с напорным водоисточником - трубопроводом подогретой воды. Дополнительный контейнер – контроллер почвы заполняют тем же субстратом, что и для посева семян, но без семян, снабжают датчиком влажности почвы. Передачу показаний через связь передают в персональный компьютер при насыщении влагой почвы в дополнительном контейнере. Дополнительный контейнер связан гидравлически с водоисточником и с почвой контейнеров, засеянных семенами. В концевой части последнего контейнера устанавливают сбросный шаровой кран. Регулируют температуру теплоизоляционных ковриков, уложенных под дно каждого контейнера. Способ обеспечивает повышение эффективности увлажнения почвы в соответствии с заданным режимом и ускорение развития растений. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для внутрипочвенного орошения, в частности выращивание рассады из семян цветочных растений в автономных устройствах, и может найти применения для ускоренного создания посадочного материала для цветочных оранжерей в городских условиях в специальных остекленных оранжереях.

Из уровня техники известно устройство для стимулирования роста растительного материала содержащее цилиндрический вертикальный пленочный контейнер, на вертикальной оси которого расположен трубчатый элемент, он заполнен субстратом, снабжен источником высокого напряжения и сетчатой оболочкой из тонкопроводящего

материала (Авторское свидетельство SU №1780652, A01G 31/00 от 15.12.1992)., а также устройства для выращивания растений контейнер из биоразлагаемого материала, питательный субстрат с семенами растений (Патент RU №2628794, A01G 9/10 от 22.08.2017 и RU №2677307, A01G 9/00, A01G 13/00 от 16.01.2019).

Однако недостатками их являются неравномерность увлажнения, наличие многочисленных элементов устройства и, как следствие, большая материалоемкость. Кроме того, корневая система растений из-за недостаточного регулирования водного режима имеет низкую эффективность стимулирования роста растения, в частности, трудно применимо для выращивания рассады из семян цветочных растений, например, закрытых оранжерей в городских парковых условиях в застекленных помещениях, а также не обеспечивают контролируемую заданную поливную норму и возникают трудности исключить уборку поливного устройства при завершении полива или смены контейнера (ящика) переносного с целью замены его почвы непосредственно при смене рассады семян другого видового состава.

Известен также способ подпочвенного орошения при выращивании влаголюбивых растений, включающий трубопровод с выпускными отверстиями, перекрываемыми свободно надетыми на трубопровод цилиндрическими кожухами, при этом отверстия и, соответственно, кожухи располагают на трубопроводе с образованием водопроходов между кожухами, которые совмещают с расположением корневых систем растений. Свободный конец трубопровода снабжают поворотным запорным эластичным клапаном из составных армированных секций, каждая из которых снабжают различными по весу, убывающему к нижней части клапана, горизонтальными ребрами жесткости, имеющим в своей нижней части жестко закрепленную ось, соединенную с поплавком, размещенными в поплавковой камере, сообщающейся с отводящей дреной калиброванным отверстием (Патент RU №2616374, A01G 25/06 от 14.04.2017).

Однако данный способ для цветочных растений и выращивание рассады из семян с применением только трубопровода с отверстиями, перекрываемых свободно надетыми на трубопровод цилиндрическими кожухами не оптимально и сложно. Это обстоятельство осложняет создание переносных (заменяемых) контейнеров (пластмассовых легких ящиков) с малыми размерами с применением затем посева семян цветочных растений, а также отсутствует возможность замены почвы для другого видового состава семян цветочных растений при установке большого их количества сверху на стеллаже.

Следует также привести известные технические решения - способы выращивания растений (Патент RU №2281647, A01G 31/00, A01G 9/18 от 20.08.2006, а также патент RU №2616778, A01G 9/24, A01G 7/02, A01G 31/02, A01G 9/18 от 18.04.2017). Однако известные технические решения описаны для ускоренного выращивания рассады с применением учета, во-первых, гидропонового способа, а во-вторых, с применением давления газов в закрытом контейнере для развития растекания в углероде, необходимом для роста растений. При этом известные способы не рассматривают способы водного режима почвы с реализацией капиллярного метода подачи воды к корневой системе снизу вверх в контейнере (ящике) с переносом в ручную, а значит, не рассматривают конструкцию, облегченную для данного способа, где необходимо отметить (Патент RU №2616778), что вовнутрь емкости устанавливают кассету в виде поддона с горшками, заполненными почвой, в которую посажены семена или ростки рассады. Температуру в герметичной емкости определяют градусником с налитой в него жидкостью. Создают высокую концентрацию углекислого газа в водном растворе, питающем корни рассады, а в качестве газов используют воздух и углекислый газ. Оптимальный диапазон температур, при которых выращивается рассада от +10 до +36 градусов Цельсия для сокращения времени выращивания рассады в целом.

Известно устройство для выращивания растений, содержащее двухслойное покрытие и арки, поддерживающие его, грядки с теплоаккумулирующим слоем, огороженные щитами, воздухопроводящие трубы, компостный ящик, систему полива и внесение удобрений (Патент RU №2530936, A01G 9/14 от 20.10.2014)

Известное устройство сложно в изготовлении, как в самой сборке для выращивания растений в покрытии сверху каркасом с пленкой. Кроме того, оно в основном предназначено для теплиц на открытом грунте со своей системой полива, отличающейся от предложенного предложения, и его способ работы не позволяет сохранить ту среду создания водного режима почвы, который требуется для выращивания рассады из семян цветочных растений того или иного видового состава в условиях утепленных остекленных оранжерей, не обеспечивает возможность регулирования влажности и теплового режима в требуемых пределах для выращивания данной рассады, например, как смена цветочных растений, когда полив через слабопроницаемый материал геотекстиля увлажняет почву через реализацию капиллярного метода подачи воды под напором в замкнутую полость контейнера (пластмассового ящика) в которой помещен на дно перфорированный отрезок напорной трубки, при этом воздух в оранжерее остается сухим (благоприятным для роста растений, а также при нахождении там работников, обслуживающих растения), что препятствует развитию вредных для растений микробов, когда проросшие ростки семян являются еще достаточно «нежными» и хрупкими и требуют бережного к ним отношения в обслуживании, при этом уход продолжается до определенного времени, достигших размеров растений, а также возможности затем их пересадки в горшочки, заполненными почвой или посадке на клумбы в оранжерее, расположенные в утепленной прозрачной оранжереи.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления выращивания цветочных растений в предлагаемом способе, в экспериментальном исполнении, возможно в закрытом остекления оранжереи и стеллажного оборудования «Патриарший сад» г. Владимира; температура помещения поддерживается в холодное время не ниже комнатной, полив в настоящее время осуществляют с помощью домашнего пульвилизатора для опрыскивания рассады семян, при этом небольшие по размерам пластмассовые ящики предварительно наполняют почвой и засевают семена для выращивания рассады цветочных растений; однако происходит образование корки, вымочка некоторых мест, образование грибковых растений и т.п. - автором предложения предлагается разработать способ, который может облегчить тяжелый труд женского обслуживающего персонала.

В качестве прототипа выбран способ создания водного режима почвы для выращивания влаголюбивых растений путем поддержания на требуемом уровне грунтовых вод, при этом грунтовые воды создают и поддерживают на требуемом уровне путем подачи воды в зоне корневых систем растений с помощью трубопроводов с выпускными отверстиями, перекрытыми свободно надетыми на трубопровод цилиндрическими кожухами, при этом отверстия и соответственно кожухи располагают на трубопроводе с образованием водопроходов между кожухами, которые совмещают с расположением корневых систем растений (Авторское свидетельство SU №1489649, A01G 25/00 от 30.06.1989).

К недостаткам описанного способа, относятся низкая эксплуатационная надежность из-за большого и не достаточно регулируемого подъема воды в корневую систему растений и сложность промывки увлажнителей с необходимостью в ручную снятия заглушки, так как даже водопроводная вода всегда в своем составе имеет взвешенные примеси различных частиц. Кроме того, ограничены функциональные возможности для обеспечения и реализации капиллярного метода подачи воды и питательного раствора, а также не позволяет автоматизировать процесс подачи поливной подогретой воды из водопровода. Кроме того, существует опасность их усиленного заиления вследствие повышенной системы аэрации, в частности в условиях безуклонного рельефа, как это предусмотрено в предложенном техническом решении для посева семян и выращивание рассады цветочных растений в таких помещениях (оранжереях), т.е. воду необходимо очистить вначале до требуемой степени, а затем уже подавать в замкнутые полости на дне пластмассового облегченного контейнера переносного (ящика) через перфорированные отрезки трубок, которые заполняются под напором теплой водой для возможности смачивания водопроницаемого материала геотекстиля, где смачивается сама почва под ним, насыщается влагой снизу вверх равномерно по площади пластмассового контейнера (ящика) с насыпанной почвой в каждом контейнере, благодаря чему обеспечивается и реализуется капиллярный метод подачи теплой воды (не ниже комнатной температуры). При этом легко осуществляется монтаж модульных контейнеров между собой в один ряд с подключением поливной системы и при этом обеспечивается заданное поддержание влажности и температуры внутреннего слоя почвы в оптимальных пределах на каждом отдельном контейнере при посадке семян и выращивания рассады растений, и их по фазам развития до момента пересадки в горшочки или непосредственно в почву на клумбы оранжереи.

Задачей, на которую направлено данное изобретение, является обеспечения повышения надежности работы и эффективности увлажнения в соответствии с заданным режимом влажности почвы контейнера и с учетом особенности работы каждого в отдельности контейнера с посадкой семян и выращивания рассады цветочного растения одно и/или различного видового состава.

Технический результат достигается тем, что в способе создания водного режима почвы для выращивания рассады из семян цветочных растений путем поддержания на требуемом уровне влаги в зоне корневых систем растений посредством поливной системы с выпускными отверстиями, согласно изобретения, для посадки семян в пластмассовых модульных контейнерах поливную систему выполняют в виде перфорированной полиэтиленовой трубки, а в качестве непроницаемого водоупорного материала используют жесткое дно каждого контейнера, сверху над дном закрепляют поливную перфорированную трубку, слабо водопроницаемый фильтр, выполненный из геотекстильного материала по периметру формы контейнера, которым закрывают сверху поливную перфорированную трубку, края геотекстильного материала загибают вверх и по замкнутому контуру внутри к боковым стенкам контейнера концы геотекстильного материала плотно фиксируют тонкими полосками в виде пластмассовой рамки с помощью крепежа, образуя замкнутую полость, сверху над геотекстильным материалом закрепляют пластмассовую решетку с мелкими ячейками, насыпают плодородную почву толщиной не менее 10 см с питательным субстратом соответственно глубине прорастания корневой системы посеянных семян цветочных растений, при этом поливную перфорированную трубку выполняют внутри каждого контейнера из отрезков жестких полиэтиленовых трубок, соединяют между собой с наружной боковой стенки с помощью гофрированных эластичных муфт с интервалами в соответствии с установленным на стеллаже рядом модулей пластмассовых контейнеров, один из которых является параллельно установленным дополнительным контейнером с почвой, причем начальную гибкую поливную трубку в виде шланга гидравлически соединяют с напорным водоисточником - трубопроводом с датчиком давления воды, фильтром и регулировочным шаровым краном, управляемым оператором вручную или персональным компьютером, причем водовыпускные отверстия поливных жестких трубок снаружи боковых стенок каждого контейнера снабжают регулируемыми шаровыми кранами и соединяют конец последней жесткой трубки со сбросным шаровым краном, кроме того, дополнительный контейнер - контролер почвы с той же структурой почвы, которая насыпана в контейнеры для выращивания рассады из семян, но без семян, снабжают датчиком влажности почвы, а передачу показаний через связь передают в персональный компьютер при насыщении влагой почв в дополнительном контейнере, связанного гидравлически с водоисточником и с почвой контейнеров, засеянных семенами, при этом через связь персонального компьютера регулируют температуру теплоизоляционных ковриков, уложенных на стеллаж под дно каждого контейнера.

Кроме того, в качестве питательного субстрата при фазовом переходе роста растения, используют известные методы подкормки, например, агроперлит для цветочного того или другого видового состава.

Кроме того, для подачи теплой воды в поливную трубку, снабжают прогревателем с термореле источника холодной воды.

Кроме того, в каждом из контейнеров в качестве семян используют семена растений одного и/или различного видового состава.

Кроме того, для обеспечения устойчивого вертикального положения установки стеллажа на неровном полу, вертикальные стойки в нижнем части каркаса стеллажа соединяют с горизонтальными опорами, снабженными регулировочными винтами.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что предлагаемый способ создания водного режима для выращивания рассады из семян цветочных растений позволяет создать оптимальный режим капиллярного метода подачи воды или питательного раствора за счет монтажа слабо проницаемого фильтра, выполненного из геотекстильного материала, перекрывающего отрезки перфорированных трубок, уложенных на дно непроницаемого контейнера (пластмассового ящика), а сверху материала закрепляют решетки из пластмассового материала с помощью крепежа и насыпают плодородный субстрат почвы, не меньше чем прорастание корневой системы растений, при этом обеспечивают условия для подвода качественной теплой воды. Дополнительно поливные отрезки трубок снабжают регулируемыми шаровыми кранами, снабжают датчиком влажности и персональным компьютером управления подачи воды в контейнеры, в которых засеяны семена цветочных растений. Это позволяет открывать или закрывать регулирующий кран в начале поливной трубки, связанной с источником. Следует отметить, что при такой работе поддерживается заданный напор воды в замкнутой емкости на дне контейнера, а также полиэтиленовые перфорированные трубки не заиливаются мелкими фракциями, так как они защищены фильтром, и имеют, возможность, дополнительно промываться для каждого контейнера по отдельности, не влияя в работе друг другу, т.е. открытие одного и закрытием другого.

Следует также отметить, что оранжереи, это помещения со светопроницаемым покрытием стен и кровли, предназначенные для выращивания растений на одном месте, их отношение к свету, теплу и другим фактором. Сами контейнеры в виде ящиков выполнены из легкого пластмассового материалы и прочны конструктивно в массовом своем производстве для их установки и переноски на любой место. Кроме того, температура воды для полива цветочных растений должна быть близка к теплой температуре воздуха (от 16 до 25-30°C), т.е. чем выше температура субстрата, тем энергичнее и быстрее идет прорастание семян, поскольку холодная вода подавляет развитие растений. Подачи воды снизу в виде реализации капиллярного метода наиболее благоприятна по сравнению с другими методами полива, при этом требуется меньше рыхления почвы, корни растений не оголяются, как при поливе поверхностным, его называют подпочвенный полив. Семенное размножение широко используют при выращивании цветочно-декоративных растений. А это позволяет получить большое количество посадочного материала. Способность семян цветочных растений (культур) к прорастанию зависит от многих факторов, прежде всего таких, как биологические особенности растений, качество семян, условия их хранения, и в конечном итоге выращивание рассады. В ящики почву насыпают вровень с бортиками, после чего ее уплотняют легкой трамбовкой на 3 см ниже краев ящика (контейнера). Поверх трамбовки почвы через мелкое сито просеивают питательную легкую землю слоем 1-2 см, субстрат хорошо увлажняют и сеют семена. Важно также то, что нельзя допускать как подсушку, так и переувлажнение посевов всходов рассады, влажность должна быть равномерной, а это реализуется применением капиллярного метода полива снизу с помощью коротких поливных перфорированных трубок с ее элементами регулирования воды, а это позволяет улучшить развитие и приживания корневой системы в контейнерах за счет отсутствия (минимального) повреждения корневой системы, особенно рассады.

Поскольку не выявлен ни один аналог, характеризующийся признаками, идентичными отмеченным выше существенным признакам заявляемого изобретения, то последнее можно признать соответствующим требованию новизны.

Заявленное изобретение соответствует изобретательскому уровню, так как разработанный способ не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники.

Предлагаемый способ предназначен для использования в сельском хозяйстве и позволяет выращивание рассады из семян цветочных растений в утепленных и светлых оранжереях сравнительно просто и дешево получать большое количество посадочного материала в любое время года. При этом создание оптимальных условий для прорастания, роста и развития цветочных растений по фазам, является оптимальным на сегодняшний день.

Следует также отметить, что новый технический результат от применения предложенного технического решения состоит в том, что посадка семян цветочных растений в почву насыпанного контейнера и затем полив требует сокращения ручного труда, где в режиме подачи воды через слабо проницаемый фильтр в виде уложенного геотекстильного материала по всему периметру дна контейнера (пластмассового ящика) над расположенной на некотором расстоянии трубы с перфорированными отверстиями выше его дна, которое является жестким и образует с геотекстильным закрепленным материалом полость и сверху последний прикрыт полиэтиленовой решеткой с мелкими ячейками для пропуска влаги и защиты материала геотекстиля от давления сверху почвы, а также осуществляется автоматическое регулирование подачи воды в систему подпочвенного орошения ряда расположенных на стеллаже отдельно друг от друга контейнеров, обеспечит поддержание влажности и температуры в нижней части почвы в оптимальных пределах по всей площади контейнера, а значит капиллярное увлажнение почвы снизу вверх в сторону развития корневой системы семян для выращивания рассады с произрастанием их нежных отростков в последующие крупные растения по фазе их развития и нормальный воздухообмен, так как сверху отсутствует образование корки для обычных поливов с помощью аэрозолей, применяемых полив в ручную подручными средствами (пульверизатором), как это происходит в настоящее время на практике (пример «патриарший сад» г. Владимира в оранжерее цветочных растений). Это тяжелый женский труд работника, осуществляющегося весь процесс от посадки семян до достижения некоторого роста растения по его фазам развития.

Конструктивное выполнение способа режима почвы для выращивания рассады из семян в малых по размерах контейнерах, обеспечивает контролирование в режиме реального времени параметров почвы, где реализуется капиллярный метод раздачи воды снизу вверх, и позволяет управлять через персональный компьютер и датчик влажности почвы всем процессом для подключения воды к трубкам из жестких полиэтиленовых перфорированных отрезков с регулируемыми шаровыми кранами, и подключенных к источнику подогретой воды с термореле. Такая конструкция поливной сети из раздельных отрезков полиэтиленовых трубок, соединенных между собой съемными гофрированными муфтами снаружи набора контейнеров, расположенных на жестком стеллаже (столе) в закрытом светлом помещении не только регулируют подачу воды, но и обеспечиваются доступ солнечной энергии в закрытое остекленное помещение оранжереи, где растения идут вверх в рост вертикально и, соответственно, продолжительность испарения обеспечивается до заданной предполивной влажности почвы, контролируемой отдельным контейнером с датчиком влажности в слое почвы.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид модуля контейнеров в плане; на фиг. 2 - то же, в разрезе.

Система располагается на высотном стеллаже 1 удобном высоте обслуживания работнику с вертикальными стойками 2 в нижней части каркаса стеллажа 1, соединенного с горизонтальными опорами 3, снабженными регулировочными винтами 4 для обеспечения устойчивого вертикального положения установки на неровном полу. Пульт управления в виде персонального компьютера 5 вынесен за пределы устройства. На стеллаже 1 дополнительно укладывают теплоизоляционный коврик 6 для регулирования температуры в автоматическом режиме через датчик-регулятор (не показан), подключенный к сети напряжения, на стеллаже 1 устанавливают в ряд из нескольких модулей (кассет) контейнеров 7, 8, 9, например, выполненные из полиэтиленовых легких ящиков, заполненными удобрительной почвой, в которую посажены семена цветочных растений. Система также включает водоисточник 10 водопровода, энергетическую установку с прогревателем 11, снабженный терморелле 12, регулируемый шаровой кран 13, управляемый оператором или через персональный компьютер 5, фильтр 14 тонкой очистки, датчик давления 15 водоисточника 10, связанных, соответственно, с поливной напорной полиэтиленовой трубкой 16, например, из резинового шланга достаточной длины, которую подключают через переходник с креплением (не показан) к поливным перфорированным с отверстиями трубкам 17, 18, 19, состоящие из жестких отрезков трубок 17, 18, 19, проходящих через полости внутри контейнеров 7, 8, 9, причем отрезки перфорированных трубок 17, 18, 19 соединяют между собой гофрированными эластичными муфтами 20 и 211 снаружи стенок каждого контейнера (из легких пластмассовых переносных ящиков), установленных на стеллаже 1 в одном прямолинейном створе в ряд и на одном уровне с помощью выравнивания горизонтальных опор 3, снабженных регулировочных винтами 4 (таких стеллажей также по длине установке может быть несколько - все зависит от количества установленных контейнеров сверху).

На концах отрезков трубок 17, 18, 19 водовыпускные отверстия снабжают регулировочными шаровыми кранами 22 и 23, а в конце последней поливной трубки 19 на слив воды, или избытка воды, или аварийного слива по длине системы подпочвенного полива, имеет сбросной шаровой кран 24, т.е. при окончании также полного цикла и реализации подпочвенного полива капиллярным методом подачи воды через проницаемый фильтр, выполненные из геотекстильного 25 материала, сверху перекрывающего несколько выше дна по периметру контейнеров 7, 8, 9, закрепляют также сверху над геотекстильным 25 материалом пластмассовую решетку 26 с мелкими ячейками для защиты от почвы и предохранения от разрушения поверхности геотекстильного 25 материала.

Перед насыпкой почвы в контейнере 7, 8, 9 рядом устанавливают дополнительный контейнер 27 с поливной перфорированной с отверстиями трубки 28, с датчиком 29 влажности почвы на подготовленном основании стеллажа 1, который является контролем. Все поливные перфорированные трубки 17, 18, 19 и поливная перфорированная трубка 28, пропущенные через боковые стенки в нижней части в сторону дна контейнеров, закреплены с уплотнением с контргайками для устранения утечек воды с двух сторон. Систему устанавливают в светлом отапливаемом помещении (оранжереи), где поддерживают положительную температуру. Внутри контейнеров 7, 8, 9 над пропущенными и закрепленными поливными перфорированными из отрезков трубок 17, 18, 19 и 28 расстилают водопроницаемое полотно 25 геотекстиля, т.е. закрывают сверху водяные перфорированные трубки, которые соединяют снаружи контейнера между собой гофрированными эластичными муфтами 20 и 21 с регулируемыми шаровыми кранами 22 и 23. После закрепления поливных трубок, к боковым стенкам контейнера покрытого полотном 25 геотекстиля по периметру фиксируют отогнутыми вверх концами тонкими полосками в виде пластмассовой рамки 30 крепежом. В результате над жестким дном контейнера и поливной перфорированной трубки создается полость для замкнутого накопления в ней теплой воды. Сверху на основу материала 25 геотекстиля крепят по периметру его пластмассовую решетку 26 и насыпают (заполняют) плодородным грунтом 31 (питательным субстратом), используя посадку тех семян цветочных растений, которые необходимы для пересаживания в дальнейшем в оранжереи. Таким образом, каждый из модулей контейнера 7, 8, 9 заполняют почвой с посадкой семян, а дополнительный контрольный контейнер 27 оставляют чистым от посева семян, т.е. как контроль с датчиком влажности почвы 29. Сами модули контейнеров имеют хорошую замкнутую полость всецело готовую для посева семян под рассаду и выращивания цветочных растений с капиллярным методом полива (подпочвенным), а также имеют контроль влажности почвы в режиме реального времени полива, где информация поступления к корневой системе растений (с помощью дополнительного контейнера 27) влаги, когда имеет место восходящий поток через полотно 25 геотекстиля, она реализуется через капиллярный метод снизу вверх, и сигнал поступает через линию связи 32 датчика влажности 29 почвы на персональный компьютер 5, который служит контролем алгоритма сравнения с персональным компьютером 5. Последний связан с установкой устройства соединения с регулятором крана 13 водоисточника 10 воды.

Управление исполнительным механизмом крана 13 обеспечивается автоматически прибором блок-схемой, которая не приводится, так как не относится к существу заявляемого предложения, однако управление им проходит через линии связи 32 и 33, с подключением к персональному компьютеру 5.

Поливная перфорированная трубка 28 дополнительного контролируемого контейнера 27 имеет на входе и выходе регулируемые шаровые краны 34 и 35 и связана подводящей трубкой 36 через переходник с напорной трубкой 16 водоисточника.

По сигналу с компьютера 5 через блок-схему (не показан), предназначенную для управления открытием и закрытием регулируемого крана 13 с электронно-коммутирующей схемой (не показано) включает в себя также электронные ключевые элементы, электромагнитное реле времени, блок сравнения, стабилизатор опорного напряжения и блок переключателя (не показано). Таким образом, при открытии крана 13 вода по трубке 16 (шланга) поступает в перфорированные отрезку трубок 17, 18, 19 и 28, заполняет полости замкнутого накопления в контейнерах 7, 8, 9 и 27 (пластмассовые ящики), управление которых также связано на базе персонального компьютера 5, расположенного в том же помещении, и на основании информации, полученной от датчика влажности почвы 29, размещенного в дополнительном контрольном контейнере 27, по параметрам и загрузки почвы сравнимого с модулями контейнеров 7, 8, 9, предназначенных для посева семян рассады цветочных растений. Другим важным элементом, как показала практика, установка контейнеров 7, 8, 9 на стеллаж, изготовленный из металла, ведет к охлаждению дна контейнера, соответственно, это отражается и на росте растения, так как между разными материалами теплопроводности существует и разный их потенциал отдачи тепла и холода, поэтому модули контейнеров (пластмассовых ящиков) необходимо устанавливать непосредственно на теплоизоляционный коврик 6, и температура его влияет также на поддон контейнера в целом. На сегодняшний день много разработано таких теплоизоляционных ковриков с подключением их к напряжению с разработкой электронной схемы - реле времени и задатчика температуры (блок-схема не показана, и которая не приводится, так как не относится к существу заявляемого предложения).

Работа способа осуществляется следующим образом.

Перед началом подачи воды для выращивания рассады цветочных растений из семян на жестком стеллаже 1 сначала укладывают прямолинейно в ряд теплоизоляционные коврики 6, затем на них устанавливают модули контейнеров 7, 8, 9, а рядом устанавливают одного размера дополнительный контрольный контейнер 27 с датчиком влажности 29. Так как полив холодной водой оказывает отрицательное воздействие на прорастающие семена растений, предварительно воду прогревают до необходимой температуры, которая не должна превышать комнатной (20-25°C) с помощью нагревателя 11 с термореле 12. Оптимальный диапазон температур, при которых выращивается рассада от +10 до +36 градусов Цельсия. Затем после монтажа всех поливных устройств 17, 18, 19 и 28 в контейнерах 7, 8, 9 и 27 установленных в рабочее положение, подключают по линиям связи 32 и 33 персональный компьютер 5. На закрепленный водопроницаемый геотекстиль 25 полотна с пластмассовой решеткой 26 насыпают субстрат 31 слоем ниже бортов контейнеров 7, 8, 9 и 27 на 2-3 см. Перед высадкой рассады или семян субстрат 31 увлажняю сначала сверху до начала полива капиллярным методом снизу вверх. Полив начинают с показанием датчика влажности почвы 29 по линии связи 32, компьютер управления 5, соответственно, по линии связи 33 и открывает кран 13. Вода по поливной напорной пластмассовой трубке 16 (или гибкого шланга) через эластичные муфты 20, 21 с поливными жесткими перфорированными отрезками трубок 17, 18, 19 и 27 под напором заполняет теплой водой замкнутую полостью. Так как сверху поливные трубки 17, 18, 19 и 28 плотно закрыты полотном 25 слабо водопроницаемого (фильтрующего материала), концы которого загнуты вверх и скреплены рамкой 30 крепежом к боковым стенкам контейнера 7, 8, 9, и 27, засыпанным заданным слоем субстрата не менее 10 см (возможно заливка питательного раствора), вода под напором смачивает почву снизу вверх по микропорам почвы, и это смачивание почвы происходит до тех пор, пока не поступит сигнал с датчика влажности почвы 29 по связи 32 на персональный компьютер 5 на закрытие крана 13. Норма высева семян определяет специалист-агроном. Оценка ситуации равномерного заполнения проходит через водопроницаемое (фильтрующего) материала 25 геотекстиля с помощью реализации капиллярного метода почвы к корневой системе растений, контролируемой через дополнительный контрольный контейнер 27 с почвой с датчиком влажности почвы 29 путем сбора информации, которая поступает в базу персонального компьютера 5, и которая характеризуется посеянными семенами цветочных растений данного видового состава с оптимальным режимом влажности по фазам развития. На основе полученной информации производят на персональном компьютере анализ с использованием имитационной модели контрольного контейнера 27 с датчиком влажности почвы 29 без растения для выполнения заданного режима подачи воды в поливную напорную трубку 16, далее в отрезки трубок 17, 18, 19 посеянных семян цветочных растений в оранжерее с теплым воздухом в течение всего года эксплуатации и выращивании растений. Применение цветочной оранжереи «Патриарший сад» г. Владимир, включает стеллаж высотой 1,5 м. Размеры пластмассовых ящиков: длина - 39 см, ширина - 20 см, высота 19 см, субстрат насыпан слоем ниже бортов ящиков на 3 см. В настоящее время полив осуществляют с помощью ручного пуливизатора - работники жалуются на тяжелый труд полива. Таким образом, предлагаемый способ намечается внедрить 2019 году автором изобретения, как опытного образца с прохождением испытания, в целом это не только облегчить труд обслуживающего работника оранжереи, но позволит сократить время выращивание рассады и устранить другие негативные явления, которые были отмечены выше.

Поскольку вода содержится в капиллярах слоя почвы, то она по мере испарения и питания корневой системы растения полностью расходуется в течение определенного времени в теплом и освещенном помещении (оранжерее). Компьютер 5 с помощью датчика влажности 29 устанавливает момент расхода воды в контейнерах на дне его (замкнутая полость), и, сопоставления с имеющейся в базе данных по графику персонального компьютера 5 о соответствии уровню влажности почвы, подает команду на включение (отключение) контейнеров в нужное время.

Таким образом, в течение всего периода работы установки эта связь на выращивание цветочных растений (рассады) в модулях контейнеров с заменяемым при необходимости субстратом с питательными веществами приводит к снижению трудоемкости контроля и материалоемкости; растения ускоряют начало всхожести и роста на 10-15 дней раньше в предложенном способе в сравнении с прототипом.

Следует отметить то, что в качестве метода подкормки можно использовать агроперлит - влагоудерживающая, водорегулирующая, кислороднопитающая, рыхляющая добавка для роста растений. Размер фракций таких добавок от 1,25 до 5,0 мм. Подкормка препятствует закислению. Почвы, оптимизирует влаго- и воздухообмен, исключает появления на поверхности почвы плесени и мхов. Ее грубозернистая структура гарантирует оптимальную воздухопроницаемость, столь необходимую для нормального развития корневой системы растений и поддерживает нормальный водно-воздушный баланс, при котором растения меньше подвержены различным формам заболеваний. Это также связано и с заменой почвой для другого видового состава растения. Кроме того, эта подкормка нейтральна и не выделяет кислоту, а ее экологическая чистота повышает рост растения, даже для урожая, т.е. данная подкормка может применяться и для выращивания других растений. Способ для выращивания рассады готовится из смеси агроперлита и почвы в соотношении 1:4. Его достаточно будет засыпать на дно пластмассовой сетки в контейнере 1-3 см, затем засыпать почву, далее вновь сверху досыпать 1 см агроперлита и смешать все это с верхним слоем почвы. Таким образом, получаем почвенную смесь для выращивания рассады цветочных растений (данный вариант пригоден и для выращивания растений в горшочках). Этот положительный эффект может составит три-четыре года.

К основному достоинству способа, определяющим его надежность и обеспечение реализации равномерно по всей пощади капиллярного метода снизу вверх подачи воды при эксплуатации в закрытых освещенных помещениях (оранжереях) - это улучшения условия труда обслуживающего персонала, является независимость процесса задания и поддержания реализации капиллярного метода подачи воды для почвы, заполняемой инфильтратом через замкнутый поддон каждого съемного модуля контейнера в целом, и возможность персональным компьютером управлять всем процессом полива, а значит, можно проводить корректировку работы всего блока контейнеров с заполняемой почвой (субстратом) с последующим посевом семян с наступлением очередной фазы развития растений, требующей изменения уровня заданной влажности субстрата, на основе результатов возможности также периодического определения влажности почвы термостатно-весовым способом.

После завершения выращивания цветочных растений и подготовке к замене субстрата в контейнерах на новую, освобождают их с помощью открытия регулируемых шаровых кранов на сброс воды из замкнутых полостей поддонов контейнеров в любой последовательности, промывают их, и вновь устанавливают на теплоизоляционные коврики сверху на стеллаже в одном створе.

Благодаря гибкости фильтрационного полотна из геотекстильного материала и прочности его уложенного сверху на поливную перфорированную трубку с защитной пластмассовой решеткой (сеткой) с мелкими ячейками на дне контейнера предотвращается отложение мелких частиц субстрата в полости замкнутого днища контейнера, даже в ходе продолжительной эксплуатации покрытие не выйдет из строя, слой, который защищен сверху сеткой, обращенной в сторону почвы. Такая возможность имеет внедрение для условий применения, например, «Патриарший сад» г. Владимира.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет эффективно выращивать цветочные растения из семян рассаду в соответствии с заданным режимом влажности почвы по фазам конкретного растения с учетом особенностей конструкции переносного модуля контейнера и заполнением его субстратом. Такая возможность не обеспечивается в системе ни одним известным техническим решением.

Claims (5)

1. Способ создания водного режима почвы для выращивания рассады из семян цветочных растений путем поддержания на требуемом уровне влаги в зоне корневых систем растений посредством поливной системы с выпускными отверстиями, отличающийся тем, что для посадки семян в пластмассовых модульных контейнерах поливную систему выполняют в виде перфорированной полиэтиленовой трубки, а в качестве непроницаемого водоупорного материала используют жесткое дно каждого контейнера, сверху над дном закрепляют поливную перфорированную трубку, слабоводопроницаемый фильтр, выполненный из геотекстильного материала по периметру формы контейнера, которым закрывают сверху поливную перфорированную трубку, края геотекстильного материала загибают вверх и по замкнутому контуру внутри к боковым стенкам контейнера концы геотекстильного материала плотно фиксируют тонкими полосками в виде пластмассовой рамки с помощью крепежа, образуя замкнутую полость, сверху над геотекстильным материалом закрепляют пластмассовую решетку с мелкими ячейками, насыпают плодородную почву толщиной не менее 10 см с питательным субстратом соответственно глубине прорастания корневой системы посеянных семян цветочных растений, при этом поливную перфорированную трубку выполняют внутри каждого контейнера из отрезков жестких полиэтиленовых трубок, соединяют между собой с наружной боковой стенки с помощью гофрированных эластичных муфт с интервалами в соответствии с установленным на стеллаже рядом модулей пластмассовых контейнеров, один из которых является параллельно установленным дополнительным контейнером с почвой, причем начальную гибкую поливную трубку в виде шланга гидравлически соединяют с напорным водоисточником - трубопроводом с датчиком давления воды, фильтром и регулировочным шаровым краном, управляемым оператором вручную или персональным компьютером, причем водовыпускные отверстия поливных жестких трубок снаружи боковых стенок каждого контейнера снабжают регулируемыми шаровыми кранами и соединяют конец последней жесткой трубки со сбросным шаровым краном, кроме того, дополнительный контейнер - контролер почвы с той же структурой почвы, которая насыпана в контейнеры для выращивания рассады из семян, но без семян, снабжают датчиком влажности почвы, а передачу показаний через связь передают в персональный компьютер при насыщении влагой почв в дополнительном контейнере, связанном гидравлически с водоисточником и с почвой контейнеров, засеянных семенами, при этом через связь персонального компьютера регулируют температуру теплоизоляционных ковриков, уложенных на стеллаж под дно каждого контейнера.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве питательного субстрата при фазовом переходе роста растения используют известные методы подкормки, например агроперлит для цветочного того или другого видового состава.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для подачи теплой воды в поливную трубку используют нагреватель с термореле.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в каждом из контейнеров в качестве семян используют семена растений одного и/или различного видового состава.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для обеспечения устойчивого вертикального положения установки стеллажа на неровном полу вертикальные стойки в нижней части каркаса стеллажа соединяют с горизонтальными опорами, снабженными регулировочными винтами.

Images